устройство для определения адгезионной прочности и коэффициента внешнего трения вафель

Формула изобретения

Устройство для определения адгезионной прочности и коэффициента внешнего трения вафель, состоящее из плиты с неподвижно установленной на ней посредством упоров емкостью для вафельной начинки с крышкой прямоугольного сечения, снабженной термостатирующей рубашкой, пластины с иголками для крепления вафельного листа, соединенной с системой грузов, на которой расположены две грузовых пластины, причем пластина с закрепленным на ней вафельным листом приводится в поступательное движение в горизонтальной плоскости посредством падающих грузов, закрепленных на нити и перекинутых через блок, при этом геометрические размеры емкости и вафельного листа соотносятся как

b=B,

где l - длина вафельного листа, м; L - длина емкости, м; b - ширина вафельного листа, м; В - ширина емкости, м;

геометрические размеры иголок составляют

d=0,8÷1,0 мм,

где l' - длина части иголки, выступающей из пластины, м; h - толщина вафельного листа, м; d - диаметр иголки в ее основании, м,

а адгезионную прочность вафельного листа к вафельной начинке и коэффициент внешнего трения f вафельного листа по отношению к вафельной начинке определяют по формулам:

где - адгезионная прочность вафельного листа к вафельной начинке, Па; m - минимальная масса груза, при котором осуществляется сдвиг вафельного листа по поверхности вафельной начинки, кг; g - ускорение свободного падения, м/с²; f - коэффициент внешнего трения вафельного листа по отношению к вафельной начинке при любом значении нормальной нагрузки; - нормальное напряжение, Па; М - суммарная масса пластины с вафельным листом и грузовых пластин, кг,

причем размеры грузовых пластин должны соответствовать размерам пластины с иголками и размерам вафельного листа, а длина части иголки, выступающей из пластины, не должна превышать толщину вафельного листа.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к кондитерской промышленности, а именно к устройствам для определения адгезионной прочности (тангенциальных усилий) и коэффициента внешнего трения, возникающих при сдвиге вафельного листа по вафельной начинке.

Известно устройство для определения адгезионной прочности вязких пищевых материалов, состоящее из рычага, с одной стороны которого подвешен диск из исследуемого конструкционного материала и соприкасающийся с исследуемым пищевым материалом; с другой стороны рычага подвешены грузы, увеличивая массу которых добиваются отрыва диска от пищевого материала (Мачихин Ю.А. Реометрия пищевого сырья и продуктов: Справочник [Текст] / Под редакцией Ю.А.Мачихина. - М.: Агропромиздат. - 1990. - С.140).

Известно устройство для определения тангенциальных усилий, возникающих при сдвиге исследуемого конструкционного материала в виде кольца, по поверхности вязкого пищевого материала, нанесенного тонким слоем в кольцевое углубление столика, вращающегося соосно с кольцом из конструкционного материала (Мачихин Ю.А. Реометрия пищевого сырья и продуктов: Справочник [Текст] / Под редакцией Ю.А.Мачихина. - М.: Агропромиздат. - 1990. - С.149).

Технической задачей изобретения является определение адгезионной прочности вафель, возникающей при сдвиге вафельного листа по вафельной начинке, расширение функциональных возможностей устройства, обеспечение возможности контроля адгезионной прочности с целью получения вафель, соответствующих требованиям ГОСТ 14031-68 «Вафли. Технические условия».

Техническая задача изобретения достигается тем, что устройство для определения адгезионной прочности и коэффициента внешнего трения вафель, состоящее из плиты с неподвижно установленной на ней посредством упоров емкости для вафельной начинки с крышкой прямоугольного сечения, снабженной термостатирующей рубашкой, пластины с иголками для крепления вафельного листа, соединенной с системой грузов, на которой расположены две грузовых пластины, причем пластина с закрепленным на ней вафельным листом приводится в поступательное движение в горизонтальной плоскости посредством падающих грузов, закрепленных на нити и перекинутых через блок, при этом геометрические размеры емкости и вафельного листа соотносятся как:

b=B,

где l - длина вафельного листа, м; L - длина емкости, м; b - ширина вафельного листа, м; В - ширина емкости, м;

геометрические размеры иголок составляют:

d=0,8÷1,0 мм;

где l' - длина части иголки, выступающей из пластины, м; h - толщина вафельного листа, м; d- диаметр иголки в ее основании, м;

а адгезионную прочность вафельного листа к вафельной начинке и коэффициент внешнего трения f вафельного листа по отношению к вафельной начинке определяют по формулам:

где - адгезионная прочность вафельного листа к вафельной начинке, Па; m - минимальная масса груза, при котором осуществляется сдвиг вафельного листа по поверхности вафельной начинки, кг; g - ускорение свободного падения, м/с²; f - коэффициент внешнего трения вафельного листа по отношению к вафельной начинке при любом значении нормальной нагрузки; - нормальное напряжение, Па; М - суммарная масса пластины с вафельным листом и грузовых пластин, кг,

причем размеры грузовых пластин должны соответствовать размерам пластины с иголками и размерам вафельного листа, а длина части иголки, выступающей из пластины, не должна превышать толщину вафельного листа.

Технический результат выражается в достижении поставленной задачи, а именно определении адгезионной прочности и коэффициента внешнего трения вафель, обеспечении возможности контроля адгезионной прочности с целью получения вафель, соответствующих требованиям ГОСТ 14031-68 «Вафли. Технические условия».

На фиг.1 схематично представлена конструкция устройства для определения адгезионной прочности и коэффициента внешнего трения вафель, на фиг.2 - вид сверху устройства.

Устройство состоит из плиты 1 с неподвижно установленной на ней посредством упоров 11 емкости 3 для вафельной начинки 4 с крышкой 10 прямоугольного сечения. Емкость 3 имеет термостатирующую рубашку (не показана), в которую подается термостатирующая жидкость (вода) для поддержания заданной температуры вафельной начинки 4.

Пластина с иголками 6 для крепления вафельного листа 5, соединенная с системой грузов, на которой расположены две грузовых пластины 7, причем пластина 6 с закрепленным на ней вафельным листом 5 приводится в поступательное движение в горизонтальной плоскости посредством падающих грузов 9, закрепленных на нити 8 и перекинутых через блок 2.

К пластине 6 прикреплена нить 8, перекинутая через блок 2; на свободном конце нити закрепляются падающие грузы 9.

Устройство для определения адгезионной прочности и коэффициента внешнего трения вафель работает следующим образом.

В емкость 3 загружают вафельную начинку 4, при закрытой крышке 10 осуществляют термостатирование вафельной начинки 4 в течение 10-15 минут путем подачи термостатирующей жидкости (воды).

Вафельный лист 5 заданного размера накалывают на иголки, благодаря чему вафельный лист неподвижно прикрепляется к пластине 6, причем геометрические размеры емкости и вафельного листа соотносятся как:

b=B,

где l - длина вафельного листа, м; L - длина емкости, м; b - ширина вафельного листа, м; В - ширина емкости, м;

геометрические размеры иголок составляют:

d=0,8÷1,0 мм;

где l' - длина части иголки, выступающей из пластины, м; h - толщина вафельного листа, м; d - диаметр иголки в ее основании, м.

При снятой крышке 10 вафельный лист 5, закрепленный на пластине 6, горизонтально укладывают на поверхность вафельной начинки 4. Затем на пластину 6 укладывают грузовые пластины 7, соответствующие размерам вафельного листа, и пластины с иголками. Сверху емкость 3 закрывают крышкой 10.

Выдержав вафельный лист 5 под нагрузкой в течение 2-3 минут, последовательно увеличивая массу груза 9, добиваются сдвига вафельного листа 5 по поверхности вафельной начинки 4.

Адгезионную прочность вафельного листа к вафельной начинке и коэффициент внешнего трения f вафельного листа по отношению к вафельной начинке определяют по формулам:

где - адгезионная прочность вафельного листа к вафельной начинке, Па; m - минимальная масса груза, при котором осуществляется сдвиг вафельного листа по поверхности вафельной начинки, кг; g - ускорение свободного падения, м/с²; f - коэффициент внешнего трения вафельного листа по отношению к вафельной начинке при любом значении нормальной нагрузки; - нормальное напряжение, Па; М - суммарная масса пластины с вафельным листом и грузовых пластин, кг, причем размеры грузовых пластин должны соответствовать размерам пластины с иголками и размерам вафельного листа, а длина части иголки, выступающей из пластины, не должна превышать толщину вафельного листа.

Предложенное устройство для определения адгезионной прочности вафель позволяет:

- определить адгезионную прочности вафельного листа по отношению к вафельной начинке при различных значениях нагрузки;

- определить значение коэффициента внешнего трения вафельного листа по вафельной начинке;

- осуществить контроль адгезионной прочности с целью получения вафель, соответствующих требованиям ГОСТ14031-68 «Вафли. Технические условия».