Максимальне напруження зсуву

Реограми пластично-в'язких твердообразноє матеріалів мають складний характер з декількома характерними ділянки-ми (рис. 13.5).

Зі збільшенням напруги зсуву до точки 1 відбувається тільки пружна деформація, шари один щодо одного не пе-ремещаться, матеріал поводиться як тверде тіло, в'язкість сис-теми нескінченно велика.

величина # 952; ст (статичну максимальне напруження зсуву) ха-рактерізует перехід системи зі стану спокою в стан повільного переміщення одного шару відносно другого (повзучість) без помітного руйнування структури. Деформація стає високо-еластичної, в'язкість приймає максималь-ве значення (# 951; max) і називається пластичної або Шведовський.

величина # 952; ст. або більш поширене на практиці скоро- чення # 952; 0 - максимальне напруження зсуву незруйнованої структури, є однією з основних реологічних характе-ристик пластично-в'язких матеріалів. Під граничним на-пряжением зсуву розуміють напругу, після досягнення якого матеріал починає необоротно деформуватися (текти).

Мал. 13.5. Реологічні криві для твердообразноє систем:

Максимальне напруження зсуву
а - залежність градієнта швидкості

від напруги зсуву;

логарифма ефективної в'язкості

від напруги зсуву;

0-1 - зона пружних деформацій;

1-2 - зона початку перебігу

з найбільшою ефективної

і пластичної в'язкістю;

2-3 - початок зони лавинного

3-4 зона лавинного руйнування структури (протягом з найменшою

5 і вище - зона ньютоновского течії з постійною в'язкістю

гранично зруйнованої структури

Для більшої наочності уявімо собі кубик (рис. 13.6), який нижнім підставою приклеєний до нерухомої плоско-сті, а до верхнього основи прикладено напругу # 952 ;. У резуль-таті кубик перетвориться в ромбоедр, так як його бічні сторони зрушаться на кут # 949 ;. Цей кут називається кутом зсуву. Він зави-сит від прикладеної напруги і властивостей матеріалу.

Мал. 13.6. деформація зсуву

Максимальне напруження зсуву

Якщо напруги зсуву малі, то і кути невеликі і зникла-ють після того, як будуть зняті напруги, в цьому випадку тіло проявляє пружні властивості. Якщо докладено багато напруги-ня, виходять великі кути # 949 ;, після зняття напружень кути зсуву можуть частково зменшуватися, але не до нуля, т. Е. З'являться залишаються кути зсуву # 949; '. Напруги, при яких вони появ-ляють, називаються межею пружності і характеризують пре-ділове напруга зсуву.

Ділянка 2-3 (див. Рис. 13.5) відповідає інтенсивному (ла-винному) руйнування структури в системі. початок руйнування # 952; т означає перехід повзучості протягом з постійно змінюю-щейся в'язкістю, званої ефективної в'язкістю # 951; Еф.

Ефективна в'язкість - це підсумкова характеристика для даного напруги зсуву, що характеризує рівноважний со-стояння між процесами відновлення і руйнування струк-тури, а також орієнтації частинок в напрямку встановив-ся ламинарного потоку рідини.

Ділянка 3 4 (пряма лінія) відповідає перебігу системи з раз-рушення структурою. величина # 952; 0. відсікає на осі абсцис продовженням прямолінійного ділянки, називається динамічн-ським або бінгамовскім граничним напруженням зсуву.

величина # 952; max відповідає практично повного разруше-нию структурних елементів. В'язкість системи приймає мі-мінімальними можливе значення.

Адгезія (від лат. Adhesio - прилипання) - це зчеплення раз-нородного тел, дотичних своїми поверхнями. Вона відноситься до поверхневих властивостей харчових продуктів, голок-рает важливу роль в різних технологічних процесах, де існує контакт між продуктом і поверхнею обрабат-вающей машини, і, як правило, небажана.

На адгезію харчових мас впливають властивості ис-пользуемя сировини і особливості технології. Наприклад, адге зія дріжджового тіста залежить від способу приготування (опарне, безопарне, сорт борошна, кількість дріжджів, добавки ПАР та ін.).

До теперішнього часу природа адгезії повністю не з'ясовуємо-нена і існує кілька теорій її існування (адсорб-Ціон, термодинамічна, дифузійна, електрична, хімічна та ін.).

За адсорбційної теорії адгезія пов'язана з действи-му міжмолекулярних сил: фізичних - ван дер Ваальсових, ковалентно-іонних. При взаємодії двох тіл внаслідок броунівського руху молекул і їх перегрупування на кордоні контакту встановлюється адсорбційна одно-весіе.

Дифузійна теорія, що розвивається С. С. Воюцкая, об'єк-ясняет адгезію полімерів дифузією макромолекул в пори і тріщини металевої поверхні, а також результатом диф-фузії в аморфний шар гідроксиду, що утворюється на поверхні металу.

Згідно електричної теорії Б. В. Дерягина і Н. А. Кротова адгезія пояснюється контактної електризації на краях різнорідних тіл, т. Е. Виникненням в зоні контак-та своєрідного електричного молекулярного конденсатора, обумовленого подвійним електричним шаром.

Хімічна теорія пов'язує явище адгезії з хі-мічного активністю контактуючих тіл. У місці контакту відбувається хімічна взаємодія контактуючих ма-ріалів, в результаті якого на поверхні металу образу-ються мономолекулярний шар продуктів реакції взаємодій-наслідком.

Таким чином, хоча механізм адгезії недостатньо вивчений і не існує єдиної теорії цього процесу, кожна з вищенаведених теорій певним чином пояснює явище адгезії.

З поняттям адгезії тісно пов'язане поняття когезии. Когезия означає зв'язку всередині даного тіла. Співвідношення адгезії і когезії в значній мірі визначає умова після видалити-ня структурованих харчових мас (тісто, фарші та ін.) При порушенні їх контакту з твердою поверхнею.

У більшості випадків сили адгезії перевищують сили коге-зії і відрив від поверхні субстрату відбувається повністю або частково в обсязі адгезиву. В цьому випадку відриваються по-поверхню повністю або частково виявляється покрита адгезивом, а вид відриву називають когезійним або змішаним. Наприклад, для мучного тесту це означає прилипання частини тесту до внутрішньої поверхні різних ємностей, до деталей технологічного обладнання. Підвищена в порівнянні з когезией адгезія тіста призводить до втрат харчової сировини і зниження продуктивності устаткування.

На величину адгезії впливають різні чинники: вологість продукту, площа, тиск і тривалість контакту з поверхнею, вид поверхні, швидкість відриву і ін.

Схожі статті