17. Методи та прилади для виміру зсувних властивостей.

Приборы для определения сдвиговых свойств по принципу действия делятся:

1.Ротационные вискозиметры.

2.Капилярные вискозиметры.

3.Пенетрометры.

4.Приборы с плоско-параллельным смещением пластин между которыми находится исследованный материал.

Ротационные вискозиметры – известно 2 основных варианта с коаксиальными цилиндрами: вариант 1 – исследуемый материал помещают в цилиндр приводимый в равномерное вращательное движение. Вязкость вычисляют по скорости первого цилиндра и углу поворота второго цилиндра от первоначального положения. Эти приборы используют для определения вязкости во вращении.

Вариант 2 – это когда внешний цилиндр неподвижен, а внутренний крепится на оси и приводится во вращение.

Капиллярные вискозиметры – пред. собой U – образную трубку один из концов которых в одной из колен которых впаян капилляр. Этот капилляр имеет диаметр от долей до десятков мм. Эти приборы используют для определения вязкости маловязких материалов . Наиболее широкое распространение получили вискозиметры Оствальда и Гипплера.

18 Методи и прибори для вимірювання компресійних характеристик

Приборы для осевого сжатия продукта

Методика работы практически одинакова для всех приборов Конструктивные схемы различаются по способу привода пластины-снизу (рис. 2—20, а) и сверху (рис. 2—20, в, г], от электродвигате­ля или непосредственно от груза.

Универсальный прибор ВНИИМПа [23] (рис. 2—20,а) состоит из основания, к которому жестко присоединены реверсивный электродвигатель с редуктором и коробка передач. На выходном • валу коробки установлен подвижный шток с держателем рабочего органа с образцом продукта. На основании установлена стойка с кронштейном, на котором расположена тензобалка с тензорезисторами. В центре тензобалки установлен полый патрон, имеющий сквозное отверстие, в которое вставляют одно из измерительных приспособлений. В центре кронштейна имеется отверстие, через которое в отверстие измерительного приспособления входит хвосто­вик держателя грузов.

Измерительное приспособление для определения осевого сжатия адгезии состоит из держателя и измерительного органа, которые представляют собой круглые пластины одинаковой площади. Держа­ть образца закреплен на подвижном штоке, а измерительный ор­ган крепится в полом патроне.

Дефометр МТИММПа позволяет регистрировать одновременно деформации и нагрузки во времени. Сжатие -образца осуществляется между двумя полированными пластинами благодаря перемещению верхней пластины толкателем, установленным в направляющих. Нижняя пластина неподвижно закреплена на сновании. Прибор приводится в действие от электродвигателя постоянного тока.

Циклические нагрузки на образец создают путем замены шкива эксцентриком. Усилие сжатия воспринимается упругим элементом на который наклеены тензометрические датчики, подключен измерительному самопишущему потенциометру. Деформация образца регистрируют резистором переменного сопротивления, подключенным к самопишущему потенциометру.

Прибор Б. А. Николаева и А. С. Шпигельгляса состоит из станины, в которой перемещается опорная стойка столика. Испытуемый продукт помещается между параллельными плоскостями дисков; верхний из них можеть под действием груза 4; он связан с рейкой, входядящей в зацепление шестерней, на оси которой закреплена стрелка.

На столике укладывают образец и определяют его первоначаль­ный размер затем быстро поднимают столик и устанавливают груз. Определяют величину мгновенной деформации по шкале, а также изменение деформации, отсчитывая время по секундомеру. На опи­санном приборе можно определить мгновенно-упругую деформацию, модуль упругости сжатия, а также вязкость и предельное напряже­ние сдвига материала.

Определение характеристик пищевых продуктов при осевом сжа­тии может производиться также на некоторых типах пенетрометров, например АР4/2, при замене индентора рабочим органом в виде круглой пластины.

Приборы для объемного сжатия продукта

Компрессионный акалориметр Мосмясо комби­ната и МТИММПа (рис. 2 — 21, а) позволяет определить как реологические, так и теплофизические свойства пластично-вязких продуктов при различных давлениях.

Прибор состоит из подвешенного на пружинах- цилиндра, внутри которого с противоположных сторон установлены поршни. Верхний поршень закреплен неподвижно на корпусе, нижний поршень закреплен на подвижном штоке, с которым неподвижно соединен плунжер индукционной катушки. Деформации можно наблюдать визуально и записывать с помощью потенциометра по сигналам, полученым от перемещения сердечника в индукционной катушке.

консистометр Гепплера (рис. 2—2 1 , б) используется

в исследовательских производственных лабораториях. К недостаткам прибора можно отнести то, что измерительный цилиндр замещает малое количество (несколько граммов) продукта. Модернизация прибора заключающая в изготовлении" новых цилиндров различного диаметра, позволила устранить этот недостаток.

Зная боковое давление в трех точках по высоте цилиндра, можно составить полную картину распределе­ния давлений в цилиндре. Аналогичные устройства с механическим приводом поршня описаны в [27].

Для изучения влияния вибрации при объемном сжатии продук­та используют прибор Ю. А. Мачихина и А. С. Максимова (рис. 2-21,г). Он имеет цилиндр с водяной рубашкой, датчик давления и поршень, нагружаемый винтовой системой: реализуется метод постоянной деформации. В нижней части прибора установлен вибропоршень, жестко связанный с эксцентриковым вибратором в создащий колебания в продукте.

На рис. 2—23 представлена схема э к с т е н с о г р а ф а фирмы «Б р а-бендер». Тесто замешивается до оп­ределенной консистенции, делится на куски по 0,15 кг, затем из них с по­мощью валков формуют цилиндры, которые в дальнейшем подвергаются отлежке в течение 45 мин. От переме­щения тесто удерживается скобами. Рычаг 8 получает движение от элек­тродвигателя и перемещается с постоянной скоростью перпендикуляр­но оси исследуемого цилиндра. Усилия, возникающие при растяжении теста, через систему рычагов 3 передаются механизму 4, к которому присоединен пишущий рычаг. Регистрирующее устройство 5 включа­ется одновременно с двигателем. На бумаге, перемещающейся со скоростью 390 мм/мин, вырисовывается кривая растяжения теста — экстенсограмма. При обрыве тестового жгута регистрирующее устрой­ство автоматически выключается.

Универсальная испытательная машина рон» (Англия) применяется в ряде стран для определения реологическях свойств мяса готовых мясопродуктов и других изделий. На ней можно' испытывать образцы на растяжение, сжатие, знакопеременные нагрузки, кручение, определяют релаксацию напряжений, чувствительность продукта к скорости деформации, подсчитывают энергию деформации и релаксации.

Подвижная траверса машины приводится в движение двумя винтами и свободным от люфта устройством. Скорость измерения реоло­гических свойств регулируется системой синхронного двигателя, которая независимо от нагрузки обеспечивает постоянную скорость деформации образца. Большая точность показании машины применить ее для контроля некоторых качественных характеристик мяса и мясопродуктов.