Прибор для измерения механических свойств табачной массы

 

ПРИБОР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ТАБАЧНОЙ МАССЫ, содержащий рабочую камеру, нагружающий элемент и измерительное приспособление , отличающийс ,я тем, что, с целью повышения точности , измерительное приспособление содержит уравнительную емкость, ресивер и вакуумметры, а нагружающий элемент представляет собой вакуум-насос , при этом рабочая камера выполнена в виде резиновой оболочки и подключена к ресиверу и уравнительной емкости посредством трехходового запорного крана, а через последний и двухходовой запорные краны - к вакуум-насосу.. О

СООЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) А

3(51) С 01 N 33/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ДвтоаСномм свиДятЕПЬСта (21)3326116/28-13 (22)27,.07.81 (46)07.07.83. Бюл. 925

&л митлу (72) И. Г.Мохначев, В. В. Нечаев, В. A. Федотенко и А; С. Черняк (71)Краснодарский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт и Краснодарский научно-исследовательский институт пищевой промышленности (53)620.178.325.2(088.8) (56)1. Авторское свидетельство СССР

9 281889, кл. (* 01 И 3/02, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 527630, кл. G 01 М 3/08, 1973. (54) (57) ПРИБОР ДЛЯ )»ЗМЕРЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ТАБАЧНОЙ МАССЫ, содержащий рабочую камеру, нагружающий элемент и измерительное приспособление, о т л и ч а ю щ и йс,я тем, что, с целью повышения точности, измерительное приспособление содержит уравнительную емкость, ресивер и вакуумметры, а нагружающий элемент . представляет собой вакуум-насос, при этом рабочая камера выполнена в виде резиновой оболочки и подключена к ресиверу и уравнительной емкости посредством трехходового запорного крана, а через последний и двухходовой запорные краны — к вакуум-насосу..

1027611

Изобретение относится к табачной промьх»ленности и может быть исполь. зовано для определения объемно-упругих свойств табака, которые определяют технологические свойства курительных изделий. S

Известен прибор, состоящий из цилиндра, нагружающего и измерительного устройства, при этом цилиндр выполнен из трех секций, размещенных в рамках, перемещающихся в пазах 10 направляющих дорожек f1 J„

В данном приборе достигают уменьшение пристеночного трения в результате того, что при сжатии табака нагружающим устройством, вслед- 5 ствии давления пробы табака на стенки цилиндра, стенки, из которых состоит цилиндр, расходятся. Однако данный прибор не обеспечивает достаточную точность измерений.

Известен прибор для измерения механических свойств табачной массы, содержащий рабочую камеру, нагружающий элемент и измерительное приспособление Г2 ).

Прибор не обеспечивает необходимую точность измерений.

Цель изобретения — повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в приборе для измерения механических свойств табачной массы, содержащем рабочую камеру, нагружающий элемент и измерительное приспособление, измерительное приспособление содержит уравнительную емкость, ре- З5 сивер и вакуумметры, а нагрух<ающий элемент представляет собой вакуумнасос, при этом рабочая камера выполнена в виде резиновой оболочки и подключена к ресиверу и уравни; 40 тельной емкости посредством трехходового запорного крана, а через последний и двухходовой запорные краны — к вакуум-насосу.

На чертеже изображена принципи- 45 альная схема устройства для измерения объемно-упругих свойств табака.

Устройство содержит рабочую камеру

1, выполненную в виде резиновой оболочки очень малой у ругости (с целью исключения влияния на результат измерения ). В качестве резиновой оболочки может быть использован надувной детский шарик. Рабочая камера 1 соединена через трехходовой кран 2 посредством пневматических линий с уравнительной емкостью 3 и ресиверсм 4. На пневматической линии рабочая камера 1 — уравнительная емкость.

3 для измерения разряжения установлен вакуумметр 5. На линии рабочая б0 камера 1. — ресивер 4 установлен вакуумметр 6. Предусмотрено подключение устройства через запорный кран

7 к нагружавшему элементу, представляющему собой вакуум-насос (не пока- 65 зан ). Ресивер 4 необходим для создания предварительного разряжения.

Емкость его значительно больше, чем емкость рабочей камеры 1 (в данном приборе в 10 раз ). Уравнительная емкость 3 для обеспечения максимальной чувствительности прибора имеет объем, равный объему измерительной камеры 1 в нагруженном состоянии.

Принцип работы устройства основан на законе Бойля-Кариота.

PV = const, (1 ) где Р— давление газа,"

V — объем, который этот газ занимает.

Исходя из этого же закона, определяют оптимальные размеры уравнительной емкости 3 и ресивера 4.

Устройство работает следующим образом.

В рабочую камеру 1 насыпают определенную навеску резаного табака и камеру подключают к пневматической, линии (резиновую оболочку одевают на пневмотрубку ), поскольку резиновая трубка резиновая, то происходит плотное обжатие концом резиновой оболочки трубки, что обеспечивает герметизацию устройства. При этом трехходовой кран 2 повернут в такое положение, при котором уравнительная емкость 3 соединена с рабочей камерой 1. Когда рабочая камера 1 снята, в уравнительной емкости устанавливается атмосферное давление, которое не изменяется и после подклю чения рабочей камеры 1. Затем устройство через запорный кран 7 подключают к вакуум-насосу и вакуумируют. Глубину создаваемого вакуума контролируют по вакуумметру 6, Трехходовой кран 2 повернут при этом в такое положение, .при котором рабочая камера 1 отключена от ресивера 4 и соединена с уравнительной емкостью 3. Поэтому разряжение создается только в ресивере 4, а в рабо чей камере 1 и уравнительной емкости

3 давление не изменяется. При достижении необходимого разрежения в ресивере 4 кран 7 закрывают, чем обеспечивают герметизацию устройства. Затем трехходовой кран 2 поворачивают в такое положение, при котором уравнитель ная емкость 3 герметизируется, а рабочая камера 1 соединяется с ресивером 4. При этом в рабочей камере 1 создается разрежение. Резиновая оболочка, из которой выполнена рабочая камера 1, под дейcòâèåì атмосферного давления сжимается, при этом сжимается табак, находящийся внутри нее.

Степень сжатия табака будет зависеть от его объемно-упругих свойств, т.е. в конечном итоге при создании одинакового вакуума в ресивере и одинаковой навеске испытуемой пробы табака объем пустот, остающихся между волок.

1027611

Составитель Н. Арцыбашева

Техред T.ôàíòà Корректор A. Повх

Редактор С. Юско

Заказ 4730/48 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 нами табака после сжатия оболочки, будет различным при испытании табаков с различными объемно-упругими свойствами. В таком положении трехходового крана 2, при котором рабочая камера 1 соединена с ресивером

4, установку выдерживают некоторое время для того, чтобы внутри сжатого табака произошли перераспределительные процессы и табак полностью уплотнился. Поскольку объем ресивера 1О

4 значительно больше объема рабочей камеры 1 разрежение в системе рабочая камера 1 — ресивер 4 будет практически одинаково во всех опытах при условии создания одинакового 15 предварительного разрежения в ресивере 4. После выдержки времени кран

2 поворачивают в первоначальное положение, при котором рабочая камера

1 отключена от ресивера 4 и соединена с уравнительной емкостью 3. Поскольку в рабочей камере 1 было созда но разрежение, а в уравнительной ем- кости 3 атмосферное давление, то часть воздуха. уйдет из уравнительной емкости 3 в рабочую камеру 1, заполнив все пустоты, и давление в них уравняется. При этом давление станет меньше, чем в уравнительной емкости

3, но больше, чем в рабочей камере. Это изменение давления будет зависеть от объема пустот между волокнами табака, находящегося в рабочей камере 1, который в свою очередь зависит от объемно-упругих свойств табака. Это подтверждается и расчетным путем, исходя из закона

Бойля-Мориота (1 )

Р.„,= Р2 2. (2 } где Р— давление воздуха в уравнительной емкости 3 до ее соединения 4() с рабочей камерой 1 ; V — объем урав нительной емкости 3 ; P2 — давление воздуха в системе рабочая камеры 1 уравнительная емкость 3 после их со1 единения; Ъ 2 — объем системы рабочая камера 1 — уравнительная емкость 3, т.е. объем пустот между волокнами табака s рабочей камере 1 — объем уравнительной емкости 3 (объемом пневматических трубок можно пренебречь, так как они достаточно тонкие).

Из формулы (2 ) находим Р

1 1

2 (Э)

Иэ формулы 3 видно, что Р2 одно значно и линейно зависит от объема V2, переменную часть которого составляет объем пустот между волокнами табака, находящегося в рабочей камере 1. Иэ формулы (3 ) можно также установить, что Р2 всегда будет меньше Р„, поскольку Ч2 всегда будет больше Ч„, т.е. Р2 меньше атмосферноГо давления. Это разрежение Р2 измеряется вакуумметром 6. При соблюдении в опытах идентичности всех параметров (предварительное разрежение и величина навески табака ) шкала вакуумметра может быть пересчитана и отградуирована сразу непосредственно в единицах удельного объема табака см 3/г.

Отсутствие движущихся рабочих частей и шарнирных соединений значительно упрощает конструкцию устройства при одновременном повышении точности измерений, поскольку исключается пристеночное трение. Кроме того используя принцип пневматического воздействия на испытуемую пробу, который позволяет равномерно распределить нагрузку по всей поверхности пробы табака, находящегося в рабочей камере, становится возможным более объективно и точно оценивать свойства резаного табака и определять его объемно-упругие свойства.