Дәріс 14. Виброреологиялық сипаттамаларды өлшеуге арналган құралдар мен әдістер

Дәріс жоспары:

1. Виброреологиялық сипаттамаларды өлшеуге арналган құралдар.

2. Cығy кезіндегі камырдың физико-механикалық касиеттерін зерттеуге арналған тәжірибелік құрал.

МГУПП-та механикалық діріл көзі пайдаланатын ротационды вискозиметр құралған. Өлшеуіш құрылғынын сұлбасы 14.1, а суретте көрсетілген. Ішкі цилиндр eкi еркін құлайтын жүк әсерімен айналады. Өнімдегі қысым датчик 12-мен тіркеледі. Сыртқы цилиндр eкi ауыспалы иінмен 20 және 26 жабдықталған (14.1, б, в сурет).

Uiн-20 сыртқы цилиндрге өстік тербелісті өткізуге арналған. Ол қозғалмайтын өс 21 арқылы бұралады және бармақшалар 22 иін 20-ның пазына кіретіндей етіп, цилиндр 10-ғa шарнирлі қосылады. Uiн-26 сыртқы цилиндрге айналу тербелісін өткізуге арналған. Екі иінде эксцентрик вибраторын ұстап тұратын айырлары болады. Тербелістің бағыттарын тіркеу үшін кронштейн 23 және пазы бар планка 24-тен тұратын бағыттау құрылғысы болады.

Техникалық сипаттамасы: сыртқы цилиндр диаметрі - 0,03 м; iшкi цилиндр диаметрі 0,01 м; цилиндр ұзындығы 0,03 м; эксцентриктің айналу жылдамдығы 62-1915 айн/мин эксцентриситет, 0+0,006 м.

Сыртқы цилиндрдің тербелісінің сызықты амплитудасы А(м) төмендегі формуламен анықталады:

(14.1)

мұнда: - эксцентриситет өлшемі, м;

14.1 сурет. МГУПП-тің вибровискозиметрі.

14.2 сурет. Вибровискозиметрдің принципиалды сұлбалары.

1-жылжымайтын стакан; 2-зерттелетін материал; 3-тербелетін стержень; 4-серпімді аспалар; 5-тұрақты магнит; б-магнитөткізгіш; 7-ауыстыру датчигі; 8- күшті орау: А-тербеліс датчигімен; Б-өлшеуіш жуйеге.

Ішкі ротордың бұрыштық жылдамдығын Ω, 1/с төмендегі формуламен аныктайды.

мұнда: n_р - ротордың жалпы айналу саны; τ – жүктің контактілер арасынан өтетін уақыты, с

14.3 сурет. МГУПП-нің маятникті вискозиметрі.

1-табаны; 2- жұмысшы дене; 3,18-жылу тасушыға арналған штуцерлер; 4-болт; 5-қақпақ; 6-маятник; 7-бұрғыланған тeciгi бар диск; 8-тipeк; 9-өс; 10-манометр; 11-сырылған ауаға арналған штуцер; 12-тicтi сектор; 13-стержень; 14-ауыспалы жүк; 15-фиксатор; 16-сулы жейде; 17-обечайка.
М. Бирнбоймның құралында кіші амплитудалы тербелістер электромагнитпен қоздырылады және күштеу мен деформация жеке-жеке өлшенеді. Сынаманың деформациясы бip өсті цилиндрлердің аксиальды қозғалысынан пайда болады. Сынақтарды полимер ерітінділермен жүргізген, оның тұткырлығы 0,2-ден 3∙10³ Па∙с-ка дейін, ал серпімділік модулі 10^-1 - ден 3∙10³ Па-ғa дейін болады.

С.В. Сорокин және С.А. Мачихин маятникті вискозиметр құрастырған (14.3 сурет).

Құрал тек қана ньютондык суйыктыктар үшін дәл теориялық негізделген. Аномальды жүйелерді зерттегенде жұмыс денесінің орташа қозғалысына тура келетін тиімді тұтқырлық анықталады.

Жұмыс істеу тәсілі сұйықтықта физикалық маятниктің тербелісінің логарифмдік декрементін тіркеуге негізделген.

Зерттелетін сұйықтық құралдың төмен жағына орнатылған ыдысқа орнатылады. Маятник жұдырықшалы-тісті механизммен ауытқылады. Пайда болатын өшу тербелістері құралмен тіркеледі. Зерттеп жаткан сұйықтық тұткырлығын анықтау үшін күрделі есептер қажет емес, сондықтанда құралдағы тәжірибе тез өтеді. Нан өндірісінің сұйық жартылай фабрикаттарынын ығысу жылдамдығын 12 с^-1 ден өсіргенде тиімдi тұтқырлық өлшемдерінің ауытқуы 10% шамасында болады.
2. Құралдың техникалық сипаттамасы: динамикалық тұтқырлық 0,001-5 Па∙с; тиімді тұтқырлық 0,1-5 Па∙с; артық қысым 0-1 мПа; құрал кателігі ±5%; жұмыс электр кернеуі 220 В; жиілігі 50 Гц; ауқымды өлшемдері 0,3x0,3x0,6 м; салмағы 10 кг.

14.4 суретте М.Ж. Еркебаев құрастырған құрал көрсетілген. Бұл құрал тамақ материалдарының релаксациясын, жылжымалырымен, әсерден кейінгі серпімділік қасиеттерін анықтауға арналған.

14.4 сурет. Cығy кезіндегі камырдың физико-механикалық касиеттерін

зерттеуге арналған тәжірибелік құралдың сұлбасы.
Құрылғы 1 рамасының жоғарғы жағына червякты редуктор орнатылған. Редуктор 4 муфта арқылы электркозғалтқышпен қосылған. Буынтықты дөңгелекке 6 кривошип бекітілген. Ол 7 шатунның көмегімен 9 пуансонның 8 штогіне шарнирлі косылған. Пуансонның токтауы үшін жартылай муфта таспалы тежегішпен жабдыкталған. Құрылғының өлшеу комплексінде мембраналы тензометриялық датчик, ТА-5 тензокүшейткіш, тipкeyшi құралдары (миллиампер, осциллограф, өздігінен жазатын құралдары) бар. Сығу кезінде камырдың физика-механикалық касиеттерін зерттеуге арналған құрал.

Бip өсті қысу үшін тамақ массасын шыныдан жасалған ыдысқа қоямыз. Тәжірибе басталмас бұрын жылдамдық корабының көмегімен, пуансонның батырылу жылдамдырын айкындаймыз. Ал кривошип көмегімен батырылу терендігін аныктайды.

Бip өсті сығу кезінде кернеу релаксациясы былай зерттеледі. Үлгілерді төменгі үстелге қойып, берілген деформация шамасына дейін пуансонмен қысамыз. Пуансонды таспалы тежегіш арқылы тоқтатып, уакытқа байланысты кысымның өзгеруін жазып аламыз.
Өзінді тексеруге арналған сұрақтар

1. Тамақ өнімдерінің құрылым-механикалық қасиетіне дірілдің әсер етуін зерттеу үшін қандай аспаптар пайдаланады? 2. Бұл құралдарды қандай топқа бөлуге болады? 3. МГУПП-та механикалық діріл көзі пайдаланатын қандай аспап құралған? 4 Оның техникалық сипаттамасы қандай? 5. МГУПП-тің вибровискозиметрдің құрлысы қандай? 6. Сыртқы цилиндрдің тербелісінің сызықты амплитудасы қандай формуламен анықталады? 7. Ішкі ротордың бұрыштық жылдамдығын қандай формуламен аныктайды? 8. МГУПП-нің маятникті вискозиметрдің құрлысы қандай? 9. С.В. Сорокин және С.А. Мачихин қандай аспапты құрастырған? 10. М.Ж. Еркебаев құрастырған құралдың техникалық сипаттамасы қандай? Бұл құрал қандай сипаттамаларды анықтауға арналған?

1. Горбатов А.В. Реология мясных и молочных продуктов. – М.: Пищевая промышленность, 1979. – 384 с.

2. Мачихин Ю.А., Мачихин С.А. Инженерная реология пищевых продуктов. – М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. – 215 с.

3. Реология пищевых продуктов. /Еркебаев М.Ж., Кулажанов Т.К., Мачихин Ю.А., Медведков Е.Б. – Алматы, 2003. – 192 с.

4. Реология пищевых масс /К.П. Гуськов, Ю.А. Мачихин, С.А. Мачихин и др. – М.: Пищевая промышленность, 1970. – 207 с.

5. Реометрия пищевого сырья и продуктов: Справочник /Под ред. Ю.А. Мачихина. – М.: Агропромиздат. – 1990 – 271 с.