Зерттеу қондырғысы.

Зертханалық жұмыс

Тақырыбы: Биоқұрама жемнің шекті жылжу кернеуін анықтау.

Жұмыстың мақсаты: Тағам материалдарының шекті жылжу кернеуін анықтау.

Жалпы мәліметтер

Шекті жылжу кернеуі τ₀ немесе ағу шегі деп материалдың созылымдылығы немесе ағу тұтқырлығы болатын ең төмен кернеуді атайды. Бұл нақты материалдардың көптеген класының физико – механикалық сипаты, сонымен қатар тағамдардың да, ол өз кезегінде құрылымы қатты созылымды денелермен және тұтқыр сұйықтықтардың арасында орын алады.

Шекті жылжу кернеуі τ₀ физико-механикалық константа болып табылады және тамақ материалдарының үлкен тобының реологиялық ағу теңдеуіне кіреді. Сонымен қатар шекті жылжу кернеуі тәуелсіз. Осылайша τ₀ ауыр күштің әсерінен материал өзінің қалпын сақтап қалу қабілітін анықтайды. Шекті жылжу кернеуінің τ₀ көлемін анықтаудың қарапайым әдісі материалға конусты енгізу әдісі болып табылады. Массаға конусты жүктегенде жылжу кернеуі әсер етіп, көлемі жоғарылайды, сонымен қатар ақырындап төмендейді. Белгілі тереңдікте жүк тоқтайды, сонда τ=τ₀ болады.

Конус осьін бойлай түсірілген күш F материалмен беттескенде оның бетінде S пайда болатын кернеумен теңеседі. Толық кернеу р қарапайым σ және жанама τ кернеулерінің сомасына тең.

Сонымен,

S = π·R·L (1)

мұндағы: R – конус бөлігінің жүктеу негізінің радиусы,

L – осы бөліктің құрылымы.

Толық кернеу р келесі өрнекке тең:

(2)

Тепе-теңдік шарты

(3)

R және L жүктеу тереңдігі арқылы Н белгілеп, (3) өрнекке қоямыз

(4)

(4) өрнекті есептегенде τ₀ қатысты формула аламыз

, (5)

ондағы

(6)

Зерттеу қондырғысы.

Тәжірибелер конусты пенетрометрде жүргізіледі.

3-сурет. Конусты пенетрометрдің принципті схемасы.

Пенетрометр құрамында штоктың 5 төменгі жағына бекітілген конус 7, сыналатын үлгісі бар ыдыс 8, штоктың 5 жоғарғы жағына бекітілген үстелше 2, негізі 9, негізге вертикаль стержень 12 орналасқан.

Вертикаль стерженьге 12 бұрамамен 11 көлденең 4 бекітілген. Шток 5 көлденең 4 саңылауы арқылы вертикаль бойымен оңай қозғала алады. Дисктің 10 ортасын тесіп өткен саңылауы бар, ол арқылы шток оңай өтеді.

Конусты пенетрометр келесідегідей жұмыс істейді. Сыналатын үлгі ыдысқа 8 салынады, сосын диск 10 көмегімен үлгіні берілген жиілікке дейін қатайтады. Содан соң үстелшеге 2 жүк 1 қойылады және сағат типті индикатор 3 көмегімен конустың қозғалыс көлемі ол тоқтағанға дейін уақытпен анықталады.

Конусты жүктеу тереңдігін анықтауға арналған станинамен жалғасқан және қозғалыстағы штангаға тірелген пластинада 15 0,01 мм бөліктерге бөлінген сағат типті индикатор 16 бар. Конустан, штангадан және жүктерден тұратын жүктеу қондырғысының конусты массаға жүктеу алдында ұстап тұратын бұрандасы 11 бар.

Зерттеу жүргізудің әдісі.Сыналатын тағамдық ортаны ыдысқа салады, бетін тегістейді және берілген жиілікке дейін қатайтады. Ыдыстын бетін жабады, термостатқа салып, тәжірибенің температурасында ұстап тұрады, бірақ 30 мин кем емес. Тәжірибені жүргізу үшін өлшеу мөлшеріне байланысты 5-8 үлгі дайындап алу қажет.

Конусты жүктеу кезінде индикаторды бақылап отырады. Тәжірибені бастаған соң 2 мин кейін индикатор көрсеткішін белгілеп қояды, оны баұылау кестесіне жазып алады және конусты жоғары көтереді.

Зерттеулерді әр түрлі тығыздықтағы тағамдық орталарда жүргізеді.