ПРИБОР ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТОВ ТРЕНИЯ КОРНЕКЛУБНЕПЛОДОВ В ЖИДКОСТИ

Полезная модель относится к сельскому хозяйству и может быть использована в пищевой отрасли.
Известны приборы для замера одного или нескольких показателей в открытых производственных процессах - это приборы трения, линейка и весы [Международная система единиц измерений. / А.Г.Чертов, - М.: Высшая школа - 1967. 288 с].
Линейкой замеряют длину корнеклубнеплодов или его частей, а диаметр и углубления - штангенциркулем, коэффициент трения - по скатной доске с угломером.
Недостатками данных приборов являются:
- невозможность замера коэффициента трения корнеклубнеплодов с учетом влияния жидкой среды;
Наиболее близкой к заявленной полезной модели является установка для замера коэффициентов трения корнеклубнеплодов по различным поверхностям [В.Д.Хмыров, Влияние физико-механических свойств кормов на работу ленточно-трубчатого транспортера / Механизация заготовки, приготовления и раздачи кормов. Сборник научных работ. - Саратов, Саратовский институт механизации сельского хозяйства им. М.И.Калинина, 1982, С.133-137].
Установка состоит из тележки, перемещаемой по горизонтальной направляющей, соединенной тросом с динамографом. На тележке устанавливают исследуемые поверхности трения и неподвижную емкость с кормом. При протаскивании лебедкой тележки записывают силу трения динамографом и по общепринятой методике подсчитывают коэффициент трения.
Недостатками установки являются:
- невозможность определения коэффициентов трения и коэффициентов сопротивления сдвигу в жидкой среде;
- невозможность проведения исследований свойств корнеклубнеплодов при давлениях жидкости выше атмосферной;
- невозможность визуального контролироля движения отдельных корнеклубнеплодов в контролируемой емкости.
Технической задачей полезной модели является определение коэффициентов трения и коэффициентов сопротивления сдвигу в жидкой среде, проведение исследований свойств корнеклубнеплодов при давлениях жидкости выше атмосферной и осуществление визуального контроля движения отдельных корнеклубнеплодов в контролируемой емкости.
Техническая задача полезной модели решается в приборе определения коэффициентов трения корнеклубнеплодов в жидкости, содержащем подвижную поверхность трения, неподвижную емкость, трос с динамографом, отличающимся тем, что корнеклубнеплоды, загружаемые в неподвижную емкость через герметичный люк и закрепленные тросом с динамографом к шкиву электродвигателя, укладываются под различным углом к движению на подвижную поверхность трения, выполненную сменной из различных материалов (металл, стекло, дерево, резина, пластмасса) и устанавливаемую под различными углами к горизонту с помощью транспортира, причем горизонтальное перемещение корнеклубнеплодов осуществляется тросом с динамографом путем установки по соответствующей высоте перемещаемого по салазкам электродвигателя со шкивом, обеспечивающего соответствующую скорость движения корнеклубнеплодов и передачу усилия, при этом неподвижная емкость снабжена трубкой - цилиндром с поршнем и устанавливаемыми на ней грузами для создания давления внутри емкости, контролируемого по манометру, а также трубопроводом заполнения емкости жидкостью и спускным трубопроводом.
Отличие предлагаемой полезной модели от прототипа состоит в том, что подвижная поверхность трения выполнена сменной из различных материалов (металл, стекло, дерево, резина, пластмасса) и устанавливается под различными углами к горизонту с помощью транспортира, на нее укладываются под различным углом к движению исследуемые материалы (корнеклубнеплоды), закрепленные тянущим тросом с динамографом к шкиву электродвигателя. Горизонтальное перемещение корнеклубнеплодов осуществляется тросом с динамографом путем установки по соответствующей высоте перемещаемого по салазкам электродвигателя со шкивом.
На фигуре представлен прибор определения коэффициентов трения корнеклубнеплодов в жидкости
Прибор определения коэффициентов трения корнеклубнеплодов в жидкости включает: 1 - неподвижная емкость; 2 - прозрачная передняя стенка; 3 - люк; 4 - замок; 5 - стенка верхняя; 6 - трубка-цилиндр; 7 - поршень; 8 - груз; 9 - манометр; 10 - станция управления; 11 - трубопровод заполнения емкости; 12 - салазки; 13 - электродвигатель; 14 - шкив; 15 - трубопровод спускной; 16 - трос с динамографом; 17 - корнеклубнеплод; 18 - подвижная поверхность трения; 19 - транспортир.
Технологический процесс замера основных параметров корнеклубнеплода в жидкости выполняют следующим образом:
Собирают прибор в рабочее состояние. Для этого открывают люк 3 с замком 6. На дно неподвижной емкости 1 устанавливают (сменную) подвижную поверхность трения 18 в виде стального, деревянного, стеклянного листа, прорезиненной ленты, керамической плитки под углом наклона от 0° до 90° по транспортиру 19. На установленную (сменную) подвижную поверхность трения 18 укладывают корнеклубнеплоды 17 (сахарную, кормовую свеклу, морковь, картофель) с четырьмя ориентациями в пространстве продольной осью (параллельно направлению хода движения, перпендикулярно ходу движения, головкой по ходу движения и против хода движения и под углом). Прикрепляют к корнеклубнеплоду 17 трос с динамографом 16, одним концом к корнеклубнеплоду 17, а вторым концом к шкиву 14, установленному на валу электродвигателя 13 с регулируемой частотой вращения. Трос 16 устанавливают параллельно исследуемой плоскости трения 18 путем перемещения электродвигателя 13 по салазкам 12. Заполняют емкость 1 водой через вентиль трубопровода заполнения емкости 11 до контролируемого уровня заполнения емкости через каждые 20 мм. Дополнительное давление в емкости 1 создают за счет сжатия жидкости с помощью поршня 7, установленного в трубке - цилиндре 6 и груза 8. Величина давления, указанная в метрах водяного столба, контролируется по манометру 9. С помощью станции управления 10 приводят в действие электродвигатель 13 с заданной скоростью вращения шкива 14 и записывают скорость, сопротивление движению корнеклубнеплода 17 (груза) в воде или угол качения. Траектория перемещения корнеклубнеплода 17 по поверхности трения 18 и внутри емкости 1 фиксируется видеокамерой.
Опыт повторяют в пятикратной повторности, результаты обрабатывают по программе Stat Plus и полученные результаты представляют в виде графиков и аналитических выражений.
Предлагаемый прибор определения коэффициентов трения корнеклубнеплодов в жидкости позволяет проводить исследования всех видов корнеклубнеплодов, кормовых и продовольственных культур, а также любых инженерно-технических изделий любой конфигурации, определять коэффициенты трения и коэффициенты сопротивления сдвигу в жидкой среде, и осуществлять визуальный контроль движения отдельных корнеклубнеплодов в контролируемой емкости.