автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.13, диссертация на тему:Разработка методов и средств контроля механических свойств веществ, содержащих студнеобразователи

ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

УДК 620 17.08

РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ И СРЕДСТВ КОН'1 РОЛЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ВЕЩЕСТВ. СОДЕРЖАЩИХ СТУДНЕОБРАЗОВАТЕЛИ

Специальность 05Л 1.13 - Приборы м методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических navic

Орел, 2000 г.

Работа выполнена в Орловском государственном техническом университете

Научные руководители

доктор технических наук, профессор КОРНДОРФ С.Ф.

доктор технических наук, профессор

ИВАНОВА Т.Н.

Официальные оппоненты доктор технических наук,

член-корреспондент РМА БЕГУНОВ А.А.

кандидат технических наук, доцент КУЛАКОВ А.Ф.

Ведущая организация

Научно-исследовательский ип

проблем хранения ( НПИПХпроект ).

пнеIИ 1\ I

Защита состоится «29» февраля 2000 г. в 15.30 часов на заседании специализированного Совета К 064.75.03 в Орловском государственном техническом университете по адресу: 302020, РФ, г. Орел, Наугорское шоссе.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Орловскою государственного технического университета.

Автореферат разослан «28» января 2000 г. Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять по адресу Совета. 302020, г. Орел, Наугорское шоссе, 29.

Ученый секретарь

40.

специализированного Совета К 064.75.03, кандидат технических наук, доцент

А.И. СУЗДАЛЬЦЕВ

/\812.9 — 1 с-у О

АО ГЛ ~ А О „ /О

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

Механические свойства пищевой продукции имеют решающее значение, как при хранении и транспортировке, так и при опенки её потребительского качества. От этих свойств зависят: возможность складирования продукции в таре той или иной величины и формы, способность продукции переноешь вибрацию и тряску при транспортировке, а также и её органолептические свойства. Широкое распространение производств, выпускающих студнеобразную и аналогичную ей продукцию, приводит к необходимости измерения характеристик механических свойств в сопоставимых единицах, желательно в системе СИ. В настоящее время в большинстве случаев измеряются комплексные характеристики указанных свойств, физический смысл которых часто трудно объяснить, причем единицы некотрых характеристик совершенно не соответствуют названию лих характеристик ( шк. например, в ряде приборов, прочность измеряется в единицах массы), а иногда используются «единицы прибора», не имеющие корректного определения.

Измерение различных характеристик механических свойств в несопоставимых условиях или единицах зафуднясг. а в пекомрых с.пчпх делает невозможным учет этих характеристик при сертификации продукции

Кроме того, используемые методы измерений рассматриваемых характеристик, как правило, являются косвенными и не имеют ничего общею со стандартными методами измерения тех же характеристик у других материалов. Совершенно очевидно, что разрабатываемые методы и средства измерения и контроля должны носить черты преемственности по отношению к стандартизованным методам, причем, эта преемственность должна быть максимально выражена, хотя индивидуальные особенности исследуемых материалов требует разработки ряда специфических приемов измерения и конструктивных решений.

Таким образом, задача по разработке методов и средств измерения и контроля механических свойств веществ, содержащих студнеобразователи. является вполне актуальной.

Целью работы является создание методов и средств измерения и контроля унифицированных характеристик механических свойств студней и других подобных им сред с малым модулем упругости, у которых, с одной стороны, прослеживалась бы преемственность со стандартными методами и средствами измерения, применяемыми для определения аналогичных характеристик металлов и полимеров, а, с другой, — исключались бы влияние поверхностного слоя образцов и необходимость их жесткого крепления при измерениях. В качестве унифицированных характеристик механических свойств студней, подлежащих контролю выбраны: модуль упругости, условное сопротивление срезу, предел текучести и динамическая вязкость.

Основные задачи исследования

1 Анализ существующих методов и средств измерения и контроля характеристик механических свойств студней и других подобных им материалов с целью конкретизации направления проводимого исследования;

2 Выявление условий, соблюдение которых необходимо для измерения указанных характеристик;

3 Разработка методов и реализующих их средств измерения и контроля характеристик механических свойств веществ, содержащих студнеобразователь:

4 Экспериментальное исследование метрологических характеристик разработанных методов и средств измерения и контроля с оценкой точности полученных результатов методами математического моделирования и теории погрешностей.

Этапы выполнения работы

- Теоретическое обоснование целесообразности намерения унифицированных характеристик механических свойств материалов, содержащих студнеобразователь, аналогичных измеряемым у других групп материалов.

- Анализ существующих методов и средств измерения и контроля характеристик механических свойств студней и других подобных им материалов с целью конкретизации направления проводимого исследования

- Обоснование условий, которые должны соблюдаться при измерении и контроле модуля упругости, условного сопротивления срезу, предела текучести и динамической вязкости студней.

- Разработка экспериментальной установки с приспособлениями, позволяющими обеспечить измерения указанных характеристик.

- Анализ результатов измерений с целью определения погрешностей разработанной установки и источников их возникновения.

Методы и средства исследования

В работе использовались методы, применяемые в настоящее время при исследовании механических свойств различных типов материалов, а шкже методы, специально разработанные для студнеобразных материалов. При выполнении работы применялись аналитические и численные методы, методы физического и математического моделирования, а также методы корреляционного и регрессионного анализов, элементы маюматчеексн статистики и теория точности.

Экспериментальные исследования проведены на разработанных установках с использованием современных средств измерений. Обработка данных выполнена на ЭВМ по оригинальным алгоритмам н программам, а также с использованием систем автоматизации математических расчетом MathCAD, табличного процессора Excel, Table Curve и Axum .

б

Научная новизна работы

- Классификация средств измерения и контроля механических свойств студнеобразных и подобных им веществ.

- Обоснование необходимости измерения унифицированных характеристик механических свойств студнеобразных материалов в единицах системы СИ.

- Теоретическое обоснование разработанных методов измерения п контроля характеристик механических свойств материалов, имеющих студнеобразную структуру:

• метода определения динамической вязкости и усилия, соответствующего пределу текучести;

• метода определения модуля упругости первого рода (модуля Юнга) и предела прочности на растяжение;

• метода определения условного сопротивления срезу,

- Математическая модель, описывающая движение твердого тела в студне под действием приложенной из вне силы.

- Обоснование выбора цилиндрического тела для определения динамической вязкости по методу Стокса и определение значения соответствующего коэффициента формы.

- Анализ источников погрешностей разработанных методов и средств контроля на основе теории точности.

Практическая ценность работы

- Разработаны методы определения модуля упругости первого рола (модуля Юнга), предела текучести, предела прочности на растяжение, условного сопротивления срезу и динамической вязкости студнеобразных материалов.

- Разработаны средства измерения и контроля, позволяющие определи 1ь вышеуказанные характеристики механических свойств студнеобразных материалов при различных видах погружения, обеспечивающие пас тонне то воздействующей нагрузки, а также возможность её регулирования и возможность варьирования размеров режущего инструмента при ра ¡личных значениях нагрузки.

Реализация и внедрение результатов исследования

Разработанные средства для исследования характеристик механических свойств студнеобразных веществ используются при проведении научных исследований в ВНИИСПК и ОрёлГТУ, а также в лабораторном практшаме. по специальностям 19.01 «Приборостроение » и 27,08 <<Те\по.кч им консервирования».

Апробация работы

Материалы диссертационного исследования доложены и обсуждены па 8 конференциях, в том числе:

- Пятое международное совещание-семинар "Инженерно- физические проблемы новой техники", МГТУ: Москва, 1998;

- Третья международная научно-техническая конференция "Чка.товскпе чтения. Инженерно- физические проблемы авиационной н космической техники", ЕАТК ГА: Егорьевск, 1999;

- Международная научно-техническая конференция "Качество жизни населения - основа и цель экономической стабилизации и роста". Орел, 1999.

- Международная научно-техническая конференция "Сертификация и управление качеством продукции", БГТУ: Брянск, 1999;

- Вторая всероссийская научно-техническая конференция "Меимы и средства измерений физических величин". НГТУ: Нижний I |овгоро I 199"

- Всероссийская научно-техническая конференция "Диагностика веществ, изделии и устройств", ОрелГТУ: Орел, 1999.

- Воронежская школа "Современные проблемы механики и прикладной математики", Воронеж, 1998;

- Декада науки-97 "Духовные ценности современной российской молодежи". Орел, 1997;

Доклад »Методы исследования механических характеристик материалов с малым значением модуля упругости« удостоен диплома ГП-ей международной научно-технической конференции »Чкаловские чтения«. - ИПАКТ - III. (Егорьевск, июнь 1999 г.).

Публикации По содержанию и результатам диссертационной работы опубликовано 13 печатных работ, получен патент РФ.

На защиту выносятся

- Классификация средств измерения и контроля механических свойств студнеобразных и подобных им веществ.

- Разработанные методы измерения и контроля характеристик механических свойств студнеобразных веществ, коррелированные с методами и средствами измерений, применяемыми для металлов и полимеров, и позволяющие оценить механические свойства материалов в единицах СИ. отличающиеся от известных отсутствием зажимов для крепления образцов, использованием для определения вязкости цилиндрического тела, погружаемого в среду, и формированием образца исследуемого материала непосредственно перед его контролем.

- Математическая модель, описывающая, движение твердого i с.ш в студне под действием приложенной из вне силы, и экспериментальное подтверждение возможности рассмотрения студнеобразных вешеетп как

ньютоновских жидкостей при малых скоростях погружения в них цилиндрического тела.

- Средства измерения характеристик механических свойств исследуемых материалов: модуля упругости первого рода (модуля Юта), предела текучести, предела прочности на растяжение, условного сопротивления срезу и динамической вязкости, реализующие разработанные методы.

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа изложена на 172 страницах машинописного текста, содержит 25 рисунков и 16 таблиц. Она состоит из введения, четырех глав, заключения, списка используемых источников, включающего 84 наименования работ отечественных и зарубежных авторов, а также двух приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, определена её цель, кратко изложены основные научные результаты, а также раскрыто научное и практическое значение работы.

В первой главе проанализированы методы н средства определения характеристик механических свойств металлов и полимеров, утвержденные ГОСТ 1497-84, ГОСТ 9550-81 и ГОСТ 408-78 На примере определения модуля упругости показана их преемственность. Показано, что студнеобразные вещества при одних условия можно рассматривать как "твердые", а при других — как "жидкие". Кроме того, в некоторых случаях они одновременно проявляю: свойства и твердых и жидких сред. Проведенный аиали! с> шсо вующих среде I и измерения и контроля характеристик механических свойств студней показал, что их можно подразделить на два класса: измеряющие механические свойства поверхностных слоев материала и измеряющие механические свойства самою

материала (исключающие влияние поверхностного слоя), и что наиболее перспективной является разработка средств измерений, относящихся ко второму классу, так как у исследуемых материалов с течением времени состояние поверхностного слоя может быстро изменяться. Анализ также позволил установить, что многие из существующих методов и средств, предназначены для измерения комплексных параметров физический смысл которых не всегда можно корректно объяснить , а также не всегда возможно установить их связь с простыми параметрами, так, например, известно более шести различных способов определения прочности материалов, в результате применения которых получаются значения различных величин, несопоставимых друг с другом. Кроме того, многие средства измерения определяют измеряемый параметр в единицах, не приводимых к системе СИ, а в некоторых случаях в так называемых »единицах прибора«.

Во второй главе проведен анализ существующих методов и средств определения механических характеристик различных материалов при их растяжении. На основе проведенного анализа сформулированы необходимые требования к методу измерения характеристик механических свойств материалов с малым модулем упругости при растяжении. Разработан меюд. отличающийся от существующих отсутствием захватов, используемых обычно при растяжении образца; он предусматривает растяжение исследуемого образца под действием его собственной весовой нагрузки, при которой модуль упругости первого рода (модуль Юнга) определяется выражением

2с

где р- плотность студнеобразного вещества, кг/м3;

£ - ускорение силы тяжести: g~ 9,8 м/с2;

Ь1 - ход поршня в установке, м;

Ьг - длина полученного образца, м,

ч-ч

с = —1— относительное удлинение ооразца.

Ь1

Существенной особенностью предлагаемого метода является та кисе ы. что он позволяет исключить влияние состояния поверхностного слоя исследуемого материала за счет изготовления исследуемою образна и; заготовки непосредственно перед проведением измерений.

Предложен метод контроля характеристик реологических свойств студней на основе движения в них твердого тела. Показано, что при малых скоростях движения этого тела студни можно, с одной стороны, считать ньютоновской жидкостью, для которой усилие, вызывающее это движение, пропорционально скорости, а, с другой стороны, твердым гелом, на пластическую деформацию которого затрачивается усилие, определяемое пределом текучести. Предложена математическая модель, описывающая рассматриваемое движение:

Г = .?<ут + кгт V, где Р- сила, приложенная к движущемуся телу, Н;

5- эффективная площадь этого тела, м2;

<?[- напряжение, соответствующее пределу текучести, Н/м:;

кст- коэффициент сопротивления по Стоксу, (Н-с/м);

Г/-скорость движения, м/с.

Математическая модель позволяет определить по результатам измерении как динамическую вязкость, так и предел текучести. Проведенный лналн; возможных форм тела, перемещающегося в исследуемом материале при определении динамической вязкости по методу Стокса, показал, что наиболее приемлемой формой движущегося тела в условиях разработанного метода является цилиндр. Для определения динамической вязкости при использовании цилиндра в качестве движущего в среде тела найдены значения коэффициента сопротивления по Стоксу и коэффициента формы для цилиндра к„:

ксг

"о

где кп = к!Ъ\

г] - динамическая вязкость, Па-с;

/„, - длина и диаметр цилиндра, мм;

с1о - 1 мм —базовый диаметр цилиндра.

Теоретически обоснован метод измерения условного сопротивления срезу, определены условия, при которых возможна реализация предложенного метода, проанализированы величины зазоров между режущими ножами и выбран размер ножа, имеющего ширину, равную диаметру образца.

Преимуществом разработанных методов является их коррелированность с существующими методами определения характеристик механических свойств материалов, обладающих большими значениями модуля Юнга. Все разработанные методы носят черты преемственности. Результаты измерений, получаемые при использовании разработанных методов, выражаются в единицах СИ.

В третьей главе описана разработанная экспериментальная установка с двумя приспособлениями. Она позволяет измерять модуль упругости первого рода (модуль Юнга), предел текучести, предел прочности на растяжение, условное сопротивление срезу и динамическую вязкость исследуемою материала. Теоретически обоснованы конструкции элементов этой установки и последовательность операций при проведении измерений. Проведен анализ условий работы рассматриваемой установки, а также показано функциональное взаимодействие отдельных узлов, как на этапе подготовки, так и во время проведения измерений. С целью ускорения проведения измерений и во избежании предварительных деформации, изменяющих механические свопе пи контролируемого вещества предложено изготавливать заготовки непосредственно в кассетах, используемых при измерениях. Также

проанализированы принципы проектирования как еамон экспериментальной установки с приспособлениями, так и применяемых при измерениях кассет

Четвертая глава работы посвящена экспериментальному исследованию характеристик механических свойств желатиновых аудней. Целью ми\ исследований являлось: определение степени однородности получаемых образцов студней, доказательство возможности рассмотрения студней с массовой долей желатина 5 ч- 12,5 %, как ньютоновских жидкостей при движении в них цилиндрических тел со скоростями до 15-10"' м/с, определение значений случайных погрешностей, соответствующих предложенным методом измерений.

Систематические погрешности при исследовании не определялись из-за отсутствия эталонов и образцовых мер студней.

Проведенные экспериментальные исследования показали:

- неоднородность студня в кассете не проявляется при измерении вязкости при нагрузках более 100 Н/м2 ; при меньших нагрузках движение цилиндрического тела в среде становится неравномерным, что приводит к увеличению погрешности измерений;

- неоднородность образцов студней, изготовленных одновременно по одной технологии из одних и тех же исходных материалов, то есть полученных из одного и того же раствора желатина, столь существенна, что значения динамической вязкости, полученные для них. могут различаться до 1 5 "!>.

- случайные погрешности при определении динамической вязкое!и анализируемых студней не превосходят 10 % от измеряемой величины, причем они обусловлены погрешностью определения перемещения и времени перемещения;

- модуль упругости у студней с 10 % массовой долей желатина составляет 0,36-0,48 кПа. Поскольку каждый образец сту дня может бы п.

подвержен измерению только один раз, то определить область рассеяния, обусловленную только погрешностью измерений без влияния неоднородностей образцов, оказалось невозможным;

- условное сопротивление сдвигу для образцов с той же массовой долой желатина составляет 0,09-0,120 кПа.

В заключении сформулированы основные результаты работы.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1 На основе проведенного анализа существующих методов и средств измерения характеристик механических свойств студней показано, что они не удовлетворяют предъявляемым к ним требованиям, так как получаемые в результате их применения величины не всегда могут быть физически истолкованы и, кроме того, ряд рассмотренных приборов создают недопустимо большие предельные деформации образцов и измерительные усилия, изменяющие свойства исследуемых студней.

2 Анализ условий проведения измерений и контроля характеристик механических свойств студней показал, что следует различать методы и средства измерения и контроля характеристик поверхностного слоя и основной массы образцов. В производственных условиях в большинстве случаен необходимо измерять и контролировать характеристики основной массы материалов, а не поверхностных слоев.

3 Разработанные методы измерения и реализующее их средство не приводят к возникновению предварительных деформаций образна и. в частности, не содержат механических захватов.

4 Студни с массовой долей желатина до 12,5 % можно при разработанном методе измерения динамической вязкости и движении в них

цилиндрического тела диаметром до 1,65мм рассматривать как ныогоновскчю жидкость.

5 Систематические погрешности разработанных средств измерения не могут быть определены из-за отсутствия эталонов студней.

6 Случайные погрешности определения вязкости и предела текучести не превосходят 10 % в исследуемом диапазоне массовых долей желатина 5.0 12.5 %.

7 Эти случайные погрешности значительно меньше диапазона рассеяния значения характеристик образцов студней с одинаковой массовой долей желатина, изготовленных одновременно по одной и тот! же технологии.

8 Разработанные методы и средства измерения внедрены в опытимо эксплуатацию и лабораторный практикум университета.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1 Корндорф С.Ф., Шведов П.А. Методы определения реоло! нческнл параметров изделий гелеобразной (студнеобразной) структуры..'/ Декада на\кп-97. Духовные ценности современной российской молодежи. Материалы межвузовской научной конференции. — Орел, 1997, с.31-33.

2 Корндорф С.Ф., Шведов П.А. Реологические параметры изделий гелеобразной (студнеобразной) структуры. // Тезисы докладов 2-ой Всероссийской научно-технической конференции "Методы и средства измерений физических величин", - НГТУ: Н.Новгород. 1997. с -10

3 Шведов П.А. Студень - твердое тело или жидкость'' ' Тезисы докладов школы «Современные проблемы механики и прикладной математики». -Воронеж, 21-29 апреля 1998 г, с.289.

4 Шведов ITA. Студень - твердое тело. // Тезисы докладов 5-ого Международного совещания-семинара «Инженерно-физические проблемы новой техники». - Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана, 19-22 мая 1998 г, с.56-57.

5 Шведов П.А. Методы исследования механических характеристик материалов с малым значением модуля упругости. // Тезисы докладов 3-ей международной научно-технической конференции «Чкаловские чтения». -ИПАКТ - III. - Егорьевск, 1999 г, с.220.

6 Шведов П.А. Испытания на упругое растяжение полимерных материалов с малым модулем упругости. // Сборник научных трудов « Вопросы технологии, безопасности и качества в приборостроении». Под ред. Курбапа В.Д. - г. Орел, ЗАО «ОРЛЭКС», 1999 г, с.96-100.

7 Шведов П.А. Методика экспериментального определения коэффициента Пуассона и модуля упругости материалов с малыми значениями последнего. // Сборник научных трудов ученых орловской области. Вестник науки. Выпуск 5. В 2-томах. Т.1.— Орел: ОрелГТУ, 1999 г, с.96-98.

8 Шведов П.А., Грядунова E.H. Влияние изменения поперечного сечения образца на параметры материалов, определяемые по результатам его испытаний на растяжение. // Сборник научных трудов ученых орловской области, Вестник-науки. Выпуск 5. В 2-томах. Т.1.— Орел: ОрелГТУ, 1999 г, с. 155-159.

9 Шведов П.А. О измерении механических характеристик пищевых продуктов в единицах системы СИ. // Материалы международной научно-техническая конференции "Сертификация и управление качеством продукции". БГТУ: Брянск, 1999 г, с.177-178.

10 Шведов П.А. "Установка для определения упругих и реологических параметров материалов имеющих студнеобразную структуру". // Информ. лист, №176-99, Орел: ЦНТИ,- Орел, 1999.

11 Шведов П.А. "Установка для определения динамической вязкости материалов имеющих студнеобразную структуру". // Информ. лист. №177-99, Орел: ЦНТИ - Орел, 1999.

12 Шведов П.А. Испытания на сдвиг материалов с малым модулем упругости. // Диагностика веществ, изделий и устройств Материалы всероссийской научно-технической конференции. — Орел: Пад-во Орд Гос Техн. ун-та, 1999 г, с. 169-170.

13 Шведов П.А. Необходимость унификации методов и средств кош роля механических характеристик пищевых продуктов. // Качества -жизни населения — основа и цель экономической стабильности и роста. Часть 2. - Секции I, 2, 4. 5, материалы круглого стола. Труды международной научной конференции. 23 -24 сентября 1999 г - Орел: ОрелГТУ, 1999 г, с.257-258.

14 Патент № 2142629 МКИ О 01 N 33/02, 11/00. Способ определения упругих и реологических параметров пищевых продуктов / Корндорф С Ф . Шведов П.А. Опубл. 10.12.99, Бюл. изобрет. №34

Подписано к печати <!2и.оитпря 20ОО г Тираж 100 "зкч Объс.м I л л. Заказ №

Тшшграфш! ОрелГТУ 302030, г.Оре/1. у, 1. Москппск'пи. 65

СОДЕРЖАНИЕ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1 МЕХАНИЧЕСКИЕ (УПРУГИЕ И РЕОЛОГИЧЕСКИЕ)

СВОЙСТВА СТУДНЕЙ И СУЩЕСТВУЮЩИЕ МЕТОДЫ ИХ

ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Требования к единицам физических величин, средствам и методам их измерений в соответствии с законом РФ "Об обеспечении единства измерений".

1.2 Условность деления материалов на твердые и жидкие.

1.3 Реологические свойства студней и гелей.

1.4 Анализ существующих средств измерений и контроля механических свойств студней.

1.5 Выводы.

ГЛАВА 2 РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ИЗМЕРЕНИЯ И ПРИНЦИПОВ

ИХ РЕАЛИЗАЦИИ

2.1 Теоретическое исследование методов и средств измерения и контроля характеристик упругости и текучести материалов.

2.2 Требования к установке для проведения измерений при растяжении и текучести.

2.3 Метод измерения и контроля материала на растяжение и средства его реализации.

2.4 Метод определения динамической вязкости и напряжения текучести материала и средства его реализации.

2.5 Разработка метода измерения условного сопротивления срезу и средства его реализации.

2.6 Выводы.

ГЛАВА 3 РАЗРАБОТКА СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯ И КОНТРОЛЯ ХАРАКТЕРИСТИК МЕХАНИЧЕСКИХ И РЕОЛОГИЧЕСКИХ

СВОЙСТВ СТУДНЕЙ.

3.1 Установка для измерения модуля упругости и реологических свойств.

3.2 Приспособление для проведения исследования студней на текучесть и измерения их динамической вязкости.

3.3 Приспособление для проведения исследования студней на срез.

3.4 Выводы.

ГЛАВА 4 ЭКСПЕРЕМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СТУДНЕЙ

4.1 Подготовка экспериментальных образцов желатинового студня.

4.2 Подготовка экспериментальных образцов пектинового студня.

4.3 Описание проведения эксперимента.

4.3.1 Контроль динамической вязкости и напряжения текучести.

4.3.2 Анализ причин, вызывающих погрешности при изменении динамической вязкости.

4.3.3 Исследование студней на растяжение.

4.3.4 Результаты исследования студней на срез.

4.4 Выводы.

Актуальность паботы т/ Л.

Механические свойства пищевой продукции имеют решающее значение, как при хранении и транспортировке, так и при оценки её потребительского качества. От этих свойств зависят: возможность складирования продукции в таре той или иной величины и формы, способность продукции переносить вибрацию и тряску при транспортировке, а также и её органолептические свойства. Широкое распространение производств, выпускающих студнеобразную и аналогичную ей продукцию, приводит к необходимости измерения характеристик механических свойств в сопоставимых единицах, желательно в системе СИ. В настоящее время в большинстве случаев измеряются комплексные характеристики указанных свойств, физический смысл которых часто трудно объяснить, причем единицы некоторых характеристик совершенно не соответствуют названию этих характеристик (так, например, в ряде приборов, прочность измеряется в единицах массы), а иногда используются "единицы прибора", не имеющие корректного определения.

Измерение различных характеристик механических свойств в несопоставимых условиях или единицах затрудняет, а в некоторых случаях делает невозможным учет этих характеристик при сертификации продукции.

Кроме того, используемые методы измерений рассматриваемых характеристик, как правило, являются косвенными и не имеют ничего общего со стандартными методами измерения тех же характеристик у других материалов. Совершенно очевидно, что разрабатываемые методы и средства измерения и контроля должны носить черты преемственности по отношению к стандартизованным методам, причем, эта преемственность должна быть максимально выражена, хотя индивидуальные особенности исследуемых материалов требует разработки ряда специфических приемов измерения и конструктивных решений.

Таким образом, задача по разработке методов и средств измерения и контроля механических свойств веществ, содержащих студнеобразователи, является вполне актуальной.

Целыо работы является создание методов и средств измерения и контроля унифицированных характеристик механических свойств студней и других подобных им сред с малым модулем упругости, у которых, с одной стороны, прослеживалась бы преемственность со стандартными методами и средствами измерения, применяемыми для определения аналогичных характеристик металлов и полимеров, а, с другой, — исключались бы влияние поверхностного слоя образцов и необходимость их жесткого крепления при измерениях. В качестве унифицированных характеристик механических свойств студней, подлежащих контролю выбраны: модуль упругости, условное сопротивление срезу, предел текучести и динамическая вязкость.

Основные задачи исследования

1 Анализ существующих методов и средств измерения и контроля характеристик механических свойств студней и других подобных им материалов с целыо конкретизации направления проводимого исследования;

2 Выявление условий, соблюдение которых необходимо для измерения указанных характеристик;

3 Разработка методов и реализующих их средств измерения и контроля характеристик механических свойств веществ, содержащих студнеобра-зователь;

4 Экспериментальное исследование метрологических характеристик разработанных методов и средств измерения и контроля с оценкой точности полученных результатов методами математического моделирования и теории погрешностей.

Этапы выполнения работы

- Теоретическое обоснование целесообразности измерения унифицированных характеристик механических свойств материалов, содержащих студ-необразователъ, аналогичных измеряемым у других групп материалов.

- Анализ существующих методов и средств измерения и контроля характеристик механических свойств студней и других подобных им материалов с целью конкретизации направления проводимого исследования.

- Обоснование условий, которые должны соблюдаться при измерении и контроле модуля упругости, условного сопротивления срезу, предела текучести и динамической вязкости студней.

- Разработка экспериментальной установки с приспособлениями, позволяющими обеспечить измерения указанных характеристик.

- Анализ результатов измерений с целью определения погрешностей разработанной установки и источников их возникновения.

Методы и средства исследования

В работе использовались методы, применяемые в настоящее время при исследовании механических свойств различных типов материалов, а также методы, специально разработанные для студнеобразных материалов. При выполнении работы применялись аналитические и численные методы, методы физического и математического моделирования, а также методы корреляционного и регрессионного анализов, элементы математической статистики и теория точности.

Экспериментальные исследования проведены на разработанных установках с использованием современных средств измерений. Обработка данных выполнена на ЭВМ по оригинальным алгоритмам и программам, а также с использованием систем автоматизации математических расчетов MathCAD, табличного процессора Excel, Table Curve и Axum .

Научная новизна работы

- Классификация средств измерения и контроля механических свойств студнеобразных и подобных им веществ.

- Обоснование необходимости измерения унифицированных характеристик механических свойств студнеобразных материалов в единицах системы СИ.

- Теоретическое обоснование разработанных методов измерения и контроля характеристик механических свойств материалов, имеющих студнеобразную структуру: метода определения динамической вязкости и усилия, соответствующего пределу текучести; метода определения модуля упругости первого рода (модуля Юнга) и предела прочности на растяжение; метода определения условного сопротивления срезу;

- Математическая модель, описывающая движение твердого тела в студне под действием приложенной из вне силы.

- Обоснование выбора цилиндрического тела для определения динамической вязкости по методу Стокса и определение значения соответствующего коэффициента формы.

- Анализ источников погрешностей разработанных методов и средств контроля на основе теории точности.

Практическая ценность работы

- Разработаны методы определения модуля упругости первого рода (модуля Юнга), предела текучести, предела прочности на растяясение, условного сопротивления срезу и динамической вязкости студнеобразных материалов.

- Разработаны средства измерения и контроля, позволяющие определять вышеуказанные характеристики механических свойств студнеобразных материалов при различных видах нагружения, обеспечивающие постоянство воздействующей нагрузки, а также возможность её регулирования и возможность варьирования размеров режущего инструмента при различных значениях нагрузки.

Реализация и внедрение результатов исследования

Разработанные средства для исследования характеристик механических свойств студнеобразных веществ используются при проведении научных исследований в ВНИИСПК и ОрёлГТУ, а также в лабораторном практикуме, по специальностям 19.01 "Приборостроение " и 27.08 "Технология консервирования".

Апробация работы

Материалы диссертационного исследования доложены и обсуждены на 8 конференциях, в том числе:

- Пятое международное совещание-семинар "Инженерно- физические проблемы новой техники", МГТУ: Москва, 1998;

- Третья международная научно-техническая конференция "Чкалов-ские чтения. Инженерно- физические проблемы авиационной и космической техники", ЕАТК ГА: Егорьевск, 1999;

- Международная научно-техническая конференция "Качество жизни населения - основа и цель экономической стабилизации и роста", Орел, 1999;

- Международная научно-техническая конференция "Сертификация и управление качеством продукции", БГТУ: Брянск, 1999;

- Вторая всероссийская научно-техническая конференция "Методы и средства измерений физических величин", НГТУ: Нижний Новгород, 1997;

- Всероссийская научно-техническая конференция "Диагностика веществ, изделий и устройств", ОрелГТУ: Орел, 1999.

- Воронежская школа "Современные проблемы механики и прикладной математики", Воронеж, 1998;

- Декада науки-97 "Духовные ценности современной российской молодежи". Орел, 1997;

Доклад "Методы исследования механических характеристик материалов с малым значением модуля упругости" удостоен диплома Ш-ей международной научно-технической конференции "Чкаловские чтения". - ИПАКТ - III. (Егорьевск, июнь 1999 г.).

Публикации По содержанию и результатам диссертационной работы опубликовано 13 печатных работ, получен патент РФ.

На защиту выносятся

- Классификация средств измерения и контроля механических свойств студнеобразных и подобных им веществ.

- Разработанные методы измерения и контроля характеристик механических свойств студнеобразных веществ, коррелированные с методами и средствами измерений, применяемыми для металлов и полимеров, и позволяющие оценить механические свойства материалов в единицах СИ, отличающиеся от известных отсутствием зажимов для крепления образцов, использованием для определения вязкости цилиндрического тела, погружаемого в среду, и формированием образца исследуемого материала непосредственно перед его контролем.

- Математическая модель, описывающая, движение твердого тела в студне под действием приложенной из вне силы, и экспериментальное подтверждение возможности рассмотрения студнеобразных веществ как ньютоновских жидкостей при малых скоростях погружения в них цилиндрического тела.

- Средства измерения характеристик механических свойств исследуемых материалов: модуля упругости первого рода (модуля Юнга), предела текучести, предела прочности на растяжение, условного сопротивления срезу и динамической вязкости, реализующие разработанные методы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, определена её цель, кратко изложены основные научные результаты, а также раскрыто научное и практическое значение работы.

В первой главе проанализированы методы и средства определения характеристик механических свойств металлов и полимеров, утвержденные ГОСТ 1497-84, ГОСТ 9550-81 и ГОСТ 408-78. На примере определения модуля упругости показана их преемственность. Показано, что студнеобразные вещества при одних условия можно рассматривать как "твердые", а при других — как "жидкие". Кроме того, в некоторых случаях они одновременно проявляют свойства и твердых и жидких сред. Проведенный анализ существующих средств измерения и контроля характеристик механических свойств студней показал, что их можно подразделить на два класса: измеряющие механические свойства поверхностных слоев материала и измеряющие механические свойства самого материала (исключающие влияние поверхностного слоя), и что наиболее перспективной является разработка средств измерений, относящихся ко второму классу, так как у исследуемых материалов с течением времени состояние поверхностного слоя может быстро изменяться. Анализ также позволил установить, что многие из существующих методов и средств, предназначены для измерения комплексных параметров физический смысл которых не всегда можно корректно объяснить , а также не всегда возможно установить их связь с простыми параметрами, так, например, известно более шести различных способов определения прочности материалов, в результате применения которых получаются значения различных величин, несопоставимых друг с другом. Кроме того, многие средства измерения определяют измеряемый параметр в единицах, не приводимых к системе СИ, а в некоторых случаях в так называемых "единицах прибора".

Во второй главе проведен анализ существующих методов и средств определения механических характеристик различных материалов при их растяжении. На основе проведенного анализа сформулированы необходимые требования к методу измерения характеристик механических свойств материалов с малым модулем упругости при растяжении. Разработан метод, отличающийся от существующих отсутствием захватов, используемых обычно при растяжении образца; он предусматривает растяжение исследуемого образца под действием его собственной весовой нагрузки.

Существенной особенностью предлагаемого метода является также то, что он позволяет исключить влияние состояния поверхностного слоя исследуемого материала за счет изготовления исследуемого образца из заготовки непосредственно перед проведением измерений.

Предложен метод контроля характеристик реологических свойств студней на основе движения в них твердого тела. Показано, что при малых скоростях движения этого тела студни можно, с одной стороны, считать ньютоновской жидкостью, для которой усилие, вызывающее это движение, пропорционально скорости, а, с другой стороны, твердым телом, на пластическую деформацию которого затрачивается усилие, определяемое пределом текучести. Предложена математическая модель, описывающая рассматриваемое движение.

Математическая модель позволяет определить по результатам измерений как динамическую вязкость, гак и предел текучести. Проведенный анализ возможных форм тела, перемещающегося в исследуемом материале при определении динамической вязкости по методу Стокса, показал, что наиболее приемлемой формой движущегося тела в условиях разработанного метода является цилиндр. Для определения динамической вязкости при использовании цилиндра в качестве движущего в среде тела найдены значения коэффициента сопротивления по Стоксу и коэффициента формы для цилиндра.

Теоретически обоснован метод измерения условного сопротивления срезу, определены условия, при которых возможна реализация предложенного метода, проанализированы величины зазоров между режущими ножами и выбран размер ножа, имеющего ширину, равную диаметру образца.

Преимуществом разработанных методов является их коррелированность с существующими методами определения характеристик механических свойств материалов, обладающих большими значениями модуля Юнга. Все разработанные методы носят черты преемственности. Результаты измерений, получаемые при использовании разработанных методов, выражаются в единицах СИ.

В третьей главе описана разработанная экспериментальная установка с двумя приспособлениями. Она позволяет измерять модуль упругости первого рода (модуль Юнга), предел текучести, предел прочности на растяжение, условное сопротивление срезу и динамическую вязкость исследуемого материала. Теоретически обоснованы конструкции элементов этой установки и последовательность операций при проведении измерений. Проведен анализ условий работы рассматриваемой установки, а также показано функциональное взаимодействие отдельных узлов, как на этапе подготовки, так и во время проведения измерений. С целью ускорения проведения измерений и во избежании предварительных деформаций, изменяющих механические свойства контролируемого вещества предложено изго тавливать заготовки непосредственно в кассетах, используемых при измерениях. Также проанализированы принципы проектирования как самой экспериментальной установки с приспособлениями, так и применяемых при измерениях кассет.

Четвертая глава работы посвящена экспериментальному исследованию характеристик механических свойств желатиновых студней. Целью этих исследований являлось: определение степени однородности получаемых образцов студней, доказательство возможности рассмотрения студней с массовой долей желатина 5 -г 12,5 %, как ньютоновских жидкостей при движении в них цилиндрических тел со скоростями до 15-10"3 м/с, определение значений случайных погрешностей, соответствующих предложенным методом измерений.

Систематические погрешности при исследовании не определялись из-за отсутствия эталонов и образцовых мер студней.

Проведенные экспериментальные исследования показали:

- неоднородность студня в кассете не проявляется при измерении вязкости при нагрузках более 100 Н/м2 ; при меньших нагрузках движение цилиндрического тела в среде становится неравномерным, что приводит к увеличению погрешности измерений;

- неоднородность образцов студней, изготовленных одновременно по одной технологии из одних и тех же исходных материалов, то есть полученных из одного и того же раствора желатина, столь существенна, что значения динамической вязкости, полученные для них, могут различаться до 15 - 25%; случайные погрешности при определении динамической вязкости анализируемых студней не превосходят 10 % от измеряемой величины, причем они обусловлены погрешностью определения перемещения и времени перемещения;

- модуль упругости у студней с 10 % массовой долей желатина составляет 0,36-0,48 кПа. Поскольку каждый образец студня может быть подвержен измерению только один раз, то определить область рассеяния, обусловленную только погрешностью измерений без влияния неоднородностей образцов, оказалось невозможным;

- условное сопротивление сдвигу для образцов с той же массовой долей желатина составляет 0,09-0,120 кПа.

В заключении сформулированы основные результаты работы.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТА ТЫ РАБОТЫ

1 На основе проведенного анализа существующих методов и средств измерения характеристик механических свойств студней показано, что они не удовлетворяют предъявляемым к ним требованиям, так как получаемые в результате их применения величины не всегда могут быть физически истолкованы и, кроме того, ряд рассмотренных приборов создают недопустимо большие предельные деформации образцов и измерительные усилия, изменяющие свойства исследуемых студней.

2 Анализ условий проведения измерений и контроля характеристик механических свойств студней показал, что следует различать методы и средства измерения и контроля характеристик поверхностного слоя и основной массы образцов. В производственных условиях в большинстве случаев необходимо измерять и контролировать характеристики основной массы материалов, а не поверхностных слоев.

3 Разработанные методы измерения и реализующее их средство не приводят к возникновению предварительных деформаций образца и, в частности, не содержат механических захватов.

4 Студни с массовой долей желатина до 12,5 % можно при разработанном методе измерения динамической вязкости и движении в них цилиндрического тела диаметром до 1,65мм рассматривать как ньютоновскую жидкость.

5 Систематические погрешности разработанных средств измерения не могут быть определены из-за отсутствия эталонов студней.

6 Случайные погрешности определения вязкости и предела текучести не превосходят 10 % в исследуемом диапазоне массовых долей желатина 5,0 -12,5 %.

7 Эти случайные погрешности значительно меньше диапазона рассеяния значения характеристик образцов студней с одинаковой массовой долей желатина, изготовленных одновременно по одной и той же технологии.

8 Разработанные методы и средства измерения внедрены в опытную эксплуатацию и лабораторный практикум университета.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1 Корндорф С.Ф., Шведов П. А. Методы определения реологических параметров изделий гелеобразной (студнеобразной) структуры.// Декада науки-97. Духовные ценности современной российской молодежи. Материалы межвузовской научной конференции. —Орел, 1997, с.31-33.

2 Корндорф С.Ф., Шведов П.А. Реологические параметры изделий гелеобразной (студнеобразной) структуры. // Тезисы докладов 2-ой Всероссийской научно-технической конференции "Методы и средства измерений физических величин", - НТТУ: Н.Новгород, 1997, с.40.

3 Шведов П.А. Студень - твердое тело или жидкость? // Тезисы докладов школы "Современные проблемы механики и прикладной математики". -Воронеж, 21-29 апреля 1998 г, с.289.

4 Шведов П.А. Студень - твердое тело. // Тезисы докладов 5-ого Международного совещания-семинара "Инженерно-физические проблемы новой техники". - Москва, МГТУ им. И.Э. Баумана, 19-22 мая 1998 г, с.56-57.

5 Шведов П.А. Методы исследования механических характеристик материалов с малым значением модуля упругости. // Тезисы докладов 3-ей международной научно-технической конференции «Чкаловские чтения». -ИПАКТ - III. - Егорьевск, 1999 г, с.220.

6 Шведов П.А. Испытания на упругое растяжение полимерных материалов с малым модулем упругости. // Сборник научных трудов « Вопросы технологии, безопасности и качества в приборостроении». Под ред. Курбана В.Д. -г. Орел, ЗАО «ОРЛЭКС», 1999 г, с.96-100.

7 Шведов П.А. Методика экспериментального определения коэффициента Пуассона и модуля упругости материалов с малыми значениями последнего. // Сборник научных трудов ученых орловской области, Вестник науки. Выпуск 5. В 2-томах. Т.1.— Орел: ОрелГТУ, 1999 г, с.96-98.

8 Шведов П.А., Грядунова Е.Н. Влияние изменения поперечного сечения образца на параметры материалов, определяемые по результатам его испытаний на растяжение. // Сборник научных трудов ученых орловской области, Вестник науки. Выпуск 5. В 2-томах. Т.1.— Орел: ОрелГТУ, 1999 г, с. 155-159.

9 Шведов П.А. О измерении механических характеристик пищевых продуктов в единицах системы СИ. // Материалы международной научно-техническая конференции "Сертификация и управление качеством продукции", БГТУ: Брянск, 1999 г, с.177-178.

10 Шведов П.А. "Установка для определения упругих и реологических параметров материалов имеющих студнеобразную структуру". // Информ. лист, №176-99, Орел: ЦНТИ.-Орел, 1999.

11 Шведов П.А. "Установка для определения динамической вязкости материалов имеющих студнеобразную структуру". // Информ. лист, №177-99, Орел: ЦНТИ.- Орел, 1999.

12 Шведов П.А. Испытания на сдвиг материалов с малым модулем упругости. // Диагностика веществ, изделий и устройств : Материалы всероссийской научно- технической конференции. — Орел: Изд-во Орл. Гос. Техн. унта, 1999 г, с.169-170.

13 Шведов П.А. Необходимость унификации методов и средств контроля механических характеристик пищевых продуктов. // Качества жизни населения — основа и цель экономической стабильности и роста. Часть 2. - Секции 1, 2, 4, 5, материалы круглого стола. Труды международной научной конференции. 23-24 сентября 1999 г - Орел: ОрелГТУ, 1999 г, с.257-258.

14 Патент № 2142629 МКИ в 01 N 33/02, 11/00. Способ определения упругих и реологических параметров пищевых продуктов / Корндорф С.Ф., Шведов П.А. Опубл. 10.12.99, Бюл. изобрет. №34.

4.4 Выводы

1 Студни с массовой долей желатина до 12,5 % можно при разработанном методе измерения динамической вязкости и движении в них цилиндрического тела диаметром 1,00 -г 1,65 мм рассматривать как ньютоновскую жидкость.

2 Случайные погрешности определения вязкости и предела текучести не превосходят 10 % в исследуемом диапазоне массовых долей желатина 5,0 - 12,5 %.

3 Случайные погрешности значительно меньше диапазона рассеяния значения характеристик образцов студней с одинаковой массовой долей желатина, изготовленных одновременно по одной и той же технологии.

4 Показано, что по механическим характеристикам, измеряемым разработанным устройством можно производить выбор соков для использования их в качестве компонентов студней (желе).

5 Использование разработанных методов и средств позволяет оценить влияние исходных компонентов студней на характеристики механических свойств последних.

136

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основными результатами диссертационной работы являются:

1 На основе проведенного анализа существующих методов и средств измерения характеристик механических свойств студней показано, что они не удовлетворяют предъявляемым к ним требованиям, так как получаемые в результате их применения величины не всегда могут быть физически истолкованы и, кроме того, ряд рассмотренных приборов создают недопустимо большие предельные деформации образцов и измерительные усилия, изменяющие свойства исследуемых студней.

2 Анализ условий проведения измерений и контроля характеристик механических свойств студней показал, что следует различать методы и спедст ■ ? V А х ■ • ва измерения и контроля характеристик поверхностного слоя и основной массы

Ж Д. X X X образцов. В производственных условиях в большинстве случаев необходимо измерять и контролировать характеристики основной массы материалов, а не

X X X X X X ^ поверхностных слоев.

3 Разработанные методы измерения и реализующее их средство не приводят к возникновению предварительных деформаций образца и, в частности, не содержат механических захватов.

4 Студни с массовой долей желатина до 12,5 % можно при разработанном методе измерения динамической вязкости и движении в них цилиндрического тела диаметром до 1,65мм рассматривать как ньютоновскую жидкость.

5 Систематические погрешности разработанных средств измерения не могут быть определены из-за отсутствия эталонов студней.

6 Случайные погрешности определения вязкости и предела текучести х х х ^ не превосходят 10 % в исследуемом диапазоне массовых долей желатина 5,0 -12,5 %.

7 Эти случайные погрешности значительно меньше диапазона рассеяния значения характеристик образцов студней с одинаковой массовой долей желатина, изготовленных одновременно по одной и той же технологии.

8 Разработанные методы и средства измерения внедрены в опытную эксплуатацию и лабораторный практикум университета.

1. Большой энциклопедический словарь "Физика" М: Научное издательство "Большая Российская энциклопедия", 1998.

2. Феодосьев В.И. Сопротивление материалов: Учебник для втузов М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит. 1986.-512 с.

3. Бегунов A.A. Принципы построения системы единства измерений физических величин, специфических для АПК // Законодательная и прикладная метрология, 1994, № 1, с.27-30.

4. БегуновА.А. О единстве измерений и унификации физических величин и единиц в системе АПК. // Законодательная и прикладная метрология, 1993, № 6, с.40-44.

5. Бегунов A.A. Унификация единиц физических величин. //Масло-жировая промышленность, 1979, №12, с.9-12.

6. Бегунов A.A. Исходные положения создания парка аналитических приборов для пищевых отраслей АПК. //"Метрология и повышение качества промышленной продукции". Семинар общества "Знание" РСФСР. JL, 1990, с.58-60.

7. Шведов П.А. О измерении механических характеристик пищевых продуктов в единицах системы СИ. // Материалы международной научно-техническая конференции "Сертификация и управление качеством продукции" Брянск: БГТУ, 1999.

8. Большая советская энциклопедия. М.: Издательство "Советская Энциклопедия", 1974 г., т.25, с. 318.

9. Большая советская энциклопедия. М.: Издательство "Советская Энциклопедия", 1974 г., т.9, с. 199.

10. Большая советская энциклопедия. М.: Издательство "Советская Энциклопедия", 1974 г., т.6, с. 192.

11. Бибик Е. Е. Реология дисперсных систем. Л.: Издательство Ленинградского университета, 1981. 172 с.

12. Лодж А. С. Эластичные жидкости: Пер. с англ.- М.: Наука, 1969. 464 с.

13. Шведов П.А. Студень твердое тело или жидкость? // Тезисы докладов школы "Современные проблемы механики и прикладной математики". -Воронеж, 21-29 апреля 1998 г.

14. Физический энциклопедический словарь. М.: Издательство "Советская Энциклопедия", 1974 г.,т.1 с.49.

15. Рейнер М. Реология: Пер. с англ. М.: Наука, 1965.

16. Шведов П.А. Студень твердое тело. // Тезисы докладов 5-ого Международного совещания-семинара "Инженерно-физические проблемы новой техники". - Москва: МГТУ им. И.Э. Баумана, 19-22 мая 1998 г.

17. Большая советская энциклопедия. М.: Издательство "Советская Энциклопедия", 1974 г., т.6, с. 192.

18. Большая советская энциклопедия. М. Издательство "Советская Энциклопедия", 1974 г., т.25 с. 12.

19. Влодавец И. Н. "Студни",- Краткая химическая энциклопедия- М.: Издательство "Советская энциклопедия", 1961, том 4, с. 1085-1086.

20. Гликман С. А. Введение в физическую химию высокополимеров Саратов,1959.

21. Воюцкий С. С. Растворы высокомолекулярных соединений М.: Наука,1960.

22. Тагер А. А. Физикохимия полимеров. М.: Наука, 1963.

23. Воюцкий С. С. Курс коллоидной химии. — М.: Высш. шк., 1964.

24. Ребиндер П. А. "Гели", Краткая химическая энциклопедия- М.: Издательство "Советская энциклопедия", 1961, том 1, с.826-827.

25. Яминский В.В., Пчелкин В.А., Амелина Е.А., Щукин Е.Д. Коагуляционные контакты в дисперсных системах. М.: Химия, 1982. 184 с.

26. Фридрихсберг Д.А. Курс коллоидной химии: Учебник для вузов. СПб: Химия, 1995. -400с., ил.

27. Корндорф С.Ф., Шведов П.А. Методы определения реологических параметров изделий гелеобразной (студнеобразной) структуры.// Декада науки-97. Духовные ценности современной российской молодежи. Материалы межвузовской научной конференции. — Орел, 1997.

28. Корндорф С.Ф., Шведов П.А. Реологические параметры изделий гелеобразной (студнеобразной) структуры. // Тезисы докладов 2-ой Всероссийской научно-технической конференции "Методы и средства измерений физических величин". НГТУ: Н.Новгород, 1997.

29. Мачихин Ю.А., Мачихин С.А. Инженерная реология пищевых продуктов. -М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981.-216 с.

30. Структурно-механические характеристики пищевых продуктов / A.B. Горбатов, A.M. Маслов, Ю.А. Мачихин и др.; Под ред. A.B. Горбатова. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982 г-296 с.

31. Агранат H.H., Воларович М.П. О вычислении предельного напряжения дисперсных систем в опытах с коническим пластометром. //Коллоидный журнал, 1957 г, т XIII, №1, с. 3-8.

32. Разоренов В.Ф. Пенетрационные испытания грунтов.—М.: Стройиздат, 1968 г. 182 с.

33. Ребиндер П.А. Конспектобщего курса коллоидной химии.-М.: Изд-во МГУ, 1958 г.

34. ГОСТ 8756.12-91 Продукты переработки плодов. Методы определения способности плодово-ягодного пюре образовывать желе и пат.

35. ГОСТ 11293-89 Желатин. Технические условия.

36. ГОСТ 29186-91 Пектин. Технические условия

37. Baker G. Jelly Strength of Pectin Gels. Ind. and Eng. Chem. 18, 89-93, 1936 y.

38. Думанский A.B., Уточкин В.И. Влияние электролитов и не электролитов на процесс желирования и определение прочности студней. Издан Г.Н.И. Колл. ж. Вып. 1, 17, 1934 г.

39. Думанский А.В. Учение о коллоидах. М.: Госхимиздат, 1948 г.

40. Думанский А.В. Лиофильность дисперсных систем. Киев: Изд-во АН УССР, 1960г.

41. Spencer G. Pectin Jellies. Amer. Colloid. Symp. Monogr. 4, 300, 1928 y.

42. Spencer G. The Formation of Pectin Jellies by Sugar. Curn. Phys. Chem. 33, 1987-2011, 1929 y.

43. Spencer G. The Effect of Salts on Sugar-Pectin Jellies Formation. Ibid. 33, 20122020, 1929 y.

44. Spencer G. The Relation between Acids in Jelly. Formation. Ibid. 34, 410-417, 1930 y.

45. Spencer G. The Manipulation of Jelly Strength Testing Apparatus. Ibid. 34, 654, 1930 y.

46. А. с. СССР № 800820, кл. G 01 N 11/10 Устройство для определения предельного напряжения сдвига деформируемых продуктов. / Т.Я. Гроздовский, А.Р. Стопчик., Бюл. изобр. № 5, Опубл. 1981 г.

47. Luers und Lochmiller. Die Messug der gelierkraft von Fruchtpectinen. Koll. Zeitschr. 42, 154, 1927 y.

48. Захаров И.П. Студнеобразование у пектиновых веществ. Коллоиды в процессах пищевой индустрии. Сб. №1, 1945 г.

49. Lampitt and Money. Pectin Gels I. Method of measurment of the Strength of Pectin Gels. Jurn. Soc. Chem. Ind. v. 56, 290, 1937 r.

50. Lampitt and Money. Pectin from various sources. Determination of the Strength of gels. Jurn. Soc. Chem. Ind. v. 58 №1, 29, 1939 r.

51. А. с. СССР № 1385077А1, кл. G Ol N 33/38 Устройство для определения реологических параметров строительных смесей. / В.И. Галич, Р.К. Глуде, Бюл. изобр. № 5, Опубл. 1988 г.

52. А. с. СССР № 1224673 А, кл. G 01 N 11/08 Способ определения реологических параметров пластичных материалов. / Н.В.Тябин, Н.С.Шибитов, Г.Л.Дахина, М.А.Магницкая, В.И.Лапицкий, 1986 г.

53. Структурно-механические характеристики пищевых продуктов /A.B. Гобатов, A.M. Маслов, Ю.А. Мачихин и др.: Под ред. A.B. Горбатова. —М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982. —296 с.

54. Назаров Н.И. технология макаронных изделий. М.: Пищевая промышленность, 1978. 287 с.

55. Hammerle J.R., Mohsenin N.N. Determination and analysis failure stresses in egg shells. //J. Agrie Engng. Res., 1967, v. 12, №1, p. 13-21 .

56. Лимонов Г.Е., Суханова С.И., Боровиков О.П., Горбатов А.В Объективная оценка качества мяса и мясных продуктов реологическими методами. В сб.: Мясная промышленность, № 14.— М.: ЦНИИТЭИ мясомолпром, 1975.

57. ГОСТ 976-81 Маргарин, жиры для кулинарии, кондитерской и хлебопекарной промышленности

58. ГОСТ 1497-84 (CT СЭВ 471-88, ИСО 6892-84) Металлы. Методы испытания на растяжение. Взамен ГОСТ 1497-73.

59. ГОСТ 9550-81 (CT СЭВ 2345-80) Пластмассы. Методы определения модуля упругости при растяжении, сжатии, изгибе Взамен ГОСТ 9550-71.

60. ГОСТ 408-78 Резина. Методы определения морозостойкости при растяжении Взамен ГОСТ 408-66.

61. Физические величины: Справочник / А.П. Бабичев, H.A. Бабушкина, A.M. Братковский и др.; Под. ред. И.С. Григорьева, Е.З. Мейлихова. М.: Энергоатомиздат, 1991.-е. 50.

62. Феодосьев В.И. Сопротивление материалов: Учебник для Втузов. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1986. - С.58.

63. Физические величины: Справочник / А.П. Бабичев, H.A. Бабушкина, A.M. Братковский и др.; Под. ред. И.С. Григорьева, Е.З. Мейлихова. М.; Энергоатомиздат, 1991. С.46

64. Тернер С. Механические испытания пластмасс.: Пер. с англ. М.: Машиностроение, 1979. -175 е., ил.

65. Беляев Н.Б. Сопротивление материалов. М.: Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит. 1976.-С.36.

66. ГОСТ 11262-80 (CT СЭВ 1199-78) Пластмассы. Методы испытания на растяжение Взамен ГОСТ 11262-76.

67. ГОСТ 25.603-82 Методы механических испытаний композиционных материалов с полимерной матрицей (композитов). Метод испытания на растяжение кольцевых образцов при нормальной, повышенной и пониженной температурах.

68. Шведов П.А. Испытания на упругое растяжение полимерных материалов с малым модулем упругости. // Сборник научных трудов « Вопросы технологии, безопасности и качества в приборостроении». Под ред. Курбана В.Д. г. Орел, ЗАО «ОРЛЭКС», 1999 г.

69. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Курс общей физики. Механика и молекулярная физика. М.: Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит., 1969.

70. Ратнер С.И., Кадобнова H.H., Петров Е.А. //Заводская лаборатория, №3, 1954, с.332.

71. Методы испытания, контроля и исследования машиностроительных материалов. Под общ. ред. А.Г. Туманова., т. 2 Методы исследования механических свойств металлов. М.: Машиностроение, 1974.

72. Беляев H.H. Сопротивление материалов. М.: Наука, Гл. ред. физ - мат. лит., 1976, с. 608.

73. Ерданов В.И., Минин JI.C. Лабораторный практикум по сопротивлению материалов. М.: Высш. шк., 1966.

74. Романовский В.П. Справочник по холодной штамповке. М.: Машиностроение ,1971. 782с.

75. Попов Е.А. Основы теории листовой штамповки. Учебное пособие для вузов. М.: Машиностроение ,1977.78 . Рубашкин А.Г Лабораторные работы по сопротивлению материалов. М.: Высш. шк., 1966.

76. Маршалкин А.Г. Производство кондитерских изделий. М.: Колос, 1994. -272 е.: ил.

77. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. Определения, теоремы, формулы.: Пер. с амер. М.: Наука, Главная редакция физико-математической литературы, 1973.

78. Елисеева И.И., Рукавишников В.О. Группировка, корреляция, распознавание образов (Статистические методы классификации и измерения связей). -М.: Статистика, 1977.

79. Фрумкин В.Д., Рубичев H.A. Теория вероятностей и статистика в метрологии и измерительной технике. М.: Машиностроение, 1987. - 168 с.

80. Вентцель Е.С., Овчаров Л.А. Теория вероятностей. М.: Наука, Главная редакция физико-математической литературы, 1966.

81. Бронштейн H.H., Семендяев К. А. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов. М.: Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит., 1986.