RU2183015C2 - Method of determination of modulus of elasticity of sugar beet root crop - Google Patents
Method of determination of modulus of elasticity of sugar beet root crop Download PDFInfo
- Publication number
- RU2183015C2 RU2183015C2 RU2000120650A RU2000120650A RU2183015C2 RU 2183015 C2 RU2183015 C2 RU 2183015C2 RU 2000120650 A RU2000120650 A RU 2000120650A RU 2000120650 A RU2000120650 A RU 2000120650A RU 2183015 C2 RU2183015 C2 RU 2183015C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sample
- modulus
- elasticity
- plate
- electromagnet
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к сахарной промышленности и может быть использовано для контроля качества сырья в процессе хранения и переработки. The invention relates to the sugar industry and can be used to control the quality of raw materials during storage and processing.
Наиболее близким к данному изобретению является способ определения модуля упругости корнеплодов сахарной свеклы, включающий закрепление одного конца образца, вырезанного из корнеплода, в зажимное устройство, отклонение свободного конца образца от вертикального положения, измерение расстояния отклонения свободного конца образца и расчет модуля упругости по формуле (см. журнал "Сахарная промышленность" 1, 1971, с.17-20). Closest to this invention is a method for determining the elastic modulus of sugar beet root crops, comprising fixing one end of the sample cut from the root crop into a clamping device, deviating the free end of the sample from a vertical position, measuring the distance of deviation of the free end of the sample and calculating the elastic modulus using the formula (see . journal "Sugar industry" 1, 1971, p.17-20).
Недостаток известного способа заключается в невысокой точности измерения модуля упругости корнеплода, ошибка измерения достигает до 10%. The disadvantage of this method is the low accuracy of the measurement of the elastic modulus of the root crop, the measurement error reaches up to 10%.
Это обусловлено тем, что измерения проводятся при общих отклонениях свободных концов образцов, при которых наступает их заметная деформация, а также из-за нарушения в процессе измерения условия постоянства величины отклоняющей конец образца силы. This is due to the fact that the measurements are carried out with general deviations of the free ends of the samples, at which their marked deformation occurs, and also because of a violation in the measurement process of the condition of constant value of the force deflecting the end of the sample.
Задача изобретения - повысить точность определения модуля упругости. The objective of the invention is to increase the accuracy of determining the modulus of elasticity.
Технический результат изобретения заключается в повышении точности определения модуля упругости. The technical result of the invention is to improve the accuracy of determining the modulus of elasticity.
Технический результат достигается тем, что способ определения модуля упругости корнеплодов сахарной свеклы включает закрепление одного конца образца, вырезанного из корнеплода, в зажимное устройство, отклонение свободного конца образца от вертикального положения, измерение расстояния отклонения свободного конца образца и расчет модуля упругости по формуле, а на свободном конце образца закрепляют пластину из магнитного материала, размещают возле образца электромагнит, подключенный к источнику тока, для притяжения пластины к электромагниту, определяют силу тока, подаваемого в катушку электромагнита, и силу притяжения пластины в зависимости от указанной силы тока, используют величину силы притяжения для расчета модуля упругости. The technical result is achieved in that the method for determining the elastic modulus of sugar beet root crops includes fixing one end of the sample cut from the root crop into a clamping device, deviating the free end of the sample from a vertical position, measuring the distance of deviation of the free end of the sample and calculating the elastic modulus using the formula, and the free end of the sample is fixed to a plate of magnetic material, an electromagnet connected to a current source is placed near the sample to attract the plate to the electric Agnita, determine the strength of current supplied to the coil of the electromagnet and the attractive force of the plate in function of said current, the magnitude of attraction force is used to calculate the elastic modulus.
На чертеже изображено устройство для определения модуля упругости корнеплодов сахарной свеклы. The drawing shows a device for determining the modulus of elasticity of sugar beet root crops.
Способ осуществляют следующим образом. The method is as follows.
Вырезают из корнеплода свеклы образец 1 в виде стержня с прямоугольным поперечным сечением и определенной высотой. Один конец образца закрепляют в зажимном устройстве 2, представляющем две пластины, между которыми без заметной деформации с использованием резиновых прокладок зажимается конец образца, причем одна из пластин жестко закреплена на определенном расстоянии от электромагнита 4, а другая подвижная пластина прижимается к первой с помощью 2-х винтов. На свободном конце образца закрепляют пластину 3 из магнитного материала, например, стали. Размещают возле образца электромагнит 4, подключенный к источнику тока. В цепь питания электромагнита включен регулировочный реостат 5 (или автотрансформатор) и амперметр 6 переменного тока. Cut from the beet root sample 1 in the form of a rod with a rectangular cross-section and a certain height. One end of the sample is fixed in the clamping device 2, which is two plates, between which the end of the sample is clamped without noticeable deformation using rubber gaskets, one of the plates being rigidly fixed at a certain distance from electromagnet 4, and the other movable plate is pressed against the first by 2- x screws. At the free end of the sample, a plate 3 of magnetic material, for example, steel, is fixed. An electromagnet 4 connected to a current source is placed near the sample. An electromagnet power supply circuit includes an adjustment rheostat 5 (or an autotransformer) and an alternating current ammeter 6.
При прохождении через катушку электромагнита тока заданной величины возникает магнитное поле, которое притягивает пластину 3 к электромагниту 4. Вследствие этого происходит отклонение свободного конца образца на некоторое расстояние d. При проведении определения для разных корнеплодов это расстояние одинаковое и соответствует упругому отклонению образца. В момент касания пластиной поверхности электромагнита или отрыва ее от последнего фиксируют при помощи амперметра 6 величину тока в цепи катушки электромагнита. Эта величина тока пропорциональна величине силы притяжения, действующей на пластину, и следовательно, на образец 1. When a current of a given magnitude passes through the coil of an electromagnet, a magnetic field appears, which attracts plate 3 to electromagnet 4. As a result, the free end of the sample deviates by a certain distance d. When determining for different root crops, this distance is the same and corresponds to the elastic deflection of the sample. At the moment the plate touches the surface of the electromagnet or detaches it from the latter, the current in the electromagnet coil circuit is fixed with an ammeter 6. This magnitude of the current is proportional to the magnitude of the attractive force acting on the plate, and therefore on the sample 1.
Предварительно перед определением строят график зависимости величины силы притяжения, действующей на пластину 3, от величины тока, проходящего через электромагнит. Preliminarily, before determination, a graph is plotted of the magnitude of the attractive force acting on the plate 3, on the magnitude of the current passing through the electromagnet.
Для этого электромагнит 4 (см. чертеж) поворачивают так, чтобы сила магнитного притяжения действовала в вертикальном направлении. К нижней (рабочей) поверхности электромагнита подносят груз, состоящий из пластины 3 и соединенной с ней нитью гирей определенного веса. For this, the electromagnet 4 (see drawing) is rotated so that the force of magnetic attraction acts in the vertical direction. To the lower (working) surface of the electromagnet carry a load consisting of a plate 3 and a weight of a certain weight connected to it by a thread.
С помощью автотрансформатора устанавливают ток, при котором груз притянется к электромагниту, а затем уменьшают ток до отрыва груза. Максимальный ток отрыва груза, создающий силу притяжения, фактически равную весу груза, фиксируют. Using an autotransformer, a current is established at which the load is attracted to the electromagnet, and then the current is reduced until the load breaks off. The maximum load separation current, which creates an attractive force that is actually equal to the weight of the cargo, is fixed.
Варьируют величину веса груза, получают ряд значений силы тока, по которым строят градуировочную кривую зависимости силы притяжения от силы тока. По графику указанной кривой определяют величину силы притяжения в зависимости от величины тока. The value of the weight of the load is varied, a series of current values are obtained, from which a calibration curve is constructed of the dependence of the attractive force on the current strength. The graph of the specified curve determines the magnitude of the attractive force depending on the magnitude of the current.
По формуле производят расчет модуля упругости
где Е - модуль упругости, Н/м2;
L - расстояние от места закрепления образца до наружной поверхности пластины, к которой прилагают силу, м;
Р - сила притяжения, действующая на образец, кГ;
d - расстояние, на которое отклоняется конец образца, м;
I - момент инерции образца, м4.The formula is used to calculate the elastic modulus
where E is the modulus of elasticity, N / m 2 ;
L is the distance from the place of fixing the sample to the outer surface of the plate to which the force is applied, m;
P is the force of attraction acting on the sample, kg;
d is the distance by which the end of the sample deviates, m;
I is the moment of inertia of the sample, m 4 .
Для образца прямоугольной формы момент инерции рассчитывается по формуле:
где b - ширина образца, м;
h - толщина образца, м.For a rectangular sample, the moment of inertia is calculated by the formula:
where b is the width of the sample, m;
h is the thickness of the sample, m
Ошибка определения модуля упругости по предложенному способу не превышает 3-5%. The error in determining the modulus of elasticity by the proposed method does not exceed 3-5%.
Пример. Example.
Образец, вырезанный из свеклы, имеет следующие размеры: высота - 0.081 м, ширина (b) - 0,008 м, толщина (h) - 0,006 м. A sample cut from beets has the following dimensions: height - 0.081 m, width (b) - 0.008 m, thickness (h) - 0.006 m.
Образец с закрепленной пластиной устанавливают в зажимное устройство 2. Расстояние от места закрепления образца до места приложения силы 0,094 м. В катушке электромагнита 4, подключенной к сети переменного тока (220 В, 50 Гц), с помощью автотрансформатора 5 повышают ток до величины, при которой пластина 3 со свободным концом образца свеклы притягивается к поверхности электромагнита. Минимальный ток притяжения (или максимальный ток отрыва) фиксируют с помощью амперметра 6. Его величина равняется 610 мА. A sample with a fixed plate is installed in the clamping device 2. The distance from the place of fixing the sample to the place of application of force of 0.094 m. In the coil of an electromagnet 4 connected to an alternating current network (220 V, 50 Hz), using an autotransformer 5 increase the current to a value at which plate 3 with the free end of the beet sample is attracted to the surface of the electromagnet. The minimum current of attraction (or maximum separation current) is fixed using an ammeter 6. Its value is 610 mA.
При помощи построенного графика определяют силу притяжения, равную 0,009 кГ. Расстояние d отклонения свободного конца свеклы равняется 0,0128 м. Using the constructed graph determine the force of attraction equal to 0.009 kg. The distance d of the deviation of the free end of beets is 0.0128 m
Момент инерции рассчитывают по формуле
Модуль упругости образца рассчитывают по формуле
Использование предложенного способа определения модуля упругости образца сахарной свеклы позволяет достаточно точно и оперативно контролировать механическое свойство сырья при хранении и переработке, что дает возможность оптимизировать процесс экстракции сахарозы и таким образом повысить выход целевого продукта.The moment of inertia is calculated by the formula
The elastic modulus of the sample is calculated by the formula
Using the proposed method for determining the elastic modulus of a sugar beet sample allows you to accurately and quickly control the mechanical property of the raw material during storage and processing, which makes it possible to optimize the process of extraction of sucrose and thus increase the yield of the target product.
Claims (1)
где Е - модуль упругости, Н/м2;
L - расстояние от места закрепления образца до наружной поверхности пластины, к которой прилагают силу, м;
Р - сила притяжения, действующая на образец, кг;
d - расстояние, на которое отклоняется конец образца, м;
I - момент инерции образца, м4,
отличающийся тем, что на свободном конце образца закрепляют пластину из магнитного материала, размещают возле образца электромагнит, подключенный к источнику тока, для притяжения пластины к электромагниту, определяют силу тока, подаваемого в катушку электромагнита, и силу притяжения пластины в зависимости от указанной силы тока, используют величину силы притяжения для расчета модуля упругости.A method for determining the elastic modulus of sugar beet root crops, comprising fixing one end of a sample cut from a root crop into a clamping device, deviating the free end of the sample from a vertical position, measuring a distance of deviation of the free end of the sample, and calculating the elastic modulus by the formula
where E is the modulus of elasticity, N / m 2 ;
L is the distance from the place of fixing the sample to the outer surface of the plate to which the force is applied, m;
P is the force of attraction acting on the sample, kg;
d is the distance by which the end of the sample deviates, m;
I - moment of inertia of the sample, m 4 ,
characterized in that a plate of magnetic material is fixed at the free end of the sample, an electromagnet connected to a current source is placed near the sample to attract the plate to the electromagnet, the current supplied to the electromagnet coil is determined, and the plate's attractive force depends on the indicated current, use the value of the attractive force to calculate the modulus of elasticity.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000120650A RU2183015C2 (en) | 2000-08-01 | 2000-08-01 | Method of determination of modulus of elasticity of sugar beet root crop |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000120650A RU2183015C2 (en) | 2000-08-01 | 2000-08-01 | Method of determination of modulus of elasticity of sugar beet root crop |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2183015C2 true RU2183015C2 (en) | 2002-05-27 |
RU2000120650A RU2000120650A (en) | 2002-06-20 |
Family
ID=20238752
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000120650A RU2183015C2 (en) | 2000-08-01 | 2000-08-01 | Method of determination of modulus of elasticity of sugar beet root crop |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2183015C2 (en) |
-
2000
- 2000-08-01 RU RU2000120650A patent/RU2183015C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ОСТРОВСКИЙ Э.В. Оценка механических свойств сахарной свеклы. Сахарная промышленность, № 1, 1971, с.17-20. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5090249A (en) | Apparatus and method for testing the mechanical properties of a sample | |
US4574642A (en) | Apparatus for automated crack growth rate measurement | |
KR20080107904A (en) | Apparatus for providing impact test | |
CN109238830B (en) | Wood single-fiber micro-mechanical measurement device and measurement method | |
US2663085A (en) | Extensometer | |
EP0921388B1 (en) | Viscoelasticity measurement apparatus | |
RU2183015C2 (en) | Method of determination of modulus of elasticity of sugar beet root crop | |
US3379054A (en) | Tensile test apparatus | |
US2450939A (en) | Vibration fatigue testing method and machine | |
US4461168A (en) | Hydrogen embrittlement tester | |
US3681979A (en) | Compliance testing apparatus | |
WO1998043055A9 (en) | Fabric testing apparatus | |
WO1998043055A1 (en) | Fabric testing apparatus | |
JPH05506305A (en) | Method for measuring hardness or elastic material properties under applied load in ultrasonic contact impedance method | |
RU2243535C1 (en) | Device for tension testing of materials | |
US2910778A (en) | Instrumentation for strain testing | |
US2891399A (en) | Device for measuring creep | |
US3174333A (en) | Apparatus for determining the resistance to shear effect in plane fabrics and similar materials | |
CN220959902U (en) | Instrument for detecting fixed load of steel cord | |
US1335887A (en) | Testing-machine | |
US3196669A (en) | Flexure fatigue tester | |
RU2336517C1 (en) | Device for mechanical tests of sewing materials and connections | |
NO172868B (en) | PROCEDURE FOR MEASURING MECHANICAL TENSIONS AND EXPOSURE STATUS IN STEEL | |
RU2700337C1 (en) | Device for investigation of corrosion cracking of specimens of materials at compression with torsion in corrosive media | |
JPH034139A (en) | Hardness meter |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090802 |