SU1742718A1 - Device for measuring strength of macaroni products - Google Patents

Abstract

Назначение: пищева  промышленность на макаронных предпри ти х при измерении прочности и кривизны макаронных изделий . Силоизмерительный механизм 2 прибора снабжен компенсатором массы образца 5,устройством дл  фиксации показаний , выполненным в виде дополнительной контрольной стрелки 4, при этом она укреплена с возможностью взаимодействи  с ра- бочей стрелкой 3. Устройство дл  нагружени  образца дополнительно снабжено реверсивным электроприводом 13, а на плунжере 12 установлена стрелка 15 перпендикул рно линейке 14, закрепленной на испытательном столе 9. 1 з.п.ф-лы, 1 ил. |СЛ сPurpose: food industry in pasta in measuring the strength and curvature of pasta. The force-measuring mechanism 2 of the device is equipped with a mass compensator of sample 5, a device for fixing the readings, made in the form of an additional control arrow 4, while it is strengthened so that it can interact with the working arrow 3. The device for loading the sample is additionally equipped with a reversible electric actuator 13, and on the plunger 12, the arrow 15 is installed perpendicularly to the ruler 14, mounted on the test table 9. 1 Cp. F-ly, 1 sludge. | SL with

Description

Изобретение относитс  к пищевой промышленности и может быть использовано дл  определени  кривизны и прочности макаронных изделий.The invention relates to the food industry and can be used to determine the curvature and strength of pasta.

Дл  оценки кривизны макаронных изделий используют прибор КМ-2, который содержит плоскую площадку с размещаемым на ней испытуемым образцом, две планки дл  креплени  в них издели , причем одна выполнена неподвижной, а друга  сдвигаетс  на ширину изгиба макаронной трубки, линейную шкалу дл  измерени  величины прогиба - кривизны издели .To estimate the curvature of pasta, use a KM-2 device that contains a flat pad with the test specimen placed on it, two strips to fasten the product in them, one made stationary and the other shifted by the width of the pasta tube, a linear scale for measuring the deflection - product curvature.

Дл  измерени  прочности макарон используют прибор Строганова, состо щий 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 нагружени , выполненное в виде плунжера с приводомTo measure the strength of the pasta, the Stroganov device consisting of a frame with a force-measuring mechanism (dial weights) with an arrow pointer, two supports, between which a test sample is placed, and a loading device made in the form of a plunger with a drive are used.

Недостатками указанных устройств  вл ете относительно низка  точность изме рени , поскольку собственна  мзсс макаронной трубки не учитываетс , показани  приборов не фиксируютс  и их отсчет ведетс  визуально в процессе измерени .The drawbacks of these devices are relatively low measurement accuracy, since the intrinsic mass of the pasta tube is not taken into account, the readings of the instruments are not recorded, and their counting is carried out visually in the measurement process.

Цель изобретени  - повышение точности измерени  прочности макаронных изделий .The purpose of the invention is to improve the accuracy of measuring the strength of pasta.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в приборе дл  измерени  прочности макаронных изделий, содержащем станину с размещенным на ней силоизмерительным механизмом с рабочей стрелкой, приспособление дл  нагружени  образцов, выполненное в виде плунжера и установленные на станине с возможностью изменени  рассто ни  между ними подвижные опоры дл The goal is achieved by the fact that in a device for measuring the strength of pasta containing a frame with a force-measuring mechanism placed on it with a working arrow, a device for loading samples made in the form of a plunger and mounted on a frame with the possibility of changing the distance between them

VJVj

ь. юs Yu

VJVj

кагге&kagge &

креплени  в них образцов, силоизмеритель- ный механизм снабжен компенсатором массы образца и приспособлением дл  фиксации показаний, выполненным в виде дополнительной контрольной стрелки и смонтированной с возможностью взаимодействи  с рабочей стрелкой; приспособление дл  нагружени  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.fastening the samples in them, the force-measuring mechanism is equipped with a sample mass compensator and a device for fixing the readings, made in the form of an additional control arrow and mounted with the ability to interact with the working arrow; the device for loading samples is additionally equipped with a reversible electric drive and a ruler with a pointer, while the latter is mounted on the plunger so that the curvature of the sample can be fixed on the ruler when it contacts the last plunger.

На чертеже изображен прибор дл  измерени  прочности макаронных изделий.The drawing shows a device for measuring the strength of pasta.

Прибор содержит станину 1 с установленным на ней силоизмерительным механизмом 2 от рычажных весов, в головке которого имеютс  две стрелки: рабоча  стрелка 3, показывающа  значение нагрузки образца в каждый конкретный момент измерени , контрольна  стрелка 4, непосредственно св занна  с рабочей, при нарушении образца регистрирует численное значение нагрузки и остаетс  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 дл  ступенчатого изменени  нагрузки. На правой чашке 7 смонтирован испытательный стол 9 с подвижными опорами 10, 11, на которые помещают образец 5. На образец воздействует плунжер 12. Дл  привода плунжера 12 на станине 1 монтируетс  специальный реверсивный привод 13, Дл  измерени  кривизны на столе укреплена линейка 14, а на плунжере стрелка 15.The device contains a frame 1 with a force-measuring mechanism 2 mounted on it from a lever scale, in the head of which there are two arrows: a working arrow 3 indicating the sample load value at each particular measurement moment, a control arrow 4 directly connected with the working one, when a sample is damaged, it records the numerical value of the load and remains at this value until reset. A device for compensating the mass of the sample 5 and a weighing device, including two cups b and 7, are mounted inside the frame. A weight 8 is installed on the left weight plate 6 for a stepwise change in load. On the right cup 7 a test table 9 is mounted with movable supports 10, 11 on which sample 5 is placed. A plunger 12 acts on the sample. A special reversing drive 13 is mounted on the table 1 to drive the plunger 12, and a ruler 14 is fixed on the table to measure the curvature on the valve arrow 15.

Положительный эффект, заключающийс  в повышении точности измерени  и снижении трудозатрат оператора, может быть по снен теорией сложного изгиба трубы, из которого следует, что сила и деформаци  в декартовой системе XYZ, где ось Z направлена по центрам т жести сечени  посто нной площади F, а X и Y  вл ютс  ос ми инерции сечени . Кинетическа  гипотеза означает, что деформаци  ez есть линейна  функци . Причем будем считать, что макаронна  трубка не имеет трени  в опорах и за счет силы т жести всегда ориентируетс  в плоскости оси XZ. При нагружении макаронной трубки силой Р показание стрелки весоизмерительного механизма будет равно усилию N, которое соответствует прочности издели  в момент разрушени  и при необходимости может дополнительно компенсироватьс  установкой гирь на чашуThe positive effect of increasing the measurement accuracy and reducing the operator’s labor costs can be explained by the theory of complex pipe bending, from which it follows that force and deformation in the XYZ Cartesian system, where the Z axis is directed along the center of gravity of a constant area F, and X and Y are the axes of inertia of the section. The kinetic hypothesis means that the deformation ez is a linear function. Moreover, we assume that the macaroni tube does not have friction in the supports and, due to the force of gravity, is always oriented in the plane of the XZ axis. When a macaroni tube is loaded with force P, the reading of the weight measuring mechanism will be equal to force N, which corresponds to the strength of the product at the moment of destruction and, if necessary, can be additionally compensated by placing weights on the bowl

весов. Нормальное напр жение асоздает в поперечном сечении результирующую силу N, котора  будет равна: 2 Мweights. The normal voltage in the cross section creates a resultant force N, which will be equal to: 2 M

N 2R +N 2R +

+ m0, + m0,

LL

где m0 - масса макаронной трубки;where m0 is the mass of the pasta tube;

L - плечо приложени  моментов;L is the shoulder of application of moments;

R - суммарна  реакци  в опорах.R is the total response in the supports.

В свою очередь, кажда  из состзвл ю- щих равна:In turn, each of the compatriots is equal to:

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

FFFF

где Е - секущий модуль (раст жени  - сжати ):where E is the secant modulus (stretch-shrink):

ez - деформаци  центральной оси (прогиб - кривизна), возникающа  в результате действи  силы Р.ez - deformation of the central axis (deflection - curvature), resulting from the action of the force R.

ez fх х + fyy + е0ez fx x + fyy + e0

гДе fx, fy коэффициенты, учитывающие смещение приложени  силы по отношению к центральной оси.Where fx, fy are coefficients that take into account the displacement of the applied force with respect to the central axis.

Прь условии, что деформаци  распростран етс  только по оси X величина fyy -1- е0 будет посто нной и равна собственной кривизне трубки.With the proviso that the deformation propagates only along the X axis, the value of fyy -1-e0 will be constant and equal to the intrinsic curvature of the tube.

Следовательно, прочность может быть выражена следующим образом:Therefore, strength can be expressed as follows:

N 2 / EfxxdF + Еэ0 + FN 2 / EfxxdF + Ee0 + F

2 / Е ( f х х ) 2 d F2 / E (f x x) 2 d F

+j+ m о+ j + m about

Если считать, что при подготовке прибора к измерению будет скомпенсирована гл0 (выставлена на нуль после помещени  трубки на опоры до нагружени ), то результирую- ющее усилие будет равно:If we assume that when preparing the instrument for measurement, gl0 will be compensated (set to zero after the tube is placed on the supports before loading), then the resulting force will be equal to:

N 2 / EfxxdF + Ee0 +N 2 / EfxxdF + Ee0 +

F 2/ E(fx-x)2F 2 / E (fx-x) 2

+;+;

d Fd f

Конечное выражение свидетельствует о том, что прибор Строганова, не учитывающий член выражени , завис щий от собственной деформации трубки, должен иметь значительно меньшую точность, чем предлагаемый прибор.The final expression indicates that the Stroganov device, which does not take into account the term of the expression, depends on the tube's own deformation, should have much lower accuracy than the proposed device.

Прибор дл  измерени  прочности макаронных изделий работает следующим образом .A device for measuring the strength of pasta works as follows.

Исследуемый образец помещают на подвижные опоры 10, 11 испытательного стола 9 правой чашки весов 7 весоизмерительного механизма, размещаемого на станине 1. Контрольна  стрелка 4 устанавливаетс  на нулевое значение г. помощью стройство компенсации массы образца 5.The test specimen is placed on the movable supports 10, 11 of the test table 9 of the right weighing pan 7 of the weight measuring mechanism, placed on the bed 1. The control arrow 4 is set to zero value using the weight compensation device of the sample 5.

Включают реверсивный электропривод 13, плунжер 12 начинает движение. В момент соприкосновени  плунжера 12 и образца на линейке считываетс  значение кривизны макаронной трубки по отклоне- нию стрелки 15. Увеличивающа с  нагрузка посто нно регистрируетс  рабочей стрелкой 3 силоизмерительного механизма 2. При нагружении макаронной трубки показание стрелки 3 весоизмерительного устрой- ства будет равно усилию, которое соответствует прочности издели  в момент его разрушени .Include reversing the actuator 13, the plunger 12 begins to move. At the time of contact between the plunger 12 and the sample, the curvature of the macaroni tube is read from the deflection of arrow 15. The increasing load is continuously recorded by the working arrow 3 of the force-measuring mechanism 2. When the macaroni tube is loaded, the indication of the arrow 3 of the weighing device will be equal to the force corresponds to the strength of the product at the time of its destruction.

Рабоча  стрелка 3 в момент разрушени  образца возвращаетс  в нулевое положение . По контрольной стрелке 4, оставшейс  на значении разрушающей нагрузки, суд т о величине этой нагрузки. Если нагрузка недостаточна дл  разрушени  образца, то ее увеличивают путем установки дополнительных грузов 8 на левую чашку 6.The work hand 3 at the moment the sample is destroyed returns to the zero position. The control arrow 4, remaining on the value of the breaking load, judges the value of this load. If the load is insufficient to destroy the sample, then it is increased by installing additional weights 8 on the left cup 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 БалашоваThe table shows the absolute measurement errors obtained using the Stroganov and IB 5058-0.04 instruments when determining the strength of pasta made from wheat flour of the 1st and highest grades, produced in factories. Voronezh and Balashov

Полученные данные свидетельствуют о более высокой точности прибора предлагаемой конструкции.The data obtained indicate a higher accuracy of the device of the proposed design.

Claims (2)

1.Прибор дл  измерени  прочности макаронных изделий, включающий станину с размещенным на ней силоизмерительным механизмом, снабженным рабочей стрелкой , приспособление дл  нагружени  образцов , выполненное в виде плунжера, и установленное на станине с возможностью изменени  рассто ни  между ними подвижные опоры дл  креплени  в них образцов, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности, силоизмерительный механизм снабжен компенсатором массы образца, укрепленным внутри станины, и приспособлением дл  фиксации показаний, выполненным в виде дополнительной контрольной стрелки, смонтированной с возможностью взаимодействи  с рабочей стрелкой.1. A device for measuring the strength of pasta, including a frame with a force-measuring mechanism placed on it, equipped with a working arrow, a device for loading samples, made in the form of a plunger, and mounted on a frame with the possibility of changing the distance between them movable supports for fastening samples in them , characterized in that, in order to increase accuracy, the load-measuring mechanism is equipped with a sample mass compensator, reinforced inside the frame, and with a device for fixing the readings made as an additional control arrows mounted to cooperate with a working arrow. 2.Прибор по п.1.отличающийс  тем, что приспособление дл  нагружени  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.2. A device according to claim 1, distinguished by the fact that the sample loading device is additionally equipped with a reversible electric drive and a ruler with a pointer, the latter being mounted on the plunger so that the curvature of the sample can be fixed to the plunger when in contact with the latter. ИБ 5058-0.04IB 5058-0.04 ьалашовyalashov Ворс.- ежVors.- hedgehog 1 3 ПШ1 3 psh ИЗ ПШFROM PN ИЗ ПШFROM PN муки 1 с I муки ц/с , муки I /j 1 / flour 1 with I flour d / s, flour I / j 1 / 121.0121.0 87,0 j 13J 0 40 П87.0 j 13J 0 40 P ;j; j