Устройство для измерения деформации сдвига пищевых продуктов

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕФОРМАЦИИ СДВИГА ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ, содержащее основание с поворотной относительн9 горизонтальной оси площадкой и размещенным на ней рычажным механизмом, на одном плече которого смонтирована кнопка, а на другом - формирующий элемент с нагрузочной покровной пластиной и измерители угла подъёма поворотной площадки и деформации сдвига, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повыщения точности измерения оно ocEiameно планкой с щелями, жестко закрепленной на поворотной площадке над формующим элементом, и рамкой с грузом , размещенной на плече рычага, противоположном кнопке, и кронштейном , жестко закрепленным на основании и имеющем держатель рамки, причем рамка выполнена с тремя перекладинами , верхняя и нижняя соответственно для взаимодействия с держателем рамки и размещения груза, средняя - посредством седла, закрепленного на нагрузочной покровной плас (Л тине , для взаимодействия с последней , при этом формующий элемент выс: полнен в виде чаши с заостренными бортиками, а форма щелей планки соответствует форме бортиков формующего элемента. 2. Устройство ПОП.1, отличающееся тем, что измеритель деформации сдвига представляет собой тензометрический датчик. 4;; ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 3(51) 0 01 N 88/12

ОПИСАНИЕ И3ОБРЕТЕНИЯ ""

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

H ABTGPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3513144/28-13 (22) 19.11.82 (46) 15.09.84. Бюл, Р 34 (72) Б.А.Николаев, С.Д.Розенберг и А.A.Øèøèìàðoâ (71) Московский ордена Дружбы народов кооперативный институт и Харьковский институт общественного питания (53) 681.2.089(088.8) (56) 1. Николев Б.H. Измерение структурно-механических свойств пищевых продуктов. М., "Экономика", 1964, с. 224.

2. Снегирева И.А., Жвенко Ю.Н., Рогина Т.И. и др. Современные методы исследования качества пищевых продуктов. N., "Экономика", 1976, с. 183-185(прототип). (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ДЕФОРМАЦИИ СДВИГА ПИЩЕВЬ)Х ПРОДУКТОВ, содержащее основание с поворотной относительно горизонтальной оси площадкой и размещенным на ней рычажным механизмом, на одном плече которого смонтирована кнопка, а на другом — формирующий элемент с нагрузочной покровной пластиной и измерители угла подъема поворотной площадки и деформации сдвига, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения оно оснащено планкой с щелями, жестко закрепленной на поворотной площадке над формующим элементом, и рамкой с грузом, размещенной на плече рычага, противоположном кнопке, и кронштейном, жестко закрепленным на основании и имеющем держатель рамки, причем рамка выполнена с тремя перекладинами, верхняя и нижняя соответственно для взаимодействия с держателем рамки и размещения груза, средняя — посредством седла, закрепленного на нагрузочной покровной пластине, для взаимодействия с последней, при этом формующий элемент выполнен в виде чаши с заостренными ( бортиками, а форма щелей планки соответствует форме бортиков формующего Й элемента.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что измеритель деформации сдвига представляет собой тензометрический датчик.

1113745

Изобретение относится к технике исследования структуры и консистенции упруго-пластично-вязких матери.алов измерением деформации сдвига, преимущественно пищеВых продуктов: теста, фарша, маргарина, пролиновых масс, студней, желе и т.п.

Известен прибор для измерения деформации сдвига материалов низкой вязкости, содержащий кювету с плоскопараллельными стенками, в которой !О размещена пластина, соединенная нитью, перекинутой через блок, с грузом. На нити установлена шкала, по которой с помощью микроскопа регистрируют пе- ремещение пластины относительно кю- 5 веты <13.

Известно также устройство для измерения деформации сдвига пищевых продуктов, содержащее основание с поворотной относительно горизонтальной оси площадкой и размещенным на ней рычажным механизмом, на одном плече которого смонтирована кнопка, а на другом — Формующий элемент с нагрузочной покровной пластиной и из- 25 мерителем угла подъема поворотной площадки и деформации сдвига 523 .

Описанный прибор позволяет измерять деформации сдвига материалов вязкостью 10 -10 Па С, с точностью параллельных определений 10-15%.

Основным недостатком известного прибора является невысокая точность измерений, обусловленная следующими

Факторами. После возвращения площадки в горизонтальное положение груз с покровной пластины удаляется вручную, и при этогл неизбежнс возникают толчки, искажающие картину деформационных напряжений в образце и обуславливающие низкую повторяемость 40 результатов измерений.

Использование стрелочного прибора для измерения перемещений покровной пластины приводит к необходимости визуального учитывания показаний, 45 точность которого невелика, особенно на начальном и конечном этапах эксперимента, характеризующихся максимальной скоростью перемещения.

Кроме того, формование образца 50 здесь производится путем вдавливания заготовки в формующий элемент поворотной площадки, в связи с чем в образце возникают остаточные напряже-ния и искажение структуры материала, что также отрицательно влияет на точность измерений деформации сдвига

Целью изобретения является повышение точности измерения деформации сдвига.

Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее основание с поворотной относительно горизонтальной оси площадкой и размещенным на ней рычажным механизмом, на одном пле65 че которого смонтирована кнопка, а на другом — формующий элемент с нагрузочной покровной пластиной и измерителями угла подъема поворотной площадки и деформации сдвига, оснащено планкой с щелями, жестко закрепленной на поворотной площадке над формующим элементом, и рамкой с грузом, размещенной на плече рычага, противоположном кнопке, и кронштейном, жестко закрепленным на основании и, имеющем держатель рамки, причем рамка выполнена с тремя перекладинами, верхняя и нижняя соответственно для взимодействия с держателем рамки и размещения груза, средняя — посредством седла, закрепленного на нагру зочной покровной пластине, для взаи модействия с последней, при этом формующий элемент выполнен в виде чаши с заостренными бортиками, а . Форма щелей планки соответствует форме бортиков формующего элемента.

Кроме того, измеритель деформации сдвига представляет собой тензометрический датчик.

На Фиг. 1 показано устройство для измерения деформации сдвига материала пищевых продуктов, фронтальный разрез, на фиг. 2 — то же, вид в плане, на фиг. 3- разрез А-А на фиг.2. устройство состоит из основания

1, на котором посредством шарнира 2 закреплена поворотная площадка 3.

На площадке смонтирован двуплечий рычаг 4, на одном плече которого смонтирована кнопка 5, а на втором формующий элемент в виде чаши б с заостренными бортиками. Чаша имеет прямоугольную форму и установлена с возможностью перемещения в гнезде площадки 3. Над гнездом площадки 3 жестко крепится планка 7, представляющая собой прямоугольную пластину с щелями 8, повторяющими форму заостренных бортиков чаши б. Щели выполнены по периметру квадрата, чтобы внутренняя часть квадрата, ограниченная щелями 8, оставалась над чашей 6 за счет четырех перешейков по углам квадрата между щелями 8 (фиг.3) .

Бортики чаши 6 выполнены не сплошными по периметру, а имеют по углам выемки в соответствии с перешейками в планке 7, что позволяет приподнимать бортики чаши б через щели 8 над планкой 7. На выступающие бортики укладывается покровная пластина 9 с седлом 10. На стойке 15 установлены кронштейн 10 с выемкой, на котором подвешивается рамка 12 с тремя перекладинами, при этом нижняя перекладина 13 служит для подвешивания груза 14, верхняя 17 — для взаимодействия с кронштейном 16 и средняя 11 — для взаимодействия с седлом 10.

1113745

Измеритель деформации сдвига выполнен в виде тензометрического датчика 18, размещенного на тонкой прямоугольной пружинящей пластине 19, которая одним концом закреплена в верхней части поворотной стойки 20, при этом тензодатчики подключены через усилитель к устройству вывода информации, например самописцу (не показаны >.

Пластина 19 своим упором 21 кон- 10 тактирует во время измерений с покровной пластиной 9.

Образец 22 испытуемого материала помещают внутри бортиков чаши б, между планкой 7 и пластиной 9. Поворотная площадка 3 в наклонном положении фиксируется на шкале 23 с помощью фиксатора 24. Стойка 19 поворачивается вокруг оси 25 и в рабо— чем положении фиксируется винтом 26.

Устройство работает следующим образом.

Поворотную площадку 3 устанавливают в гооизонтальное положение. Нажатием кнопки 5 подают вверх чашу б, края которой через щели 8 поднимаются над гланкой 7. Чтобы не повредить в момент подготовки образца пластину 19 с тензодатчнками 18, стойку 20 поворотом вокруг оси 25 отводят в сторону îr чаши б.

На планку 7 внутри бортиков чаши б укладьгвают заготовку исследуемого материала 22 заданной толщины, полностью перекрывая площадь, ограни генную бортиками чаши б. При исследовании материала с низкой вязкостью его накладывают в чашу б с помощью шпателя.На бортики кладут покров=J ю пластину 9, удаляют остатки материала. При этом перекладина 17 рамки 12 40 с установленным грузом 14 на перекладине 13 лежит в выемке кронштейна 16.

Затем поворотом стойки 20 приводят упор 21 в контакт с краем окровной пластины 9 и фиксируют это положение 45 стойки 20 винто>л 26.

Поворотную площадку 3 переводят в наклонное положение, зафиксировав

его с помощью фиксатора 24 на шкале

23 под определенным углом. При повороте площадки 3 перекладина 11 рамки 12 садится в седло 10 пластины 9, а перекладина 17 поднимается !год кронштейном 16, и груз 14 p="ìêîé

12 через пластину давит на выступающие из щели 8 края чаши 6. Включают усилитель и самопИсец.

Поворотом кнопки 5, которая отжимается эа счет пружины вве! х, опускают края чаши б через щель 8 вниз под планку 7, при этом покровная пластина 9 с грузом г.4 и рамкой 12 оказывается лежащей на испытуемом образце 22. Так как площадка 3 расположена наклонно, на образец 22 действует тангенциальная сила, под влиянием которой возникает деформация сдвига материала, и перемещение покровной пластины 9 параллельно плоскости 3. При перемещении покровная пластина 9 воздействует на упор

21 конца пластины 19, при этом тенэодатчики 18 вырабатывают сигнал пропорциональный деформации образца.

Сигнал усиливается и фиксируется с помощью самописца. При возвращении площадки 3 в горизонтальное положение рамка 12 с грузом 14 снимается с седла 10 и повисает на кронштейне

16, т.е. покровная пластина 9 полностью разгружается и измеритель перемещений фиксирует процесс релаксации упругой деформации.

Таким образом, данное устройство в сравнЕнии с известным обеспечивает значительное повышение точности измерения свойств материала за счеr оснащения планкой с щелью, жестко закрепленной на поворотной площадке над формующим элементом, что позволяет искл.очить люфты, форму>ащего эле— мента, выполненного в виде чаши с заостренными краями IIo форме краев формующего элемента, что позволяет проводить подготовку образца с более высокой точностью, оснащения рамкой с тремя перекладинами, необходимых для подвешивания груза на нижнчою перекладину, нагружения испытуемого материала при укладке средней перекладины в седло покровной и нижней рамки для удержания рамки с грузом в момент подготовки образца и при измерении периода релаксации, что исключает возможность воздействия на образец случайных нугрузок, а также за счет автоматической регистрации деформации сдвига, позволяющей давать объективные, более точные показания по сравнению с визуальным съемом информации.

Данное устройство испытано при определении модуля эластнчности, упpyro-эластичного модуля, вязкости и релаксации напряжения мясного фарша, а также пшеничного бездрожжевого теста с влажностью 423 из >высшего сорта муки 70Ъ помола сортовых видов пшениц. Размер образца 38 х 38 х 4 мм

Точность измерений деформации сдвига 3-53. При аналогичных измерениях с помощью использования известного устройства точность не превышала

10-15%.

1113745

uz.1

Составитель H.Ëðöûáàøåâà

Редактор Н.Нвыдкая Техред Т.дубинzак Корректор A.Îáðó÷àð

Заказ 6612/37 Тираж 822 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раумская наб., д. 4/5 филиал ППП"Патент", г. Ужгород, уп. Проектная, 4