УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ТРЕНИЯ МЯСНОГО И РЫБНОГО СЫРЬЯ
DEVICE FOR DETERMINATION OF MEAT AND FISH RAW MATERIAL FRICTION COEFFICIENT

Изобретение относится к мясной промышленности, а именно к устройствам для определения коэффициента трения мясного и рыбного сырья.
Надежное определение коэффициентов трения мясного и рыбного сырья является важной и актуальной задачей пищевого машиностроения, которое обеспечивает продовольственную безопасность государства.
Известны различные устройства и способы для определения коэффициента трения сырья мяса и рыбы с использованием наклонной плоскости, перемещением сырья по неподвижному столу, с использованием подвижного стола или вращающегося круга с закрепленным сырьем. Для определения коэффициента трения используются дорогостоящие стенды и приборы. Эти устройства сложны и исследования трудоемки (см. журнал «Мясная индустрия СССР». №1. 1978. Исследование процесса трения о стальную поверхность).
Известна установка для определения коэффициента трения, содержащая основание, ползун для исследуемого материала, введенный в контакт с направляющей, соединенный с основанием (RU №2373518, G01N 19/02 от 20.11.2009). Эта установка обладает недостатком, заключающимся в необходимости разновесов и пространства для их размещения по вертикали. К тому же для определения коэффициента трения необходимы непрямые измерения и вычисления, что малоэффективно.
Наиболее близкой к заявленному устройству является установка для определения коэффициента трения, содержащая основание со шкалой, подвижно установленную направляющую с блоком поворота и ползун из исследуемого материала (RU №2247360, G01N 19/02 от 31.03.2003). Однако на этой установке не определить влияние скорости скольжения на коэффициент трения.
Задача, на решение которой направлено изобретение, - создание установки для определения коэффициента трения при различных скоростях вращения диска, изготовленного из различных материалов и с различной чистотой обработки. Коэффициент трения определяется по величине радиуса размещения образца на вращающемся диске в момент сброса. (Патент на изобретение RU 2380686 С1 от 27.01.2010. Способ определения коэффициента трения мясного сырья).
Устройство позволяет выполнять измерения значительных объемов с небольшими затратами. Для измерения коэффициента трения мясного сырья о рабочие поверхности используется расчет зависимости величины радиуса расположения образца мясного сырья на вращающемся диске в момент сброса образца от скорости вращения диска. На диск укладывается исследуемое мясное сырье на расстоянии R от центра. При удалении образца от центра и вращении диска образец сбрасывается с диска. На этом явлении разработан способ определения коэффициента трения. Чтобы образец мясного сырья массы m вращался с диском по окружности радиуса R, делая n оборотов в секунду, к нему должна быть приложена со стороны диска центростремительная сила, где v - линейная скорость центра массы образца, м/с. При постоянной угловой скорости центростремительная сила возрастает с увеличением радиуса вращения. Сила трения F, играющая роль центростремительной, не может превысить значения, где К - коэффициент трения, g - ускорение свободного падения. Определив линейное значение R, при котором образец сырья перестает держаться на вращающемся диске и сбрасывается с него, находится коэффициент трения.
Настоящим изобретением предлагается устройство, изображенное на фиг., где 1 - рабочий стол, 2 - винты для крепления сменного диска 3, 4 - измерительная шкала, 5 - сырье, 6 - частотный преобразователь, 7 - тахометр, 8 - электромотор, 9 - ременная передача.
Устройство работает следующим образом. Перед началом работы с помощью преобразователя частоты 6 и тахометра 7 настраивают минимальную скорость вращения диска 3. Затем на диск 3, закрепленный на оси, у измерительной шкалы 4 размещают испытуемое сырье 5 на расстоянии R от центра. При включении электромотора 8 через ременную передачу 9 приводится во вращение рабочий стол 1 с диском 3 и расположенным на нем сырьем. При малой скорости вращения диска сырье не сдвигается относительно рабочего стола. Меняя частоту на преобразователе и увеличивая скорость вращения диска, фиксируют на тахометре скорость, при которой происходит перемещение (сбрасывание) образца с рабочего диска. Меняя диски 3, изготовленные из различных материалов с различной чистотой обработки, определяют коэффициент трения при работе с различными материалами. Меняя различное сырье (свинина говядина, рыба и пр.), определяют коэффициент трения для конкретных видов. Определение коэффициента трения К выполняется по формуле
где n - число оборотов диска 3, R - радиус вращения образца в момент сброса, g - ускорение свободного падения.
Технический результат направлен на снижение трудоемкости измерений коэффициента трения.