Устройство для моделирования реологических свойств белковой колбасной оболочки

(19) 01) В 23/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(71) Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (53) 663. 1.62-52(088,8)(56) 1,ВА. Мачихин, С.А.Мачихин Инженерная реология пищевых материалов. М "Легкая и пищевая промышленность", 1981, с. 14-20.2. Авторское свидетельство СССР 9997080, кл. 9 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 пруе ч ающрующийсобой х файв.Ф ОПИСАНИЕ датоесноьа Св жиной, служащей для взаимодействия с зацепом, установленным на основании, и закрепленный на другом ее кон це упругий элемент, установленный на основании, о т л и ч а ю щ е с тем, что, с целью расширения функцио нальных возможностей моделирования путем определения свойств остаточной моментной деформации, оно содержит дополнительный элемент Кельвина-Фойх 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 Кельвинафойхта - на ее середине.2. Устройство по п.1, о т л не е с я тем, что контактиэлемент и зацеп представляют раповой механизм.Изобретение относится к моделиро- ванию механических свойств материалов и может быть использовано при моделировании нелинейных деформационных про" цессов колбасного производства и дру гих упаковочных или технологических процессов, которые включают в себя в з аимодейс твие 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) И . 15Недостатками этих моделей является ,то, то они не позволяют моделировать реальные свойства белковой колбасной оболочки, а именно увеличение упругости, а также наличие остаточной 20 моментной деформации, уменьшающейся с каждым циклом нагружения циклической нагрузкой.Наиболее близким по технической25сущности к предлагаемому является устройство для моделирования вязко- упругого тела, включающее основание, подвижную балку, на одном конце которой закреплен элемент КельвинаФойхта, соединенный с пружиной, кото ЗО рая взаимодействует с зацепом, установленным на основании, а также закрепленный на другом конце подвижной балки упругий элемент, установленный на основании. Данное устрой 35 ство отображает свойство увеличения упругости материалов при циклическом их деформировании Я .Недостатком устройства является .то, что оно не отображает свойство 40 остаточной моментной деформации, уменьшающейся с каждым циклом нагружения циклической нагрузкой, что ограничивает функциональные возможности модели.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства путем определения свойств остаточ. ной моментной деформации.Поставленная цель достигается 50 тем, что в устройство, включающее основание, подвижную балку, на одном конце которой закреплен элемент Кельвина-фойхта, соединенный с пружиной, которая взаимодействует с 55 зацепом, установленным на основании, а также закрепленный на другом конце подвижной балки упругий элемент,установленный на основании, содержитдополнительный элемент Кельвина-Фойхтаи прикрепленную к нему пружину, ксвободному концу которой прикрепленконтактирующий элемент, взаимодействующий с зацепом, закрепленным наконцах свободной балки, а элементКельвина-Фойхта - на ее середине.Контактирующий элемент и зацеппредставляют собой храповой механизм.На фиг.1 представлена схема устройства; на фиг.2 - то же, контактирующий элемент и зацеп представляютсобой .храповой механизм.Устройство содержит соединенныепараллельно вязкий 1 и упругий 2органы, которые образуют элемент Кельвина-Фойхта, закрепленный на одномиз концов подвижной балки 3. К другому концу балки 3 прикреплен упругийэлемент 4, который другим концомзакреплен на основании 5, ЭлементКельвина-Фойхта через пружину б изацеп 7 также соединен с основанием5, К середине подвижной балки 3 прикреплены соединенные параллельновязкий 8 и упругий 9 (пружины) органы, которые образуют дополнительныйэлемент Кельвина-фойхта, к которомупоследовательно прикреплена пружина10, к свободному концу которой иприкреплен контактирующий элемент11 взаимодействующий с зацепом 12,прикрепленным к концам подвижнойбалки 3, Для улучшения работы моделиприменены направляющие 13,Устройство работает следующимобразом.К концу контактирующего элемента11 (конец модели) прикладываетсяциклически изменяющееся усилие РЗацеп 12 выполнен таким образом,что, в точке соприкосновения с контактирующим элементом 11, он скользитпо элементу при действии усилия Гна растяжение пружины 10 и сцепляетсяс контактирующим элементом, при снятии или уменьшении растягивающегоу илия.Зацеп 7 выполнен так, что сцепляется с пружиной 6 в точке их со-.прикосновения при действии усилияна растяжение и скользит по нейпри действии усилияна сжатие.Допустим, что циклически изменяющееся усилие Г действует на растяжение. В этом случае зацеп 12 не1083220 Составитель Л. Кудрявцеваривина Техред А,Ач Корректор Г. Ога Редакто 1758/44ВНИИПИ Госудапо делам13035, Москва аж 4 Зака Подписноитета СССРоткрытийая наб., д. 4/5 ственного ко зобретений и И, Раушс илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектна препятствует передвижению контактирующего элемента 11. Поэтому за счетдеформации пружин 6,9, 10, а такжеупругого элемента 4 конец модели передвигается на величину, соответствующую приложенному усилию, Причем при мгновенном приложении нагрузки Г деформация происходит тожемгновенно. В момент приложения усилияГ начинается также деформация обоих 1 Оэлементов Кельвина-фойхта, котораяразвивается постепенно и увеличиваетдлину всей модели. Увеличение происходит во времени по экспоненциальномузакону, После снятия нагрузки Рпружина 10 останется растянутой,.поскольку в момент снятия нагрузкиР сработает зацеп 12. Таким образомпри моментном приложении нагрузкиГ произошла моментная деформация 20пружины 10, а при моментном снятии .нагрузки Т, пружина 10 не имеетвозможности возвратиться в исходноеположение. За счет этого происходит моментная остаточная деформация всей модели.После снятия нагрузки Г 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 Г 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 деформированиино и свойства материалов с моментной остаточной деформацией.