Прибор для измерения прочности макаронных изделий Советский патент 1992 года по МПК G01N33/10 

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано для определения кривизны и прочности макаронных изделий.

Для оценки кривизны макаронных изделий используют прибор КМ-2, который содержит плоскую площадку с размещаемым на ней испытуемым образцом, две планки для крепления в них изделия, причем одна выполнена неподвижной, а другая сдвигается на ширину изгиба макаронной трубки, линейную шкалу для измерения величины прогиба - кривизны изделия.

Для измерения прочности макарон используют прибор Строганова, состоящий из станины с закрепленным на ней силоизме- рительным механизмом (циферблатные весы) с указателем в виде стрелки, двух опор, между которыми помещают испытуемый образец, а также устройство нагружения, выполненное в виде плунжера с приводом

Недостатками указанных устройств являете относительно низкая точность изме рения, поскольку собственная мзсс макаронной трубки не учитывается, показания приборов не фиксируются и их отсчет ведется визуально в процессе измерения.

Цель изобретения - повышение точности измерения прочности макаронных изделий.

Поставленная цель достигается тем, что в приборе для измерения прочности макаронных изделий, содержащем станину с размещенным на ней силоизмерительным механизмом с рабочей стрелкой, приспособление для нагружения образцов, выполненное в виде плунжера и установленные на станине с возможностью изменения расстояния между ними подвижные опоры для

VJ

ь. ю

VJ

кагге&

крепления в них образцов, силоизмеритель- ный механизм снабжен компенсатором массы образца и приспособлением для фиксации показаний, выполненным в виде дополнительной контрольной стрелки и смонтированной с возможностью взаимодействия с рабочей стрелкой; приспособление для нагружения образцов дополнительно снабжено реверсивным электроприводом и линейкой с указателем, при этом последний укреплен на плунжере с обеспечением возможности фиксации на линейке кривизны образца при контакте с последним плунжера.

На чертеже изображен прибор для измерения прочности макаронных изделий.

Прибор содержит станину 1 с установленным на ней силоизмерительным механизмом 2 от рычажных весов, в головке которого имеются две стрелки: рабочая стрелка 3, показывающая значение нагрузки образца в каждый конкретный момент измерения, контрольная стрелка 4, непосредственно связанная с рабочей, при нарушении образца регистрирует численное значение нагрузки и остается на этом значении до сброса. Внутри станины смонтировано устройство компенсации массы образца 5 и весоизмерительное устройство, включающее две чашки б и 7. На левой гиревой чашке 6 устанавливают груз 8 для ступенчатого изменения нагрузки. На правой чашке 7 смонтирован испытательный стол 9 с подвижными опорами 10, 11, на которые помещают образец 5. На образец воздействует плунжер 12. Для привода плунжера 12 на станине 1 монтируется специальный реверсивный привод 13, Для измерения кривизны на столе укреплена линейка 14, а на плунжере стрелка 15.

Положительный эффект, заключающийся в повышении точности измерения и снижении трудозатрат оператора, может быть пояснен теорией сложного изгиба трубы, из которого следует, что сила и деформация в декартовой системе XYZ, где ось Z направлена по центрам тяжести сечения постоянной площади F, а X и Y являются осями инерции сечения. Кинетическая гипотеза означает, что деформация ez есть линейная функция. Причем будем считать, что макаронная трубка не имеет трения в опорах и за счет силы тяжести всегда ориентируется в плоскости оси XZ. При нагружении макаронной трубки силой Р показание стрелки весоизмерительного механизма будет равно усилию N, которое соответствует прочности изделия в момент разрушения и при необходимости может дополнительно компенсироваться установкой гирь на чашу

весов. Нормальное напряжение асоздает в поперечном сечении результирующую силу N, которая будет равна: 2 М

N 2R +

+ m0,

L

где m0 - масса макаронной трубки;

L - плечо приложения моментов;

R - суммарная реакция в опорах.

В свою очередь, каждая из состзвляю- щих равна:

R / (7dF;M / aezdF; a Eez;

FF

где Е - секущий модуль (растяжения - сжатия):

ez - деформация центральной оси (прогиб - кривизна), возникающая в результате действия силы Р.

ez fх х + fyy + е0

гДе fx, fy коэффициенты, учитывающие смещение приложения силы по отношению к центральной оси.

Прь условии, что деформация распространяется только по оси X величина fyy -1- е0 будет постоянной и равна собственной кривизне трубки.

Следовательно, прочность может быть выражена следующим образом:

N 2 / EfxxdF + Еэ0 + F

2 / Е ( f х х ) 2 d F

+j+ m о

Если считать, что при подготовке прибора к измерению будет скомпенсирована гл0 (выставлена на нуль после помещения трубки на опоры до нагружения), то результирую- ющее усилие будет равно:

N 2 / EfxxdF + Ee0 +

F 2/ E(fx-x)2

+;

d F

Конечное выражение свидетельствует о том, что прибор Строганова, не учитывающий член выражения, зависящий от собственной деформации трубки, должен иметь значительно меньшую точность, чем предлагаемый прибор.

Прибор для измерения прочности макаронных изделий работает следующим образом.

Исследуемый образец помещают на подвижные опоры 10, 11 испытательного стола 9 правой чашки весов 7 весоизмерительного механизма, размещаемого на станине 1. Контрольная стрелка 4 устанавливается на нулевое значение г. помощью стройство компенсации массы образца 5.

Включают реверсивный электропривод 13, плунжер 12 начинает движение. В момент соприкосновения плунжера 12 и образца на линейке считывается значение кривизны макаронной трубки по отклоне- нию стрелки 15. Увеличивающаяся нагрузка постоянно регистрируется рабочей стрелкой 3 силоизмерительного механизма 2. При нагружении макаронной трубки показание стрелки 3 весоизмерительного устрой- ства будет равно усилию, которое соответствует прочности изделия в момент его разрушения.

Рабочая стрелка 3 в момент разрушения образца возвращается в нулевое положение. По контрольной стрелке 4, оставшейся на значении разрушающей нагрузки, судят о величине этой нагрузки. Если нагрузка недостаточна для разрушения образца, то ее увеличивают путем установки дополнительных грузов 8 на левую чашку 6.

В таблице отражены величины абсолютных погрешностей измерений, получаемых с помощью приборов Строганова и ИБ 5058- 0,04 при определении прочности макаронных изделий из пшеничной муки 1-го и высшего сортов, выраЬотанных на фабриках. Воронежа и Балашова

Полученные данные свидетельствуют о более высокой точности прибора предлагаемой конструкции.

Формула изобретения

1.Прибор для измерения прочности макаронных изделий, включающий станину с размещенным на ней силоизмерительным механизмом, снабженным рабочей стрелкой, приспособление для нагружения образцов, выполненное в виде плунжера, и установленное на станине с возможностью изменения расстояния между ними подвижные опоры для крепления в них образцов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, силоизмерительный механизм снабжен компенсатором массы образца, укрепленным внутри станины, и приспособлением для фиксации показаний, выполненным в виде дополнительной контрольной стрелки, смонтированной с возможностью взаимодействия с рабочей стрелкой.

2.Прибор по п.1.отличающийся тем, что приспособление для нагружения образцов дополнительно снабжено реверсивным электроприводом и линейкой с указателем при этом последний укреплен на плунжере с обеспечением возможности фиксации на линейке кривизны образца при контакте с последним плунжера.

Назначение: пищевая промышленность на макаронных предприятиях при измерении прочности и кривизны макаронных изделий. Силоизмерительный механизм 2 прибора снабжен компенсатором массы образца 5,устройством для фиксации показаний, выполненным в виде дополнительной контрольной стрелки 4, при этом она укреплена с возможностью взаимодействия с ра- бочей стрелкой 3. Устройство для нагружения образца дополнительно снабжено реверсивным электроприводом 13, а на плунжере 12 установлена стрелка 15 перпендикулярно линейке 14, закрепленной на испытательном столе 9. 1 з.п.ф-лы, 1 ил. |СЛ с

ИБ 5058-0.04

ьалашов

Ворс.- еж

1 3 ПШ

ИЗ ПШ

ИЗ ПШ

муки 1 с I муки ц/с , муки I /j 1 /

87,0 j 13J 0 40 П

;j