реалогия мустафина

Бақылау сұрақтары.

1.Кернеу релаксациясы дегеніміз не?

2.Кернеу релаксациясын сипаттау үшін қолданылатын реологиялық мадель қалай аталады?

3.Релаксация жылдамдығы деген не және кернеу релаксациясы процесінде қалай өзгереді?

4.Релаксация тереңдігі дегеніміз не?

5.Нан және нан-тоқаш өндірісі процесстерінде кернеу релаксация мәні қандай?

6.Релаксация периоды материалдың тұтқыр серпімді сипаттамасымен қалай байланысты.

7.Релаксация периодының өлшемі қандай?

8.Релаксация теңдеуінде Ғк бос мүшені қалай түсінуге болады.

9.Релаксация уақытының спектірі дегеніміз не

10.Релаксация теңдеуіндегі және коэффициенттері зерттеліп материалдардың тұтқыр сұйық сипаттамасымен қалай байланысады.

11.Тұтқыр серпімдерге материалдың қандай сипаттамалары жатады.

Әдебиеттер:

1.Структурно-механические характеристики пищевых продуктов/ А.В. Горбатов, А.М. Маслов, Ю.А.Мачихин и др.; Под ред. А.В. Горбатова.- М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982-296 с.

2.Мачихин Ю.А., Берман Ю.К. Реология пищевых продуктов. 4.1. Учебное пособие. - М.: МГУПП, 1999.- 84 с.

3.Мачихин Ю.А., Берман Ю.К. Реология пищевых продуктов. 4.2. Учебное пособие,- М.: МГУПП, 1999.- 95 с. 4.Кулажанов.К.С,Еркебаев.М.Ж,Медведков.Е.В «Реология пищевых продуктов»

Зертханалық жұмыс №8

Тұтқыр пластикалық тамақ өнімдерінің реологиялық сипаттамасын анықтау

Тамақ өнімдерінің қозғалыс кернеуінің шегін анықтау

91

Зерттеудің тәжірибелік теориясы және мақсаты

Шекті қозғалыс кернеуі және ағын шегі минималды кернеу болады, онда материалдық пластикалық және тұтқыр ағыны жүреді. Бұл физикаматематикалық көлем тек қана металдар және басқа конструкциялық материалдарға ғана тән емес, сонымен қатар реалды материалдардың сан алуан кластарына, соның ішінде тағамдық заттар, олар өздерінің қасиеттерімен қатты денелер мен тұтқыр сұйықтар арасында аралас күйінде болады.

8.1 суретте үйкеліс кернеуінің θ қозғалыс деформациясына Y тәуелділігі көрсетілген және ол пластикалық материал қозғалысына сынақ ретінде сипатталады.

8.1сурет– Қозғалыс кезіндегі салмақ диаграммасы

8.1суретте көрсетілгендей θ<θ0 болғанда материалда тек серпімді деформация болады. θ>θ0 болғанда материалдық пластикалық ағыны көрсетіледі.

Пластикалық материалдар үшін, мысалы, аз көміртекті болат үшін пластикалық ағын процесі шексіз, өйткені беріктілік пайда болады. Тағамдық материалдар деформацияға ұшырағанда беріктілік болмайды.

Сондай-ақ, белгілі бір деформация кезінде күштің ақырындап азаюын байқауға болады.

Қозғалыс кернеуінің шегі физика-математикалық константа болады және бингамдық материалдар деп аталатын ағынның реологиялық теңдігіне кіреді.

Бұдан басқа, қозғалыс кернеу шегінің өзіндік қызығушылығы бар.

Яғни, θ0 материалдардың өз формасын салмақтың әсерінен анықтау болып табылады. Конфет корпустарында қозғалыс кернеуінің аз мөлшерде шегі болады, кернеу әсерінен салмақ деформацияланады және бұл жерде қалдықтар көп мөлшерде қайтарылады.

θ0 қозғалыс қуат шегінің үлкендігі өте қарапайым әдіспен анықталады және ол әдіс конус материалына енгізу.

Белгілі бір тису тереңдігінде үзіліс болады. Бұл кезде θ=θ0.

92

Күштерді қарастырамыз. Сурет 8.2. F күші конус осінде көрсетілген, ол кернеумен теңеседі. Толық кернеу Р үйкеліс керену θ және қалыпты санмен δ анықталады.

S=πRL – ды есептей отыра, мұндағы

R – конустың тиелген бөлігінің негізгі радиусы, L – бұл бөлікпен пайда болады, ал толық кернеу Р=θ/cos α/2, теңесу шарты болады:

8.2 сурет - Конусты тису схемасы.

R және L тису тереңдігі Н – ты қойып аламыз:

θ0=Kкон·F/H2, Па

Кесте 1 - Әртүрлі төбелері және бұрыштары бар конустар үшін Kкон мәні

Конустарда әртүрлі бұрыштармен қозғалыс кернеуінің шегін анықтау, яғни реалды тағамдық материалддар үшін тәжірибе нәтижесінде әртүрлі анықтамалар θ0 алады. Көлем θ0 конус түріне инвариантты.

Бұндай жағдайларда анығы ол материалдық анықтамасы абсолютті емес физикалық константа болады, ал қатысты көлем тек белгілі бір конусқа тән болады.

Бұндай көлемдерді қолдану, материалдардың физико-механикалық қасиеттерін салыстырғанда немесе көлемге қатысты байланыс анық болғанда, мысалы, материалдардың сапа параметрлерін жатқызуға болады. Жұмыстың мақсаты конус арқылы материалдың кернеу шегінің конус бұрышына байланысын анықтау.

Тәжірибе бойынша бейнелеу

93

Лабораториялық жұмыс структурометрде №5 режиммен жүргізіледі. Өлшенетін жүйе сызбасы 8.3 суретте көрсетілген.

Құрал ретінде төбесінде әртүрлі бұрыштары бар конус қолданамыз.

8.3 сурет - Өлшенетін жүйе сызбасы

Зерттеу жүргізу әдістері Сынамаларды дайындау

Зерттеу жұмысы үшін қамырды 100-150г көлемінде дайындап, оны ыдысқа салып бетіт түзеп қою керек.

Аспапты жұмысқа дайындау

Өлшеу басын штангаға орнатып, оны винт көмегімен бекіту (5.2 суретке қараймыз). Өлшеу басының кабелін аспаптын артқы жағындағы панель ұяшығына қосамыз. Структурометрді компьютерге қосудың қажеті жоқ. Ыдыстағы қамырды структурометр үстеліне қою. Тоқты қосу және перне арқылы |↑| үстелді конус басы қамырға тигенше көтеру.

№5 режимін және берілген көлемді таңдау:

Үйкеліс күші – F0=0,1H минималды; үстелді орнату жылдамдығы берілмейді, режимді өңдеу процесі максималды жылдамдықпен қозғалады V=100 мм/мин; максималды күш F=5Н. Прибор өлшеуге дайын.

Өлшеу реті. №5 режимді өңдеу

5.1 бөлім бойынша жүреді |СТАРТ| тетігін басқаннан кейін конус сынамаға енеді және берілген күшке жеткенде тоқтайды. Секундометрді қосу. Күш ылғи автоматты түрде болады. Конус сынамаға үстелдің қадамымен жақындайды.

Өлшеуді тек конус тоқтағанда ғана тоқтатуға болады. Бұл бір, екі немесе үш минут үзілістен кейін болады. |ОСТ| тетігін басу және күштің мәнін кестеге жазу керек.

94

Одан кейін |СТАРТ| тетігін басу керек, сонда үстел бұрыңғы қалпына келеді. Тәжірибені берілген ауырлықта 5 рет қайталау.

Өлшеу қорытындысы

Тәжірибе қорытындысының мақсаты көлемді θ0 анықтау және сенімділікинтервалы 95% болуы мүмкін. Бұл үш төрт кесте керек (әр конусқа бірден). Өлшеу реті келесідей болады.

1. N санынан Ĥ орташа арифметикалық өлшемін мына формуламен табамыз:

N

H=1/N·∑Hi , мм (6.22) i=1

2.Орташа квадраттық қателікті анықтау:

N

Sn= ∑(Ĥ-Hi)/N-1, мм (6.23) i=1

3. 6.11 кесте бойынша берілген мүмкіндікте α=0,95 және қайталанған тәжірибе санын N стьюдент шарты бойынша табу.

4.Сенімді интервал

Алынған мәндерді әр конусқа сәйкес келетін кестеге жазу.

5.θ0 орташа мәнін есептеу: м3

6.r0 мәнін анықтау

95

Соңғы мәндерін кестенің сандық мәндерін қоятын жерге орналастырады.

Лабораториялық жұмыстың реті

Лабораториялық жұмыстың аты Зерттелінетін материал аты Тәжірибе бойынша кесте График Қорытынды

Кесте 3 – Бақылау нәтижесі

96

8 Адгезиялық кернеу минимальді және максимальді болуына технологиялық процесс түрінде мысал келтір.

9 Неліктен №3 өңдеу режиміндегі структураметр жоғары мәнде қабылдайды?

10 Контакт ұзақтығы материалдың адгезиялық қасиетіне қалай әсер етеді?

11 Контакт кернеуі материалдардың адгезиялық қасиетіне қалай әсер етеді?

12 Қандай материалдар тағамдық азық –түліктердің жанасу алдында минимальді адгезиялық кернеуін білдіреді.

Зертханалық жұмыс №9

Тағамдық массаның адгезиялық қасиетін зерттеу

Теориялық эксперимент пен есептерді зеттеу.

Жобалау алдында және машинамен механизмдерді есептеу, технологиялық порцестер, соның ішінде конструкциялық материалды таңдау үшін және жабдықтардың технологиялық жұмыс режимдерін, өңделетін тағамдық массаның керекті күшінің өзара әрекеттесуін және беткі жұмыс органдарын білу немесе анықтау болып табылады.

Адгезия (жабысқақтық) тағамдық массалардың үстіртін қасиеттерін анықтайды.

Реологиялық түрде келесідей анықтаалады:

Жабысқақтық –материалдың шекаралық қабатының жабысқақ немесе пластиналы қасиеттері үстіртін шеткі кедергілерінің бөлінуі орналасқаны көрсетілген. Егер адгезия күшінен когезия күші жоғары болса, адгезия күшінің бөлінуі кезінде нәтижесінде керісінше болады. Егер екі күште шамамен бірдей болса, адгезия мен когезия күштерінің бөлінуінде ішінара ауытқулар болып тұрады.

Адгезия –бұл қасиет, негізгі әртүрлі екі дененің шекаралық фаза және дененің айқасуы өзара әрекеттесуімен байланысты. Бөлінер алдында дене керекті айқасу күшімен анықталады. Беріктілігі әртүрлі материалдан екі дененің байланысуы олардың ауданынан және үстіртін шеткі денелер арасындағы жағдайларын білдіреді.

Адгезия жоғарғы мағыналы тағамдық масасының өндірістік процестте, әсіресе кейбір кездегі шеткі масса арасымен және үстіртін өңделетін машина мүмкіндігімен анықталады. Қазіргі заманғы адгезияға үлкен көніл бөлуде, әсіресе жобалауалдынла жаңа жабдықтардың болуына тағамдық массаның адгезиясын зеттеуде көптеген оның мөлшері көп факторлардан ықпалы, яғни температура мен ылғалдылық массасы, геометриялық, кинематикалық және динамикалық жағдайлары сияқты үстіртін машинаның шекті массасының уақытымен т.б. салыстырады.

97

Аспаптар, тағамдық массаның адгезиялық қасиеттерін анықтайды яғни адгезиометр (жабысу күштерін өлшеу құралдары) деп аталады.осы құралдың көмегімен өлшейді. Адгезиометр өзінің көп бөлігімен жекелеген даналарды және қандайда бір массаны зерттеу үшін қолданылады; кондитерлік, ет, сүт, нан өнімдерін және т.б.анықтайды. Жұмыс істеу принціпіне қарай адгезиометр екі түрге бөлінеді: Бірінші, аспаптар ерекшелігі, шекті бұзылудың бір мезгілде барлық аудан аймағында болуы (сурет 6.14). Екінші, Шекті бұзылуын біртіндеп бөлек аймақтарға, қабатқабат болып қатпарлануы(сурет 6.15)

Әдістердің адгезияға беріктілігі практика жүзінде анықталады. Бірінші, әдіс алдында күш перпендикуляр бағытта үстіртін шекті

тығыздыққа параллель болуы мүмкін. Күш сол мезгілде шекті бетті ауданның мөлшеріне байланысты болады. Ал екінші әдісте күш керекті қатпарлануда мөлшер ұзындығымен байланысты болады.

Жұмыстың мақсаты адгезия бағытының шектік ұзақтығымен әртүрлі шектік бағытын білдіреді.

Қондырғыны экспериментальді талдау

Зертханалық жұмыс СТ-1 структураметірінде №3 режимде орындалады. Негізінен конструкция масса сиымдылығын зерттеуде үстелшеде орналасуын білдіреді. Ауыстырмалы құрал (сурет 6.16) болатты дискімен анықталады.(№4 саптама, А қосымша).

Талдау әдістерін зерттеу.

Дайындау үлгісі.

Зерттеу үшін керекті қамырды дайындауда мөлшері 100 – 150г сонымен қоса сиымдылық деңгейі кішкене жоғары мөлшерде қосылады. Арықарай пластиналы (органикалықәйнектен жасалған) масса ақырындап ашылып және қамыр сол қалпында жеңіл түрде тығыздалады, яғни оның беті тегіс болғанша. Осы сиымдылықтан кейін қамырмен бірге диск астында структураметрүстелшесін орналастырады.

Аспапты жұмысқа дайындау.

өлшенген қалпақшаны штангқа орнатып винт көмегімен фиксирлейді (сурет 5.2). Өлшенген қалпақшаны кабельге артқы панальді аспапқа қосады. Структураметр компьютер байланысын қажет етпейді. Қоректендіруді қосу және (жоғары) клавишін пайдаланады, үстелшені көтеріп, қамыр беті мен диск арасындағы саңылауда 3-5 минут қалдырады.

№3 режимде есептелетін мөлшерлер орналасқан: Қиылысу нүктесі Ғ =0,5Н;

Үстелдің орналасу жылдамдығы v=20 мм/мин;

Демалыс ұзақтығы сегіз денгейге түрлендіріледі:0, 10,20, 30, 60, 90, 120 және 180 мин яғни аспап өлшеуге дайын.

Өлшеу реті.

Өнімнің өңделетін режимі бөлінуімен сәйкес болуы қажет 5.1

98

(СТАРТ) кнопкасын басқаннан соң пауза басталады, соның ішінде бірқалыпты ұстап тұрады, яғни пауза айқындағышта «ПАУЗА» деп беріледі, ол күнделікті орналасады. Керекті орналастыру мөлшеріне көңіл бөлу қажет. Ол 2мм –ден аспау қажет. Егер бұл жағдай асып кетсе, онда керекті күшті қысқарту керек.

Орналастырылған үстелше уақыт арқылы төменге қарай қозғалады және диск беті материал бетіне дейін болад. Өлшеу аяқталғанда керектілерді яғни кестеге адгезия немесе когезиялық қасиеттерінің мінездемелерін, мөлшерін жазып отыру қажет.

Өңдіруді зерттеудің нәтижесі.

Адгезиялық үдеу G АДГ, мына формуламен анықталады

Мұндағы: Ғотр – жылдамдатқыш, кесінді, Н S – диск ауданы, м2

Жанасу кернеуі Gконт мына формуламен анықталады

Есептің есептеу нәтижесін кестеге жазу қажет.

Керекті есептеу нәтижесін кестеден алып адгезиялық үдеу GАДГ, кПа контак ұзақтығына t,с дейінгі аралықта график тұрғызылады.

Зетрханалық жұмыс мазмұны

Зертханалық жұмыстың атауы. Жұмыстың мақсаты. Экспериментальді қондырғы сызбасы. Бастапқы мәселелері.

Зерттелетін материалдың атауы. Қиылысу нүктесі Ғо,Н

Жүктеме жылдамдығы v мм/мин. Максимальді күш Ғ,Н

Диск диаметрі d, мм Диск ауданы S,мм

Диск материалы (материалды көрсету)

Егер әртүрлі материалды зерттеуде, олардың көрсеткіштері мен сипаттамаларын кестеден қарау керек.

99

Кесте 6.15 Бақылау нәтижесі

№Жалғастыр

График.

Қорытынды.

Бақылау сұрақтары

1.Адгезия дегеніміз не?

2.Адгезиялық үдеу қандай өлшем бірлігімен анықталады?

3.Материалдық адгезиялық қасиеті қандай мөлшермен сипатталады?

4.Материалдың адгезиялық қасиеті қандай мағынаны білдіреді?

5.Адгезиялық кернеудің мөлшеріне қандай факторлар әсер етеді?

6.Адгезиялық кернеуді қалай өзгертуге болады?

7.Адгезияның когезиядан айырмашылығы?

8.Адгезиялық кернеу минимальді және максимальді болуына технологиялық процесс түрінде мысал келтір.

100