 |
Установки для исследования коэффициентов трения покоя.
|
|
|
|
Метрология и стандартизация
на тему:
«Обзор методов и способов измерения физико-механических параметров рыбы»
Выполнил:
Студент группы 01-АС-2
Хворостов К. А.
Калининград 2004
Содержание:
ПРЕДИСЛОВИЕ.. 3
УСТАНОВКИ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ КОЭФФИЦИЕНТОВ ТРЕНИЯ.. 3
КОЭФФИЦИЕНТЫ ТРЕНИЯ РЫБ.. 8
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ДАННЫЕ О КОЭФФИЦИЕНТАХ ТРЕНИЯ РЫБ.. 9
РЕОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА РЕАЛЬНЫХ ТЕЛ.. 12
МЕХАНИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ, ОПИСЫВАЮЩИЕ РЕОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА РЕАЛЬНОГО ТЕЛА.. 13
СТРУКТУРНО МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА РЫБЫ... 15
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СВОЙСТВ ТЕЛА ПО РЕОЛОГИЧЕСКИМ ХАРАКТЕРИСТИКАМ... 17
ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОДУЛЯ УПРУГОСТИ И КОЭФФИЦИЕНТА ДИНАМИЧЕСКОЙ ВЯЗКОСТИ ТЕЛА РЫБ.. 18
ЖЕСТКОСТЬ РЫБЫ... 19
ИССЛЕДОВАНИЕ УСИЛИЙ ОТРЫВА ВНУТРЕННОСТЕЙ РЫБ.. 23
ЛИНЕЙНЫЕ И ВЕСОВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РЫБ ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОРФОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК РЫБ. 24
ПРЕДИСЛОВИЕ
Для создания и внедрения комплексно-механизированных линий по обработке, фасовке и упаковке рыбы и морепродуктов, а также разработки принципиально нового рыбообрабатывающего оборудования на основе достижений науки и техники необходимо располагать данными о физико-механических, реологических, прочностных и морфометрических характеристиках рыб.
В связи с изменением видового состава сырья возникает необходимость в создании высокопроизводительного универсального оборудования. Новые промысловые виды рыб отличаются от традиционных видов, как по форме, так и по структурно-механическим характеристикам, поэтому требуется новый подход к созданию рыбообрабатывающих машин.
В процессе обработки рыбы происходит взаимодействие между рыбой и рабочими органами машин, а, следовательно, на рыбу действуют силы трения и силы, вызывающие ее деформацию. Под действием этих сил в теле рыбы возникают напряжения. Без знания закономерностей изменений фрикционных характеристик рыб, деформаций и напряжений в теле рыбы, невозможно выполнить теоретические расчеты, связанные с проектированием рыбообрабатывающего оборудования. Установление таких закономерностей связано с изучением фрикционных, реологических и прочностных характеристик рыб.
|
|
|
Знание фрикционных, реологических и прочностных свойств сырья позволяет решать не только конструкторские, но и технологические задачи, направленные на повышение производительности труда и улучшение качества продукции.
Линейные и морфометрические характеристики рыб, а также координаты центра тяжести и плотность рыб являются необходимыми данными для конструирования рыбообрабатывающего оборудования и могут быть использованы для оптимизации технологических процессов.
Определением линейных и морфометрических характеристик рыб занимались практически все бассейновые научно-исследовательские институты и некоторые конструкторские бюро, однако нет единой методики обработки экспериментальных данных.
УСТАНОВКИ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ КОЭФФИЦИЕНТОВ ТРЕНИЯ
Исходя из общепринятых требований, конструкция экспериментальной установки для исследования коэффициентов трения рыб должна быть как можно проще и вместе с тем гарантировать достаточную надежность полученных результатов.
Существует несколько различных схем экспериментальных установок для исследования коэффициентов трения покоя и кинетических коэффициентов трения рыб по твердым поверхностям. Довольно широкое распространение в рыбной промышленности получил способ определения коэффициентов трения посредством движения рыбы по наклонной плоскости. Однако результаты, полученные этим способом, нельзя считать достоверными, поскольку трудно учесть продолжительность неподвижного контакта рыбы с плоскостью, при этом деформация тела рыбы происходит под действием нормальной составляющей силы тяжести и, следовательно, отличается от деформации тела рыбы, находящейся на горизонтальной плоскости. Деформация тела рыбы связана непосредственно с площадью фрикционного контакта, от которой зависит сила трения. Следовательно, данные, полученные на установке с наклонной и горизонтальной плоскостями, будут различными.
|
|
|
Для исследования коэффициентов трения покоя чаще всего применяются установки двух видов: установки, в которых перемещается рыба, и установки, в которых перемещается исследуемая поверхность. Для исследования кинетических коэффициентов трения необходимо, чтобы скорость относительного перемещения рыбы изменялась в широком диапазоне.
Фиксирующая часть установки должна обеспечивать запись всего процесса трения на пленку или ленту. Такая запись позволяет проанализировать процесс трения, а также установить характер и сущность взаимодействий между рыбой и исследуемым материалом.
Запись процесса трения можно осуществить, если в качестве измерительного устройства использовать упругий элемент с небольшой жесткостью и фиксировать непосредственно перемещение упругого элемента или же выбрать упругий элемент значительной жесткости и его деформацию записывать посредством тензодатчиков, усилителя и шлейфового осциллографа. Запись процесса трения посредством тензодатчиков является наиболее приемлемой, поскольку можно изменять чувствительность тензодатчиков в широком диапазоне посредством тензоусилителя.
Установки для исследования коэффициентов трения покоя.
Схема установки для определения коэффициентов трения покоя представлена на рис. 1. На столе 1 установлены направляющие 2, по которым перемещается тележка 3. Перемещение те лежки осуществляется приводной станцией посредством гибкой нити. Приводная станция состоит из двигателя постоянного тока 4 и редуктора 5. На выходной вал редуктора насажен шкив 6. Один конец нити закреплен к тележке, а другой к шкиву. Гибкая нить наматывается на шкив и перемещает тележку. На тележку укладывают исследуемый материал, с которым кон тактирует рыба.
|
|
|
Рис. 1. Экспериментальная установка для исследования коэффициентов трения покоя.
Гибкая нить 7 одним концом закрепляется к рыбе, огибает блок 8, а другим концом крепится к пружинной балке 9 с наклеенными с двух сторон тензодатчиками.
При включении двигателя тележка перемещается, а рыба остается неподвижной. Под действием силы, необходимой для сдвига рыбы с места, пружинная балка деформируется, и сигнал от тензодатчиков через тензоусилитель 8АНЧ-7М 10 записывается осциллографом К-24 11.
Размеры пружинных балок выбирают в зависимости от предполагаемой величины измеряемой силы. Нами применялись четыре сменные пружинные балки со следующими размерами (δ —толщина балки, мм; b — ширина балки, мм; l — вы лет балки, мм):
| δ = 2 мм; | b = 51 мм; | l = 63 мм; |
| δ =1,2 мм; | b = 17 мм; | l = 90 мм; |
| δ = 1 мм; | b = 11 мм; | l = 62 мм; |
| δ = 0,5 мм; | b = 11 мм; | l = 50 мм. |
|
|
|
