Устройство для определения прочностных свойств плодов, овощей и корнеплодов

Полезная модель относится к области обработки плодов, овощей, корнеплодов резанием и может быть использовано для измерения силы резания рабочими органами измельчителей плодоовощной продукции.

Задача полезной модели - увеличение возможностей применения измерительного устройства с учетом составляющих элементов процесса резания, в частности - скорости резания, вида и углов резания и заточки ножей.

Задача решается тем, что рабочий орган измельчителя 7 перемещается по направлению к толкателю 10 и балке восприятия нагрузок 9, с установленным между ними тензометрическим датчиком усилия сжатия 11, вверх или вниз механизмом вертикального перемещения 6 на разных скоростных режимах, создаваемых электродвигателем 3 с различной скоростью вращения.

Полезная модель относится к области обработки плодов, овощей, корнеплодов резанием и может быть использована для измерения силы резания рабочими органами измельчителей плодоовощной продукции.

Известно устройство для измерения силы, содержащее корпус, на котором закреплен магнитоупругий элемент, выполненный из магнитострикционного материала в виде электрического проводника, уложенного спирально, а также элемент приложения силы, расположенный параллельно пластине корпуса и контактирующий по всей длине с магнитоупругим материалом, подключенным к источнику переменного тока, обеспечивающему появлению в нем поверхностного эффекта (патент РФ на изобретение 2252401, G01L 1/12, опубликовано 20.05.2005).

Недостатком является узкий диапазон применения измерительного устройства, не позволяющий в полной мере изучать с помощью него прочностные свойства плодоовощной продукции, в частности, удельное усилие на разрезание материала рабочими органами измельчителей плодоовощного сырья.

Известно устройство для измерения составляющих сил резания, состоящее из основания, на котором закреплены неподвижные стойки с датчиками, а также пластины для установки обрабатываемого материала резанием с прихватами, причем стойки содержат дополнительные направляющие с узлами трения качения, а составляющие силы резания независимо измеряются устройством в трех ортогональных направлениях (патент РФ на изобретение 2397856, B23Q 17/09, G01L 5/16, опубликовано 27.08.2010).

Недостатком данного устройства является возможность измерения силы резания только при одной постоянной скорости подачи ножа к материалу, исключающее исследование влияния скорости на удельное усилие разрезания материала, что недостаточно для изучения факторов, направленных на минимизацию затрат энергии при выполнении процесса резания.

Задача полезной модели - увеличение возможностей применения измерительного устройства с учетом составляющих элементов процесса резания, в частности - скорости резания, вида и углов резания и заточки ножей.

Задача решается тем, что рабочий орган измельчителя перемещается по направлению к толкателю и балке восприятия нагрузок, с установленным между ними тензометрическим датчиком усилия сжатия, вверх или вниз механизмом вертикального перемещения на разных скоростных режимах, создаваемых электродвигателем с различной скоростью вращения.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является увеличение возможностей применения измерительного устройства за счет дополнительного включения в объект исследования рабочего органа измельчителя, с учетом составляющих элементов процесса резания, в частности - скорости резания за счет создания различных скоростных режимов резания опытного материала, а также вида и углов резания и заточки ножей.

На фигуре изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит опорную плиту 1 со стойкой 2, неподвижно закрепленный на ней электродвигатель 3 с различной скоростью вращения, передающего крутящий момент посредством вала 4 через муфту 5 на механизм вертикального перемещения 6 рабочего органа измеличителя 7, опоры 8 с балкой восприятия нагрузки 9, толкателем 10 и установленный между ними тензометрический датчик усилия сжатия 11, передающий изменение сопротивления при работе на АЦП и далее на ЭВМ (на рисунке не показаны).

Устройство работает следующим образом. Посредством передачи крутящего момента валом 4 через муфту 5 от электродвигателя 3 на механизм вертикального перемещения 6 рабочий орган измельчителя 7 (с предварительно помещенным на него опытным материалом) перемещается вверх навстречу толкателю 10 и балке восприятия нагрузок 9. При этом производится воздействие на тензометрический датчик усилия сжатия 11, находящегося между ними. Полученный сигнал от датчика передается на АЦП и далее на ЭВМ. При этом электродвигатель 10 имеет возможность вращаться с различной скоростью, создавая при этом разные режимы резания.

Данное устройство позволяет за счет применения электродвигателя с различной скоростью вращения и механизма вертикального перемещения измерять силу резания на различных скоростных режимах.

Установка сменных рабочих органов измельчителей плодоовощной продукции и корнеплодов, а также вида и углов резания и заточки ножей увеличивают возможность применения измерительного устройства, позволяют использовать его в разработке режущих аппаратов.

Устройство легко в исполнении. Например, в роли механизма вертикального перемещения нами был использован штатный автомобильный винтовой домкрат (ВАЗ 2101-07), а в роли электродвигателя с различной скоростью вращения - сверлильная машина «Интерскол».

Устройство для измерения составляющих сил резания плодоовощной продукции, содержащее опорную плиту со стойкой и неподвижно закрепленный на ней электродвигатель, отличающееся тем, что рабочий орган измельчителя выполнен с возможностью перемещения по направлению к толкателю и балке восприятия нагрузок с установленным между ними тензометрическим датчиком усилия сжатия, механизмом вертикального перемещения на разных скоростных режимах, создаваемых электродвигателем с различной скоростью вращения.