Устройство для моделирования реологических свойств белковой колбасной оболочки

 

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.

СО103 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) 01) 3(д) 09 В 23/00

gp :-" ") : ц, 1

И.

k 44 ь

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASTRO»CSewV © @

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3547007/28-13 (22) 21.01.83 (46) 30.03.84. Бюл.112 (72) Л.А. Паулаускас, P.È.Êàéðàéòèñ, и Э.Б. раткявичюс (71) Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (53) 663. 1.62-52(088.8) (56) 1,В А. Мачихин, С.А.Мачихин

Инженерная реология пищевых материалов. М., "Легкая и пищевая промышленность", 1981, с. 14-20.

2. Авторское свидетельство СССР

@997080, кл. Q 09 В 23/00, 1972. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРО

ВАНИЯ РЕОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ БЕЛКО . ВОЙ КОЛБАСНОЙ 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, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей моделирования путем определения свойств остаточной моментной деформации, оно содержит дополнительный элемент Кельвина-Фойх1 та 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 Кельвина1 ф

Фойхта — на ее середине.

2. Устройство по п.1, о т л н ч а ю щ е е с я тем, что контактирующий элемент и зацеп представляют собой храповой механизм.

1083220

Изобретение относится к моделиро= ванию механических свойств материалов и может быть использовано при моделировании нелинейных деформационных процессов колбасного производства и других упаковочных или технологических процессов, которые включают в себя взаимодействие с белковой болочкой, а также как учебная модель при изучении и демонстрации реологических !О свойств белковой колбасной оболочки.

Известны реологические модели механических свойств материалов, состоящие из сочетания моделей идеальных

;тел (Гука, Сен-Венана, Ньютона) )ij . 15

Недостатками этих моделей является

,то, то они не позволяют моделировать реальные свойства белковой колбасной оболочки, а именно увеличение упругости, а также наличие остаточной2О моментной деформации, уменьшающейся с каждым циклом нагружения циклической нагрузкой.

Наиболее близким по технической

25 сущности к предлагаемому является устройство для моделирования вязкоупругого тела, включающее основание, подвижную балку, на одном конце которой закреплен элемент КельвинаФойхта, соединенный с пружиной, кото- gp рая взаимодействует с зацепом, установленным на основании, а также закрепленный на другом конце подвижной балки упругий элемент, установленный на основании. Данное устрой35 ство отображает свойство увеличения упругости материалов при циклическом их деформировании (2) .

Недостатком устройства является .то, что оно не отображает свойство 411 остаточной моментной деформации, уменьшающейся с каждым циклом нагружения циклической нагрузкой, что ограничивает функциональные возможности модели.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства путем определения свойств остаточной моментной деформации.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, включающее основание, подвижную балку, на -одном конце которой закреплен элемент

Кельвина-Фойхта, соединенный с пружиной, которая взаимодействует с S5 зацепом, установленным на основании, а также закрепленный на другом конце подвижной балки упругий элемент, 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 дополнительный 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 у илия.

Зацеп 7 выполнен так, что сцепляется с пружиной 6 в точке их со-. прикосновения при действии усилия на растяжение и скользит по ней при действии усилия на сжатие.

Допустим, что циклически изменяющееся усилие действует на растяжение. В этом случае зацеп 12 не

1083220

Составитель Л. Кудрявцева

Редактор E. Кривина Техред A.дч Корректор Г. Orap

Заказ 1ф58/44 Тираж 44? Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 препятствует передвижению контактирующего элемента 11. Поэтому за счет деформации пружин 6,9, 10, а также упругого элемента 4 конец модели передвигается на величину, соответствующую приложенному усилию. Причем при мгновенном приложении нагрузки Г деформация происходит тоже мгновенно. В момент приложения усилия

Г начинается также деформация обоих 1О элементов Кельвина-фойхта, которая развивается постепенно и увеличивает длину всей модели. Увеличение происходит во времени по экспоненциальному закону. После снятия нагрузки F пружина 10 останется растянутой,. поскольку в момент снятия нагрузки

Р сработает зацеп 12. Таким образом при моментном приложении нагрузки

Г произошла моментная деформация пружины 10, а при моментном снятии . нагрузки F пружина 10 не имеет возможности возвратиться в исходное положение. За счет этого происходит моментная остаточная деформация всей модели.

После снятия нагрузки F элемент Кельвина-Фойхта (органы 8 и 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 новый цикл приложения нагрузки F вызывает все меньшие 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.