În industria cerealelor, materialele nemetalice (cauciuc, abrazive etc.) sunt utilizate pe scară largă pentru fabricarea corpurilor de lucru ale mașinilor de decojit și măcinat.

Cauciuc. Cauciucul diferă de alte materiale tehnice printr-un set unic de proprietăți, dintre care cea mai importantă este elasticitatea ridicată. Această proprietate, inerentă cauciucului, componenta principală a cauciucului, îl face un material structural indispensabil în tehnologia modernă.

Spre deosebire de metale, materiale plastice, abrazivi, lemn, piele și alte materiale, cauciucul este capabil de deformații foarte mari (de 20..30 de ori mai mult decât pentru oțel), aproape complet reversibile sub acțiunea unor sarcini relativ mici.

Proprietățile elastice ale cauciucului sunt păstrate într-o gamă largă de temperaturi și frecvențe de deformare, iar deformarea se stabilește în perioade de timp relativ scurte.

Modulul de elasticitate al cauciucului la temperatura camerei este în (10 ... 100) 105 Pa (modulul de elasticitate al oțelului este de 2000000 10 5 Pa).

O caracteristică importantă a cauciucului este și natura de relaxare a deformării (scăderea tensiunii în timp până la o valoare de echilibru). Cauciucul se pretează bine la prelucrare prin tăiere și este bine lustruit.

Elasticitatea, rezistența și alte proprietăți ale cauciucului depind de temperatură. Modulul de elasticitate și modulul de forfecare al majorității tipurilor de cauciuc păstrează o valoare aproximativ constantă atunci când temperatura crește la 150 C, cu o creștere suplimentară a temperaturii ele scad, iar cauciucul se înmoaie. La aproximativ 230 ° C, cauciucul (aproape toate tipurile) devine lipicios, iar la 240 ° C își pierde complet proprietățile elastice.

Cauciucul se caracterizează printr-o compresibilitate volumetrică extrem de scăzută și un raport Poisson mare de 0,4 ... 0,5 (pentru oțel 0,25). Capacitatea excepțională de deformare foarte elastică și rezistența mare la oboseală a anumitor tipuri de cauciuc sunt combinate cu o serie de alte proprietăți tehnice valoroase: rezistență semnificativă la uzură, coeficient ridicat de frecare (de la 0,5 și mai mare), rezistență la rupere și impact, rezistență bună la tăieturi și creșterea acestora, rezistență la gaz, aer și apă, rezistență la benzină și ulei, densitate scăzută (de la 0,95 la 1,6), rezistență chimică ridicată, proprietăți dielectrice etc. Datorită combinației unice de proprietăți tehnice, cauciucul a devenit unul dintre cele mai importante materiale structurale pentru diverse tipuri de transport, agricultura, inginerie mecanica, precum si pentru productia de produse sanitare si de igiena, bunuri de larg consum.

Funcționarea eficientă a mașinilor și echipamentelor în multe industrii depinde în mare măsură de durabilitatea și fiabilitatea produselor din cauciuc.

Duritatea cauciucului. Duritatea cauciucului este înțeleasă ca fiind capacitatea sa de a rezista apăsării în el de către un indentor (un ac de oțel cu capătul contondent sau o bilă de oțel). Cunoașterea durității cauciucului este necesară pentru o evaluare comparativă a rigidității pieselor din cauciuc. De o mare importanță practică este faptul că duritatea cauciucului poate fi utilizată pentru a determina aproximativ multe dintre celelalte proprietăți ale sale, în special, modulul elastic al cauciucului.

Cea mai comună metodă este de a determina duritatea cauciucului cu un tester de duritate: TIR-1 conform GOST 263 - 75. Abaterea valorii durității de la valoarea sa medie nu este de obicei mai mare de ±4% pentru cauciucul moale și ± 15% pentru cele mai grele note.

Măsurarea durității cauciucului are loc în zona deformărilor sale elastice, drept urmare duritatea cauciucului este o caracteristică a proprietăților sale elastice, mai degrabă decât plastice. Acest lucru distinge duritatea cauciucului de duritatea metalelor, care se caracterizează prin deformare plastică. Prin urmare, duritatea unui cauciuc poate fi utilizată pentru a determina reziliența acestuia, cum ar fi modulul de elasticitate sau modulul de forfecare.

În specificații, modulul de elasticitate și forfecarea nu sunt de obicei specificate, dar duritatea cauciucului este aproape întotdeauna dată. Prin urmare, cunoașterea dependenței modulelor de duritate este foarte importantă, în special pentru calculele preliminare ale caracteristicilor de elasticitate ale produselor din cauciuc.

De asemenea, trebuie luat în considerare faptul că duritatea cauciucului poate fi măsurată pe aproape orice produs din cauciuc și sunt necesare probe speciale pentru a determina modulele elastice și de forfecare.

Numeroase studii au stabilit că modulul elastic E și modulul de forfecare G sunt interconectate prin raportul E = 3 G și aproape că nu depind de marca sau compoziția cauciucului, în special de tipul de cauciuc pe baza căruia cauciucul se face, dar depind numai de duritatea cauciucului. Pentru cauciuc cu compoziție diferită de duritate egală, modulele elastice și modulele de forfecare diferă cu cel mult 10%.

Valoarea tensiunilor admisibile de compresiune și forfecare pentru produsele din cauciuc. Tensiunile de compresiune admisibile sunt de câteva ori mai mari decât tensiunile de tracțiune admisibile, ceea ce se explică prin sensibilitatea cauciucului întins la defectele locale și deteriorarea suprafeței.

Tensiunile admisibile în forfecare și torsiune paralele sunt mai mici decât tensiunile admisibile în tensiune, în special în cazul sarcinilor dinamice pe termen lung. Posibilitatea unei sarcini de impact pe termen scurt în majoritatea cazurilor nu duce la o scădere a tensiunilor admisibile dacă cauciucul este operat la temperatură normală. Cu o sarcină dinamică cu acțiune lungă, tensiunile admisibile sunt reduse semnificativ.

În literatura casnică pentru piesele din cauciuc se recomandă valoarea tensiunii de compresiune admisibile de 11 10 5 Pa. Se referă la cauciuc de uz general de duritate medie. Cu toate acestea, în multe cazuri, produsele din cauciuc funcționează bine pentru o lungă perioadă de timp la tensiuni mult mai mari. Acest lucru indică faptul că pentru cauciuc de anumite clase, valorile tensiunilor admisibile sunt subestimate.

Când se evaluează rezistența produselor din cauciuc-metal, tensiunile admisibile trebuie selectate ținând cont nu numai de rezistența la tracțiune a cauciucului, ci și de rezistența atașării cauciuc-metal.

Rezistența la rupere a fixării cauciucului pe metal folosind un strat de ebonită este de obicei determinată de rezistența cauciucului și este în intervalul (40 ... 60) * 10 3 N / m.

Rezistența la căldură a cauciucului. Acest indicator caracterizează performanța cauciucului la temperaturi ridicate. Rezistența la căldură este determinată de modificarea cu temperatura a acelor indicatori ai proprietăților materialului care sunt cei mai importanți pentru condițiile specifice de utilizare a cauciucului testat. Rezistența la căldură este caracterizată de coeficientul de rezistență la căldură, care este raportul dintre indicatorii proprietăților cauciucului, selectați ca criteriu de comparație, la temperaturi ridicate și ale camerei (23 ± 2 C). Ca indicatori tipici ai proprietăților prin care este evaluată rezistența la căldură a cauciucului, sunt adesea utilizate rezultatele măsurătorilor rezistenței la rupere, alungirii la rupere sau a oricăror alte caracteristici importante pentru condițiile specifice de utilizare a materialului.

Rezistența la uzură a cauciucului. Cauciucurile și produsele realizate din acestea sunt adesea folosite în condiții de frecare pe termen lung care apar sub acțiunea unor sarcini semnificative.

Prin urmare, este important să știm cum se produce uzura produsului în timpul frecării. Deoarece este dificil să se reproducă toate condițiile posibile de frecare, evaluarea rezistenței la uzură a cauciucului se bazează pe determinarea comportării acestuia în două condiții extreme - la frecare pe o suprafață netedă sau la frecare pe o suprafață foarte aspră, care este folosită ca un șmirghel.

La testarea probelor de cauciuc pentru abraziune în condiții de rulare cu alunecare, se simula funcționarea diferitelor produse, dar în primul rând anvelopele. Prin urmare, această metodă de testare este utilizată pentru a evalua proprietățile cauciucului utilizat pentru realizarea benzilor de rulare a roților.

Caracteristica cantitativă a abraziunii este raportul dintre pierderea de material datorită abraziunii sale intense și munca forțelor de frecare cheltuite în acest caz. Abraziunea este exprimată în m3/MJ. Uneori se măsoară și valoarea inversă - rezistența la abraziune. Reprezintă cantitatea de lucru a forțelor de frecare care trebuie făcută pentru ca proba să fie abrazită într-un volum de 1 cm3, rezistența la abraziune este exprimată în MJ/m3.

Rezistența la oboseală a cauciucului. Produsele din cauciuc în condiții de funcționare suferă foarte des de sarcini periodice multiple. În acest caz, distrugerea probei (produsului) nu are loc imediat, ci după un anumit număr, uneori foarte mare, de cicluri de încărcare. Acest lucru se datorează acumulării treptate de daune microscopice în probă, care în cele din urmă, adăugându-se unele la altele, duc la un fenomen catastrofal - distrugere. Indicatorul rezistenței la oboseală este numărul de cicluri de încărcări repetate repetitive pe care o probă de cauciuc este capabilă să le reziste înainte de defecțiune. Testul de rezistență la oboseală a cauciucului se efectuează în condiții strict fixate cu întindere repetată a probelor, efectuată la o frecvență de 250 sau 500 de cicluri pe minut cu deformații relativ mici.

Cauciuc rezistent la inghet. Acest indicator caracterizează capacitatea materialului de a lucra la temperaturi scăzute. Odată cu scăderea temperaturii, orice cauciuc se „întărește” treptat, devine mai rigid și își pierde principala calitate utilizată pentru fabricarea produselor din acesta - deformabilitate ușoară la sarcini relativ mici și capacitatea de a deforma deformații reversibile mari.

Comportarea cauciucului la temperaturi scăzute se caracterizează prin coeficientul de rezistență la îngheț și temperatura de fragilitate.

Sub coeficientul de rezistență la îngheț la tracțiune se înțelege raportul dintre alungirea la o temperatură scăzută și alungirea la temperatura camerei sub aceeași sarcină, iar sarcina este selectată astfel încât alungirea relativă a probei la temperatura camerei să fie de 100%. Cauciucul este considerat rezistent la îngheț la temperatura de testare selectată dacă coeficientul de rezistență la îngheț nu scade sub 0,1, adică cauciucul poate fi întins fără a se rupe cu 10%.

Temperatura de fragilitate se determină după cum urmează. Consolă fixați proba și creați o sarcină brusc (impact). Temperatura de fragilitate este înțeleasă ca temperatura maximă (până la 0°C) la care proba este distrusă prin impact sau apare o fisură în ea.

Rulouri cauciucate. Rolele cauciucate utilizate la mașinile de tip A1-ZRD sunt principalele corpuri de lucru. Rola cauciucată constă din fitinguri metalice și un strat de cauciuc, care sunt interconectate prin lipici în timpul procesului de vulcanizare. Armatura rolei este o țeavă (manșon) de oțel cu lungimea de 400 mm, cu un diametru exterior de 159 mm și un diametru interior de 150 mm.

La capetele armăturii sunt frezate caneluri cu dimensiunea de 12 x 12 mm, care servesc la instalarea unei role de cauciuc pe semiaxele dispozitivului de atașare a rolelor.

Un strat de cauciuc de 20 mm grosime este aplicat pe suprafața armăturii prin turnare prin injecție urmată de vulcanizare. Compusul de cauciuc destinat fabricării rolelor este formulat conform rețetei nr. 2-605.

Plăci de cauciuc. Plăcile din cauciuc-țesătură RTD-2 sunt utilizate pentru fabricarea punților pentru mașinile de rulare 2DShS-ZA. Punțile se realizează direct la prosozavod prin legarea și fixarea plăcilor din cauciuc-țesătură într-un suport deco. Plăcile sunt realizate prin vulcanizare dintr-un compus de cauciuc de tip 4E-1014-1 și material cauciucat. Placa conține opt straturi de cauciuc și șapte straturi de material cauciucat.

Plăcile din cauciuc-țesătură RTD-2 sunt produse în conformitate cu TU 38 din SSR ucraineană 20574-76.

Pentru fabricarea barelor de frână în seturile de măcinare RC-125, se folosesc plăci de cauciuc aprobate pentru contactul cu produsele alimentare (GOST 17133 - 83). Plăcile sunt produse cu duritate mică (M), medie (C) și crescută (P) cu o grosime de la 1 la 25 mm și dimensiuni pătrate ale laturii de la 250 la 750 mm.

Conform parametrilor fizici și mecanici, acest cauciuc se caracterizează prin următoarele date: rezistență condiționată la tracțiune de la 3,9 la 8,8 MPa (pe baza de cauciuc natural); alungirea relativă după rupere de la 200 la 350%; duritate conform TIR 35...55; 50...70 și 65...90 arb. unitati (trei game).

materiale abrazive. Orice mineral de origine naturală sau artificială, ale cărui boabe au duritate suficientă și capacitatea de a tăia (zgâria), se numește material abraziv.

Materialele abrazive utilizate pentru fabricarea roților abrazive sunt împărțite în naturale și artificiale.

Materialele abrazive naturale (naturale) de importanță industrială sunt mineralele: diamantul, corindonul, smirghelul, granatul, silexul, cuarțul etc. Cele mai comune sunt diamantul, corindonul și smirghelul.

Corindonul este un mineral format din oxid de aluminiu (70 ... 95%) și impurități de oxid de fier, mica, cuarț etc. În funcție de conținutul de impurități, corindonul are proprietăți și culoare diferite.

Smirgul este o rocă cu granulație fină, constând în principal din corindon, magnetit, hematit, cuarț, gips și alte minerale (conținutul de corindon ajunge la 30%). În comparație cu corindonul obișnuit, smirghelul este mai fragil și are o duritate mai mică. Culoarea smirghelului este negru, roșcat-negru, gri-negru.

Materialele abrazive artificiale includ diamant, cot, slavutich, carbură de bor, carbură de siliciu, electrocorindon etc.

Materialele abrazive artificiale au limitat utilizarea celor naturale, iar în unele cazuri le-au înlocuit pe acestea din urmă.

Carbura de siliciu este un material abraziv, care este un compus chimic de siliciu și carbon, obținut în cuptoare electrice la o temperatură de 2100 ... 2200 ° C din nisip de cuarț și cocs.

Pentru prelucrarea abrazivă, industria produce două tipuri de carbură de siliciu: verde și neagră. În ceea ce privește compoziția chimică și proprietățile fizice, acestea diferă ușor, totuși, carbura de siliciu verde conține mai puține impurități, are o fragilitate ușor crescută și o capacitate abrazivă mai mare.

Electrocorindul este un material abraziv obținut prin sudarea electrică a materialelor bogate în oxid de aluminiu (de exemplu, bauxită și alumină).

Dimensiunea granulelor (mărimea granulelor materialelor abrazive) este determinată de dimensiunile laturilor celulelor celor două site prin care sunt cernute boabele abrazive selectate. Pentru granularitate se ia dimensiunea nominală a laturii celulei în lumina grilei, pe care: se rețin boabele. Granularitatea materialelor abrazive este indicată prin cifre.

Lipirea servește la legarea granulelor abrazive individuale într-un singur corp. Tipul de lipire a sculei abrazive îi afectează în mod semnificativ rezistența și modurile de funcționare.

Ligamentele sunt împărțite în două grupe: anorganice și organice.

Lianții anorganici includ ceramica, magnezianul și silicatul.

Legătura ceramică este o masă vitroasă sau asemănătoare porțelanului, ale cărei componente sunt argila refractară, feldspat, cuarț și alte materiale. Amestecul de liant și cereale abrazive este presat într-o matriță sau turnat. Roțile turnate sunt mai fragile și mai poroase decât roțile presate. Legătura ceramică este cea mai comună, deoarece utilizarea sa la scule abrazive este rațională pentru cel mai mare număr de operații.

Liantul de magnezie este un amestec de magnezit caustic și soluție de clorură de magneziu. Procesul de realizare a unui instrument pe o legătură Loy este cel mai simplu - realizarea unui amestec de smirghel cu o legătură de magnezie într-un raport dat, compactarea masei într-o matriță și uscare.

Liantul de silicat constă din sticlă lichidă amestecată cu oxid de zinc, cretă și alte materiale de umplutură. Nu asigură o fixare puternică a boabelor în cerc, deoarece sticla lichidă aderă slab la granulele abrazive.

Lianții organici includ bachelită, gliptal și vulcanic.

Legătura de bachelită este rășină de bachelită sub formă de pulbere sau lac de bachelită. Acesta este cel mai comun dintre ligamentele organice.

Legatura gliftalica se obtine prin interactiunea glicerinei si anhidridei ftalice. Pe o legătură gliptică, un instrument este realizat în același mod ca pe o legătură bachelită.

Legătura vulcanită se bazează pe cauciuc sintetic.Pentru fabricarea cercurilor, materialul abraziv este amestecat cu cauciuc, precum și sulf și alte componente în cantități mici.

Pentru ligamente sunt acceptate următoarele simboluri: ceramică - K, magneziu - M, silicat - C, bachelită - B, gliptal - GF, vulcanic - V.

Duritatea roții abrazive este înțeleasă ca rezistența legăturii la ruperea boabelor de măcinare de pe suprafața roții sub acțiunea forțelor externe. Practic nu depinde de duritatea boabelor abrazive. Cu cât cercul este mai dur, cu atât trebuie aplicată mai multă forță pentru a trage boabele din mănunchi. Un indicator al durității unei scule abrazive este adâncimea găurii de pe suprafața cercului (când se folosește metoda sablare de măsurare a durității) sau citirea scalei instrumentului Rockwell (când se folosește metoda indentării bilei). Roțile abrazive sunt fabricate într-o varietate de forme și dimensiuni.

Dezechilibrul static al roții abrazive. În conformitate cu GOST 3060 - 75, dezechilibrul static al discului de șlefuit caracterizează dezechilibrul roții de șlefuit, cauzat de o nepotrivire între centrul său de greutate și axa de rotație.

O măsură a dezechilibrului static este masa sarcinii, care, fiind concentrată în punctul periferiei cercului, opus centrului său de greutate, îl deplasează pe acesta din urmă spre axa de rotație a cercului,

În funcție de numărul de unități de dezechilibru și de înălțimea cercului, sunt stabilite patru clase de dezechilibru. Odată cu creșterea clasei de dezechilibru, este permisă o cantitate mare de masă dezechilibrată.

Roțile abrazive sunt principalele corpuri de lucru ale unui număr de mașini utilizate pentru măcinarea cerealelor în producția de cereale. Aceste mașini includ A1-ZSHN-Z, A1-BShM-2.5, ZSHN, RC-125 etc.

Roțile abrazive utilizate la mașinile A1-ZSHN-Z și ZSHN sunt structuri prefabricate formate dintr-o roată de șlefuit fixată în două bucșe de oțel. Bucșele acționează ca butuci prin intermediul cărora roțile abrazive sunt atașate de arborele mașinii. Pe bucșa inferioară există 12 găuri simetric pentru instalarea unei greutăți de echilibrare și trei tije distanțiere, care asigură așezarea cercurilor pe arbore cu un interval.

În acest caz, se folosesc două tipuri de roți de șlefuit din LDPE: roți plate cu o tăietură pe două fețe și aceleași roți cu profil conic exterior.

Setul mașinii A1-ZSHN-Z include cinci cercuri plate din LDPE cu o tăietură pe două fețe și o rotundă plată cu o tăietură pe două fețe și un profil conic exterior. Setul mașinii ZSHN include un cerc cu profil conic extern și șase cercuri cu profil drept. În mașina de șlefuit A1-BShM-2.5 se folosesc opt roți abrazive cu profil drept PP. Înainte de instalare în mașină, cercurile sunt montate pe bucșe de lemn, al căror diametru exterior este egal cu diametrul interior al găurii din cercuri. În această formă, cercurile sunt instalate și fixate pe arbore, formând un cilindru solid. Datele rezumative ale roților abrazive utilizate la mașinile de șlefuit A1-ZSHN-Z, ZSHN și A1-BShM-2.5 sunt prezentate în Tabelul 1.

Corpul principal de lucru al polizorului RC-125 este un tambur tronconic, a cărui suprafață laterală este acoperită cu o masă abrazivă artificială constând dintr-un amestec de soluție de smirghel, magneză caustică și clorură de magneziu. Dimensiunea granulației smirghelului este selectată ținând cont de cerințele pentru asigurarea unei mărunțiri eficiente a boabelor.

Suprafața uzată a rotorului este de obicei restaurată în condițiile unei plante de cereale folosind tehnologia de mai sus pentru produse abrazive pe o legătură de magnezie.

Cilindrii de sită. În mașinile de șlefuit, cilindri perforați de diferite modele sunt instalați în jurul roților abrazive cu un anumit spațiu liber. Deoarece boabele sunt prelucrate între roțile abrazive rotative și cilindrul perforat staționar sub acțiunea forțelor de frecare, cilindrii sunt supuși unei uzuri intense.

Cilindrul de sită al mașinii A1-ZSHN-Z este fabricat din tablă de oțel perforată de 0,8 ... 1,0 mm grosime cu găuri alungite de 1,2 x 20 mm. Cilindrul este echipat cu inele de sus și de jos. Două opritoare sunt atașate la inelul superior, care împiedică mișcarea circulară a cilindrului în timpul funcționării mașinii.

Cilindrul de sită pentru mașinile de tip ZSHN este similar ca design cu cel descris mai sus. Diametrul său interior este de 270 mm.

Cilindrul de sită din mașina A1-BShM-2.5 este de tip cadru, este format din două semicilindri. Semicilindrii sunt legați unul de celălalt în partea superioară prin șuruburi, în partea inferioară - prin cleme speciale (șuruburi pliante). Pentru fabricarea unui semicilindru, se folosește o sită cu găuri alungite de 1,2 x 20 mm și o grosime a foii de 1 mm. Dimensiuni foi 870 x 460 mm. Sita este atașată de cadru cu curse ușor demontabile. Acest design al cilindrului de sită asigură un spațiu de lucru uniform între acesta și roțile abrazive, intensitate redusă a muncii la înlocuirea sitelor și curselor uzate, precum și la instalarea cilindrilor în mașină. Durata de viață a sitelor cu grosimea de 1 mm este de aproximativ 200 de ore.

Aer comprimat. Mărimile care caracterizează aerul într-o stare dată se numesc parametri de stare. Cel mai adesea, starea aerului este determinată de următorii parametri: volum specific, presiune și temperatură. Folosind aer comprimat ca agent de lucru pentru decojirea boabelor, se folosesc dependențe aerodinamice, care explică și dezvăluie fenomenele care apar atunci când un flux de aer de mare viteză curge în jurul unui corp solid (granul). Când un flux de aer curge în jur, pe suprafața sa apar forțe de frecare tangenţială sau forțe vâscoase, creând tensiuni tangenţiale.

O trăsătură caracteristică a aerului este elasticitatea și compresibilitatea. O măsură a elasticității aerului este presiunea care limitează expansiunea acestuia. Compresibilitatea este proprietatea aerului de a-și modifica volumul și densitatea odată cu schimbările de presiune și temperatură.

Ecuația termică de stare a unui gaz ideal este utilizată pe scară largă în studiul proceselor termodinamice și în calculele de inginerie termică.

În majoritatea problemelor avute în vedere în aerodinamică, viteza relativă a mișcării gazului este mare, în timp ce capacitatea termică și gradienții de temperatură sunt mici, astfel încât schimbul de căldură între fluxurile individuale de gaz în mișcare este practic imposibil. Acest lucru ne permite să acceptăm dependența densității de presiune sub forma unei legi adiabatice.

O caracteristică a stării energetice a unui gaz este viteza sunetului în el. Viteza sunetului în dinamica gazelor este înțeleasă ca viteza de propagare a perturbațiilor slabe într-un gaz.

Cel mai important parametru gaz-dinamic este numărul Mach M = c/a - raportul dintre viteza gazului c și viteza locală a sunetului a în el.

Expirația gazelor prin duze. În sarcinile practice, diferite tipuri de duze (duze) sunt folosite pentru a accelera fluxul de aer.

Debitul de ieșire și consumul de aer, adică cantitatea de aer care curge pe unitatea de timp, sunt determinate de dependențele cunoscute în aerodinamică. În aceste cazuri, în primul rând, se găsește raportul P2/P1, unde P2 este presiunea mediului la ieșirea din duză; P 1 - presiune medie la intrarea duzei.

Pentru a obține viteze de scurgere peste cele critice (viteze supersonice), se folosește o duză de expansiune sau Laval.

Indicatori energetici ai aerului comprimat. Procesul de decojire a boabelor cu ajutorul unui jet de aer care se deplasează la viteze critice și supercritice se bazează pe legile de bază ale aerodinamicii de mare viteză. Trebuie remarcat faptul că utilizarea unui jet de aer de mare viteză pentru peeling este o operațiune consumatoare de energie, deoarece producerea de aer comprimat necesită costuri semnificative de energie.

Deci, de exemplu, pentru compresoarele în două trepte pentru o presiune finală de 8 105 Pa, consumul specific de putere (în kW min / m3) în funcție de performanță (m 3 / min) este caracterizat de următoarele date:

Utilizarea aerului comprimat pentru decojire este eficientă în cazurile în care costul materiilor prime prelucrate este de câteva ori mai mare decât costul energiei sau când este imposibil să se realizeze prelucrarea necesară a produsului în alte moduri.

Lucrări de laborator

„Măsurarea modulului elastic al cauciucului”

Disciplina Fizica

Vinogradov A.B.

Nijni Novgorod

2014

Scopul lucrării: determina experimental modulul elastic al cauciucului.

Echipament: bandă de cauciuc cu o buclă la un capăt și un nod la celălalt, un dinamometru (sau două seturi de greutăți de laborator), un trepied, o riglă cu diviziuni milimetrice, un șubler tangențial.

Informații teoretice scurte.

Modulul Young caracterizează proprietățile elastice ale unui material. Aceasta este o valoare constantă care depinde numai de material și de starea sa fizică. Întrucât modulul lui Young este inclus în legea lui Hooke, care este valabilă doar pentru deformații elastice, atunci modulul lui Young caracterizează și proprietățile unei substanțe numai sub deformații elastice.

Modulul lui Young poate fi determinat din legea lui Hooke:

F/S=E Dll 0 , deci E= F l 0 /S Dl, Unde Dl=l-l 0 , S=a b, F=mg.

Exercițiu:

2. Pregătește răspunsuri la întrebările de control.

3. Pregătiți un formular de raport.

Comandă de lucru:

1. Măsurați lățimea și grosimea benzii folosind un șubler și calculați aria secțiunii transversale a acesteia S 0.

3. Fixați capătul benzii cu un nod în piciorul trepiedului și, introducând cârligul dinamometrului (sau încărcăturii) în ochi, astfel încât să se întindă banda cu 1-2 cm.

4. Îndepărtați sarcina și măsurați lungimea inițială a acesteia (de la punctul de ancorare la buclă).

5. Întinde banda cu 2-3 cm și măsoară forța de deformare.

6. Repetați experimentul cu alungiri de 4 și 6 cm.

7. Pe baza rezultatelor fiecărui experiment, se calculează modulul lui Young.

8.Aflați valoarea medie a modulului lui Young pe cele trei dimensiuni.

9. Evaluați acuratețea măsurătorilor efectuate. d= D E/E= D F/F+2 Dl / l +2DA / A

10. Explicați în ce scop a fost necesară efectuarea operațiunii descrise la paragraful 3.

11. Înregistrați rezultatele măsurătorilor și calculelor în tabel:

experienţă

Lungimea inițială a benzii l 0 , m

Lățimea benzii

A, m

Grosimea benzii

b, m

Pătrat transversal

secțiune de bandă

S, m 2

Defor

forță pașnică

F, N

Elongaţie

Δ l, m

Modulul Young

E, Pa

Valoarea medie a modulului Young

E cf, pa

Eroare

d, %

Raportați conținutul.

Raportul trebuie să conțină:

1. Denumirea lucrării.

2. Scopul lucrării.

3. Lista echipamentelor necesare.

4. Formule ale cantităților necesare și erorile acestora.

5. Tabel cu rezultatele măsurătorilor și calculelor.

6. Răspunsuri la întrebările de control.

7. Concluzii despre munca depusă.

Întrebări de control.

1. Care este modulul lui Young?

2. Ce se numește limita elastică?

3. O greutate de 200 g este suspendată de un fir de oțel cu diametrul de 2 mm și lungimea de 1 m. Cât de mult se va lungi firul dacă modulul Young pentru oțel este 2,2 * 1011 Pa? Care este alungirea relativă a firului?

4. Ce este tensiunea mecanică și cum se măsoară?

Bibliografie.

1. Zhdanov L. S., Zhdanov G. L. Fizica (manual pentru instituțiile de învățământ secundar de specialitate - Școala Superioară M. 1995) § 13.1-8 (2).

2. Dmitrieva VF Fizică (Manual pentru instituții de învățământ secundar de specialitate - M. Higher School 2001) § 42-49 (2).

Scopul lucrării: să învețe cum să găsești modulul elastic al cauciucului. Instalația pentru măsurarea modulului Young al cauciucului este prezentată în Figura a.

Modulul lui Young se calculează prin formula obținută din lege

Cârlig: unde E este modulul lui Young; P este forța elasticității,

Răsărit într-un cordon întins și egal cu greutatea sarcinilor atașate de șnur; § - aria secțiunii transversale a cordonului deformat; 10 - distanta dintre reperele A si B de pe cordonul intins (fig. b); eu- distanța dintre aceleași semne pe un șnur întins (fig. c). Dacă secțiunea transversală are forma unui cerc, atunci aria secțiunii transversale este exprimată în termeni de diametru

Cordon:

Formula finală pentru determinarea modulului lui Young este

Vedere:

Exemplu de executie:

Greutatea mărfurilor este determinată de un dinamometru, diametrul cablului este determinat de un șubler, distanța dintre mărcile A și B este determinată de o riglă. Pentru a completa tabelul, vom efectua următoarele calcule: 1) AI1- eroare instrumentală absolută AI1= 0,001 А0/ - eroare absolută de citire A01= 0,0005 A1- eroare absolută maximă A1 = A și I + A 01 = 0,0015 2) AiO= 0,00005 A0O= 0,00005 SA= A și B + A 0 B = 0,0001 3) AȘiR= 0,05 A0P\u003d 0,05 AR \u003d A și R + A 0 P = 0,05 + 0,05 = 0,1

Concluzie:rezultatul obținut al modulului elastic al cauciucului coincide cu tabelul.

LAB #8

Subiect:« Determinarea modulului de elasticitate al materialului (modulul Young) "

Ţintă: determinați modulul elastic al cordonului de cauciuc și evaluați rezultatele experimentului comparându-l cu valoarea din tabel.

Echipament: trepied cu ambreiaj și picior, cordon de cauciuc (cu o secțiune transversală sub formă de cerc), cupă pentru greutăți, set de greutăți (greutăți), riglă de măsurare cu o scară milimetrică.

Partea teoretică

modulul Young ( E) caracterizează proprietățile elastice ale oricărui material solid. Această valoare depinde numai de substanța în sine și de starea sa fizică. Întrucât modulul lui Young este inclus în legea lui Hooke, care este valabilă numai pentru deformații elastice, atunci modulul lui Young caracterizează și proprietățile unei substanțe numai sub deformații elastice.

Modulul lui Young poate fi determinat din legea lui Hooke: (1)

deoarece și apoi , Apoi . (2)

Deoarece sunt necesare forțe destul de mari pentru a deforma tijele din materiale rigide, în această lucrare de laborator se recomandă utilizarea materialelor cu o valoare scăzută a modulului de elasticitate, cum ar fi cauciucul.

Procedura de lucru:

Calculați aria secțiunii transversale a unui cablu de cauciuc folosind formula:

(măsurați diametrul cordonului cu un micrometru sau întrebați profesorul).

Lungimea inițială a probei

Alungirea absolută a specimenului

S - zona secțiunii transversale a cordonului

F – forță elastică , care se ridică într-un cordon întins și egal cu greutatea greutăților de pe cupă (P)

Efectuați măsurători și calcule de trei ori la sarcini diferite, introduceți rezultatele într-un tabel.

1. Calculați valoarea medie a modulului elastic al cordonului de cauciuc.

Evaluați acuratețea măsurătorilor și calculelor prin calcularea erorii relative prin compararea rezultatului mediu cu valoarea tabelară a modulului Young pentru cauciuc: tabel E. \u003d 1 10 6 Pa.

Ca urmare a muncii trage o concluzie.

RAPORT DE LUCRARE

Întrebări de control:

Ce deformații ați studiat în această lucrare? Dați o descriere (definiție) acestui tip de deformare.

Desenați o diagramă de tensiune pentru un corp rigid. Ce relație se vede în această diagramă?

RĂSPUNSURI LA ÎNTREBĂRI DE CONTROL:

Robotul nostru a recunoscut:
Laboratorul 2

Măsurarea modulului elastic al cauciucului

Munca nu este nicăieri mai distractivă: de obicei primele șapte minute

Cauciuc cu clapete la toate capetele clasei și iaș dezactivat. voci ce faci! Acum primești... și așa mai departe. Pentru a termina rapid acest ritual necesar și a trece la ceea ce este în manual, să facem un mic antrenament mental.

Să luăm mental cauciucuri! cordon și atașez mental de el o greutate de o sută de grame. Să tragem mental de snur de greutate și să ne deschidem mental degetele. Sfat Puteți răspunde în scris la următoarele întrebări: 1 Pe ce traiectorie va zbura greutatea și ce se va întâmpla la sfârșitul traseului

Cu cârligele lui fragile 2 ce zici de gren I nr south pa llr pear:

B cabinet de laborator, chst; rkamn și termometre:

În capul în fața persoanei care stă, și va putea ea să facă ceva mental după aceea?

Oricum, suntem în clasa a zecea, băieți. Începem să ne înțărcăm de prostie. Pentru a preveni ca aesellele descrise mai sus să se întâmple fără intenție rău intenționată, amintiți-vă: agățați greutățile de snur cu grijă, nu întindeți snurul mai mult decât este necesar; când mergeți în Kamchatka pentru o riglă, asigurați-vă că structura nu este atașată de lilzhak și nu ajunge la tine cu o catapultă armată. Cei mai fricoși pot veni la lecție purtând o cască de hochei - acest lucru nu este interzis de programa școlară.

Este plăcut să folosești o formulă gata preparată, dar este și mai plăcut să știi de unde provine această formulă. Și am primit-o din legea lui Hooke. Dacă vă amintiți, această lege este valabilă pentru deformațiile corpului, mai există un argument în favoarea faptului că cauciucul nu poate fi întins puternic și arată astfel:

Modulul lui H Young, de aici este egal cu

Tensiunea mecanică o la determinată

În felul următor:

Semnul modulului în formula de contracție și la contractarea corpului: de la modulul V, folosim parantezele obișnuite

Aceasta este formula noastră de lucru. Ultimul obstacol pe care trebuie să-l depășiți este definiția lui K I.

Stump ish r.;: I ., -.: m sechsile kr>. .acestea. ,. ea.....ri-oo;. o.o. meu mf.sh

Cauciuc-5 ab înmulțiți lățimea cu grosimea. Cordonul gri și, în general, secțiune transversală creț este puțin probabil să o faci

Distanta 1, m.07

Distanța 1, m 0,088

Lățimea shshr, 1 și, m 0,01

Grosimea cablului/, m 0,0005

Aria secțiunii transversale K. m 50-

Forța elastică U. N s

Calculat

Instrumental gkm rs ..... chs1 tsigeyki. D,1, m 0,0001

Eroare de citire a lungimii, D-,1, m 0,0005

Eroare absolută. A1. m 0,0006

Eroarea instrumentală a micrometrului. LL. m +0,000005

Eroare de citire a grosimii. L.L m +0,000005

Eroare absolută Li m 0,00001

Lor:...-.:; ;Dinamometru 1SH10S1k, DR. H 0,005

Eroare de citire forțată, L-, R. 11 0,05

Lbeo.ikch pan LC eroare. H 0,055

Modulul Young W. Pa 2,3x o

Eroare relativă e, 14

Eroare absolută LG. Pa.1,22x10

Aria secțiunii transversale a cablului: 5 l b

5 0,01 m 0,0005 m 0,000005 m2 5x 10 mg.

Modulul Young: E,.,.

7 2,3x10 Pa.

C 5x106m20,088m-0,07m

E Calculul erorii din exemplul nostru este complicat de faptul că, așa cum ați înțeles deja, cablul are o secțiune transversală dreptunghiulară: am măsurat cu o riglă și cu un micrometru, adică dispozitive cu precizie diferită. Cu toate acestea, cu o anumită grijă în calculul ulterior, nu este dificil să-l dai seama. Eroare Ichmerchnin:

D1 - D1 + 4,1; D1 0,0001 m + 0,0005 m 0,0006 m; b DCL + AL; AB 0,000005 m - 0,000005 m - 0,00001 m: DG - D, G + DR; DR 0,005 N + 0,05 N 0,055 11. Eroare relativă: DR D! D1 Dy. D1 E R +1+ a+ b +21-1
0,055 P 0,0006 m 0,0006 m 0,00001 m 0,0006 m

E ZN + 0,07 m + 0,01 m 0,0005 m 0,088 m - 0,07 m

0,018 + 0,008 + 0,06 + 0,02 + 0,033 - 0,14 DE 2,3x106 Pa 0,14 3,22x105. Raspuns: E 2,3x10 3,22x10 Pa.