книги из ГПНТБ / Куликов, С. Я. Сопротивление материалов учеб. пособие

Если те же три элемента соединить другим спосо а именно как показано на рис. (10.15,6), то получаетс

Боли исключить все б"и 6 , имеющие индексы, то закон деформирования будет иметь вид:

Это уравнение идентично уравнению (28.15) с точнос до значений постоянных коэффициентов.

Если соединить ДЕЗ вязких в один упругий элемен соответствии со схемой, представленной на рис. (10.15,в то получаются законы деформирования

-для схемы рис.(10.15,в).

-для схемы (рис.10.15,г)

Нетрудно заметить, что оба эти уравнения идентич своэму строению.

Ввиду того, что переход к чрезмерно усложненным с

618

мам строения материала вносит мало существенных попра­ вок в законы деформирования, поэтову при расчетах для многих практических целей применяют закон деформирова­ ния, соответствующий моделям рисунков (10.15,а, 10.15,6) выраженный в виде:

Для схемы рис. (10.15,а) значения коэффициентов это­ го уравнения равны:

а для схемы рис. (10.15,6)

мгновенный модуль упругости, а Е - длительный модуль упр Физический смысл этих терминов заключается в следующем:

при процессах деформирования происходящих о малой с ростью значениями £ и £ в,уравнении можно пренебречь по сравнению с величинами б" и £ , и тогда мояно пол чить выражение закона Гука с длительным модулем упругос

При процессах деформирования происходящих с большой скоростью наоборот, можно пренебречь самими деформациями и напряжениями. При этом снова получается выражение зак Гука, но продифференцированное по времени и с мгновенны модулем "пругости Е » •

619

Во всех случаях Е ' Е, что подтверждается фор мулами (34.15) и (35.15).

Для решения задач деформирования по времени необхо мо иметь начальные условия, которые выражаются через чальные значения напряжений и деформаций:

- е

при £в~о • £~ £'

а если относя это равенство к начальному моменту врем то: с - & °

Точно также из уравнений (29.15) получается

при S-O в начальный момент времени о учетом уравнен (35.15) будем иметь:

Таким образом, естественное начальное состояние ма териала, подчиняющееся закону деформирования (33.15) ха­ рактеризуется тем, что деформация равна напряжению, деле ному на мгновенный модуль упругооти.

Основные случаи нагружения материала, подчиняющихся закону деформирования, можно представить в виде таблицы I . I 5 .

620

I.Постоянная на­

3.Равномерное

увеличение нагрузки S"=-V-b

С

0 £•'

Р и с . I I . 1 5 . 'Деформации материала при] равномерном увеличении

нагрузки (@ = У с ) .

621

622

Рассмотренные варианты механических моделей вязко- упруго-пластпчных тел кмепт практическое значение. Так, проведя ряд экспериментов по деформированию модели ис­ следуемого материала, и построив сеыейстзо кривых изме нения деформации во времени з зависимости от приложе нагрузок, ложно определить все реологические константа модели, а следовательно, и исследуемого материала.

Зти константы необходимы для проведения инженерных и технологических расчетов.

§ 4.15. Практическое прянекекке результатов исследо­ ваний физико-механических свойств пищевых

продуктов

Как yjr.o огаечалось, чго в различных отраслях пище­ вой проыы&.лшостк нркыеняжгся разнообразные методы фи- зико-кехакяческих испытаний полуфабрикатов и продуктов производства. Постановка такого рода исследований дает возможность разрешить двоякого рода практические зада­ чи:

г) нахождение фиэико-сзханических констант, применяегд^даякоятрогя производственных процессов, для определения качества и гогозгосси продукта;

б) при ЕыполнеззЕ состветствотдах расчетов различны машин для осуществления механизация производствен­ ных процессов.

Помяло этого» можно выявить связь между некоторы­ ми физико-механгчесЕакЕ вещЕчиЕаыж ш Еозгеиулярной или коллоидной структурой метеэказа, »ао весошенно пред­ ставляем больше зеоретичестяй ааяерас, а иногда при­ водит к новым вьгахдаи практического характера.

Так в работе О.Г.Лунина / 33 / изучались реологи-

624

ческие характеристики сахарногс бисквитного теста: мо­ дуль мгновенной упругости, релаксационная вязкость, мо­ дуль эластичности, вязкость упругого последействия, пе­ риод релаксации. На основания проведенных исследоганий была дана методика расчета усилий, потребных для штам пования бисквитного теста.

При этом дано уравнение для определения напряжени необходимых для создания остаточных деформации £о с т бисквитного теста в зависимости от временя ктампованкя

(5" = €ест-Е10'+6к'£

.3.15)

Опытные определения усилий, необходимых для резания бисквитного теста позволили предложить формулу для рас­ чета этих усилий в зависимости от глубины резания Н, времени резания £ и других фактороз:

Исследоз^ния, проведенные М.П.Боларовичем и Р.А.Бранопольской позволили установить, что данные на прибора которые фиксируют показания в условных единицах, таких как фаринограф и экстенсограф Брабендера, альвеограф Шопена, консистометр ЦНИИЛКИП, согласовывается с рео­ логическими характеристиками мучного теста, определен­ ными на приборе М.П.Воларовича с соосными цилиндрами. При этом была предложена моделх прибора, которая непо­ средственно устанавливается на деже и позволяет опреде-

625

лпть предельное надряяение сдвига и эффективную вяз­ кость на.бродящем тестз в производственных условиях.

Б,Л.Николаев сконструировал прибор для измерения малых деформация сдвига в плоско-параллельном зазоре,ко­ торый дает возможность определять упруго-вязкие характе­ ристики ручного теста з условиях малых ( I мм/мин) ско­ ростей доформкрозанкя. Кроме того, им показаны методы и приборы для измерения к регулирования упруго-эластичных и пластично-зяз.'сих свойств теста.

К.П.Гуськов, А.И.Калугин, Я.А.Мачихин показали, что при изучении процесса прессования макаронного теста не­ обходимо определять физико-механические характеристики перерабатываемого продукта. 3 результате проведенных исследозанкй было получено уравнение, выражающее закон распределения скорости истечения:

где У - скорость вьшрессовыванкя

Р- давление прессования

Изучение релаксационных явлений в макаронном тес- : е , в условиях всестороннего саатся позволило в некото­

рой степеал раскрыть физическую картину процесса прессо­ вания теста к, з частности, причины падения давления тес­ та на длине прессовой каиеры. На основании опытных дан­

626

многочлена третьей степени:

В работе К.П.Гуськова и Ю.В.Калинина / 16, 17/ была использована экспериментальная установка, состоящая из ротационного вискозиметра и рычажной системы нагружения с механическим приводом, обеспечивающим сжатие мак ронного теста в рабочем цилиндре вискозиметра. Было о делено, что зависимость вязкости ( £ ) макаронного теста от давления ( Р ) носит линейный характер и им вид:

На основании проведенных теоретических и экспери­ ментальных исследований разработана методика расчета любой системы распределительных труб тубуса макаронно­ го пресса, обеспечивающий заданную производительность и равномерное распределение давления на выходе всех рас пределительных труб.

Исследуя процесс механической обработки фарша при

627