Қамырдың созылуын өлшеуге арналған аспап
Ф.7.03-03
ҚазаҚстан РеспубликасыныҢ бIлIм жӘне Ғылым министрлIгI
М. Әуезов атындағы ОҢтҮстIк ҚазаҚстан МемлекеттIк УниверситетI
Шамбулова Г.Д., Камалова Н.У.
05072800- Өңдеу өндірісінің технологиясы мамандығына Тағамдық өнімдерді зерттеу және өңдеудің арнайы тәсілдері пәні бойынша зертханалық жұмыстарға арналған
Әдістемелік нұсқау
Шымкент - 2015ж
ӘОЖ 664.562 (075.5)
КБЖ 30.607
Құрастырған: Шамбулова Г.Д., Камалова Н.У. 05072800- Өңдеу өндірісінің технологиясы мамандығының студентері үшін Тағамдық өнімдерді зерттеу және өңдеудің арнайы тәсілдері пәні бойынша зертханалық жұмыстарға арналған әдістемелік нұсқау. - Шымкент: М.Әуезов атындағы ОҚМУ, 2015. 68 б.
Әдістемелік нұсқау Тағамдық өнімдерді зерттеу және өңдеудің арнайы тәсілдері пәнінің бағдарламасы және оқу жоспарының талабына сәйкес құрастырылған және студенттердің зертханалық жұмыстар бойынша қажетті барлық мәліметтер енгізілген.
Әдістемелік нұсқау 05072800- Өңдеу өндірісінің технологиясы мамандығының студентері үшін ұсынылады.
Әдістемелік нұсқауда тағамдық материалдардың реологиялық қасиеттерін анықтау тәсілдері және реометриялық құрылғылардың түрлері, жұмыс жасау принциптері келтірілген.
Пікір жазғандар: Нурсейтова З.Т. - т.ғ.к., доцент М.Әуезов атындағы ОҚМУ
Алтаев У.А. - х.ғ.к., доцент ОҚМПУ
ТИжәнеАТӨҚ кафедрасының мәжілісінде қаралып, баспаға (хаттама № _______ 201 ж.) және Тоқыма және тамақ инженериясы жоғарғы мектебінің әдістемелік комиссиясының мәжілісінде (хаттама № _______ 201 ж.) қаралып баспаға ұсынылды
(C) .М.Әуезов атындағы Оңтүстік Қазақстан Мемлекеттік Университеті, 2015ж. Шамбулова Г.Д.
Мазмұны
1.Зертханалық жұмыс № 1. Серпімді және созымды деформацияларды анықтау. Бірості созылу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...4
Зертханалық жұмыс № 2.Сұйық тағамдық өнімнің тұтқырлығын анықтау ... 7
3.Зертханалық жұмыс № 3. Пластикалы тығыз өнімнің кесу күшін анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..11
4.Зертханалық жұмыс № 4. Ротационды вискозиметрде РВ-8 тұтқырлы пластикалы өнімнің ығысу қасиетін анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...14
5.Зертханалық жұмыс № 5.Конусты пластометрде КП-3 тұтқырлы-пластикалық ығысу кернеуін анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 19
6.Зертханалық жұмыс № 6.Конусті пластометрде қатты тағамдық массаның
беріктік қасиетін анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 25
7.Зертханалық жұмыс № 7.Адгезиялық қасиетті анықтау ... ... ... ... ... ... ... ..27
8.Зертханалық жұмыс № 8. Релаксация процесін зерттеу ... ... ... ... ... ... ... ...31
9.Зертханалық жұмыс № 9. Желатиннін тұтқырлығын және молекулярлық массасын вискозиметрлік әдіспен анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...34
10.Зертханалық жұмыс №10. Тағамдық массалардың адгезиясын конструкционды материалмен анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 38
11.Зертханалық жұмыс № 11.Сұйықтың тұтқырлығын Стокс әдісі бойынша анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...41
12.Зертханалық жұмыс № 12.Вискозиметрлердің биомолекулаларының молекулярлы массасын анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 45
13.Зертханалық жұмыс № 13.Сұйықтардың беттік кернеулігін анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .50
14.Зертханалық жұмыс № 14.Тағамдық массалардың серпімді қасиетін зерттеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..56
15.Зертханалық жұмыс № 15. Денелердің механикалық үлгілерін зерттеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...61
16.Қолданылған әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...68
Зертханалық жұмыс № 1.
Серпімді және созымды деформацияларды анықтау.
Бірості созылу
Жұмыстың мақсаты: қамырдың созылуын өлшегіш аспаптың көмегімен қамырдың реологиялық қасиеттерін анықтау.
Қолданылатын аспаптар мен материалдар: Қамырдың созылуын өлшегіш аспап, қамыр.
Теориялық мәліметтер
Созылуды сынау бірқатар құрылымды-механикалық сипаттамаларды алуға мүмкіндік береді, олар дененің созылуын ғана емес, олардың берік және пластикалық деформацияларға икемділігін бағалауға мүмкіндік тудырады.
Кернеу-деформация диаграммасы бойынша ағымдық шегін анықтауға деген әртүрлі ықпалдар бар. Бұл диаграммалардың сипаттамасында қамыр жартылай фабрикаттарының созу немесе сығылу кезіндегі айырмашылығы білінді. Сондықтан оларды жеке-жеке қарастырған жөн.
Қамырлы дайындамаларды созу кезіндегі қалыпты қысымның максималды мәні ретінде қарастырылатын ағымдылық шегі қысымның максималды мәніне жету кезінде пластикалық деформациясы басталады. Қысымды әрі қарай жоғарылату кезінде ол көтеріліп, үлгінің көлденең қиылысу бетіне жайылады, бұл қысымның тез түсуіне алып келеді. Бұндай типтің пластикалық деформациясы мойыншаның пайда болуына алып келеді. Пайда болған мойынша үлгі бойынша жайылып, мойыншаға үлгінің барлық жұмыс беті жайылғаннан кейін қысым қайта жоғарылай бастайды.
Қарапайым кезде ағымдылық шегі дегеніміз диаграмма нүктесі кернеу-деформация мойыншаның және кескіннің пайда болу бастамасына сәйкес келуі.
Осылайша, реологиялық берілгендердің мәндерінің реттілігін анықтап алып қамырдың созылу тиімділігін жобалауға болады.
Тәжірибелік қондарғының суреттемесі
және жұмыс істеу принциптері
Қамырдың біросты созылудағы реологиялық қасиеттерін анықтау үшін қамырдың созылуын өлшеуге арналған аспап құрылды.
Қамырдың созылуын және оралуын өлшеуге арналған аспап (сурет 1) сыналатын үлгіге арналған қозғалмайтын 1 және қозғалатын 2 қармаулардан тұрады, олардың әрқайсысы пружиналы қысқыш 1,2 түрінде орындалған, қозғалмалы қысқыштар металды рамаға 3 бекітілген, ол негізге 4 айналып тұрған аунақша 5 көмегімен бекітілген. Қозғалмалы қысқыштың ығысуының көлемін есептеуге арналған құрылғы бөлу шкаласы 4 түрінде орындалған, сыналатын үлгіні ұстау аспап негізінде бекітілген аунақшалар 7 көмегімен орындалады. Жүктелген механизм бүктемелі діңгектен 8 тұрады, онда жіпті 10 жүкпен 11 созу үшін бағыттаушы кронштейндер 9 орнатылған және олар қозғалмалы қысқышпен қосылған.
Сурет 1. Қамырдың созылуын өлшеуге арналған аспап
Аспап келесі түрде жұмыс жасайды: сыналатын үлгінің (диаметр 5мм, ұзындығы 100 мм) соңын қозғалмалы және қозғалмайтын ұяшықтарға орналастырып пружиналы қысқыштар көмегімен бекітеді.
Жүктелген механизмді жүктерден босату үшін қозғалмалы қысқышты айналмалы аунақшалар көмегімен ығыстырылады. Сыналатын үлгі ұстап тұратын аунақшалардың осі бойынша созылады.
Қозғалмалы қысқыштың жылжуы сыналатын үлгінің кесілген жеріне дейін жалғаса береді. Қамырдың созылуы бөліну шкаласының көрсеткіштері көмегімен анықталады. Деформациялар қамырды диаметрлі 5 мм 100 мм үлгінің максималды ұзындығы 300 мм тұрақты көлеміне алып келеді.
Сынаманы жүргізу тәртібі
Сынау үшін лабораториялық жағдайда жасалған қамырдың үлгілері қолданылды. Лабораториялық жағдайда лағман қамырын дайындау тәсілі бойынша дайындалады.
Жоғарғы сорттағы ұн (желімтектігі 32%) және бірінші сорт (желімтектігі 28%) ұндарын қолданамыз. Желімтектіктің мәнін қамырды жуу арқылы анықтаймыз. Созылымдылық желімтектігін нұсқа бойынша сызғышпен өлшейміз, ГОСТ 27839-88 бойынша. Егер қамыр 10 см дейін созылса, оның созылымдылығы төмен, егер 10 см-ден 20 см-ге дейін созылса, оның созылымдылығы орташа, ал 20 см-ден ұзын болса, созылымдылық сапасы жоғары.
Ұнның ылғалдылығы мына формуламен анықталады.
Мұнда: m0- бюкстің салмағы,г;
m1- ұн салынған бюкстің кептіргенге дейінгі салмағы,г;
m2 - ұн салынған бюкстің кептіргеннен кейінгіі салмағы,г;
Кесте 1
Өлшеудің нәтижелер
Қамыр үлгісі
Су,л
Тұз,г
Ылғалдылық,%
Жоғары сорт ұны,кг
0,43
10
40
0,56
12
45
Бірінші сорт ұны,кг
0,41
10
40
0,54
12
45
Қамыр дайындау үшін қолданылатын су мөлшері төмендегі теңдеумен анықталады:
мұндағы - су мөлшері, л
- ұнның мөлшері, кг
Wт, - берілген ұнның ылғалдылығы, %
С- ұндағы құрғақ қалдықтың мөлшері.
Қамырды бірқалыпты созу кезінде, оған цилиндр тәрізді көлем беріп, оның ені 5мм, ал ұзындығы 100мм болатындай ету керек. Үлгіні жайып, салмақ түсіру арқылы созамыз. Алынған мәліметтерді кестеге толтырамыз.
Кесте 2
Өлшеудің нәтижелері
№
Қамыр үлгісі
Үлгінің ұзындығы (т=15мин)
Үлгінің ұзындығы (т=25мин)
Үлгінің ұзындығы (т=35мин)
1
Жоғарғы сорт ұны,кг
2
Бірінші сорт ұны,кг
Өңдеу нәтижесі бойынша уақыт пен ылғалдылықтың созылымдылыққа тәуелділігінен қорытынды жасаңдар. Бақылау сұрақтарына жауап беріңдер.
Бақылау сұрақтары
1. Реология дегеніміз не?
2. Реология қандай бөлімдерді оқытады?
3. Негізгі технологиялық процестер,тағамның реологиямен байланысы .
4. Тағамдық өніміндердегі негізгі реологиялық құндылық?
5. Реологияның жіктелуі?
6. Деформация түрлері?
7. Серпімді және пластикалық деформация дегеніміз не?
Зертханалық жұмыс № 2
Сұйық тағамдық өнімнің тұтқырлығын анықтау
Жұмыстың мақсаты: сұйық тағамдық өнімдердің құрылымды - механикалық қасиеттері бойынша білімді тереңдету, ВПЖ - 4 тамшылы вискозиметрдің құрылымы мен өлшеу әдістемесімен оқып - танысу, сұйық май тұтқырлығын анықтау.
Қолданылатын құралдар мен материалдар: ВПЖ - 4 тамшылы вискозиметр, майды қыздыруға арналған ыдыс, секундомер, сұйық май - 200мг.
Теориялық мәліметтер
Тамақ өнімдерінің арасындағы ерекше топты сұықтық немесе сұйық тәрізді деп аталатын өнімдер құрайды. Олар ығысудың статикалық шекті қуатына ие емес жүйеге жатады, яғни ығысудың кез - келген кернеуінде аққыш келеді. Бұл жүйелер аномалды - тұтқырлы болуы мүмкін, егер олардың ағысы координат осінде қисық сызық болса немесе шынайы - тұтқырлы (ньютондық) ағысы түзу сызық болса.
Сұйықтықтың қозғалысы сыртқы үйкелуімен, құбырдың немесе канал қабырғасымен ағуы және ішкі үйкелуімен, сұйықтықтағы қабаттардың бір - біріне немесе ағыстағы байланысқан бет араласып сырғанауының әсерімен болуы мүмкін. Ішкі үйкеліс тұтқырлық деңгейі болып табылады - сұықтықтың құрылымы, ағыс сипаттамасы, жағылу қабілеті, ағуы, яғни сұйықтықтың құрылымдық қасиеті жанама күшке қарсылақ көрсетеді.
Ламинарлы ағыста жұқа ұзын қабаттардың немесе ағыс топтамаларының жылдамдығы әртүрлі және орталығына қарай жылдамдық ұлғаяды, яғни құбырдың осіне қарай. Қабаттар арасында жанама күш пайда болады, олар сұйықтықтың тұтқырлығына негізделген және сұйықтықтың үйкелу заңына бағынады, оны бірінші Ньютон ашқан:
θ=η·γ
мұндағы: η - тұтқырлықтың динамикалық коэффициенті, Па·с;
γ - ығысу жылдамдығы, мс.
Сұйық тәрізді жүйелердің тұтқырлықтын өлшеу үшін ( сұйық май, еру температурасынан жоғары жануар майы, сүт, сулы - ақуызды - тұзды ерітінділер және т.б.) тиісінше тамшылы және шарикті вискозиметрлерді қолданады. Кеңірек қолданылатыны тамшылы вискозиметр болып табылады, өйткені олар ағудың әр түрлі кернеуі кезінде тұтқырлығын анықтауға, яғни ығысу керенуінің жылдамдық градиентіне тәуелділігін анықтауға мүмкіндік береді.
Тамшылы вискозиметрлердің теориясы теориялық тұрғыда негізделген, сұйықтықтың үздіксіздігіне және біркелкі гипотезасына негізделген және келесі шектеулер мен рұқсаттарды қолданады: қабырғадағы сұйықтықтың жылдамдығы нөлге тең деп қабылданады, өнім сығылмайтын болып саналады, реологиялық сипаттамалары ұзындығы бойынша өзгермейді және уақытқа тәуелді емес, яғни ағысқа тиксотропия, реопексия және релаксация процесстері әсер етпейді.
Тамшылы вискозиметрлерге қойылатын негізгі талап ағымда турболизацияның болмауы, яғни қозғалыс режимі ламинарлы немесе құрылымды болуы тиіс. Қозғалыс режимі Рейнольдс Re критерийімен сипатталады, ол 150 - ден аспауы тиіс, ал тамшылатқыш арқылы сұйықтықтың ағу ұзақтығы 100 сек аз болмауы тиіс. Тамшылы вискозиметр теориясында сұйықтықтың тік құбырдан (ауырлық күші оське жобаланады) қозғалысы тек қана біркелкі (инерция күші нөлге тең) бір сызықты (орталықтан тепкіш күш нөлге тең) етіп қарастырады. Кең қолданылатын және көп тарағандары: Уббелоде және Освальда тамшылы вискозиметрлері, Горбатов А.В. вискозиметрі және т.б., ВК - 4 вискозиметрі, АКВ - 3 және АКВ - 5 автоматты вискозиметрлері, Гепплердің шарикті вискозиметрі және басқа да көптеген вискозиметрлер.
Тәжірибелік қондырғының суреттемесі
және жұмыс істеу принциптері
ВПЖ - 4 тамшылы шынылы вискозиметрі сұйықтықтың кинематикалық тұтқырлығын анықтауға арналған ВПЖ - 4 вискозиметрі (2 сурет) U тәрізді болады және оң жақ коленадан тұрады (1) оған шыны тамшылатқыш (6) эжалғанған, сонымен бірге өлшелетін сұйықтыққа арналған екі шар тәрізді резервуардан (4) және (5) және сол жақ коленадан (2), сұйықтықты қабылдауға арналған шар тәрізді жалпақ резервуары (7) және резина шланга жалғануға арналған шығыс құбырынан (3) тұрады. Қосылған тамшылатқыштың диаметрі 1,47мм тең.
Вискозиметрді алдымен бензинмен жуады, сосын петролейнді эфирмен шаяды. Еріткіштен кейін сумен шаяды содан соң 5 - 6 сағатқа хромды қоспаны құйып қояды. Сонымен қатар вискозиметрді дистильденген сумен шаяды да кептіреді. Вискозиметрді тез кептіру үшін спирттпн немесе ацетонмен шаюға болады.
ВПЖ - 4 вискозиметрінің көмегімен тұтқырлықты өлшеу резервуарынан сұйықтықтың белгілі бір көлемінің тамшылатқыш (капилляр) арқылы ағу уақытын анықтауға негізделген.
Вискозиметрге зерттелетін сұйықтықты құю үшін құйылатын құбырға (3) резина шлангты кигізеді, ал оған резина груша кигізіледі (немесе оны су насосына қосады) және вискозиметрді айналдырады да, коленаны зерттелетін сұйықтығы бар ыдысқа салады және сонымен М - 2 белгісіне дейін сорып алады, сонымен бірге сұйықтықтың ішінде ауа шарларының болмауын қадағалау қажет.
2 сурет. ВПЖ - 4 тамшылы шыны вискозиметрі
Сұйықтық деңгейі М - 2 белгісіне дейін жеткен кезде вискозиметрді ыдыстан шығарып жалдам қалыпты күйіне алып келеді. Колена соңының сыртқы жағын шешіп алады да (1) сұйықтықты шығарады, оған резина құбырды кигізеді.
Вискозиметрді термостатқа кеңістік (5) термостаттағы сұйықтықтың деңгейінен төмен болуын қадағалайды. Аталған темперетурада 15 минуттай термостатта ұстағаннан кейін сұйықтықты коленоға сорып алады, шамамен кеңістіктің (5) үштен бір бөлігіне дейін. Секундомерді қосып сұйықтықтың М-1 белгіден М-2 белгісіне дейін ағу уақытын белгілейді. Дәл нәтижелерді алу үшін өлшеуді 3 - 5 рет жүргізеді.
Сынаманы жүргізу тәртібі
1. Жұмыстың орындалу ретімен, мақсатымен, мазмұнымен танысу.
2. Жұмыстың теориясымен танысу.
3. ВПЖ - 4 қондырғысының құрылымы мен бағытымен танысу.
4. Қондырғыны жұмысқа дайындаумен танысу.
5. Тұтқырлықты өлшеу және зерттеуді жүргізу әдістемесімен танысу.
6. Зерттеуді жүргізіңіздер және өлшеу нәтижелерін жазып алыңыздар. Зерттеуді үш рет қайталап жасау қажет. Мұйық майдың тұтқырлығын анықтайтын, бақылау нүктесі ретінде температураның - 40, 600С мәндерін алыңыз.
7. Алынған мәліметтер үшін кинематикалық тұтқырлық мәнін мына формуламен есептеңіз:
η=(g9,807) Кτ ,
мұндағы: К - қондырғы константасы, мм2с2.
Паспортқа сәйкес К= 0,2970 мм2с2;
τ - тамшылатқыш арқылы сұйықтықтың ағу уақыты, с;
g - еркін құлау жылдамдығы, мс2; есептеулер мен өлшеулердің нәтижесін 3 кестеге ендіреміз.
3 кесте
Есептеулер мен өлшеулердің нәтижелері
Өлшеу температурасы, 0С
Уақыты, τ ,с
Тұтқырлығы, η, Па·с
Тұтқырлықтың орташа мәні, η, Па·с
40
60
8. Зерттеу нәтижелері бойынша тұтқырлықтың мәніне температураның әсері жайында қорытынды жазыңыз.
9. Есеп дайындаңыз.
10.Бақылау сұрақтарына жауап беріңіз.
Бақылау сұрақтары:
1. Сұйықтық тұтқырлығы дегеніміз не және олардың тағамның сұйық тәрізді өнімдеріне мәні қандай?
2. Температура сұйықтықтың тұтқырлығына қалай әсер етеді?
3. Тамшылы вискозиметр теориясы?
4. ВПЖ - 4 тамшылы вискозиметріне сипаттама беріңіз?
5. Жабдықты өлшеу әдістемесіне сипаттама беріңіз?
6. ВПЖ - 4 вискозиметрінде жұмысты қалай орындайды?
7. Тамшылы вискозиметрдің кемшілігі мен артықшылығын атаңыз?
Зертханалық жұмыс № 3.
Пластикалы тығыз өнімнің кесу күшін анықтау
Жұмыстың мақсаты: өнімдердің құрылымы бойынша теориялық білімдерін кеңейту, аспаптың құрылымын және қиылу күшін өлшеу әдістемесін зерттеу, қайнау ұзақтығының еттің бүтін тарамдарының қиылу күштеріне әсерін анықтау.
Қолданылатын құралдар мен материалдар: кесу күшін анықтайтын құрал, техникалық салмақтар, 0-100оС өлшеу диапазоны бар спиртты термометр, пышақ, қамыр, 0,5 кг сиыр еті.
Теориялық мәліметтер
Соңғы жылдарда ғылыми және патентті әдебиетте еттің жұмсақтығын химиялық, физикалық, механикалық немесе құрамдас әдістер арқылы жақсартуға мүмкіндік беретін эксперименталды зерттеулер туралы көптеген хабарламалар пайда бола бастады.
Еттің жұмсақтығын жақсартумен байланысты көптеген проблемалар және өңдеудің әртүрлі әдістерін тәжірибелі қолданудың үйлесімді жолдарын шығаруға тікелей қатысы бар осы процес механизмінің теориялық аспектілері әлі күнге дейін шешілмегендігін және ет өнеркәсібі мамандары үшін кең әрекет аумағын алып отыратынын атап өткен жөн.
Алайда еттің жұмсақтығы немесе қаттылығының себептері ақырына дейін әлі ашылмады, себебі зерттеушілер күрделі көпкомпонентті биологиялық жүйемен жұмыс жасайды, оның күйін әртүрлі факторларға байланысты: өмірлік (түрі, жынысы, жасы, малды ұстау жағдайлары, қосымша тарамдарының құрылымы мен құрамы, талшықтардың көлемі, ішкі майының мөлшері және т.б.) және сойылғаннан кейінгі- еттің жетілуінің жылдамдығы мен дәрежесі, және өңдеудің әртүрлі түрлері.
Етте автолиз кезінде ағып жатқан процестерге белсенді әсер ететін, барлық малдар мен құстарға біртипті болып табылатын аталған факторлардың мақсатты қолданылуы жоғары сапалы өнімді алуға мүмкіндік береді. Еттің жұмсақтығын малды сояр алдында оны өңдеу немесе сойғаннан кейін етке әсер ету арқылы басқаруға болады. Өңдеудің кез-келген түрінің басы мақсаты - еттің тез және толық жетілуіне қол жеткізу, яғни автолизді тереңдету арқылы оның маңызды қасиеттерін өзгерту жиынтығында, нәтижесінде еттің дәмі жақсарып, хош иіске енеді, жұмсақ және сулы, асқорыту ферменттерінің әсеріне қол жетімді болады.
Еттің жұмсақтығын бағалау үшін жылу өңдеудің алдында және одан кейін қолданылады: объективті әдістер - физикалық (инструменталды) және химиялық, олар онда болып жатқан физикалық және биохимиялық факторлармен байланысты, және кесу күшін анықтауға, тістеу күшіне, майдалауға, етті созуға, қысу күшіне, қосу тарауының мазмұнына, ақуыздардың асқортыну ферменттеріне ұмтылу дәрежесіне және басқа көрсеткіштерге негізделген; субъективті әдістер органолептикалық, шайнау жеңілдігі, жұмсақтығы, шырындылығы және шайнаудан кейінгі қалдық саны.
Еттің жұмсақтығын бағалаудың физикалық әдістерінен кесу күшін анықтауға бағытталған аспаптар кеңінен таралды, олар кесу күшін анықтауға бағытталған. Алайда бұл әдістің кемшілігі - кесу кезіндегі бұлшық талшықтарының бағытын қадағалаудағы қиындықта, пышақтың өткірлігі, температураны сақтау қабілетінде.
Кесу күшін анықтау кезінде кесудің максималды күшін Рср анықтау керек, ол динамометрмен бекітіледі.
Тәжірибелік қондырғының суреттемесі
және жұмыс істеу принциптері
Лабораториялық аспаптың құрылымының жалпы көрінісі 3 суретте көрсетілген. Аспап негізден (1), үстіңгі жағында үлгіні ұстаушы (3) бекітілген П-тәрізді вертикалды қойылымнан (2), кесуші орган (5) бекітілген жылжымалы тақтайшадан (4), динамометрден (6) және жіптен (7) тұрады.
Алдымен аспаты бекітудің дұрыстығын тексереді. Пышақтың өткірлігін, оның ұстаушыдағы орнатылуын тексереді. Динамометрдегі нольді орнатудың дұрыстығы, динамометрді аспаптың жылжымалы планкасына бекіту беріктігі.
Сурет 3. Кесу күшін анықтауға арналған лабораториялық аспап
Сынау алдында кесуші органды таңдауды жүзеге асырады, одан кейін оны бұрамалар арқылы аспаптың планкасына орнатады. Дайындалған үлгіні ұстағышқа қоядыда, қолдың саусақтарымен динамометрдің сақинасын ұстап, пышақты төмен қарай қозғалтады. Кесуді жұлқымай және шли баяу да емес, пышақтың жылдамдығын бірдей етіп орындайды. Кесу кезінде максималды күштің көрсеткіштері бойынша кесу күшінің мәнін бекітеді. Кесу процессі аяқталғаннан кейін пышақты қайта қалпына көтеріп қояды және осы уақытта сыналатын өнімді ұстағыш бойына ығыстырып, сынаманы қайта жүргізеді.
Сынамаларды жүргізу тәртібі
1. Жұмыстың орындалу тәртібі және мазмұны және мақсатымен танысу.
2. Жұмыстың теориялық қалпын зерттеу.
3. Аспаптың белгіленуі мен құрылымын зерттеу.
4. Аспапты өлшеуге дайындау.
5. Өнім үлгілері мен өлшемлерін сынау әдістерімен танысу.
6. Еттен сынама жасау үшін үлгілерді дайындау. Сынама үшін ұзындығы бойынша талшық бойындағы 5 үлгі және 100 г салмақтағы ұзындығы бойынша көлденең талшықты 5 үлгі дайындайды. Салмағын өлшеп, фольгаға салады да оларды бір уақытта су құйылған ыдысқа салады, ондағы температура 900С болуы тиіс және қайнатады: біріншісі- 10 мин, екіншісін- 20 мин, үшіншісі-30 мин, төртіншісі- 60 мин және бесіншісі-90 мин. Одан кейін үлгіні алып, ашады, бөлме температурасына шейін суытады. Ары қарай әр үлгіден төртбұрышты формада көлемі 10х10х40 мм болатындай етіп 2-3 үлгі к есіп алады. Кесу кезінде үлгідегі бұлшық талшықтарының бағыты жылжымалы кесуші органның қозғалыс бағытына параллельді не перпендикулярлы болуын қадағалау керек.
Бір үлгіде 3-5 рет өлшем жасайды, әр кезде динамометрдің көрсеткішін өлшеп тұрады. Осылайша еттің басқа бөлшектеріне де сынама жасайды.
7. Үлгілерге сынама жасаңыз және өлшеу нәтижелерін 4 кестеге салыңыз.
Кесте 4
Өлшеудің нәтижелері
Үлгі
Қайнау уақыты, , мин
Талшыққа көлденең, Рср, Н
Орташа мән Рср, Н
Талшыққа бойлай, Рср, Н
Орташа мән, Рср, Н
1
10
1
2
3
1
2
3
2
20
1
2
3
1
2
3
3
30
4
60
5
90
8. Сынамалардың нәтижесі бойынша (кесте 4) кесу күшінің Рср қайнау ұзақтығынан бастап өзгеру графигін құру керек. Қорытынды жасау.
9. Есепті рәсімдеу.
10. Бақылау сұрақтарына жауап беру.
Бақылау сұрақтары
1. Еттің, азық-түліктің балғындығы дегеніміз не?
2. Ет пен ет өнімдерінің биязылығы бағаланатын аспапты әдістерді атаңыз?
3. Ет пен ет өнімдерінің органолептикалық бағасы, оның кемшіліктері.
4. Еттің биязылығын анықтау үшін лабораториялық аспаптың құрылымы мен жұмыс принципін талдаңыз.
5. Кесу күшін өлшеу әдістемесіне суреттеме беріңіз.
6. Сынаманың нәтижелеріне түсініктеме беріңзі.
7. Еттің биязылығына әсер ететін өмірлік факторларды атаңыз.
8. Еттің биязылығына қандай союдан кейінші факторлар байланысты.
9. Етке биязылық беру үшін технологияларда қандай қазіргі заманғы механикалық өңдеу әдістері қолданылады.
Зертханалық жұмыс № 4.
Ротационды вискозиметрде РВ-8 тұтқырлы
пластикалы өнімнің ығысу қасиетін анықтау
Жұмыстың мақсаты: тамақ материалдырының құрылымдық - механикалық қасиеттері бойынша теориялық білімді тереңдету, РВ-8 қондырғысының конструкциясымен және сипаттамаларды өлшеу әдістерін оқып білу, қамырдың және ет фаршының тиімді тұтқырлығын және ығысудың шекті мәнін анықтау.
Қолданылатын құралдар мен материалдар: техникалық таразы, РВ-8 ротационды вискозиметр, штангенциркуль, түрлі салмақтар (разновесы), секундомар, пышақ, қамыр және сиыр еті 0,5 кг.
Теориялық мәліметтер
Инженерлік реологияда материалды шартты қуат күйінде жүргізу реологиялық сиапаттамалармен жүргізіледі: күш, ақау, ақау жылдамдығы, тұтқырлық, серпімділік, созылымдылық және т.б., бұлар өнімнің құрылымды - механикалық қасиеті деп аталатын топқа жатады.
Құраламды - механикалық қасиеті (ҚМҚ) өнімге көрсетілетін күш пен қуаттың түрі бойынша үш топқа бөлінеді: жылжымалы, компрессионды және беттік.
Олардың ішіндегі ығысу қасиеті оған ығысу, жанасу күштерінің әсері кезінде материалдың ішкі күйін толық көрсетеді, сондықтан да оларды негізгі деп есептейді олардың көмегімен машина мен құралдардың жұмыс органдарында өнімнің құбыр бойымен ағуын есептейді, өнімнің ығысуы үшін қажетті шарттарды анықтайды. Сонымен бірге, олар өнімнің сапасы жөнінде және оның өңделу деңгейі жөнінде мәлімет береді, яғни процесстің тиімді технологиялық және механикалық шарттарды қабылдауға мүмкіндік береді. Технологиялық құрал - жабдықты қондырғылармен қамтамасыз ету оларды бақылауға және басқаруға мүмкіндік береді, сонымен бірге дайын өнімнің сапасын әрдайым және тұрақты қамтамасыз етіп отырады.
Өнімнің ығысу қасиетіне мыналар жатады: ығысудың шекті керенуі θ0, Па; тиімді тұтқырлығы PIти, Па·с; беттік тұтқырлығы PIбет, Па·с; релаксация кезеңі τр ,с.
Пісірелген шұжық өнімдерінің сапасын анықтайтын, негізгі көрсеткіштердің бірі құрылымды - механикалық қасиетін, көбінесе ығысу қасиетін сипаттайтын, консистенция болып табылады, олар технологиялық процесстің ет өнімдерін өңдеудің сатыларында рациональды және тиімді параметрлерін дәл және толық анықтап береді.
Ет фаршы сияқты пластикалық - тұтқырлы материалдардың жылжу қасиетін вискозиметрлердің көмегімен анықтауға болады. Тамақ өнеркәсібінде кең тарағаны М.П.Волоровичтің РВ - 8 типті ротационды вискозиметрі.
Тәжірибелік қондырғының суреттемесі
және жұмыс істеу принциптері
РВ - 8 типті ротационды вискозиметрі тұтқырлы және пластикалық - тұтқырлы материалдарды зерттеуге арналған және тамақ өнімдерінің көптеген түрлерін: ет және балық фарштарын, ұн қамырын, кондитерлік өнімдерді және т.б., ығысудың шекті кернеуін және тұтқырлығын анықтау үшін қолданылады.
РВ - 8 қондырғысының құрылымының жалпы түрі 4 - суретте көрсетілген. РВ - 8 қондырғысы мыналардан тұрады: станиналы корпустан (1), асбест ыдыстан (2), термостатталатын сұйықтыққа арналған қойылатын ыдыстан (3), термобу (4), шағылыстыратын сақинадан (5), электр қыздыртқыш элементтен (6), шкивтен (7), тежегіш қондырғыдан (8), есептеу шкаласынан (9), бағыттағыштан (10), барабаннан (11), подшипниктен (12), қондырғының қақпағынан (13), стаканға арналған тіреуіштен (14), ротордан (15), стаканнан (16), араластырғыштан (17), орналастыратын біліктен (18) тұрады.
Қондырғының жұмыс органдары ротор (15) мен стакан (14) цилиндрлік - жартылай сфералы пішінге ие, сонымен бірге стакан қозғалмайтындай етіп бекітіледі, ал ротор жіптердің ұшына ілінген, чашкалардың көмегімен айналысқа түседі, олар шкив (8) арқылы барабанмен (11) байланысқан. Ротордың беті кедір - бұдыр болады, сондықтан да оның бетінен материалдың сырғанауы болмайды. Стакан роторға төмен кигізіледі, және де корпусқа сағат тіліне қарсы бағытта бекітіледі. Жүргізу және тоқтату тежегіш қондырғысымен жүргізіледі. Қондырғыны шешу бірнеше әрекетпен жүргізіледі: қондырғының қақпағын көтереді және оны штанганың жоғарғы бөлігіне бекітеді, стаканды жай ғана сағат тілімен бұрып, оны ұясынан төменге қарай еңкейтіп алады.
Жұмыс барабанына оралатын жіптің ұзындығы, ротор бес айналым жасай алатындай болуы тиіс.
Қондырғының сипаттамасы: тұтқырлығын өлшеу аралығы - 0,5 тен 106 дейін Па·с; ығысу кернеуін өлшеудің аралығы - 0,5 тен 104 дейін Па·с; температура аралығы -60 тан 1500С дейін.
4 сурет. РВ - 8 ротационды вискозиметрі.
Алдымен қондырғының дұрыс орналасқандығын тексереді, ол үшін орналастыру білігінің көмегімен қондырғыны деңгейі бойынша қояды.
Қондырғының қақпағын көтеріп оны штанганың жоғарғы бөлігіне бекітеді, стаканды жай ғана сағат тілімен бұрып, оны ұясынан төменге қарай еңкейтіп алады. Ротор мен стаканның тазалығын тексеру қажет, ластанған болса тазарту қажет. Қойылатын ыдысқа (3) жоғарғы белгісіне дейін су құяды. Электр қыздырғыш элементтерін қосады және өлшеуді жүргізетін температураға дейін оны қыздырады. Термостатталатын ыдыстағы температураны бақылау үшін шкаласы 0-ден 1000С дейінгі спиртті термометрді қолданады.
Сынаманы жүргізу тәртібі
1. Жұмысты орындау ретімен, мазмұнымен және мақсатымен танысу.
2. Жұмыстың теориялық бөлімімен танысыңыз.
3. РВ - 8 қондырғысының конструкциясымен және бағытталуымен танысыңыз.
4. Қондырғыны өлшеуге дайындаңыз.
5. Өнім үлгілеріне зерттеулер жүргізуге және оның сипаттамаларын өлшеу әдістемесімен танысыңыз.
Алдымен берілген консистенциялы өнім үлгілерін дайындайды.
Стаканды алып оны зерттелетін өніммен шамамен 30 - 40 г мөлшерінде толтырады. Стаканды роторға апарып, жаймен жоғарыға көтеріп, сағат тіліне қарсы бағытта бұрап қондырғы қақпағындағы тірекке бекітеді. Қондырғының қақпағын ақырын жібере отырып қондырғының жұмыс бөлігін өніммен бірге суға батырады. Ары қарай 10 - 15 мин термостаттау жүргізеді, соның нәтижесінде қондырғының барлық жұмыс органдары және өнімнің өзі де керекті температураға дейін қызады. Өлшеу анықталатын сипаттамаға байланысты жүргізіледі. Жылжудың шекті қуатын өлшеу үшін ротор диаметріне байланысты чашкаға 0,01 - 0,02 кг мөлшеріндегі күш салады, диаметр аз болған сайын масса да азаяды. Тежеуіш қондырғысын шкивтен алады да бағыттағыштың 10 қозғалысын шкала 9 бойынша бақылайды.
Ары қарай жүк салмағын ұлғайта отырып, бағыттағыштың қозғалысы басталатын салмақты анықтайды. Тәжірибені тоқтатып техникалық таразыда чашкамен бірге жүк салмағын өлшеуді жүргізеді. Штангағы бекітілген қондырғының қақпағын жоғарыға көтереді. Стаканды алады және сызғыштың көмегімен ротордың суланған ьөлігін өлшейді. өлшеу нәтижелерін жазып алады және формула бойынша жылжудың шекті қуатының мәнін есептейді. Зерттеуді қайталау үшін стакандағы өнімнің шеттерін сүртеді де стаканның түбінде қалдырады. Роторды өнімнің қалдықтарынан ылғал шашықпен сүртіп тазалайды. Ары қарайғы өлшеуді алдыңғы сияқты етіп жүргізеді.
Тиімді жабысқақтықты өлшеу үшін бағыттағыштың қозғалысы басталғандағыдан біршама үлкен жүк салады, мысалы, 50 - ден 100г. Тежеу қондырғысын шкивтен алады және бес толық айналымнан кейін бағыттағышты өшіреді, ал қондырғыны тоқтатады. Сосын роторды айналдырмай, жіптерді шкивке орайды. Келесі өлшеуді жүк салмағын ұлғайту кезінде жүргізеді, мсалы, тағы да 50 - 100 г қосады және өлшеуді қайталайды. Осылайша, ротордың бес айналым уақыты 1,5 - 2,0 сек болғанға дейін жасайды. Ары қарай өлшеуді жүк салмағын азайту арқылы жүргізеді, барлығы 15 - 20 рет жасау қажет. Сосын қондырғыны шешіп, ротордың суланған бөлігін сызғышпен өлшейді. өлшеу нәтижелерін жазып алады да ары қарай формула бойынша жүк салмағының белгілі бір мәні үшін тиімді жабысқақтық мәнін есептейді.
6. Қондырғы мен тәжірибенің тұрақтылығын өлшеңіз.
RВ ротор радиусы м;
RН стакан радиусы м;
R шкив радиусы м;
Һ ротордың суланған бөлігінің биіктігі м.
7. Еттен зерттеуге арналған өнімнің үш модельді үлгісін дайындаймыз.
Өнімнің модельді үлгілерін дайындау үшін шикізатты микромайдалағышта майдалаймыз. Майдалау ұзақтығы 2 - 3 мин. Майдаланған шикізат салмағы 100г үш бірдей партияға бөлінеді. Сосын екіншісіне 10 %, үшіншісіне 20% су құяды және бәрін мұқият араластырады.
8. .Жылжудың шекті қуатын анықтауға арналған үлгілерге зерттеулер жүргізіңіз және өлшеу нәтижелерін 6 кестеге жазыңыз.
9. Жүктің әрекеттегі салмағын mД , кг, мына формула бойынша есептеңіз:
mД= (mг+ mч)- mтр,
мұндағы: mг- гирь салмағы, кг; mч - чашка салмағы, кг;
mтр - үйкелу салмағы, кг. mтр = 0,003 кг деп аламыз.
10. Жабысқақтықтың шекті қуатын анықтау үшін қондырғының константасын К0 мына формула бойынша есептейміз:
,
Мұндағы g - ауырлық күшінің жылдамдығы, м·с-2 (g=9,81 м·с-2)
11. Ротордың енді айналған сәті үшін жылдамдықтың шекті қуаты θ0, Па, мына формул бойынша есептейміз:
.
Өлшеу және есеп нәтижелерін 6 кестеге ендіреміз
6 кесте
Өлшеу нәтижелері.
өнім үлгілері
mД
К0
Һ, м
θ0, Па
1
2
3
12. өнімнің тиімді жабысқақтығын анықтау үшін үлгілерге зерттеу жүргізіңіз және өлшеу нәтижелерін 7 кестеге жазамыз.
Бақылау сұрақтары
1. Реология дегеніміз не?
2. Реология қандай бөлімдерді оқытады?
3. Негізгі технологиялық процестер,тағамның реологиямен байланысы .
4. Тағамдық өніміндердегі негізгі реологиялық құндылық?
5. Реологияның жіктелуі?
6. Деформация түрлері?
7. Серпімді және пластикалық деформация дегеніміз не?
Зертханалық жұмыс № 5.
Конусты пластометрде КП-3 тұтқырлы-пластикалық
ығысу кернеуін анықтау
Жұмыстың мақсаты: Тағамдық өнімдердің құрылымды-механикалық құрамы бойынша білімді толықтыру, КП-3 құрылғысының құрылысын және сипаттама өлшемінің әдісін үйрену, тұтқырлы-пластикалық материалдың шекті ығысу кернеуін анықтау.
Қолданылатын құралдар мен материалдар: конусты КП-3 пластометр, техникалық таразы, секундомер, транспортер, пышақ, азық-түлік бөлетін тақтай, А4 форматтағы миллиметрлік кағаз 1 парақ, қалам, өшіргіш.
Теориялық мәліметтер
Тұтқырлы-пластикалық материалдың сапасын шекті ығысу кернеуінің шамасымен сипаттайды. Шекті ығысу кернеуі нәтижелі және тұтқырлы-пластикалыққа қарағанда технологиялық және механикалық факторлардың өзгеруіне көбірек сезімтал болып келеді. Бұл көрсеткішті фарш дайындау процесі мен фарштың сапасына технологиялық баға беруде қолдануға болады.
Шекті ығысу кернеуін анықтау үшін реологиялық құрылғылардың ішінде конусты пластометрлер кеңінен қолданылады. Олар өнімдердің консистенциясын шекті ығысу кернеудің көлемі бойынша немесе өтімділік деңгейінің қатысты көлемі бойынша анықтауға мүмкіндік береді.
Тұтқырлы-пластикалық денелердің құрылыстық - механикалық құрамын өлшеу үшін конусқа бату әдісті ұсынған П.А.Ребиндером және Н.А. Семененко.
Академик П.А.Ребиндердің құрастырған конусты пластометрлердің теориясына сәйкес, өнімнің конусқа бату процесі келесіні көрсетеді. Бастапқы шекаралық шартпен конус шыңы мен өнімнің сыртқы бетінің жанасу нүктесі қабылданған. Сонымен қатар оның іс-әрекеті сынау барысында міндетті түрде тік болуы тиіс. Конустың бату кинетикасы қисық сипаттталған және ол 5-суретте көрсетілген. Конус батуының бастапқы сәтінде кернеу шексіз үлкен(жанасу ауданы нөлге тең),оның жылдамдығы нөлге тең, ал үдеуі (a=d2hdr2) күш ауырлығының үдеуіне сәйкес. Себебi күш, қолданыстағы конус батудың уақытына тұрақты қалады (жылжымалы бөлiктер жүйесінің массасына тең) онда конус-өнім жүйесіндегі ығысу кернеуі азаяды,ал өнiмi бар конустың қарым-қатынасының ауданы үлкеиедi.
5-сурет.Есептеу реограммасы және схемасы.
а- ығысу кернеуiнен конустың қозғалыс жылдамдығының тәуелдiлiгi,
б-шекті ығысу кернеудің есептеу схемасы,
в- шекті қысымның есептеу схемасы.
Конусты тоқтатқан кездегі (dhdr=0) бату шекті болады және сыртқы күш пластикалық құрылыммен теңеседі. Бұл жағдай үшін ығысу кернеу (конустың суланған бөліктерінің сыртқы бетінің шетіне күш қатынасы,5.б сурет) немесе шекті қысым (конустың сыртқы бетімен өтетін өнімнің көлбеу ауданының қима күшіне қатынасы, 5.в сурет). Өнiмдi керi итерушi күш (Архимед күші) аздық салдарынан оны менсiнбейдi. Егер толық қисық ағынды алса (сурет 5.а),онда тұтқырлықтың нәтижелі өзгеруін табуға болады.Бірақ құрылғыны мұндай мақсаттар үшін негізі қолданбайды.
Шекті ығысу кернеуін анықтауда өнім конустың сыртқы бетінің бойымен ағады деп саналады(сурет 5.б).Конустың сыртқы бетінің теңдік күшінің шартын конуста пайда болатын l әрекет күші P мен оған күштің қарсыласуын P' теңестіре отырып аламыз:
Шекті ығысу кернеуі θ0H,Па қарсыласу күшінің P'қатынасын конустың шекті сыртқы бетінің бойымен F ауданның сыртқы бетін көрсетеді:
Р[']F==Кmgh[2]
Мұнда,Kα - конус константасы, α - конус шыңының ұшы,град; m - конус салмағы,кг; g - еркін түсу үдеуі,мс²; h- өнімге конустың бату тереңдігі,м.
Конус константасын Н.Н.Агранат мәліметі бойынша қабылдайды:
, град 30 40 45 60 89,33 90
К 0,958 0,530 0,417 0,214 0,0836 0,00683
Сынақтың ұзақтығы 180сек. құрайды.
Тәжірибелік қондарғының суреттемесі
және жұмыс істеу принциптері
Конус тәрiздi КП - 3 пластометрді М.П.Воларович өңдеген және пластикалық - тұтқыр шектi ығысу кернеудi өлшеуi үшiн арналған және қиратылмаған құрылыммен өнiмдерiн қатты өнімдерді, сонымен бiрге өтiмдiлiктiң әдiсi бойынша өнiмдердiң консистенциясын анықтау үшін арналған.
Конус тәрiздi КП - 3 пластометрдің жалпы көрінісі 6 суретте көрсетілген. Құрылғы мыналардан тұрады: қондырма бұрамалармен(2) негiздеуден(1), станина құйып жасалған П-тәріздестен(3), үстелдiң көтерiлуiн бұрандасынан(4), тоқтатқыш бұрамадан,микрометрикалық гайкадан,үстел көтерілуінен (5), өнімге арналған сыйымдылықтан(6), конустан(7), штангадан(8), обоймалы iшпектермен(9), пружина типті индикатордан(10), бағыттаушы роликтерден(11), қойылған көлденең тақталардан(12),тоқтатқыш құрылғыдан (13) және пуск батырмасынан(14).
Құрылғының негізгі бөлігі болып жұмысшы конус табылады. Ол сыртқы беттің бұдырлығына ие,оның беткі жағына зерттелетiн массаны жағалай сырғанауын шығарады.Конус штангамен тоқтатқыш бұрандасы арқылы бірігеді. Штанга көлбеу бағыттаушы ретінде қызмет етеді және көлбеу бағытта обоймалы қыстырылған бағыттаушы роликтермен қозғалады.
Конустың бату тереңдігінің өлшемі индикатор арқылы іске асады. Индикатор конустың бату тереңдігінің 0,01м-ге дейін өлшеуге мүмкіндік береді. Батудың улкен тереңдігін өлшеу үшін (0,04м-ге дейін) , бір-бірімен тығыз байланысқан,бір-бірінен 0,01м арақашықтықта орналасқан төрт көлденең тақталар қызмет етеді. Құрылғының тік осі бойымен қозғалатын негiздеудiң ортасында кiшкене үстел нығыздалған. Кiшкене үстелдiң жағдайын дөрекi реттеу тоқтатқыш бұраманы өндiредi,ал нақтысы- микроөлшегіш гайкамен. Құрылғыда тік осіндегі жағдайды орналастыру үшін домалақ тақтада үш бұранда орналасқан. Пуск батырмасы бастапқы жағдайда штангамен конусты ұстап тұру үшін қызмет етеді және сынау барысында босату үшін. Құралдың үлгiлердiң сынақтарын жүргiзу үшiн сыйымдылық цилиндрлiк пiшiндi диаметрі 80мм және биіктігі 50мм жабдықтаған. Құрылғы әртүрлі бұрыштағы -30,45,60,90,120 шыңның ағында конус жинағына ие. Құрылғының сипаттамасы: ығысу кернеуінің шекті өлшемі - 5 -тен 104 Па; температура аралығы - 2-ден 100С дейін; габариттік өлшемдері- 350350700мм.
Құрылғының дұрыс жұмыс істеуі үшін оған алдын-ала дайындық жасау керек,оған мыналар кіреді: деңгей бойынша құрылғыны орналастыру; конусты таңдау; қосымша жүк салмағы (қажет болғанда), индикатор тарировкасы және бақылау сынағын жүргізу (өлшемі).
Деңгей бойынша құрылғыны орналастыру. Деңгейдi өлшегiштi құрал негiзiнде (2) салады және қондырма бұраманы (3) айналдыра құрал орталықтың тәуекелдерiмен деңгейдi өлшегiштiң шарын қоса атқара шығарып қояды.Қондырғыны деңгей бойынша дұрыс орналастыру құрылғының штангасы тік жайғасуы үшін қажет, кері жағдайда өлшемдер дұрыс шықпайды.
6-сурет. Конусты пластометр КП-3
Конусты таңдау. Құрылғы жинағынан ең кiшi бұрышы бар конустар алады, мысалы, α 30. Содан соң таңдалған конусты бекітеді және штанганың бақылау түсiруiн өндiредi. Конустың өнімге бату уақыты біткеннен соң, 180сек. тең индикатор шкаласы бойынша бақылау өлшемін өндіреді. Құрылғының дұрыс жұмыс істеуі үшін конустың бату тереңдігі hконус өнімге биіктігімен 0,33 h=hконус=0,75 h шартын қанағаттандыруы тиіс. Егер конустың батуы үлкен шамаға болып жатса, онда шыңның жанында үлкен бұрышы бар конус алу керек және сынақты қайта қайталау керек. Немесе шарттың есептеуiмен жүк қосу.
Индикатор тарировкасы. Көрсеткiштiң өзегiне (10) көрсеткiштiң нөлдiк жағдайын анықтаған қоятын бірінші (төменгі) планкке(12) апару. Егер индикатордың нөлдік жағдайы бұзылса, онда оның дискiнiң айналуымен нөлге тiлін орнату.
Сынаманы жүргізу тәртібі
1. Мақсатпен, мазмұнмен және жұмыс орындау тәртібімен танысыңыз.
2. Жұмыстың теориялық жағдайын зерттеңіз.
3. КП-3 құрылғының құрылымын және тағайындалуын зерттеңіз.
4. Құрылғыны өлшеуге дайындаңыз.
5. Өнім үлгісін сынау әдісімен және оның өлшемдерінің сипаттамаларымен танысыңыз. Бастапқыда өнім үлгілерін берілген консистенция бойынша дайындайды. Дайын өнімді цилиндрлік сыйымдылыққа (6) салады және шпатель арқылы массада қуыс болмайтындай сығыздайды. Өнiмнiң молдықтарын шпательдің өткір ұшымен бiр мезгiлде тегiстей және үлгiнiң бет жағын тегiстей алады.
Дайын болған өнімі бар сыйымдылықты (6) көтергіш үстелге (5) орналастырады және бұдан әрі, үстелдiң көтерiлуiн тетiк тоқтатқыш бұрама баяулатып, конустың шыңымен қарым-қатынас бет жаққа дейiн аздап жеткiзбей, еркiн үстiне көтередi. Микроөлшегiш гайканы айналдыра, конустың шыңымен қарым-қатынасына дейiн өнiмiн тұжырымдайды. Содан соң, конустың күткен бату тереңдігіне байланысты көлденең тақтаны керiсiнше индикатор басына орнату.
Кейін кішкене штанганы тізгіндей отырып пуск батырмасын басып және секундомер қосу. Өз салмақтың әрекетiмен және штанга салмағымен конус сыналатын өнiмге батады.
Зерттелетiн өнiмге конустың батуын өлшем бойымен индикатор бойымен сүңгу тереңдiктi әр минутта жазу. Конустың өнімге бату кезінде жанасу ауданы өседі, ал кернеу азаяды. Нәтижесінде конустың бату жылдамдығы өшеді. Өшу кезі жылдамдық нөлге тең болғанша дейін жүреді.
Бату кезі 3-5мин-тан кейін бітеді деп саналады, себебі содан соң уақыттың аралығы конус болмашы тереңдікке батады, iс жүзiнде менсiнбеуге болады. Бату уақыты 180-300 сек. ең үлкен бәсеңдеу периодқа және пластикалы-тұтқырлы өнімдерге сәйкес келедi. Жұмыс орындау барысында конустың бату ұзақтығын 180сек.тең деп қабылдау.
Өлшеу аяқтау бойынша тоқтатқыш құрылғыда бекiтуге дейiн бастапқы орынға конуспен штанганың көтерiлуiн өндiредi.Әрі қарай конусты тазалайды және сол сияқты құрылғыны келесі өлшеуге дайындайды.
Өнімнің бір үлгісі үшін 3-5 өлшем жасайды. Қайта өлшеу үшін өнімді сынаудан соң сыйымдылықтан алады, араластырады, артқа жатқызады, сығылысады, тегістейді және қайтадан сынайды.
6. Конустың ұшының улкендігін, конус салмағын және штанганы өлшеңіз, жүктердiң шынайы массасын есептеңiз, құрылғының константасын Kα анықтаңыз және нәтижесін 8 кестеге толтырыңыз.
... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
ҚазаҚстан РеспубликасыныҢ бIлIм жӘне Ғылым министрлIгI
М. Әуезов атындағы ОҢтҮстIк ҚазаҚстан МемлекеттIк УниверситетI
Шамбулова Г.Д., Камалова Н.У.
05072800- Өңдеу өндірісінің технологиясы мамандығына Тағамдық өнімдерді зерттеу және өңдеудің арнайы тәсілдері пәні бойынша зертханалық жұмыстарға арналған
Әдістемелік нұсқау
Шымкент - 2015ж
ӘОЖ 664.562 (075.5)
КБЖ 30.607
Құрастырған: Шамбулова Г.Д., Камалова Н.У. 05072800- Өңдеу өндірісінің технологиясы мамандығының студентері үшін Тағамдық өнімдерді зерттеу және өңдеудің арнайы тәсілдері пәні бойынша зертханалық жұмыстарға арналған әдістемелік нұсқау. - Шымкент: М.Әуезов атындағы ОҚМУ, 2015. 68 б.
Әдістемелік нұсқау Тағамдық өнімдерді зерттеу және өңдеудің арнайы тәсілдері пәнінің бағдарламасы және оқу жоспарының талабына сәйкес құрастырылған және студенттердің зертханалық жұмыстар бойынша қажетті барлық мәліметтер енгізілген.
Әдістемелік нұсқау 05072800- Өңдеу өндірісінің технологиясы мамандығының студентері үшін ұсынылады.
Әдістемелік нұсқауда тағамдық материалдардың реологиялық қасиеттерін анықтау тәсілдері және реометриялық құрылғылардың түрлері, жұмыс жасау принциптері келтірілген.
Пікір жазғандар: Нурсейтова З.Т. - т.ғ.к., доцент М.Әуезов атындағы ОҚМУ
Алтаев У.А. - х.ғ.к., доцент ОҚМПУ
ТИжәнеАТӨҚ кафедрасының мәжілісінде қаралып, баспаға (хаттама № _______ 201 ж.) және Тоқыма және тамақ инженериясы жоғарғы мектебінің әдістемелік комиссиясының мәжілісінде (хаттама № _______ 201 ж.) қаралып баспаға ұсынылды
(C) .М.Әуезов атындағы Оңтүстік Қазақстан Мемлекеттік Университеті, 2015ж. Шамбулова Г.Д.
Мазмұны
1.Зертханалық жұмыс № 1. Серпімді және созымды деформацияларды анықтау. Бірості созылу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...4
Зертханалық жұмыс № 2.Сұйық тағамдық өнімнің тұтқырлығын анықтау ... 7
3.Зертханалық жұмыс № 3. Пластикалы тығыз өнімнің кесу күшін анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..11
4.Зертханалық жұмыс № 4. Ротационды вискозиметрде РВ-8 тұтқырлы пластикалы өнімнің ығысу қасиетін анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...14
5.Зертханалық жұмыс № 5.Конусты пластометрде КП-3 тұтқырлы-пластикалық ығысу кернеуін анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 19
6.Зертханалық жұмыс № 6.Конусті пластометрде қатты тағамдық массаның
беріктік қасиетін анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 25
7.Зертханалық жұмыс № 7.Адгезиялық қасиетті анықтау ... ... ... ... ... ... ... ..27
8.Зертханалық жұмыс № 8. Релаксация процесін зерттеу ... ... ... ... ... ... ... ...31
9.Зертханалық жұмыс № 9. Желатиннін тұтқырлығын және молекулярлық массасын вискозиметрлік әдіспен анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...34
10.Зертханалық жұмыс №10. Тағамдық массалардың адгезиясын конструкционды материалмен анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 38
11.Зертханалық жұмыс № 11.Сұйықтың тұтқырлығын Стокс әдісі бойынша анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...41
12.Зертханалық жұмыс № 12.Вискозиметрлердің биомолекулаларының молекулярлы массасын анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 45
13.Зертханалық жұмыс № 13.Сұйықтардың беттік кернеулігін анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .50
14.Зертханалық жұмыс № 14.Тағамдық массалардың серпімді қасиетін зерттеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..56
15.Зертханалық жұмыс № 15. Денелердің механикалық үлгілерін зерттеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...61
16.Қолданылған әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...68
Зертханалық жұмыс № 1.
Серпімді және созымды деформацияларды анықтау.
Бірості созылу
Жұмыстың мақсаты: қамырдың созылуын өлшегіш аспаптың көмегімен қамырдың реологиялық қасиеттерін анықтау.
Қолданылатын аспаптар мен материалдар: Қамырдың созылуын өлшегіш аспап, қамыр.
Теориялық мәліметтер
Созылуды сынау бірқатар құрылымды-механикалық сипаттамаларды алуға мүмкіндік береді, олар дененің созылуын ғана емес, олардың берік және пластикалық деформацияларға икемділігін бағалауға мүмкіндік тудырады.
Кернеу-деформация диаграммасы бойынша ағымдық шегін анықтауға деген әртүрлі ықпалдар бар. Бұл диаграммалардың сипаттамасында қамыр жартылай фабрикаттарының созу немесе сығылу кезіндегі айырмашылығы білінді. Сондықтан оларды жеке-жеке қарастырған жөн.
Қамырлы дайындамаларды созу кезіндегі қалыпты қысымның максималды мәні ретінде қарастырылатын ағымдылық шегі қысымның максималды мәніне жету кезінде пластикалық деформациясы басталады. Қысымды әрі қарай жоғарылату кезінде ол көтеріліп, үлгінің көлденең қиылысу бетіне жайылады, бұл қысымның тез түсуіне алып келеді. Бұндай типтің пластикалық деформациясы мойыншаның пайда болуына алып келеді. Пайда болған мойынша үлгі бойынша жайылып, мойыншаға үлгінің барлық жұмыс беті жайылғаннан кейін қысым қайта жоғарылай бастайды.
Қарапайым кезде ағымдылық шегі дегеніміз диаграмма нүктесі кернеу-деформация мойыншаның және кескіннің пайда болу бастамасына сәйкес келуі.
Осылайша, реологиялық берілгендердің мәндерінің реттілігін анықтап алып қамырдың созылу тиімділігін жобалауға болады.
Тәжірибелік қондарғының суреттемесі
және жұмыс істеу принциптері
Қамырдың біросты созылудағы реологиялық қасиеттерін анықтау үшін қамырдың созылуын өлшеуге арналған аспап құрылды.
Қамырдың созылуын және оралуын өлшеуге арналған аспап (сурет 1) сыналатын үлгіге арналған қозғалмайтын 1 және қозғалатын 2 қармаулардан тұрады, олардың әрқайсысы пружиналы қысқыш 1,2 түрінде орындалған, қозғалмалы қысқыштар металды рамаға 3 бекітілген, ол негізге 4 айналып тұрған аунақша 5 көмегімен бекітілген. Қозғалмалы қысқыштың ығысуының көлемін есептеуге арналған құрылғы бөлу шкаласы 4 түрінде орындалған, сыналатын үлгіні ұстау аспап негізінде бекітілген аунақшалар 7 көмегімен орындалады. Жүктелген механизм бүктемелі діңгектен 8 тұрады, онда жіпті 10 жүкпен 11 созу үшін бағыттаушы кронштейндер 9 орнатылған және олар қозғалмалы қысқышпен қосылған.
Сурет 1. Қамырдың созылуын өлшеуге арналған аспап
Аспап келесі түрде жұмыс жасайды: сыналатын үлгінің (диаметр 5мм, ұзындығы 100 мм) соңын қозғалмалы және қозғалмайтын ұяшықтарға орналастырып пружиналы қысқыштар көмегімен бекітеді.
Жүктелген механизмді жүктерден босату үшін қозғалмалы қысқышты айналмалы аунақшалар көмегімен ығыстырылады. Сыналатын үлгі ұстап тұратын аунақшалардың осі бойынша созылады.
Қозғалмалы қысқыштың жылжуы сыналатын үлгінің кесілген жеріне дейін жалғаса береді. Қамырдың созылуы бөліну шкаласының көрсеткіштері көмегімен анықталады. Деформациялар қамырды диаметрлі 5 мм 100 мм үлгінің максималды ұзындығы 300 мм тұрақты көлеміне алып келеді.
Сынаманы жүргізу тәртібі
Сынау үшін лабораториялық жағдайда жасалған қамырдың үлгілері қолданылды. Лабораториялық жағдайда лағман қамырын дайындау тәсілі бойынша дайындалады.
Жоғарғы сорттағы ұн (желімтектігі 32%) және бірінші сорт (желімтектігі 28%) ұндарын қолданамыз. Желімтектіктің мәнін қамырды жуу арқылы анықтаймыз. Созылымдылық желімтектігін нұсқа бойынша сызғышпен өлшейміз, ГОСТ 27839-88 бойынша. Егер қамыр 10 см дейін созылса, оның созылымдылығы төмен, егер 10 см-ден 20 см-ге дейін созылса, оның созылымдылығы орташа, ал 20 см-ден ұзын болса, созылымдылық сапасы жоғары.
Ұнның ылғалдылығы мына формуламен анықталады.
Мұнда: m0- бюкстің салмағы,г;
m1- ұн салынған бюкстің кептіргенге дейінгі салмағы,г;
m2 - ұн салынған бюкстің кептіргеннен кейінгіі салмағы,г;
Кесте 1
Өлшеудің нәтижелер
Қамыр үлгісі
Су,л
Тұз,г
Ылғалдылық,%
Жоғары сорт ұны,кг
0,43
10
40
0,56
12
45
Бірінші сорт ұны,кг
0,41
10
40
0,54
12
45
Қамыр дайындау үшін қолданылатын су мөлшері төмендегі теңдеумен анықталады:
мұндағы - су мөлшері, л
- ұнның мөлшері, кг
Wт, - берілген ұнның ылғалдылығы, %
С- ұндағы құрғақ қалдықтың мөлшері.
Қамырды бірқалыпты созу кезінде, оған цилиндр тәрізді көлем беріп, оның ені 5мм, ал ұзындығы 100мм болатындай ету керек. Үлгіні жайып, салмақ түсіру арқылы созамыз. Алынған мәліметтерді кестеге толтырамыз.
Кесте 2
Өлшеудің нәтижелері
№
Қамыр үлгісі
Үлгінің ұзындығы (т=15мин)
Үлгінің ұзындығы (т=25мин)
Үлгінің ұзындығы (т=35мин)
1
Жоғарғы сорт ұны,кг
2
Бірінші сорт ұны,кг
Өңдеу нәтижесі бойынша уақыт пен ылғалдылықтың созылымдылыққа тәуелділігінен қорытынды жасаңдар. Бақылау сұрақтарына жауап беріңдер.
Бақылау сұрақтары
1. Реология дегеніміз не?
2. Реология қандай бөлімдерді оқытады?
3. Негізгі технологиялық процестер,тағамның реологиямен байланысы .
4. Тағамдық өніміндердегі негізгі реологиялық құндылық?
5. Реологияның жіктелуі?
6. Деформация түрлері?
7. Серпімді және пластикалық деформация дегеніміз не?
Зертханалық жұмыс № 2
Сұйық тағамдық өнімнің тұтқырлығын анықтау
Жұмыстың мақсаты: сұйық тағамдық өнімдердің құрылымды - механикалық қасиеттері бойынша білімді тереңдету, ВПЖ - 4 тамшылы вискозиметрдің құрылымы мен өлшеу әдістемесімен оқып - танысу, сұйық май тұтқырлығын анықтау.
Қолданылатын құралдар мен материалдар: ВПЖ - 4 тамшылы вискозиметр, майды қыздыруға арналған ыдыс, секундомер, сұйық май - 200мг.
Теориялық мәліметтер
Тамақ өнімдерінің арасындағы ерекше топты сұықтық немесе сұйық тәрізді деп аталатын өнімдер құрайды. Олар ығысудың статикалық шекті қуатына ие емес жүйеге жатады, яғни ығысудың кез - келген кернеуінде аққыш келеді. Бұл жүйелер аномалды - тұтқырлы болуы мүмкін, егер олардың ағысы координат осінде қисық сызық болса немесе шынайы - тұтқырлы (ньютондық) ағысы түзу сызық болса.
Сұйықтықтың қозғалысы сыртқы үйкелуімен, құбырдың немесе канал қабырғасымен ағуы және ішкі үйкелуімен, сұйықтықтағы қабаттардың бір - біріне немесе ағыстағы байланысқан бет араласып сырғанауының әсерімен болуы мүмкін. Ішкі үйкеліс тұтқырлық деңгейі болып табылады - сұықтықтың құрылымы, ағыс сипаттамасы, жағылу қабілеті, ағуы, яғни сұйықтықтың құрылымдық қасиеті жанама күшке қарсылақ көрсетеді.
Ламинарлы ағыста жұқа ұзын қабаттардың немесе ағыс топтамаларының жылдамдығы әртүрлі және орталығына қарай жылдамдық ұлғаяды, яғни құбырдың осіне қарай. Қабаттар арасында жанама күш пайда болады, олар сұйықтықтың тұтқырлығына негізделген және сұйықтықтың үйкелу заңына бағынады, оны бірінші Ньютон ашқан:
θ=η·γ
мұндағы: η - тұтқырлықтың динамикалық коэффициенті, Па·с;
γ - ығысу жылдамдығы, мс.
Сұйық тәрізді жүйелердің тұтқырлықтын өлшеу үшін ( сұйық май, еру температурасынан жоғары жануар майы, сүт, сулы - ақуызды - тұзды ерітінділер және т.б.) тиісінше тамшылы және шарикті вискозиметрлерді қолданады. Кеңірек қолданылатыны тамшылы вискозиметр болып табылады, өйткені олар ағудың әр түрлі кернеуі кезінде тұтқырлығын анықтауға, яғни ығысу керенуінің жылдамдық градиентіне тәуелділігін анықтауға мүмкіндік береді.
Тамшылы вискозиметрлердің теориясы теориялық тұрғыда негізделген, сұйықтықтың үздіксіздігіне және біркелкі гипотезасына негізделген және келесі шектеулер мен рұқсаттарды қолданады: қабырғадағы сұйықтықтың жылдамдығы нөлге тең деп қабылданады, өнім сығылмайтын болып саналады, реологиялық сипаттамалары ұзындығы бойынша өзгермейді және уақытқа тәуелді емес, яғни ағысқа тиксотропия, реопексия және релаксация процесстері әсер етпейді.
Тамшылы вискозиметрлерге қойылатын негізгі талап ағымда турболизацияның болмауы, яғни қозғалыс режимі ламинарлы немесе құрылымды болуы тиіс. Қозғалыс режимі Рейнольдс Re критерийімен сипатталады, ол 150 - ден аспауы тиіс, ал тамшылатқыш арқылы сұйықтықтың ағу ұзақтығы 100 сек аз болмауы тиіс. Тамшылы вискозиметр теориясында сұйықтықтың тік құбырдан (ауырлық күші оське жобаланады) қозғалысы тек қана біркелкі (инерция күші нөлге тең) бір сызықты (орталықтан тепкіш күш нөлге тең) етіп қарастырады. Кең қолданылатын және көп тарағандары: Уббелоде және Освальда тамшылы вискозиметрлері, Горбатов А.В. вискозиметрі және т.б., ВК - 4 вискозиметрі, АКВ - 3 және АКВ - 5 автоматты вискозиметрлері, Гепплердің шарикті вискозиметрі және басқа да көптеген вискозиметрлер.
Тәжірибелік қондырғының суреттемесі
және жұмыс істеу принциптері
ВПЖ - 4 тамшылы шынылы вискозиметрі сұйықтықтың кинематикалық тұтқырлығын анықтауға арналған ВПЖ - 4 вискозиметрі (2 сурет) U тәрізді болады және оң жақ коленадан тұрады (1) оған шыны тамшылатқыш (6) эжалғанған, сонымен бірге өлшелетін сұйықтыққа арналған екі шар тәрізді резервуардан (4) және (5) және сол жақ коленадан (2), сұйықтықты қабылдауға арналған шар тәрізді жалпақ резервуары (7) және резина шланга жалғануға арналған шығыс құбырынан (3) тұрады. Қосылған тамшылатқыштың диаметрі 1,47мм тең.
Вискозиметрді алдымен бензинмен жуады, сосын петролейнді эфирмен шаяды. Еріткіштен кейін сумен шаяды содан соң 5 - 6 сағатқа хромды қоспаны құйып қояды. Сонымен қатар вискозиметрді дистильденген сумен шаяды да кептіреді. Вискозиметрді тез кептіру үшін спирттпн немесе ацетонмен шаюға болады.
ВПЖ - 4 вискозиметрінің көмегімен тұтқырлықты өлшеу резервуарынан сұйықтықтың белгілі бір көлемінің тамшылатқыш (капилляр) арқылы ағу уақытын анықтауға негізделген.
Вискозиметрге зерттелетін сұйықтықты құю үшін құйылатын құбырға (3) резина шлангты кигізеді, ал оған резина груша кигізіледі (немесе оны су насосына қосады) және вискозиметрді айналдырады да, коленаны зерттелетін сұйықтығы бар ыдысқа салады және сонымен М - 2 белгісіне дейін сорып алады, сонымен бірге сұйықтықтың ішінде ауа шарларының болмауын қадағалау қажет.
2 сурет. ВПЖ - 4 тамшылы шыны вискозиметрі
Сұйықтық деңгейі М - 2 белгісіне дейін жеткен кезде вискозиметрді ыдыстан шығарып жалдам қалыпты күйіне алып келеді. Колена соңының сыртқы жағын шешіп алады да (1) сұйықтықты шығарады, оған резина құбырды кигізеді.
Вискозиметрді термостатқа кеңістік (5) термостаттағы сұйықтықтың деңгейінен төмен болуын қадағалайды. Аталған темперетурада 15 минуттай термостатта ұстағаннан кейін сұйықтықты коленоға сорып алады, шамамен кеңістіктің (5) үштен бір бөлігіне дейін. Секундомерді қосып сұйықтықтың М-1 белгіден М-2 белгісіне дейін ағу уақытын белгілейді. Дәл нәтижелерді алу үшін өлшеуді 3 - 5 рет жүргізеді.
Сынаманы жүргізу тәртібі
1. Жұмыстың орындалу ретімен, мақсатымен, мазмұнымен танысу.
2. Жұмыстың теориясымен танысу.
3. ВПЖ - 4 қондырғысының құрылымы мен бағытымен танысу.
4. Қондырғыны жұмысқа дайындаумен танысу.
5. Тұтқырлықты өлшеу және зерттеуді жүргізу әдістемесімен танысу.
6. Зерттеуді жүргізіңіздер және өлшеу нәтижелерін жазып алыңыздар. Зерттеуді үш рет қайталап жасау қажет. Мұйық майдың тұтқырлығын анықтайтын, бақылау нүктесі ретінде температураның - 40, 600С мәндерін алыңыз.
7. Алынған мәліметтер үшін кинематикалық тұтқырлық мәнін мына формуламен есептеңіз:
η=(g9,807) Кτ ,
мұндағы: К - қондырғы константасы, мм2с2.
Паспортқа сәйкес К= 0,2970 мм2с2;
τ - тамшылатқыш арқылы сұйықтықтың ағу уақыты, с;
g - еркін құлау жылдамдығы, мс2; есептеулер мен өлшеулердің нәтижесін 3 кестеге ендіреміз.
3 кесте
Есептеулер мен өлшеулердің нәтижелері
Өлшеу температурасы, 0С
Уақыты, τ ,с
Тұтқырлығы, η, Па·с
Тұтқырлықтың орташа мәні, η, Па·с
40
60
8. Зерттеу нәтижелері бойынша тұтқырлықтың мәніне температураның әсері жайында қорытынды жазыңыз.
9. Есеп дайындаңыз.
10.Бақылау сұрақтарына жауап беріңіз.
Бақылау сұрақтары:
1. Сұйықтық тұтқырлығы дегеніміз не және олардың тағамның сұйық тәрізді өнімдеріне мәні қандай?
2. Температура сұйықтықтың тұтқырлығына қалай әсер етеді?
3. Тамшылы вискозиметр теориясы?
4. ВПЖ - 4 тамшылы вискозиметріне сипаттама беріңіз?
5. Жабдықты өлшеу әдістемесіне сипаттама беріңіз?
6. ВПЖ - 4 вискозиметрінде жұмысты қалай орындайды?
7. Тамшылы вискозиметрдің кемшілігі мен артықшылығын атаңыз?
Зертханалық жұмыс № 3.
Пластикалы тығыз өнімнің кесу күшін анықтау
Жұмыстың мақсаты: өнімдердің құрылымы бойынша теориялық білімдерін кеңейту, аспаптың құрылымын және қиылу күшін өлшеу әдістемесін зерттеу, қайнау ұзақтығының еттің бүтін тарамдарының қиылу күштеріне әсерін анықтау.
Қолданылатын құралдар мен материалдар: кесу күшін анықтайтын құрал, техникалық салмақтар, 0-100оС өлшеу диапазоны бар спиртты термометр, пышақ, қамыр, 0,5 кг сиыр еті.
Теориялық мәліметтер
Соңғы жылдарда ғылыми және патентті әдебиетте еттің жұмсақтығын химиялық, физикалық, механикалық немесе құрамдас әдістер арқылы жақсартуға мүмкіндік беретін эксперименталды зерттеулер туралы көптеген хабарламалар пайда бола бастады.
Еттің жұмсақтығын жақсартумен байланысты көптеген проблемалар және өңдеудің әртүрлі әдістерін тәжірибелі қолданудың үйлесімді жолдарын шығаруға тікелей қатысы бар осы процес механизмінің теориялық аспектілері әлі күнге дейін шешілмегендігін және ет өнеркәсібі мамандары үшін кең әрекет аумағын алып отыратынын атап өткен жөн.
Алайда еттің жұмсақтығы немесе қаттылығының себептері ақырына дейін әлі ашылмады, себебі зерттеушілер күрделі көпкомпонентті биологиялық жүйемен жұмыс жасайды, оның күйін әртүрлі факторларға байланысты: өмірлік (түрі, жынысы, жасы, малды ұстау жағдайлары, қосымша тарамдарының құрылымы мен құрамы, талшықтардың көлемі, ішкі майының мөлшері және т.б.) және сойылғаннан кейінгі- еттің жетілуінің жылдамдығы мен дәрежесі, және өңдеудің әртүрлі түрлері.
Етте автолиз кезінде ағып жатқан процестерге белсенді әсер ететін, барлық малдар мен құстарға біртипті болып табылатын аталған факторлардың мақсатты қолданылуы жоғары сапалы өнімді алуға мүмкіндік береді. Еттің жұмсақтығын малды сояр алдында оны өңдеу немесе сойғаннан кейін етке әсер ету арқылы басқаруға болады. Өңдеудің кез-келген түрінің басы мақсаты - еттің тез және толық жетілуіне қол жеткізу, яғни автолизді тереңдету арқылы оның маңызды қасиеттерін өзгерту жиынтығында, нәтижесінде еттің дәмі жақсарып, хош иіске енеді, жұмсақ және сулы, асқорыту ферменттерінің әсеріне қол жетімді болады.
Еттің жұмсақтығын бағалау үшін жылу өңдеудің алдында және одан кейін қолданылады: объективті әдістер - физикалық (инструменталды) және химиялық, олар онда болып жатқан физикалық және биохимиялық факторлармен байланысты, және кесу күшін анықтауға, тістеу күшіне, майдалауға, етті созуға, қысу күшіне, қосу тарауының мазмұнына, ақуыздардың асқортыну ферменттеріне ұмтылу дәрежесіне және басқа көрсеткіштерге негізделген; субъективті әдістер органолептикалық, шайнау жеңілдігі, жұмсақтығы, шырындылығы және шайнаудан кейінгі қалдық саны.
Еттің жұмсақтығын бағалаудың физикалық әдістерінен кесу күшін анықтауға бағытталған аспаптар кеңінен таралды, олар кесу күшін анықтауға бағытталған. Алайда бұл әдістің кемшілігі - кесу кезіндегі бұлшық талшықтарының бағытын қадағалаудағы қиындықта, пышақтың өткірлігі, температураны сақтау қабілетінде.
Кесу күшін анықтау кезінде кесудің максималды күшін Рср анықтау керек, ол динамометрмен бекітіледі.
Тәжірибелік қондырғының суреттемесі
және жұмыс істеу принциптері
Лабораториялық аспаптың құрылымының жалпы көрінісі 3 суретте көрсетілген. Аспап негізден (1), үстіңгі жағында үлгіні ұстаушы (3) бекітілген П-тәрізді вертикалды қойылымнан (2), кесуші орган (5) бекітілген жылжымалы тақтайшадан (4), динамометрден (6) және жіптен (7) тұрады.
Алдымен аспаты бекітудің дұрыстығын тексереді. Пышақтың өткірлігін, оның ұстаушыдағы орнатылуын тексереді. Динамометрдегі нольді орнатудың дұрыстығы, динамометрді аспаптың жылжымалы планкасына бекіту беріктігі.
Сурет 3. Кесу күшін анықтауға арналған лабораториялық аспап
Сынау алдында кесуші органды таңдауды жүзеге асырады, одан кейін оны бұрамалар арқылы аспаптың планкасына орнатады. Дайындалған үлгіні ұстағышқа қоядыда, қолдың саусақтарымен динамометрдің сақинасын ұстап, пышақты төмен қарай қозғалтады. Кесуді жұлқымай және шли баяу да емес, пышақтың жылдамдығын бірдей етіп орындайды. Кесу кезінде максималды күштің көрсеткіштері бойынша кесу күшінің мәнін бекітеді. Кесу процессі аяқталғаннан кейін пышақты қайта қалпына көтеріп қояды және осы уақытта сыналатын өнімді ұстағыш бойына ығыстырып, сынаманы қайта жүргізеді.
Сынамаларды жүргізу тәртібі
1. Жұмыстың орындалу тәртібі және мазмұны және мақсатымен танысу.
2. Жұмыстың теориялық қалпын зерттеу.
3. Аспаптың белгіленуі мен құрылымын зерттеу.
4. Аспапты өлшеуге дайындау.
5. Өнім үлгілері мен өлшемлерін сынау әдістерімен танысу.
6. Еттен сынама жасау үшін үлгілерді дайындау. Сынама үшін ұзындығы бойынша талшық бойындағы 5 үлгі және 100 г салмақтағы ұзындығы бойынша көлденең талшықты 5 үлгі дайындайды. Салмағын өлшеп, фольгаға салады да оларды бір уақытта су құйылған ыдысқа салады, ондағы температура 900С болуы тиіс және қайнатады: біріншісі- 10 мин, екіншісін- 20 мин, үшіншісі-30 мин, төртіншісі- 60 мин және бесіншісі-90 мин. Одан кейін үлгіні алып, ашады, бөлме температурасына шейін суытады. Ары қарай әр үлгіден төртбұрышты формада көлемі 10х10х40 мм болатындай етіп 2-3 үлгі к есіп алады. Кесу кезінде үлгідегі бұлшық талшықтарының бағыты жылжымалы кесуші органның қозғалыс бағытына параллельді не перпендикулярлы болуын қадағалау керек.
Бір үлгіде 3-5 рет өлшем жасайды, әр кезде динамометрдің көрсеткішін өлшеп тұрады. Осылайша еттің басқа бөлшектеріне де сынама жасайды.
7. Үлгілерге сынама жасаңыз және өлшеу нәтижелерін 4 кестеге салыңыз.
Кесте 4
Өлшеудің нәтижелері
Үлгі
Қайнау уақыты, , мин
Талшыққа көлденең, Рср, Н
Орташа мән Рср, Н
Талшыққа бойлай, Рср, Н
Орташа мән, Рср, Н
1
10
1
2
3
1
2
3
2
20
1
2
3
1
2
3
3
30
4
60
5
90
8. Сынамалардың нәтижесі бойынша (кесте 4) кесу күшінің Рср қайнау ұзақтығынан бастап өзгеру графигін құру керек. Қорытынды жасау.
9. Есепті рәсімдеу.
10. Бақылау сұрақтарына жауап беру.
Бақылау сұрақтары
1. Еттің, азық-түліктің балғындығы дегеніміз не?
2. Ет пен ет өнімдерінің биязылығы бағаланатын аспапты әдістерді атаңыз?
3. Ет пен ет өнімдерінің органолептикалық бағасы, оның кемшіліктері.
4. Еттің биязылығын анықтау үшін лабораториялық аспаптың құрылымы мен жұмыс принципін талдаңыз.
5. Кесу күшін өлшеу әдістемесіне суреттеме беріңіз.
6. Сынаманың нәтижелеріне түсініктеме беріңзі.
7. Еттің биязылығына әсер ететін өмірлік факторларды атаңыз.
8. Еттің биязылығына қандай союдан кейінші факторлар байланысты.
9. Етке биязылық беру үшін технологияларда қандай қазіргі заманғы механикалық өңдеу әдістері қолданылады.
Зертханалық жұмыс № 4.
Ротационды вискозиметрде РВ-8 тұтқырлы
пластикалы өнімнің ығысу қасиетін анықтау
Жұмыстың мақсаты: тамақ материалдырының құрылымдық - механикалық қасиеттері бойынша теориялық білімді тереңдету, РВ-8 қондырғысының конструкциясымен және сипаттамаларды өлшеу әдістерін оқып білу, қамырдың және ет фаршының тиімді тұтқырлығын және ығысудың шекті мәнін анықтау.
Қолданылатын құралдар мен материалдар: техникалық таразы, РВ-8 ротационды вискозиметр, штангенциркуль, түрлі салмақтар (разновесы), секундомар, пышақ, қамыр және сиыр еті 0,5 кг.
Теориялық мәліметтер
Инженерлік реологияда материалды шартты қуат күйінде жүргізу реологиялық сиапаттамалармен жүргізіледі: күш, ақау, ақау жылдамдығы, тұтқырлық, серпімділік, созылымдылық және т.б., бұлар өнімнің құрылымды - механикалық қасиеті деп аталатын топқа жатады.
Құраламды - механикалық қасиеті (ҚМҚ) өнімге көрсетілетін күш пен қуаттың түрі бойынша үш топқа бөлінеді: жылжымалы, компрессионды және беттік.
Олардың ішіндегі ығысу қасиеті оған ығысу, жанасу күштерінің әсері кезінде материалдың ішкі күйін толық көрсетеді, сондықтан да оларды негізгі деп есептейді олардың көмегімен машина мен құралдардың жұмыс органдарында өнімнің құбыр бойымен ағуын есептейді, өнімнің ығысуы үшін қажетті шарттарды анықтайды. Сонымен бірге, олар өнімнің сапасы жөнінде және оның өңделу деңгейі жөнінде мәлімет береді, яғни процесстің тиімді технологиялық және механикалық шарттарды қабылдауға мүмкіндік береді. Технологиялық құрал - жабдықты қондырғылармен қамтамасыз ету оларды бақылауға және басқаруға мүмкіндік береді, сонымен бірге дайын өнімнің сапасын әрдайым және тұрақты қамтамасыз етіп отырады.
Өнімнің ығысу қасиетіне мыналар жатады: ығысудың шекті керенуі θ0, Па; тиімді тұтқырлығы PIти, Па·с; беттік тұтқырлығы PIбет, Па·с; релаксация кезеңі τр ,с.
Пісірелген шұжық өнімдерінің сапасын анықтайтын, негізгі көрсеткіштердің бірі құрылымды - механикалық қасиетін, көбінесе ығысу қасиетін сипаттайтын, консистенция болып табылады, олар технологиялық процесстің ет өнімдерін өңдеудің сатыларында рациональды және тиімді параметрлерін дәл және толық анықтап береді.
Ет фаршы сияқты пластикалық - тұтқырлы материалдардың жылжу қасиетін вискозиметрлердің көмегімен анықтауға болады. Тамақ өнеркәсібінде кең тарағаны М.П.Волоровичтің РВ - 8 типті ротационды вискозиметрі.
Тәжірибелік қондырғының суреттемесі
және жұмыс істеу принциптері
РВ - 8 типті ротационды вискозиметрі тұтқырлы және пластикалық - тұтқырлы материалдарды зерттеуге арналған және тамақ өнімдерінің көптеген түрлерін: ет және балық фарштарын, ұн қамырын, кондитерлік өнімдерді және т.б., ығысудың шекті кернеуін және тұтқырлығын анықтау үшін қолданылады.
РВ - 8 қондырғысының құрылымының жалпы түрі 4 - суретте көрсетілген. РВ - 8 қондырғысы мыналардан тұрады: станиналы корпустан (1), асбест ыдыстан (2), термостатталатын сұйықтыққа арналған қойылатын ыдыстан (3), термобу (4), шағылыстыратын сақинадан (5), электр қыздыртқыш элементтен (6), шкивтен (7), тежегіш қондырғыдан (8), есептеу шкаласынан (9), бағыттағыштан (10), барабаннан (11), подшипниктен (12), қондырғының қақпағынан (13), стаканға арналған тіреуіштен (14), ротордан (15), стаканнан (16), араластырғыштан (17), орналастыратын біліктен (18) тұрады.
Қондырғының жұмыс органдары ротор (15) мен стакан (14) цилиндрлік - жартылай сфералы пішінге ие, сонымен бірге стакан қозғалмайтындай етіп бекітіледі, ал ротор жіптердің ұшына ілінген, чашкалардың көмегімен айналысқа түседі, олар шкив (8) арқылы барабанмен (11) байланысқан. Ротордың беті кедір - бұдыр болады, сондықтан да оның бетінен материалдың сырғанауы болмайды. Стакан роторға төмен кигізіледі, және де корпусқа сағат тіліне қарсы бағытта бекітіледі. Жүргізу және тоқтату тежегіш қондырғысымен жүргізіледі. Қондырғыны шешу бірнеше әрекетпен жүргізіледі: қондырғының қақпағын көтереді және оны штанганың жоғарғы бөлігіне бекітеді, стаканды жай ғана сағат тілімен бұрып, оны ұясынан төменге қарай еңкейтіп алады.
Жұмыс барабанына оралатын жіптің ұзындығы, ротор бес айналым жасай алатындай болуы тиіс.
Қондырғының сипаттамасы: тұтқырлығын өлшеу аралығы - 0,5 тен 106 дейін Па·с; ығысу кернеуін өлшеудің аралығы - 0,5 тен 104 дейін Па·с; температура аралығы -60 тан 1500С дейін.
4 сурет. РВ - 8 ротационды вискозиметрі.
Алдымен қондырғының дұрыс орналасқандығын тексереді, ол үшін орналастыру білігінің көмегімен қондырғыны деңгейі бойынша қояды.
Қондырғының қақпағын көтеріп оны штанганың жоғарғы бөлігіне бекітеді, стаканды жай ғана сағат тілімен бұрып, оны ұясынан төменге қарай еңкейтіп алады. Ротор мен стаканның тазалығын тексеру қажет, ластанған болса тазарту қажет. Қойылатын ыдысқа (3) жоғарғы белгісіне дейін су құяды. Электр қыздырғыш элементтерін қосады және өлшеуді жүргізетін температураға дейін оны қыздырады. Термостатталатын ыдыстағы температураны бақылау үшін шкаласы 0-ден 1000С дейінгі спиртті термометрді қолданады.
Сынаманы жүргізу тәртібі
1. Жұмысты орындау ретімен, мазмұнымен және мақсатымен танысу.
2. Жұмыстың теориялық бөлімімен танысыңыз.
3. РВ - 8 қондырғысының конструкциясымен және бағытталуымен танысыңыз.
4. Қондырғыны өлшеуге дайындаңыз.
5. Өнім үлгілеріне зерттеулер жүргізуге және оның сипаттамаларын өлшеу әдістемесімен танысыңыз.
Алдымен берілген консистенциялы өнім үлгілерін дайындайды.
Стаканды алып оны зерттелетін өніммен шамамен 30 - 40 г мөлшерінде толтырады. Стаканды роторға апарып, жаймен жоғарыға көтеріп, сағат тіліне қарсы бағытта бұрап қондырғы қақпағындағы тірекке бекітеді. Қондырғының қақпағын ақырын жібере отырып қондырғының жұмыс бөлігін өніммен бірге суға батырады. Ары қарай 10 - 15 мин термостаттау жүргізеді, соның нәтижесінде қондырғының барлық жұмыс органдары және өнімнің өзі де керекті температураға дейін қызады. Өлшеу анықталатын сипаттамаға байланысты жүргізіледі. Жылжудың шекті қуатын өлшеу үшін ротор диаметріне байланысты чашкаға 0,01 - 0,02 кг мөлшеріндегі күш салады, диаметр аз болған сайын масса да азаяды. Тежеуіш қондырғысын шкивтен алады да бағыттағыштың 10 қозғалысын шкала 9 бойынша бақылайды.
Ары қарай жүк салмағын ұлғайта отырып, бағыттағыштың қозғалысы басталатын салмақты анықтайды. Тәжірибені тоқтатып техникалық таразыда чашкамен бірге жүк салмағын өлшеуді жүргізеді. Штангағы бекітілген қондырғының қақпағын жоғарыға көтереді. Стаканды алады және сызғыштың көмегімен ротордың суланған ьөлігін өлшейді. өлшеу нәтижелерін жазып алады және формула бойынша жылжудың шекті қуатының мәнін есептейді. Зерттеуді қайталау үшін стакандағы өнімнің шеттерін сүртеді де стаканның түбінде қалдырады. Роторды өнімнің қалдықтарынан ылғал шашықпен сүртіп тазалайды. Ары қарайғы өлшеуді алдыңғы сияқты етіп жүргізеді.
Тиімді жабысқақтықты өлшеу үшін бағыттағыштың қозғалысы басталғандағыдан біршама үлкен жүк салады, мысалы, 50 - ден 100г. Тежеу қондырғысын шкивтен алады және бес толық айналымнан кейін бағыттағышты өшіреді, ал қондырғыны тоқтатады. Сосын роторды айналдырмай, жіптерді шкивке орайды. Келесі өлшеуді жүк салмағын ұлғайту кезінде жүргізеді, мсалы, тағы да 50 - 100 г қосады және өлшеуді қайталайды. Осылайша, ротордың бес айналым уақыты 1,5 - 2,0 сек болғанға дейін жасайды. Ары қарай өлшеуді жүк салмағын азайту арқылы жүргізеді, барлығы 15 - 20 рет жасау қажет. Сосын қондырғыны шешіп, ротордың суланған бөлігін сызғышпен өлшейді. өлшеу нәтижелерін жазып алады да ары қарай формула бойынша жүк салмағының белгілі бір мәні үшін тиімді жабысқақтық мәнін есептейді.
6. Қондырғы мен тәжірибенің тұрақтылығын өлшеңіз.
RВ ротор радиусы м;
RН стакан радиусы м;
R шкив радиусы м;
Һ ротордың суланған бөлігінің биіктігі м.
7. Еттен зерттеуге арналған өнімнің үш модельді үлгісін дайындаймыз.
Өнімнің модельді үлгілерін дайындау үшін шикізатты микромайдалағышта майдалаймыз. Майдалау ұзақтығы 2 - 3 мин. Майдаланған шикізат салмағы 100г үш бірдей партияға бөлінеді. Сосын екіншісіне 10 %, үшіншісіне 20% су құяды және бәрін мұқият араластырады.
8. .Жылжудың шекті қуатын анықтауға арналған үлгілерге зерттеулер жүргізіңіз және өлшеу нәтижелерін 6 кестеге жазыңыз.
9. Жүктің әрекеттегі салмағын mД , кг, мына формула бойынша есептеңіз:
mД= (mг+ mч)- mтр,
мұндағы: mг- гирь салмағы, кг; mч - чашка салмағы, кг;
mтр - үйкелу салмағы, кг. mтр = 0,003 кг деп аламыз.
10. Жабысқақтықтың шекті қуатын анықтау үшін қондырғының константасын К0 мына формула бойынша есептейміз:
,
Мұндағы g - ауырлық күшінің жылдамдығы, м·с-2 (g=9,81 м·с-2)
11. Ротордың енді айналған сәті үшін жылдамдықтың шекті қуаты θ0, Па, мына формул бойынша есептейміз:
.
Өлшеу және есеп нәтижелерін 6 кестеге ендіреміз
6 кесте
Өлшеу нәтижелері.
өнім үлгілері
mД
К0
Һ, м
θ0, Па
1
2
3
12. өнімнің тиімді жабысқақтығын анықтау үшін үлгілерге зерттеу жүргізіңіз және өлшеу нәтижелерін 7 кестеге жазамыз.
Бақылау сұрақтары
1. Реология дегеніміз не?
2. Реология қандай бөлімдерді оқытады?
3. Негізгі технологиялық процестер,тағамның реологиямен байланысы .
4. Тағамдық өніміндердегі негізгі реологиялық құндылық?
5. Реологияның жіктелуі?
6. Деформация түрлері?
7. Серпімді және пластикалық деформация дегеніміз не?
Зертханалық жұмыс № 5.
Конусты пластометрде КП-3 тұтқырлы-пластикалық
ығысу кернеуін анықтау
Жұмыстың мақсаты: Тағамдық өнімдердің құрылымды-механикалық құрамы бойынша білімді толықтыру, КП-3 құрылғысының құрылысын және сипаттама өлшемінің әдісін үйрену, тұтқырлы-пластикалық материалдың шекті ығысу кернеуін анықтау.
Қолданылатын құралдар мен материалдар: конусты КП-3 пластометр, техникалық таразы, секундомер, транспортер, пышақ, азық-түлік бөлетін тақтай, А4 форматтағы миллиметрлік кағаз 1 парақ, қалам, өшіргіш.
Теориялық мәліметтер
Тұтқырлы-пластикалық материалдың сапасын шекті ығысу кернеуінің шамасымен сипаттайды. Шекті ығысу кернеуі нәтижелі және тұтқырлы-пластикалыққа қарағанда технологиялық және механикалық факторлардың өзгеруіне көбірек сезімтал болып келеді. Бұл көрсеткішті фарш дайындау процесі мен фарштың сапасына технологиялық баға беруде қолдануға болады.
Шекті ығысу кернеуін анықтау үшін реологиялық құрылғылардың ішінде конусты пластометрлер кеңінен қолданылады. Олар өнімдердің консистенциясын шекті ығысу кернеудің көлемі бойынша немесе өтімділік деңгейінің қатысты көлемі бойынша анықтауға мүмкіндік береді.
Тұтқырлы-пластикалық денелердің құрылыстық - механикалық құрамын өлшеу үшін конусқа бату әдісті ұсынған П.А.Ребиндером және Н.А. Семененко.
Академик П.А.Ребиндердің құрастырған конусты пластометрлердің теориясына сәйкес, өнімнің конусқа бату процесі келесіні көрсетеді. Бастапқы шекаралық шартпен конус шыңы мен өнімнің сыртқы бетінің жанасу нүктесі қабылданған. Сонымен қатар оның іс-әрекеті сынау барысында міндетті түрде тік болуы тиіс. Конустың бату кинетикасы қисық сипаттталған және ол 5-суретте көрсетілген. Конус батуының бастапқы сәтінде кернеу шексіз үлкен(жанасу ауданы нөлге тең),оның жылдамдығы нөлге тең, ал үдеуі (a=d2hdr2) күш ауырлығының үдеуіне сәйкес. Себебi күш, қолданыстағы конус батудың уақытына тұрақты қалады (жылжымалы бөлiктер жүйесінің массасына тең) онда конус-өнім жүйесіндегі ығысу кернеуі азаяды,ал өнiмi бар конустың қарым-қатынасының ауданы үлкеиедi.
5-сурет.Есептеу реограммасы және схемасы.
а- ығысу кернеуiнен конустың қозғалыс жылдамдығының тәуелдiлiгi,
б-шекті ығысу кернеудің есептеу схемасы,
в- шекті қысымның есептеу схемасы.
Конусты тоқтатқан кездегі (dhdr=0) бату шекті болады және сыртқы күш пластикалық құрылыммен теңеседі. Бұл жағдай үшін ығысу кернеу (конустың суланған бөліктерінің сыртқы бетінің шетіне күш қатынасы,5.б сурет) немесе шекті қысым (конустың сыртқы бетімен өтетін өнімнің көлбеу ауданының қима күшіне қатынасы, 5.в сурет). Өнiмдi керi итерушi күш (Архимед күші) аздық салдарынан оны менсiнбейдi. Егер толық қисық ағынды алса (сурет 5.а),онда тұтқырлықтың нәтижелі өзгеруін табуға болады.Бірақ құрылғыны мұндай мақсаттар үшін негізі қолданбайды.
Шекті ығысу кернеуін анықтауда өнім конустың сыртқы бетінің бойымен ағады деп саналады(сурет 5.б).Конустың сыртқы бетінің теңдік күшінің шартын конуста пайда болатын l әрекет күші P мен оған күштің қарсыласуын P' теңестіре отырып аламыз:
Шекті ығысу кернеуі θ0H,Па қарсыласу күшінің P'қатынасын конустың шекті сыртқы бетінің бойымен F ауданның сыртқы бетін көрсетеді:
Р[']F==Кmgh[2]
Мұнда,Kα - конус константасы, α - конус шыңының ұшы,град; m - конус салмағы,кг; g - еркін түсу үдеуі,мс²; h- өнімге конустың бату тереңдігі,м.
Конус константасын Н.Н.Агранат мәліметі бойынша қабылдайды:
, град 30 40 45 60 89,33 90
К 0,958 0,530 0,417 0,214 0,0836 0,00683
Сынақтың ұзақтығы 180сек. құрайды.
Тәжірибелік қондарғының суреттемесі
және жұмыс істеу принциптері
Конус тәрiздi КП - 3 пластометрді М.П.Воларович өңдеген және пластикалық - тұтқыр шектi ығысу кернеудi өлшеуi үшiн арналған және қиратылмаған құрылыммен өнiмдерiн қатты өнімдерді, сонымен бiрге өтiмдiлiктiң әдiсi бойынша өнiмдердiң консистенциясын анықтау үшін арналған.
Конус тәрiздi КП - 3 пластометрдің жалпы көрінісі 6 суретте көрсетілген. Құрылғы мыналардан тұрады: қондырма бұрамалармен(2) негiздеуден(1), станина құйып жасалған П-тәріздестен(3), үстелдiң көтерiлуiн бұрандасынан(4), тоқтатқыш бұрамадан,микрометрикалық гайкадан,үстел көтерілуінен (5), өнімге арналған сыйымдылықтан(6), конустан(7), штангадан(8), обоймалы iшпектермен(9), пружина типті индикатордан(10), бағыттаушы роликтерден(11), қойылған көлденең тақталардан(12),тоқтатқыш құрылғыдан (13) және пуск батырмасынан(14).
Құрылғының негізгі бөлігі болып жұмысшы конус табылады. Ол сыртқы беттің бұдырлығына ие,оның беткі жағына зерттелетiн массаны жағалай сырғанауын шығарады.Конус штангамен тоқтатқыш бұрандасы арқылы бірігеді. Штанга көлбеу бағыттаушы ретінде қызмет етеді және көлбеу бағытта обоймалы қыстырылған бағыттаушы роликтермен қозғалады.
Конустың бату тереңдігінің өлшемі индикатор арқылы іске асады. Индикатор конустың бату тереңдігінің 0,01м-ге дейін өлшеуге мүмкіндік береді. Батудың улкен тереңдігін өлшеу үшін (0,04м-ге дейін) , бір-бірімен тығыз байланысқан,бір-бірінен 0,01м арақашықтықта орналасқан төрт көлденең тақталар қызмет етеді. Құрылғының тік осі бойымен қозғалатын негiздеудiң ортасында кiшкене үстел нығыздалған. Кiшкене үстелдiң жағдайын дөрекi реттеу тоқтатқыш бұраманы өндiредi,ал нақтысы- микроөлшегіш гайкамен. Құрылғыда тік осіндегі жағдайды орналастыру үшін домалақ тақтада үш бұранда орналасқан. Пуск батырмасы бастапқы жағдайда штангамен конусты ұстап тұру үшін қызмет етеді және сынау барысында босату үшін. Құралдың үлгiлердiң сынақтарын жүргiзу үшiн сыйымдылық цилиндрлiк пiшiндi диаметрі 80мм және биіктігі 50мм жабдықтаған. Құрылғы әртүрлі бұрыштағы -30,45,60,90,120 шыңның ағында конус жинағына ие. Құрылғының сипаттамасы: ығысу кернеуінің шекті өлшемі - 5 -тен 104 Па; температура аралығы - 2-ден 100С дейін; габариттік өлшемдері- 350350700мм.
Құрылғының дұрыс жұмыс істеуі үшін оған алдын-ала дайындық жасау керек,оған мыналар кіреді: деңгей бойынша құрылғыны орналастыру; конусты таңдау; қосымша жүк салмағы (қажет болғанда), индикатор тарировкасы және бақылау сынағын жүргізу (өлшемі).
Деңгей бойынша құрылғыны орналастыру. Деңгейдi өлшегiштi құрал негiзiнде (2) салады және қондырма бұраманы (3) айналдыра құрал орталықтың тәуекелдерiмен деңгейдi өлшегiштiң шарын қоса атқара шығарып қояды.Қондырғыны деңгей бойынша дұрыс орналастыру құрылғының штангасы тік жайғасуы үшін қажет, кері жағдайда өлшемдер дұрыс шықпайды.
6-сурет. Конусты пластометр КП-3
Конусты таңдау. Құрылғы жинағынан ең кiшi бұрышы бар конустар алады, мысалы, α 30. Содан соң таңдалған конусты бекітеді және штанганың бақылау түсiруiн өндiредi. Конустың өнімге бату уақыты біткеннен соң, 180сек. тең индикатор шкаласы бойынша бақылау өлшемін өндіреді. Құрылғының дұрыс жұмыс істеуі үшін конустың бату тереңдігі hконус өнімге биіктігімен 0,33 h=hконус=0,75 h шартын қанағаттандыруы тиіс. Егер конустың батуы үлкен шамаға болып жатса, онда шыңның жанында үлкен бұрышы бар конус алу керек және сынақты қайта қайталау керек. Немесе шарттың есептеуiмен жүк қосу.
Индикатор тарировкасы. Көрсеткiштiң өзегiне (10) көрсеткiштiң нөлдiк жағдайын анықтаған қоятын бірінші (төменгі) планкке(12) апару. Егер индикатордың нөлдік жағдайы бұзылса, онда оның дискiнiң айналуымен нөлге тiлін орнату.
Сынаманы жүргізу тәртібі
1. Мақсатпен, мазмұнмен және жұмыс орындау тәртібімен танысыңыз.
2. Жұмыстың теориялық жағдайын зерттеңіз.
3. КП-3 құрылғының құрылымын және тағайындалуын зерттеңіз.
4. Құрылғыны өлшеуге дайындаңыз.
5. Өнім үлгісін сынау әдісімен және оның өлшемдерінің сипаттамаларымен танысыңыз. Бастапқыда өнім үлгілерін берілген консистенция бойынша дайындайды. Дайын өнімді цилиндрлік сыйымдылыққа (6) салады және шпатель арқылы массада қуыс болмайтындай сығыздайды. Өнiмнiң молдықтарын шпательдің өткір ұшымен бiр мезгiлде тегiстей және үлгiнiң бет жағын тегiстей алады.
Дайын болған өнімі бар сыйымдылықты (6) көтергіш үстелге (5) орналастырады және бұдан әрі, үстелдiң көтерiлуiн тетiк тоқтатқыш бұрама баяулатып, конустың шыңымен қарым-қатынас бет жаққа дейiн аздап жеткiзбей, еркiн үстiне көтередi. Микроөлшегiш гайканы айналдыра, конустың шыңымен қарым-қатынасына дейiн өнiмiн тұжырымдайды. Содан соң, конустың күткен бату тереңдігіне байланысты көлденең тақтаны керiсiнше индикатор басына орнату.
Кейін кішкене штанганы тізгіндей отырып пуск батырмасын басып және секундомер қосу. Өз салмақтың әрекетiмен және штанга салмағымен конус сыналатын өнiмге батады.
Зерттелетiн өнiмге конустың батуын өлшем бойымен индикатор бойымен сүңгу тереңдiктi әр минутта жазу. Конустың өнімге бату кезінде жанасу ауданы өседі, ал кернеу азаяды. Нәтижесінде конустың бату жылдамдығы өшеді. Өшу кезі жылдамдық нөлге тең болғанша дейін жүреді.
Бату кезі 3-5мин-тан кейін бітеді деп саналады, себебі содан соң уақыттың аралығы конус болмашы тереңдікке батады, iс жүзiнде менсiнбеуге болады. Бату уақыты 180-300 сек. ең үлкен бәсеңдеу периодқа және пластикалы-тұтқырлы өнімдерге сәйкес келедi. Жұмыс орындау барысында конустың бату ұзақтығын 180сек.тең деп қабылдау.
Өлшеу аяқтау бойынша тоқтатқыш құрылғыда бекiтуге дейiн бастапқы орынға конуспен штанганың көтерiлуiн өндiредi.Әрі қарай конусты тазалайды және сол сияқты құрылғыны келесі өлшеуге дайындайды.
Өнімнің бір үлгісі үшін 3-5 өлшем жасайды. Қайта өлшеу үшін өнімді сынаудан соң сыйымдылықтан алады, араластырады, артқа жатқызады, сығылысады, тегістейді және қайтадан сынайды.
6. Конустың ұшының улкендігін, конус салмағын және штанганы өлшеңіз, жүктердiң шынайы массасын есептеңiз, құрылғының константасын Kα анықтаңыз және нәтижесін 8 кестеге толтырыңыз.
... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz