Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

реалогия мустафина

.pdf
Скачиваний:
56
Добавлен:
18.02.2016
Размер:
1.13 Mб
Скачать

қамтиды. Әрбір өлшем қорытындысы К=1 әрбір екіншіде К=2, әрбір тоғызыншыда К=9 тең.

Сығылу коэффициентінің мәнін таңдағанда келесі жағдайлармен басқарылады:

1-ші режим үшін-(2Н∙400)/К<4096

2,4,5 режимдер үшін-(Н∙400)/К<4096

3,6 режимдер үшін-(2Н∙400+τп·100)/К<4096

7,8 режимдер үшін-(Н∙400+τр·100)/К<4096 К-сығылу коэффициенті; Н-үстелдің болжамды қозғалу мәні,мм; τп -тоқтатқанға берілетін мән;

τр-уақыттың болжамды релаксациясы; Сығылу коэффициентінің тізімін енгізу келесідей /КОД/ батырмасын

басу, келесі код номерін 3 басу, /ВК/пернесін басып кодты енгізу, сығылу коэффициентінің үлкен мәнін 9 басу, коэффициент мәнін /ВК/ батырмасын басу арқылы енгізу.

STRUCT программасының кемшілігі деформация графигінің тәуелділігін көрсетпейді және де эксперимент қорытындысын математикалық тұрғыдан орындайды.

Excel кестелі процессоры өңдеуге ең қолайлы тәсіл болады, ол WORDпен бірге MS OFFICE құрамына кіреді. Бұл үшін мәтіндік файл кестесін Excelде импорттау қажет.

Импорт тізімі келесідей.

Excelді ашу. Бас мәзірде «мәліметтерді» табады және ашады. Мәзірде «сыртқы мәліметті» таңдап ішіне «мәтіндік файл импортын» ашамыз.Ашылған терезеде керекті файлды табамыз, оны таңдап алып «enter»ді басамыз. Мәтіндік файл импортының терезесін ашып, үш қадамнан тұрады, бұлардың әр қайсысына келесі операцияларды қанағаттандыру қажет.

1 қадам –файлын таңдау;

2 қадам – столб санын белгілеу; 3 қадам- «анығырақ» батырмасын және толық бөлшекті нүктесін басамыз.

«Дайын» батырмасын басып импортты аяқтаймыз.

Егер операция дұрыс орындалса, онда Excelде де бос жаңа парақ кестесі пайда болады. Ақпараттық мәтін кестесі арнайы ұяшықта орналастырылады. Келесі жұмыстарда бұл қажет емес сондықтан кесте симметтриясының жұмысына көше берсе болады.

Мәліметтер массивінің жұмысы Excel шартында орындалу қажет. График тізімінің бейнелеу тәсілінің кемшілігі және қорытынды өңделуі Excelде дұрыс жұмыс жасай білу қажет. Сондықтан ең рационалды және қолайлы нұсқа компьютердегі арнай программаны қолдану және деалынған қорытындыны математикалық тұрғыдан өңдеу үшін арналған.

«Нан және макарон өнімдерінің технологиясы» кафедрасында ақпарттты-өлшеуіш комплекс программасының жиынтығы бар.

71

Структурометрде алынған мәліметтер жұмысын VISUAL программасында жасаған жөн.

Ақпаратты-өлшеуіш комплексімен реологиялық мінездемені анықтап үйрену.

Структурометрдегі жұмыс протоколының мақсаты мәліметтерді өңдеп, үйрену.

Зертханалық жұмысты орындау зерттелетін құрал ретінде - поролонды қолданамыз.Зерттелетін заттың орындау тәртібі 5.1 берілген.

Тапсырма.Берілген кестеге байланысты модельді құралының үлгісінің сығылуына деформация тәуелділігінде график тұрғызу.

Нұсқау. №1 режимінің өлшемін орындау.

Жұмысты орындау тәртібі:

1.Үлгіні төзімділікке дайындау

2.Ақпаратты-өлшеуіш комплексін дайындау. Берілген сығылу коэффициентін К=1 орнықтыру. №1 режимін таңдау.

3.Алдынала өлшеу жүргізу. Берілген максималды үлгі сығылуы 4…5мм сәйкес келу керек. Жанасу күші-0.1Н.Үстелдің жылжу жылдамдығы (үлгі деформация)-20мм/мин.

4.Өлшеу жүргізу Индикаторда көрсетілген зертханалық жұмысты протоколда жазу.

5.Структурометрдің жұмыс протоколында «proba-1.1st.» файлында жазу.

6.Графикті компьютер экранының бетіне шығару. Сығылу коэффициен қолдануына қорытынды жасау.

7.Структурометр жұмысының протоколын экранға шығару.

Өлшем көлемін анықтау.Үстелдің қозғалуына сәйкес өлшем нөмерінің

тізімін және өткен уақыттың максималдылығын жазу. Табылған жылжу мәнін H1 салыстыру.

8.Максималды күшті Ғ үлкейту,үстел жылжуы Н 10мм қамту және жаңа өлшемді орындау керек. Индикаторда бейнеленген мәліметті жазу.

9.Структурометр протоколын «proba-2.1st.» файлына жазу.

10.6п нұсқасындағы әрекетті орындау.

11.Сығылу коэффициентін К=9 орнықтыру, режим номерін және берілген параметрлерді енгізу. Өлшемді тексеру. Индикаторда бейнеленген мәліметті жазу.

12.Струкрурометр протоколын «proba-3.1st.» файлында жазу.

13.6 және 7 нұсқадағы мәліметті орындау.

14.Жаслынған қорытындыны салыстыру. Өлшем қателіктеріне шешім жасау.

15.

Өлшемнің ортақ қорытындысын

салыстыру. Ортақ көлем

қаншалықты өсті және неге?-деген сұрақтарға жауап беру.

16.

WORD редакторында келесідей анализ жасау үшін «proba-1», «proba-

2», «proba-3» файлдарын дискетке жазу және басқа компьютерде Excel кестелі процессорында график тұрғызу.

72

Осында зертханалық жұмысты орындау аяқталды.

Бақылау сұрақтары:

1.Структурометрдің есте сақтағышында қанша өлшем сақталады?

2.Қай форматта структурометр жұмыс протоколының файлы табылады?

3.Структурометрдің жұмыс протоколында қандай ақпарат болады?

4.Структурометр жұмыс протоколын баспаға қалай шығарады ?

5.STRUCT программасының көмегімен қандай график тұрғызылады?

6.Структурометрдің есте сақтау кемшілігі қандай жағдайда және қалай көрінеді?

7.Сығылу коэффициенті дегеніміз не?

8.Структурометрдің жұмысын қандай режим арқылы кестелі толық протоколды ?

9.Струк-ң жұмыс протоколын дискетке қалай жазады?

10.Ақпаратты -өлшеуіш комплексін не анықтайды? 11.Структурометр компьютерге қалай жалғанады?

12.Өлшем көлемі үстелдің қозғалу жвлдамдығына тәуелді ма? 13.Тоқталыс кезінде өлшем қандай тазалықта өңделеді?

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 №3

Тағамдық материалдардың кесілу күшін анықтау

Эксперимент теориясы және зерттеу есептеулері:

1.Кесу-тағам өндірісінде маңызды технологиялық операциялардың біріне жатады.

2.Кесу процесін бейнелейтін негізгі көрсеткіші кесу күші болып табылады, ол материялдың физика-механикалық қасиеттеріне ғана емес және қолданылып жатқан құралдың өлшемі мен пішініне тәуелді.

Кесу күшін зерттеу арқылы анықтау әрқашан қиын техникалық есеп болатын. Бірақ структурометр сияқты құралдың пайда болуы мұндай есептердің шешілуін жеңілдетеді.

Кесу күшін анықтау осы жұмыстың мақсаты болып табылады.

73

Эксперименттік қондырғыға сипаттама.

Лабораториялық жұмыс структурометрде 2-ші режимде өтеді. Толық сипаттамасы 5-ші бөлімде көрсетілген. Өлшеу жүйесінің схемасы 1-суретте көрсетілген.

Ауыстырылмалы құрал шегі бар рамка сияқты (№7 саптама, кірістірме А) немесе болат пластина (№8 саптама, кірістірме А).

Зерттеулерді жүргізу тәсілі: Сынаманы дайындау:

Зерттеуге әртүрлі конфет сорттарының (қантсықпа, пролиновый) тік бұрышты қиғаш кесілгенін әр сорттан 5 талдан. Әр сынаманы өлшеп және номерлеу керек. Өлшемдерді кестеге енгізу.

1 сурет - Өлшеу жүйесінің схемасы

Құралдарды жұмысқа дайындау:

Өлшеу басын 2 штангаға 3 орналастыру және винт 6 көмегімен қатайту. Өлшеу басының кабелі прибордың артқы панелінің сәйкес келетін ұясына қосу. Структурометрді компьютерге қосу қажет емес.

Зерттелетін сынаманы үстелге қою. Тоқты қосу және / / батырмасын қолдана отырып пышақ пен сынаманың арасында 3-5 мм қашықтық қалдырып, үстелді көтереміз. №2-ші режимді орнатамыз және берілетін өлшемдер:жанасу күші F=0,5 H; үстелдің қозғалу жылдамдығы V=20 мм/мин. Құрал өлшеуге дайын.

Өлшеу реті:

№2-режимдегі жұмысты 5.1.5 бөліміне сай жүргіземіз./старт/ батырмасын басқан кезде пышақ сынаманы деформациялап жаншиды. Содан кейін оған енеді. Максималды күшке жеткенде сынама сынады. Үстел бастапқы қалпына келеді.

Өлшеу соңында кестеге сындыру күшін (максималды кесу күшін ) және үстелдің сәйкес орын ауыстыруларын енгіземіз. Сынақты ең кемінде 5 рет өткізу керек.

Лабораториялық жұмыстың хаттамалық мазмұны:

Лабораториялық жұмыстың атауы Жұмыстың жасалу мақсаты Экспериментальды қондырғының схемасы Бастапқы берілгендер Зерттелетін материалдар атауы

74

Жанасу күші (F0), H.

Жүктеу жылдамдығы ( V ), мм/мин.

Кесте 6.3. Сынамалардың сипаттамасы:

 

Сынама

Ұзындық

Қиғаш кесу өлшемдері, мм

мм

ені

ұзындығы

 

 

1

2

3

4

 

 

Кесте 6.4. Бақылау нәтижелері:

 

 

 

Кесу

Деформация,

Кесу

күшінің

Сенімділік

 

пп

күші,Н

мм

орташа мәні, Н

интервалы

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

Бақылау сұрақтары:

1.Беріктік шегі және ағу шегі деген не?

2.Беріктік шегі мен кесу күшінің өлшем бірлігі?

3.Зерттелінетін материялды кескен кезде қандай кернеулер пайда болады? 4.Материялды кескен кезде жылжу кернеуін қалай анықтайды? 5.Пластикалық және морт сынғыш (нәзік) материялдарды кесу айырмашылықтары қандай?

6.Тағамдық өнімдердің кесу күшін анықтау қандай практикалық маңызы бар?

7.Жартылай фабрикаттар мен тағамдық өнімдерді кесуде қандай құралдар қолданылады?

8.Кесу операциясы қандай тағамдық өндірісте қолданылады?

9.Шикізат, жартылай фабрикаттар мен дайын өнімдердің сапасының қандай көрсеткішін анықтауда кесу күші анықталады?

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.

75

4.Кулажанов.К.С,Еркебаев.М.Ж,Медведков.Е.В «Реология пищевых продуктов»

Зертханалық жұмыс №4

Серпімді пластикалық тағамдық өнімдердің реологиялық сипаттамаларын анықтау

Тағамдық өнімдердің серпімді-пластикалық қасиеттерін зерттеу

Эксперимент теоиясы және зерттеу есептеулері

Тағамдық материалдардың көпшілігі серпімді-пластикалық қасиет көрсетеді, олар серпімділік модулі, ағу шегі және беріктік шегі сияқты материалдардың обьективті механикалық мінездемелерінде көрініс табады.

Зерттелінетін материалды арнайы механикалық сынақтардан өткізіп жоғарыда аталған механикалық сипаттамаларды алады. Барлық материалдардың және тағамдық материалдарға қолданылатын механикалық сынақтарының ең қарапайым түрі сығу болып табылады. Сығуға тек қана қатты материалдар ғана емес, мысалы, нанның жұмсағы, көкөніс, жемістер, дайын кондитер өнімдері және тұтқырлы ағынды күйдегі жартылай фабрикаттар (тағам массалары) ұшырайды.

Ең қарапайым құрал пресс (нығыздауыш,қыспақ) болып табылады, ол жылжымайтын пластинанегіз және жылжитын пластина-пуансоннан тұрады (1.Б сурет). Пуансонда бір уақытта орын ауыстыру Н және Ғ өлшенетін құрылғымен Пуансон байланысты. Нәтижесінде қисық немесе сығу диаграммасын аламыз, яғни Ғ-Н тәуелділігіне байланысты. Сығылу диаграммасы 2-суретте көрсетілген.

Қисық екі бөліктен тұрады: жүктену бөлігі және жүксіздену бөлігі. Материалды тұрақты деформация жылдамдығымен жүктегенде

жүктеліс бір қалыпсыз өседі. Процесс басында күш өзгеруінің жылдамдығы соңындағыға қарағанда аз. Бұл материалдың түзу сызықты емес, серпімді дене сияқты екенін көрсетеді. Бұл әсіресе кеуекті материалдарға тән. Жүктелудің аяқталған сәтінде Пуансон орын ауыстыруы (сынама деформациясы) максимальді мәніне жетеді (2- сурет).

Сынаманы жүксіздендіргенде және Пуансонды сол жылдамдықпен қарама-қарсы бағытта қозғалғанда жүктеменің азаюының жылдамдығы тұрақты дерлік, яғни материал түзу сызықты серпімді дененің қасиеттерін көрсетеді және тек жүктеме Ғ0 мәніне жақындаған кезде серпімділік модулі тез азаяды, сәйкесінше материалдың икемділігі өседі. Салмақты толық алған кезде деформация Н2 нөлге тең емес болады, яғни материалдың қалдық деформациясы бар, ол оның пластикалық қасиеттерінің бар екенін көрсетеді (1 Б - сурет).

Күш түсірілген участкелерді бір-біріне қойғанда және қисықты жүксіздендіргенде сығылу сәйкесінше кемиді, олардың арасында пайда болатын аудан материалдың пластикалық деформациясына жұмсалған жұмысқа сәйкес келеді.

76

А)

Б)

 

1 сурет -Өлшеуіш құралдың схемасы

А)жұмсақ сынаманы зерттеуге арналған; Б)қамыр тәрізді материал сынамаларын зерттеуге арналған.

Сығу кезіндегі қалыпты кернеу мына формуламен анықталады:

σ =

4F

×106

,Па

(4.1)

2

 

πD

 

 

мұндағы: Ғ-пуансонға әсер ететін күш (салмақ), Н; D-цилиндрлік сынаманың диаметрі, мм.

Сынаманың қатыстылық деформациясы мына формуламен анықталады:

ε= Н ;

Н0

мұндағы: Н -сынаманың абсольютті деформациясы, мм. Н 0 -сынаманың бастапқы биіктігі, мм.

2 сурет -Түзу сызықты емес серпімді материалдың серпімді

диаграммасы

мұндағы: Н1-сынаманың жалпы деформациясы, мм; Н2-сынаманың пластикалық деформациясы, мм ; Н3 –сынаманың серпімді деформациясы, мм.

77

А Б В А-жүктеуге дейінгі ; Б-максимальды салмақ кезіндегі Ғмакс ; В-

жүксіздендірілгеннен кейін.

3 сурет -Сынаманың сығылу кезіндегі деформациясы

Қалыпты кернеу мен қатыстық деформация сынаманың абсольютті өлшемдеріне тәуелсіз болғандықтан σ − ε координаттарымен тұрғызылған сығылу диаграммасы материалдың сығылу диаграммасы деп аталады. Сондықтан зерттелінетін материалдардың қасиетін анықтағанда нәтижелерді σ − ε координаттарында берген абзал.

Сығуға жүргізілген зерттеу нәтижелерін анықтауда:

--Шартты беріктік шегі, яғни сынаманың бастапқы биіктігі 13 бөлікке

кішірейгендегі қалыпты кернеу; --Қатыстық пластикалық деформациясы, Н2 деформациясының сынаманың бастапқы биіктігі Н0-ге қатынасы ретінде;

--Пластикалық деформацияның меншікті жұмысы Аменш; яғни зерттелетін материалдың көлемдік бірлігіне қатысты жұмыс көлемі Дж-мен; --Материалдың серпімділік модулі сығу диаграммасының түзу сызықты участкесіндегі деформацияғакернеудің қатынасы ретінде.

Материалдың сырттан келген энергияны шашырату немесе жұту қасиетін көрсететіндіктен пластикалық деформацияның меншікті жұмысы тағамдық материалдарының маңызды сипаттамаларының бірі болып табылады.

Тағамдық материалдардың барлық құрылымды механикалық сипаттамаларының геометриялық, кинематикалық, динамикалық және энергетикалық деп бөлуге болады. Әдетте зерттеушілердің көпшілігі бастапқы үш сипаттамаға тоқталады. Сонымен қатар энергетикалық сипаттаманың да өте үлкен маңызы бар.

Мысалы, қамырды илеу процесінің интенсивтілігі илейтін органдардың жылдамдығымен, осы кездегі дамитын үдеудің көмегімен және илеу уақытымен сипатталады.

Аталған факторлар дербес болып табылмайды, жалпыланған фактордың атрибуты болып табылады, яғни сырттан келтірілген энергияның илейтін машинаның жұмысшы органдарымен жасалған жұмыс немесе энергия қуатпен тығыз байланысты.

78

Қамыр илейтін машинаның приводный валындағы қуат-материалдың энергияны қабылдау және айналдыру мүмкіншілігімен шектелген, яғни ол материалдың қасиеті мен жағдайына тәуелді.

Осымен, мысалы, қамырды илегендегі бір жылдамдықты режимге қарағанда көп жылдамдықты режимнің тиімділігі түсіндіріледі.

Илеу уақытындағы (әсер ету немесе энергияның келу уақыты) қуат---

күштің жылдамдыққа туындысы, ал жұмыс---қуаттың уақыттағы өзіндік айнымалысы.

Материалдың энергияны қабылдау немесе жұту қабілеті оның пластикалығымен анықталады және қайтымсыз деформациялармен байланысты.

Сондықтан пластикалық деформациясының жұмысын зерттелінетін сынаманы сығудағы жүктеу қисығымен анықтауға болады.

Деформацияның меншікті жұмысы мына формуламен анықталады:

Аменш

=

SM F M H

, Дж/м3

(4.2)

 

 

 

1000V0

 

мұндағы: S-графиктің штрихталған бөлігінің ауданы, мм2 (2-сурет) МҒ-Ғ осіндегі графиктің масштабы, Н/мм; МН-Н осіндегі графиктің масштабы, мм/мм; V0-сынаманың көлемі, м3.

Графиктің масштабын келесі әдіспен анықтайды.

Максимальді Ғ күш мәніне сәйкес келетіндей етіп графиктің биіктігін сызғышпен өлшейді, графиктің биіктігіне (мм-мен) бөлеміз. Н максимальды деформациясының мәніне сәйкес келетіндей сызғышпен графиктің ұзындығын өлшейді, содан кейін деформацияның максимальды мәнін графиктің ұзындығына (мм-мен) бөледі.

Алынған мәндер сынаманың бастапқы өлшемдеріне тәуелсіз, сондықтан сынама материалдардың нағыз сипаттамасы болып табылады.

Экспериментальды қондырғының сипаттамасы:

Тағамдық материалдардың сынамаларын сығу тәжірибелері структурометрде жүргізіледі. Мысалы, нан пісіретін қамыр, нанның жұмсағы.

Қондырғының толық сипаттамасы 5.1 бөлімде көрсетілген.

Құрылғы ретінде №4-ші насадка қолданылады (сурет 2; кірістірме А). Қамыр тектес материал сынамаларына қосымша сақина қолдану керек (поз. №11; А кірістірмесі).

Тәжірибе жүргізу әдістері. Сынама дайындау.

79

Зерттеуге арнайы құралдың көмегімен биіктігі 20-25 мм және диаметрі 30 мм цилиндр қалпындағы 3-5 сынама дайындау керек. Сынамаларды нөмерлеп, әр қайсысын өлшеп, көлемін анықтап және нәтижелерді лаб. жұмыстың хаттамасына енгізеді. Ылғалдығын жоғалтпау үшін сынамаларды герметикалық пакетте сақтайды.

Тәжірибе басталмас бұрын 1-ші сынаманы цилиндрге салады, структурометр үстеліне орнатады.

Құрылғыны жұмысқа дайындау.

Өлшеу басын штангаға орнатып оны винттің көмегімен бекітеді (5.2- сурет).

Өлшеу басының кабелін прибордың артындағы тақтасындағы ұясына қосу керек. Структурометрді компьютерге жалғау, қоректендіруді қосу. 5.2 бөлімге сәйкес компьютердің қажетті баптауларын жүргізу керек.

Өлшеу реті.

Зерттелінетін сынаманы үстелге құрылғының осі бойынша орнату. Сығылу коэффициентін енгізу. Бұл үшін КОД батырмасын басамыз, содан кейін үшінші кодтың номеріне сәйкес келетін сандық батырманы басамыз, кодты ВК батырмасын басумен енгіземіз. Сығылу коэффициентінің мәнін 9 санын тереміз, коэффициенттің мәнін ВК батырмасын басумен енгіземіз.

Құрылғы жұмысының режимін енгіземіз. Өлшеулерді жүргізу үшін №1 режимді таңдаймыз.

Берілетін өлшемдердің келесі мәндерін енгізу. Жанасу күші Ғ0=0.5 Н ; үстелдің орын ауыстыру жылдамдығы V=100 мм/мин; зерттеу барысында сынамаға түсірілетін максимальды күш Ғ=10 H.

Өлшеулерді жүргізу:

Индикаторда шыққан мәндерді жазу.

Файлға структурометр жұмысының хаттамасын жазу.

Күш графигін компьютер экранына шығару және барлық өлшемдердің экранға шыққанына көз жеткізу (график толығымен шығады).

Нәтижелерді өңдейтін программалардың бірімен қолданып, А4 форматына мүмкіндігінше үлкен қылып Ғ-Н координаттарында күш графигін шығару.

Егер графикті тұрғызу диаграммаларымен қолдану мүмкіншілігі болмаса, структурометрдің жұмыс хаттамасының күш кестесімен қолданып, графикті қолмен саламыз. Ол үшін кестені компьютердің ақпаратты-өлшеуіш кешенінің экранына шығарамыз. Жүктелу және жүксіздендіру қисығының нүктелеріне сәйкес келетін Ғ және Н мәндерін таңдап алып, көшіріп алу. Әр қисыққа 10 нүктеден жетеді. График тұрғызу.

Өлшеу нәтижелерін өңдеу:

80