Prakticheskaya_rabota_3_2-oy_kurs (1)

ХАРКІВСЬКІЙ ТОРГОВЕЛЬНО-ЕКОНОМІЧНИЙ ІНСТИТУТ КИЇВСЬКОГО НАЦІОНАЛЬНОГО ТОРГОВЕЛЬНО-ЕКОНОМІЧНОГО УНІВЕРСИТЕТУ

ПРАКТИЧНА РОБОТА № 3

МЕТОДИ КОНТРОЛЮ СТРУКТУРНО-МЕХАНІЧНИХВЛАСТИВОСТЕЙ

Навчальна дисципліна «Методи контролю продукції ресторанного господарства»

Харків 2013

Практическая работа №3 «Методы контроля структурно-механических свойств»

ЦЕЛИ ЗАНЯТИЯ

1.Научить студентов контролировать плотность кулинарных и кондитерских изделий.

2.Научить студентов контролировать вязкость кулинарных и кондитерских изделий.

3.Научить студентов контролировать прочность кулинарных и кондитерских изделий методом пенетрации.

ЗАДАЧИ ЗАНЯТИЯ

1.Изучить методику работы со штангенциркулем.

2.Изучить методику определения объёма погружением в жидкость.

3.Изучить методику ареометрии.

4.Исследовать плотность образцов молока, сиропов и рассолов.

5. Изучить методику работы на вискозиметре ВЗ-246. 6. Исследовать условную вязкость соусов.

7. Изучить методику работы на пенетрометре КП-140-И.

8. Определить числа пенетрации для предложенных образцов.

ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Плотность вещества (объёмная масса): отношение массы m данно-

го вещества к его объёму V.

Штангенциркуль (от нем. Stangenzirkel): универсальный инструмент, предназначенный для высокоточных измерений наружных и внутренних размеров, а также глубин отверстий.

Шкала (лат. scala лестница): часть показывающего устройства средства измерений, представляющая собой упорядоченный ряд отметок вместе со связанной с ними нумерацией. Показания отсчитываются невооружённым глазом при расстояниях между делениями до 0,7 мм, при меньших – при помощи лупы или микроскопа, для долевой оценки делений применяют дополнительные шкалы – нониусы.

2

Практическая работа №3 «Методы контроля структурно-механических свойств»

Нониус (шкала-нониус, шкала Нониуса, верньер): вспомогательная шкала, устанавливаемая на различных измерительных приборах и инструментах, служащая для более точного определения количества долей делений.

Относительная плотность: отношение плотности анализируемого вещества к плотности дистиллированной воды.

Вязкость (внутреннее трение): свойство текучих тел оказывать сопротивление перемещению одной их части относительно другой. Коэффициент вязкости (его еще называют динамической вязкостью или просто вязкостью) обозначают символом η (эта), а единицей его в системе СИ является [Па·с].

Кинематическая вязкость (символ ν (ню), единица м2с-1): величина, равная отношению коэффициента вязкости среды к её плотности. Единица кинематической вязкости 1 м2с-1 имеет название стокс (Ст).

Относительная вязкость (символ ηотн): безразмерная величина, равная отношению коэффициента вязкости раствора к значению η чистого растворителя.

Текучесть (символ φ (фи), единица Па-1·с-1): величина, обратная коэффициенту вязкости.

Пенетрация (лат. penetratio проникать): мера проникновения конусного тела в вязкую среду, характеризующая её консистенцию (густоту).

ЗАДАНИЯ И МЕТОДИКА ИХ ВЫПОЛНЕНИЯ Задание 1. Определение плотности твёрдых предметов.

Определить плотность образцов печенья и бараночных изделий.

Общие пояснения.

Для определения плотности твёрдых предметов необходимо знать их объём и массу. Объём предметов с правильной геометрической формой вычисляется по формулам, приведенным на рис.1. Масса предметов определяется гравиметрическим методом.

3

Практическая работа №3 «Методы контроля структурно-механических свойств»

Рисунок 1 – Определение объёма предметов с правильной геометрической формой

4

Практическая работа №3 «Методы контроля структурно-механических свойств»

Плотность исследуемого предмета рассчитывается по формуле

где ρ – плотность предмета, кг/м3, m – масса предмета, кг,

V – объём предмета.

Линейные размеры твёрдых предметов с правильной геометрической формой можно определить с помощью штангенциркуля нониусного.

Принцип работы шкалы основан на том факте, что глаз гораздо точнее замечает совпадение делений, чем определяет относительное расположение одного деления между другими. Принцип был изобретён Абу Али ибн Синой. Современная конструкция шкалы предложена французским математиком П. Вернье в 1631 г., в его честь её также называют «вернье́р». Название «нониус» это приспособление получило в честь португальского математика П. Нуниша, который изобрёл прибор другой конструкции, но использующий тот же принцип.

Штангенциркуль имеет измерительную штангу (отсюда и название этой группы) с основной шкалой и нониус – вспомогательную шкалу для отсчёта долей делений (рис. 2). Точность его измерения равна десятой доли миллиметра.

Рисунок 2 – Конструкция штангенциркуля ШЦ-1.

5

Практическая работа №3 «Методы контроля структурно-механических свойств»

Штангенциркули бывают разных видов, они отличаются пределами и точностью измерения. Штангенциркуль ШЦ-1 состоит из штанги 1 с неподвижными губками, по которой перемещается рамка 2. Рамку можно закреплять в нужном положении стопорным винтом 8. Штанга и рамка имеют губки для внутренних 4 и наружных 5 измерений. На штанге нанесены деления, образующие миллиметровую шкалу 3. Цена ее деления 1 мм. Длина миллиметровой шкалы 150 мм. На обратной стороне штанги располагается глубиномер 6, он предназначен для замера глубины различных отверстий и выступов.

Характерной особенностью является наличие линейного нониуса 7 (дополнительной шкалы) для отсчета целых и дробных величин цены деления штанги. Эта вспомогательная шкала нанесена на подвижных губках. Она разделена на 10 равных частей, а вся длина нониусной шкалы составляет 19 мм, т.е. цена деления нониуса 1,9 мм.

Порядок отсчёта показаний штангенциркуля по шкалам штанги и нониуса (рис. 3) следующий:

Рисунок 3 – Методика отсчёта показаний штангенциркуля.

посмотрите, с каким делением основной шкалы совпала первая риска нониуса. Это деление обозначает количество целых миллиметров детали;

посмотрите, где риски обеих шкал точно совпали в следующий раз, и сосчитайте деления на нониусе. Это число будет обозначать десятые доли миллиметра;

6

Практическая работа №3 «Методы контроля структурно-механических свойств»

 подсчитайте общую величину показаний. Для этого сложите число целых миллиметров и долей миллиметра (рис. 4).

Рисунок 4 – Положение шкал штангенциркуля при отсчёте размеров:

а – 0,5 мм; б – 6,9 мм; в – 34,3 мм.

Форма записи в лабораторном журнале:

Первый образец: первый линейный размер = второй линейный размер = третий линейный размер = объём образца = масса образца = плотность образца =

Второй образец: первый линейный размер = второй линейный размер = третий линейный размер = объём образца = масса образца = плотность образца =

Плотность как среднее арифметическое =

7

Практическая работа №3 «Методы контроля структурно-механических свойств»

Задание 2. Определение плотности погружным методом.

Определить плотность образцов мармелада и пастилы.

Общие пояснения.

Метод основан на измерении объёма жидкости, вытесненной изделием, погружённым в жидкость.

Аппаратура и реактивы

Прибор Сосновского (рис. 5), состоящий из стеклянного цилиндра 1, высотой около 400 мм и диаметром около 75 мм с приваренной к верхней части бюреткой 2 на 25…30 см3 с краном. Цилиндр закрепляется сверху крышкой, через середину которой проходит плунжер 4, закрепляемый винтом на нужной высоте.

Стакан по ГОСТ 25336-82, вместимостью 50, 100 см3. Углерод четыреххлористый по ГОСТ 4-84. Скипидар по ГОСТ 1571-82.

Керосин.

Ксилол по ГОСТ 9949-76. Толуол по ГОСТ 9880-76.

Вода питьевая по ГОСТ 2874-82. Весы лабораторные общего назначения по ГОСТ 24104-88, не ниже 3-го класса точности с наибольшим пределом взвешивания до 1 кг или любые другие весы, отвечающие требованиям по своим метрологическим характеристикам.

Проведение анализа

Наполняют цилиндр прибора, сняв крышку с плунжером, например скипидаром так, чтобы часть жидкости перелилась в бюретку. Затем спускают жидкость из бюретки до черты отсчета.

Рисунок 5 – Прибор Сосновского

8

Практическая работа №3 «Методы контроля структурно-механических свойств»

После этого, закрепив плунжер в крышке навысоте, равной, примерно, половине высоты цилиндра, погружают плунжер в жидкость и отмечают по бюретке значение объема вытесненной жидкости.

Вынув плунжер из цилиндра, снова доливают жидкость до ее переливания в бюретку. Устанавливают уровень жидкости в бюретке на начальной черте отсчета и осторожно погружают в цилиндр изделие, взвешенное на весах с погрешностью не более 0,01 г. Если изделие не тонет, то его погружают в жидкость плунжером.

Вытесненный объем жидкости отмечают по бюретке. Отмеченный объем представляет собой сумму объемов изделия и погруженной части плунжера. При использовании в качестве жидкости воды определение должно проводиться в течение 30 с.

Объем жидкости в бюретке отмечают с точностью до 0,1 см3 и вычисляют плотность изделия с точностью до 0,01 г/см3 по формуле

где ρ – плотность предмета, кг/м3, m – масса предмета, кг,

V1 – объем жидкости, вытесненный изделием и плунжером, см3; V2 – объем жидкости, вытесненный плунжером, см3.

Форма записи в лабораторном журнале:

Первый образец: масса = объём жидкости, вытесненный изделием и плунжером =

третий линейный размер = объем жидкости, вытесненный плунжером = плотность образца =

Второй образец: масса = объём жидкости, вытесненный изделием и плунжером =

третий линейный размер = объем жидкости, вытесненный плунжером = плотность образца =

Плотность как среднее арифметическое =

9

Практическая работа №3 «Методы контроля структурно-механических свойств»

Задание 3. Изучить методику ареометрии.

Ареометр конструктивно исполнен как стеклянный поплавок (рис. 6). Ареометр представляет собой стеклянную трубку, нижняя часть которой заполняется дробью для достижения необходимой массы. В верхней узкой части находится шкала, градуированная в значениях плотности раствора или концентрации растворенного вещества. Обычно продаются наборы денсиметров для исследования жидкостей, которые как легче, так и тяжелее воды.

Ареометр действует по гидростатическому закону Архимеда: тело, погружённое в жидкость, выталкивается силой, равной массе вытесненной жидкости. Ареометр, плавающий в жидкости, находиться в равновесии, когда его масса m и масса вытесненной им жидкостиm1 будут равны:

где V – объём вытесненной жидкости, м3

d – плотность вытесненной жидкости, кг/м3.

Для измерения плотности раствора ареометром постоянной массы сухой и чистый ареометр помещают в сосуд с раствором так, чтобы он свободно плавал в нем. Значения плотности считывают по шкале ареометра, по нижнему краю мениска (рис. 7).

Правила работы с ареометрами:

ареометр должен быть чистым, а шейка его сухой; иначе возникнет погрешность в определении,

ареометр берут за верхний конец шейки, выше шкалы, и осторожно погружают в раствор; когда он установиться на каком-нибудь делении, его лёгким толчком погружают на 2…3 мм и ждут 2…3 мин., пока прибор не примет температуру жидкости и не придёт в состояние равновесия,

Рисунок 6 – Ареометр

10