Устройство для моделирования реологических свойств белковой колбасной оболочки Советский патент 1984 года по МПК G09B23/00 

S -

гтт 1 Изобретение относится к моделйро ванию механических свойств материало и может быть использовало при модели ровании нелинейных деформационных пр цессов колбасного производства и дру гих упаковочных или технологических процессов, которые включают в себя взаимодействие с белковой болочкой, а также как учебная модель при изучении и демонстрации реологических .свойств белковой колбасной оболочки Известны реологические модели механических свойств материалов, состо щие из сочетания моделей идеальных |тел (Гука, Сен-Венана, Ньютона) lj I Недостатками этих моделей являет то, то они не позволяют моделироват реальные свойства белковой колбасной оболочки, а именно увеличение упругости, а также наличие остаточно моментной деформации, уменьшающейся с каждым циклом нагружения циклической нагрузкой. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для моделирования вязкоупругого тела, включающее основание подвижную балку, на одном конце которой закреплен элемент КельвинаФойхта, соединенный с пружиной, кото рая взаимодействует с зацепом, установленным на основании, а также закрепленный на другом конце подвижной балки упругий элемент, установленный на основании. Данное устройство отображает свойство увеличения упругости материалов при циклическом их деформировании Zj . Недостатком устройства является .то, что оно не отображает свойство остаточной моментной деформации, уменьшающейся с каждым циклом нагружения циклической нагрузкой, что ограничивает функциональные возможности модели. Цель изобретения - расщирение функциональных возможностей устройст ва путем определения свойств остато ной моментной деформации. Поставленная цель достигается тем, что в устройство, включающее основание, подвижную балку, на -одном конце которой закреплен элемент Кельвина-Фойхта, соединенньй с пружиной, которая взаимодействует с зацепом, установленным на основании а также закрепленный на другом конце подвижной балки упругий элемент. 20 установленный на основании, содержит дополнительный элемент Кельвина-Фойхта и прикрепленную к нему пружину, к свободному концу которой прикреплен контактирующий элемент, взаимодействующий с зацепом, закрепленным на концах свободной балки, а элемент Кельвина-Фойхта - на ее середине. Контактирующий элемент и зацеп представляют собой храповой механизм. На фиг.1 представлена схема устройства; на фиг.2 - то же, контактирующий элемент и зацеп представляют собой .храповой механизм. Устройство содержит соединенные параллельно вязкий 1 и упругий 2 органы, которые образуют элемент Кельвина-Фойхта, закрепленный на одном из концов подвижной балки 3. К другому концу балки 3 прикреплен упругий элемент 4, который другим концом закреплен на основании 5. Элемент Кельвина-Фойхта через пружину 6 и зацеп 7 также соединен с основанием 5. К середине подвижной балки 3 прикреплены соединенные параллельно вязкий 8 и упругий 9 (пружины) органы, которые образуют дополнительньй элемент Кельвина-Фойхта, к которому последовательно прикреплена пружина 10,к свободному концу которой и прикреплен контактирующий элемент 11,взаимодействующий с зацепом 12, прикрепленным к концам подвижной балки 3. Для улучшения работы модели применены направляющие 13. Устройство работает следующим образом. К концу контактирующего элемента 11 (конец модели) прикладывается циклически изменяющееся усилие F . Зацеп 12 выполнен таким образом, . что, в точке соприкосновения с контактирующим элементом 11, он скользит по элементу при действии усилия F на растяжение пружины 10 и сцепляется с контактирующим элементом, при снятии или уменьшении растягивающего усилия. Зацеп 7 выполнен так, что сцепляется с пружиной 6 в точке их соприкосновения при действии усилия f на растяжение и скользит по ней при действии усилия F на сжатие. Допустим, что циклически изменяющееся усилие действует на рястяжение. В этом случае заце.п 12 не препятствует передвижению контактирующего элемента 11. Поэтому за сч деформации пружин 6,9,10, а также упругого элемента 4 конец модели пе редвигается на величину, соответствующую приложенному усилию. Причем при мгновенном приложении нагру ки F деформация происходит тоже мгновенно. В момент приложения усил F начинается также деформация обоих элементов Кельвина-Фойхта, которая развивается постепенно и увеличивае длину всей модели. Увеличение происходит во времени по экспоненциальном закону. После снятия нагрузки F пружина 10 останется растянутой, поскольку в момент снятия нагрузки F сработает зацеп 12. Таким образом при моментном приложении нагрузки F произошла моментная деформация пружины 10, а при моментном снятии нагрузки Т, пружина 10 не имеет возможности возвратиться в исходное положение. За счет этого происходит 04 моментная остаточная деформация всей модели. После снятия нагрузки F элемент Кельвина-Фойхта (органы 8 к 9) продолжает деформироваться под воздействием растягивающего усилия пружины 10 и тем самым уменьшает деформацию самой пружины 10, Вязкий 8 и упругий 9 органы подобраны таким образом, что до следующего цикла приложения усилия пружина 10 не успевает полностью восстановить свою первоначальную длину и каждый Цикл приложения нагрузки F вызывает все меньпше деформации пружины 10 и все меньшую величину моментной остаточной деформации . Данная модель позволяет отображать не только увеличение упругости материалов при циклическом их деформировании, но и свойства материалов с моментной остаточной деформацией.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ РЕОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ БЕЛКОВОЙ ШЛБАСНОЙ ОБОЛОЧКИ, содержащее основание, подвижную балку, на одном конце которой закреплен элемент Кельвина-Фойхта, соединенный с пружиной, служащей для взаимодействия с зацепом, установленным на основании, и закрепленный на другом ее конце упругий элемент, установленный на основании, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей моделирования путем определения свойств остаточной моментной деформации, оно содержит допол 1ительный элемент Кельвина-Фойхта и прикрепленную к нему пружину, к свободному концу которой прикреплен контактирующий элемент, служащий для взаимодействия с зацепом, при этом последний закреплен на концах свободной балки, а элемент Кельвинаi Фойхта - на ее середине. (Л 2. Устройство по п,1,. отличающееся тем, что контактируюпщй элемент и зацеп представляют собой храповой механизм.

VWtof2