34
viskozimetrlər (rotasiyalı, kapilyar, düşən diyircəkli); penetrometrlər; səthi paralel lövhəli
cihazlar.
Rotasiyalı (fırlanma) viskozimetrlər
Rotasiyalı viskozimetrlər yeyinti sənayesinin bir çox sahələrində müəssisələrin texnoloji
laboratoriyalarında, elmi-tədqiqat təşkilatlarında geniş tətbiq edilir.
Onlar ilkin xammalın,
yarımfabrikatların və hazır məhsulun keyfiyyətinə, həmçinin texnoloji proseslərə nəzarət etməyə
xidmət edir.
Rotasiyalı viskozimetrlərin əsas ideyası ondan ibarətdir ki, axına müqavimət ölçüsünü
nisbi fırlanma zamanı, məsələn, fırlanma momentini və bucaq sürətini arakəsmələrindəki
boşluqlarda özlü maye olan koaksial silindrlərdə ölçməklə müəyyən edirlər. Koaksial silindrləri
olan rotasiyalı viskozimetrlərin sxemi şəkil 2.2-də təsvir edilmişdir. Burada müəyyənlik üçün
daxili silindr hərəkətsizdir, xarici silindr isə ω bucaq sürəti ilə fırlanır.
Fırlanan silindrli viskozimetrlərdə əsasən də kiçik boşluqlarda onlar arasında axının
xarakteri sadə deformasiyalara uyğundur ki, bu da təcrübi məlumatların işlənməsini asanlaşdırır.
Xassələrinə belə viskozimetrlərdə nəzarət edilən materiallar kifayət qədərdir, məsələn, yüksək
temperaturlu şirələr, süd, süd konservləri, kəsmik, braqa pivələri, kremlər, şokolad və konfet
kütlələri, qiymələr və s.
Şəkil. 2.2. Fırlanan silindrli viskozimetrlərdə axın sxemi
const
olduqda dinamik özlülük əmsalı Marqules formulu üzrə müəyyən edilir:
L
r
R
f
М, ω
τ
f
35
L
R
R
R
R
M
2
1
2
B
2
Н
2
B
2
Н
,
(2.1)
burada:
R
В
– daxili silindrin radiusu, m;
R
Н
– daxili silindrin radiusu, m;
М – fırlanma momenti, daxili silindrə qoyulmuş, dövr/dəq;
ω –xarici silindrin bucaq sürəti, rad
–1
;
L – silindrlər arasındakı qatın hündürlüyü, m.
const
M
olduğu zaman viskozimetrin hesab düsturu aşağıdakı kimidir:
2
1
2
,
(2.2)
burada: α – həndəsi simpleksdir:
H
В
R
R
.
(2.3)
2.1 və 2.2 formulları arasında aşağıdakı əlaqə mövcuddur:
(2.4)
Ölçülən səthlərin formasına görə rotasiyalı cihazlar aşağıdakı sistemlərə malik olur:
koaksial silindrli, sahələr və ya yarımsahələr, iki konuslu, iki səthi paralel lövhəli, iki yastı və ya
iki konusvarı üzüklər, silindr və diskli, silindr-yarımsahə, konus-disk, silindr-konus-disk. Onların
bəziləri şəkil 2.3-də göstərilmişdir.
36
а)
b)
v)
q)
d)
Şəkil. 2.3. Rotasiyalı vizkozimetrlərin ölçülən səthlərinin sxemləri:
а) koaksial silindrli;
б) iki yarımsahəli;
в) iki konuslu,
г) iki səthi paralel lövhəli,
д) iki yastı üzüklü
Rotorun forması tədqiq edilən materialın (nyuton və ya qeyri-nyuton) növündən və
özlülüyün ölçülən qiymətlər çoxluğundan asılıdır. Yeyinti sənayesində koaksial-silindrik səthə
malik viskozimetrlər daha geniş tətbiq olunur.
R
H
R
В
R
H
R
B
ω
ω
ω
ω
ω
37
Koaksial-silindrli cihazın iki əsas variantı məlumdur. Birinci variantda tədqiq edilən
maddə sabit yerdəyişmə sürətində (
const
) bərabər sürətlə fırlanan xarici silindrə
yerləşdirilir, daxili silindrdə tədqiq olunan materialdan keçən fırlanma momenti isə üzərində
həmin silindr (Kuetta, Mak-Maykel və s. viskozimetri) asılan elastik elementin sıxılması üzrə
ölçülür.
İkinci variantda xarici silindr hərəkətsizdir, daxili silindr isə diyircəkli podşipnik
üzərində yerləşən oxa bərkidilir və sabit fırlanma momentinin (
const
M
) təsiri altında
hərəkətə gətirilir.
Mayenin özlülüyündən asılı olaraq silindrin bucaq sürəti ω ölçülür (M.P.Volaroviç
vizkozimetri).
Beləliklə, cihazlarda müvafiq olaraq iki tədqiqat metodu formalaşır:
a) deformasiya (yerdəyişmə) sürətinin sabitliyi metodu
= const. (şək. 2.4, a);
b) fırlanma momentinin sabitliyi metodu
M = const (şək. 2.4,
b).
Reoloji tədqiqatlar zamanı iki metodun birləşdirilməsi çox səmərəlidir. Bunu elə etmək
lazımdır ki, tam strukturlu materialların özlü-elastik xassələri М = const metodu ilə, dağılma
prosesləri və müəyyənləşdirilmiş axın rejimləri -
= const metodu ilə öyrənilsin.
Reoloji xarakteristikaların hesablanması metodikası məhsulun struktur vəziyyətinin iki
halından hər biri üçün spesifik cəhətlərə malikdir.
Dağılmamış quruluş sahəsində elastiklik modulunu, ən yüksək özlülüyü və
deformasiyanın inkişaf xarakterini müəyyən edirlər. Ölçməni quruluşun tiksotrop bərpasından
sonra həyata keçirirlər. Deformasiyanın həcmi cihazın göstəriciləri əsasında hazırlanır. Təcrübəni
yerdəyişmənin gərginlik həddinə nisbətən aşağı olan şəraitdə, deformasiyanın qeydə alınma
intervalı 10-20 s olduqda aparılır.
Axın əyrisi üzrə quruluşun uçqunşəkilli dağılması sahəsinə keçən zaman statik τ
s
və
dinamik
θ
0
yerdəyişmə gərginliyinin son həddini, plastik özlülüyü η
pl
və effektiv özlülüyün η
ef
sürət qradientindən
və ya yerdəyişmə gərginliyindən τ asılılığını müəyyən edirlər. Nəticələrin
hesablanmasını bütün nöqtələrdən keçən bir axın əyrisində həyata keçirirlər. Rotorun (valın)
fırlanması onunla stəkan arasında yerləşən məhsulda daxili gərilmələrin yaranmasına səbəb olur.
Bu xətti gərilmələr yerdəyişmə qüvvələri ilə mütənasibdir, buna görə də sınaqların qrafiki və riyazi