17. Ұсақтау дәрежесі дегеніміз не және ұсақтауға ұшырайтын бөлшектердің өлшемдері қандай ?

Механикалық күштердің әсерімен қатты денелерді бөлу процесі ұсақтау деп аталады. Ұсақтау процесінде материалдың көлемі сақталады да, оның бөліктер саны және қоршаған ортамен жанасу беті көбейеді. Ұсақтау дәрежесі материал бөлшектерінің ұсақтауға дейінгі (D) және ұсақтаудан кейінгі (d) өлшемдерінің қатынасына тең, яғни ,

i=D/d

Мұнда D және d - бөлшектердің ұсақтауға дейінгі және ұсақтаудан кейінгі орташа өлшемдері. Ірі, орташа, майда ұсақтайтын машиналарды шартты түрде ұсақтғыштар, ал жұқа және аса майда ұнтақтайтын машиналарды диірмендер деп бөледі. Ұсақтау процесі материал бөлшектерінің арасындағы ілінісу күшін жеңетін сыртқы күштердің әсерінен іске асырылады. Бұл кезде белгілі бір жұмыс атқарылады. Ұсақтау теориясындағы ең негізгі проблемалардың бірі - осы атқарылатын жұмыстың шамасын анықтау. Ұсақтауга жұмсалатын жұмыс мына шамалардан құралады:

1) материалдың ұсақталатын бөлшектерінің көлемдік деформациясына жұмсалған жұмыс;

2) бөлшектердің өлшемі кішірею салдарынан пайда болатын жаңа беттерді құруға жұмсалған жұмыс;

3) ұсақтау машиналары жұмыс істеу нәтижесінде пайда болатын және қоршаған ортаға пайдасыз шығындалатын жылуға жұмсалған жұмыс.

Механикалық күштердің әсерімен қатты денелерді бөлу процесі ұсақтау деп аталады. Ұсақтау процесінде материалдың көлемі сақталады да, оның бөліктер саны және қоршаған ортамен жанасу беті көбейеді. Ұсақтау процесі спирт, шарап, сыра, крахмал сірне, қызылша қант, ет, ұн, консерві және т.б. өнеркәсіптерінде кеңінен қолданылады.Ұсақтау қолданылатын күштердің түріне байланысты: қысу, шағу, сындыру, үйкеу және айыру тәсілдерімен іске асырылады. Іс жүзіңде әртүрлі күштер бір мезгілде қолднылады. Мысалы, қысу және соққылау, соққылау және үйкеу және т.б. Бөлшектердің өлшеміне (размеріне) және материаддың механикалық қасиетіне байланысты ұсақтау тәсілін таңдап алады.

Ұсақталатын және ұсақталған материалдың ең ірі бөлшектерінің өлшемдеріне байланысты ұсақтаудың түрлері кестеде берілген.

Ұсақтаудың түрлері	Бөлшектердің өлшемдері		Ұсақтау дәрежесі
	Ұсақтауға дейінгі, мм	Ұсақтаудан кейін, мм
Ірі ұсақтау	1500 300	300  100	2  6
Орташа ұсақтау	300  100	50  10	5  10
Майда ұсақтау	50  10	10  2	10 50
Жүқа ұсақтау	10  7510-3	7510-3  110-4	-
Коллоидті ұсақтау	10-2	2  7510-3	 100

Ірі, орташа, майда ұсақтайтын машиналарды шартты түрде ұсақтғыштар, ал жүқа және аса майда ұнтақтайтын машиналарды диірмендер деп бөледі.Ұсақтау процесі материал бөлшектерінің арасындағы ілінісу күшін жеңетін сыртқы күштердің әсерінен іске асырылады. Бұл кезде белгілі бір жұмыс атқарылады. Ұсақтау теориясындағы ең негізгі проблемалардың бірі - осы атқарылатын жұмыстың шамасын анықтау. Ұсақтауга жұмсалатын жұмыс мына шамалардан құралады:

1) материалдың ұсақталатын бөлшектерінің көлемдік деформациясына жұмсалған жұмыс;

2) бөлшектердің өлшемі кішірею салдарынан пайда болатын жаңа беттерді құруға жұмсалған жұмыс;

3) ұсақтау машиналары жұмыс істеу нәтижесінде пайда болатын және қоршаған ортаға пайдасыз шығындалатын жылуға жұмсалған жұмыс.

Мұндағы алғашқы екеуі ұсақтаудағы пайдалы жұмсалатын жұмыс болып табылады.

Ұсақталатын бөлшек көлемінің серпімді деформациясына жұмсалған жұмыс (А_Д ) көлемнің өзгеруіне пропорционал:

мұнда - қатты дене көлем бірлігінің деформациясына жұмсалған жұмысқа тең пропорционалдық коэффициент; ұсақтағанда - ұсақталған бөлшек көлемінің өзгеруі деформацияланған көлем .

Жаңа беттің пайда болуына жұмсалған жұмыс (А_Б) оның өзгеруіне пропорционал:

мүнда - пайда болған жаңа беттің бірлігіне жұмсалған жұмысқа тең пропорционалдық коэффициент; - жаңадан пайда болган бет.

Ұсақтауға жұмсалған сыртқы күштердің толық жүмысы РЕБИНДЕР теңдеуімен өрнектеледі:

Ірі материалдарды і-дің аз мәндерінде ұсактағанда жаңа беттер пайда болуға жұмсалған жұмыстаң аз болуына байланысты оны есепке алмауға болады. Сонымен бірге, бөлшектің көлемінің өзгеруі оның алғашқы көлеміне пропорционал, ал көлем бөлшек өлшемінің (D³) үшінші дәрежесіне пропорционал екендігін есепке алсақ (6.4) -теңдеуді былай жазуға болады:

мүнда - пропорционалдық коэффициент