专利名称：基于轴向压缩量的挂面弯曲折断率测定方法及测定仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及挂面检测领域，尤其涉及挂面弯曲折断率的测定方法及其测定仪。
背景技术：
挂面是深受我国人民喜爱的传统食品，消费量大，生产企业众多，在国民经济中占有 重要地位，与人民生活密切相关。随着城市居民生活节奏的加快和农村居民生活条件的改 善，挂面作为一种方便、可口、营养、健康的主食品，具有广阔的发展前景。
在挂面产品的质量方面，现行的行业标准是LS/T3212-1992《挂面》和LS/T3213-1992 《花色挂面》以及《手工面》LS/T3214-1992，主要质量标准指标有水分、酸度、不整齐 度、弯曲折断率、熟断条率、烹调损失率等。从行业标准可以看到，挂面弯曲折断率是挂 面的重要理化指标之一。行业标准中规定， 一级品的弯曲折断率小于等于5.0%， 二级品的 弯曲折断率小于等于15. 0%。弯曲折断率定义为挂面作弓形弯曲未达到规定角度折断根数占 试样根数的百分率，用以判断挂面的内在质量。在行业标准中规定弯曲断条率测定方法是-抽取挂面20根，截成180咖，分别放在标有厘米刻度和角度的平板上，用左手固定零位端， 右手缓缓沿水平方向向左移动，使挂面弯曲成弧形，未到规定的弯曲角度折断，即为弯曲 折断条。当挂面厚度大于0.9,时，规定弯曲角度大于等于25° ;当挂面厚度小于等于 0.9mm，规定弯曲角度大于等于30° 。弯曲折断率计算方法是20根试样中弯曲折断的挂 面根数与20根试样之比的百分比。在现行行业标准中，挂面弯曲折断率的检测是用徒手测 量法，由于用力不均，抖动等因素影响测定准确性；挂面端部弯曲转角是挂面弯曲端部的 切线角，端部弯曲转角读取采用的是目测法， 一般很难判别读取端部弯曲转角值，给目测 读^fr^fm^WI。 tttJ，未I^L1T存业标准的挂面弯曲折断率测定仪器和基 于轴向压縮量的挂面弯曲折断率测定方法的报道。

发明内容
本发明的目的是为了解决目前挂面弯曲折断率检测中弯曲的端部转角目测读数困难和 徒手操作测量准确性低等不足，提供了一种简单易操作的基于轴向压縮量的挂面弯曲折断 率测定方法及其测定仪。
本发明测定方法采用的技术方案是采用如下步骤先抽取一定根数的挂面，截成规定 的长度，分别固定在静支撑挡板和动支撑挡板之间。再起动电机，带动无级变速装置和螺 母螺杆，推动动支撑挡板使挂面产生轴向压縮失稳弯曲；由横式数显标尺读取轴向压縮量大小。当动支撑挡板的轴向压缩量未达到规定值轴向压縮量时挂面折断，即为弯曲折断条； 将弯曲折断条根数与抽取的一定根数之百分比即为挂面弯曲折断率。
本发明测定仪采用的技术方案是将挂面的零位端固定在底座上的静支撑挡板上；在 挂面的零位端的横向固定横式数显标尺，竖向安装可移式竖式数显标尺及挠度测量指针， 动支撑挡板安装在横式数显标尺上，将挂面的移动端固定在动支撑挡板上；动支撑挡板通 过螺母螺杆连接无级变速装置，无级变速装置连接电机。
本发明运用材料力学压杆稳定原理和大挠度理论以及应力等价原理，建立了轴向压縮 量与端部转角、中点最大挠度和压力之间的关系；在此基础上，建立了基于轴向压缩量的 挂面弯曲折断率测定方法及其测定仪，当动支撑挡板的轴向压縮量(位移)达到规定值挂 面未断，则该根挂面弯曲折断测试合格；而未达到规定值挂面折断，则该根挂面弯曲折断 测试不合格。其有益效果是-
1、 根据挂面的宽度可选择静支撑挡板和动支撑挡板上固定挂面的测量槽。
2、 通过选择静支撑挡板和动支撑挡板上固定挂面的测量槽数，可实现多根挂面的同时 测试。
3、 通过改变挂面放置的位置，可实现水平面内测试或垂直面内测试。
4、 通过选择静支撑挡板和动支撑挡板上固定挂面的测量槽的形状，可实现各种形状挂 面的测试。
5、 通过静支撑挡板处的角度刻度尺，按现行标准实现端部的弯曲角度测定，评定挂 面的弯曲折断率。
6、 实现仪器测定，准确测定挂面的弯曲折断率，测量更科学、精度更高。


图i是本发明装置的结构连接示意图。
图中l.底座；2.静支撑挡板；3.横式数显标尺；4.挂面；5.镜子；6.动支撑挡板； 7.螺母螺杆；8.无级变速装置；9.电机；10.竖式数显标尺及挠度测量指针。
具体实施例方式
如图1所示，挂面4的弯曲折断工作部件是由使挂面4产生压杆失稳弯曲的一组静支 撑挡板2和动支撑挡板6组成。静支撑挡板2和动支撑挡板6设置在底座1上。将挂面4 的零位端固定在静支撑挡板2上；在挂面4的零位端的横向固定横式数显标尺3，竖向安装 可移式竖式数显标尺及挠度测量指针10，动支撑挡板6安装在横式数显标尺3上，将挂面4的移动端固定在动支撑挡板6上；动支撑挡板6通过螺母螺杆7连接无级变速装置8，无 级变速装置8连接电机9。在静支撑挡板2处设有角度刻度线。在底座1后方设置镜子5， 使横式数显标尺3、竖式数显标尺及挠度测量指针10、角度刻度线以及挂面4投影到镜子5 上。通过横式数显标尺3、竖式数显标尺及挠度测量指针10、角度刻度线在镜子5上的投 影，分别目测读取挂面4的轴向压缩量、最大弯曲挠度和端部转角值。其中的竖式数显标 尺及挠度测量指针10横向超过挂面4弯曲的中点，其延伸处组成最大挠度的测量系统。
随机抽取一定根数的挂面4，截成规定的长度，分别放在测定仪的静支撑挡板2和动支 撑挡板6之间，并使静支撑挡板2和动支撑挡板6上固定挂面4的测量槽之间距离等于挂 面4的长度。起动电机9，电机9带动无级变速装置8和螺母螺杆7，螺母螺杆7推动动支 撑挡板6使挂面4产生轴向压縮失稳弯曲。螺母螺杆7推动动支撑挡板6的速度最小为 0. 01mm/s，螺母螺杆7推动的动支撑挡板6的轴向压缩量(位移)分辨率为0. Olmra。由横 式数显标尺3读取该轴向压縮量大小。当动支撑挡板6的轴向压縮量(位移)未达到挂面4 规定值轴向压縮量时，挂面4便弯曲折断了，即折断的挂面4为弯曲折断条。不同厚度和 长度挂面4的轴向压縮量规定值是不同的。当挂面4折断时，由竖式数显标尺及挠度测量 指针10读取挂面4的最大弯曲挠度、通过角度刻度线读取端部转角值评定挂面4的弯曲折 断率。弯曲折断率计算方法为弯曲折断条的挂面根数与刚开始抽取的一定根数的挂面数之 比的百分比。
静支撑挡板2与动支撑挡6之间在0 300mm变化，适用各类挂面，长度300mm以下等 截面的各种形状挂面，用于水平面内测试，根据挂面4放置的方位，也可以在垂直面内测 试挂面弯曲折断率；也可以按现行标准通过测定端部的弯曲角度来评定挂面的弯曲折断率； 适用于多根挂面的同时测试。
^^w^^ffl^^ffi^^m^^^r^^mraoE力之间的关系分别为
^脊 ，。)),1 = ~~^~~，丄-4(F(;"》2，其中^sirA, So为挂
Z "三，。)Z F (二 a) 2 2
2 2
面端部转角，a)是第一类完全椭圆积分，")第二类完全椭圆积分，W^为最大 挠度，Al为轴向压缩量，l为挂面长度，P为屈曲后压力，Pcr为屈曲临界压力。WU/1、
P/Pcr、 Al/1三个比值都是无量纲量，w ax/l、 P/Pcr、 Al/1都与挂面的弹性模量、截面尺 寸、形状无关，仅仅与挠曲线的端部转角eo有关，但应满足挂面4具有弹性和长度方向等 截面的分析前提条件。利用三者关系，通过测定一定数量挂面4动端部轴向压縮量大小能达到规定值的根数，评判挂面质量。同时根据应力相等原理由现行标准变换出其他长度挂 面的质量评判值。
合格挂面4两端部之间的轴向压縮量大小判定值与现有的行业标准方法判定值之间的 关系如下表1所示，表1中给出不同长度和不同厚度挂面4的质量评判值，其中长度180 mm、 厚度〉0. 9咖，端部转角e o评判值25° ;长度180 mm、厚度《0. 9咖，端部转角e 0评 判值30° ，是现行行业标准规定的评判值，其它都是根据现行行业标准按照压杆大挠度理 论和应力等价原理导出的评判值。表l中参数适用于等截面、质地均匀一致的挂面4，不受 挂面4宽度和形状和组分的影响。
表1最大挠度与轴向压缩量和端部转角之间关系
挂面厚度67Sso210180150120100卯
〉0.9端部转角& (o)》29》25》21》14
轴向压縮量zl/》13.27》8.50》5.01》2.64》1.50礼17
最大挠度wM (mm)》32.94》24.51》17.26》11.23》7.73》6.47
《0.9端部转角& (°)》35》30》20》16.5
轴向压縮量J/》19.27》12.14》7.09》3.62》2.06礼55
最大挠度w腐6mn J》39.26》29.15》20.42》13.17》9.09》7.45
下面通过7个实施例对本发明再作详细说明:
实施例1
挂面4长度为180ran的弯曲断条率测定方法，随机抽取挂面20根，截成180咖，分别
量槽之间距离等于挂面4的长度(180mm)，通过电机9、无级变速装置8和螺母螺杆7推动 动支撑挡板6使挂面4产生轴向压缩失稳弯曲，当动支撑挡板6的轴向压縮量(位移)未 达到规定值轴向压縮量折断，即为弯曲折断条。当挂面4厚度大于0.9ram时，规定轴向压 縮量大于等于8. 50mm (等价于现行标准的弯曲角度大于等于25° );当挂面4厚度小于等 于0.9mm，规定轴向压縮量大于等于12.14mm(等价于现行标准的弯曲角度大于等于30。)。 弯曲折断率计算方法为20根试样中弯曲折断的挂面4根数与20根试样之比的百分比。 实施例2
挂面4长度为210腿的弯曲断条率测定方法，随机抽取挂面20根，截成210mm，分别放在测定仪的静支撑挡板2和动支撑挡板6之间，并使静支撑挡板2和动支撑挡板6上测 量槽之间距离等于挂面的长度(210mm)，通过电机9、无级变速装置8和螺母螺杆7推动动 支撑挡板6使挂面4产生轴向压縮失稳弯曲，当动支撑挡板6的轴向压縮量(位移)未达 到规定值轴向压缩量折断，即为弯曲折断条。当挂面4厚度大于0.9mm时，规定轴向压縮 量大于等于13.27mm (相当于弯曲角度大于等于29° );当挂面4厚度小于等于0. 9mm,规 定轴向压縮量大于等于19.27mm (相当于弯曲角度大于等于35。)。弯曲折断率计算方法为 20根试样中弯曲折断的挂面4根数与20根试样之比的百分比。 实施例3
挂面4长度为150nim的弯曲断条率测定方法，随机抽取挂面20根，截成150mm,分别 放在测定仪的静支撑挡板2和动支撑挡板6之间，并使静支撑挡板2和动支撑挡板6上测 量槽之间距离等于挂面4的长度(150mm)，通过电机9、无级变速装置8和螺母螺杆7推动 动支撑挡板6使挂面4产生轴向压縮失稳弯曲，当动支撑挡板6的轴向压缩量(位移)未 达到规定值轴向压縮量折断，即为弯曲折断条。当挂面4厚度大于0.9mm时，规定轴向压 縮量大于等于5.01ram(相当于弯曲角度大于等于2r );当挂面4厚度小于等于0. 9mm，规 定轴向压缩量大于等于7.09mm (相当于弯曲角度大于等于25° )。弯曲折断率计算方法为 20根试样中弯曲折断的挂面4根数与20根试样之比的百分比。 实施例4
挂面4长度为120,的弯曲断条率测定方法，随机抽取挂面20根，截成120mm，分别 放在测定仪的静支撑挡板2和动支撑挡板6之间，并使静支撑挡板2和动支撑挡板6上测 量槽之间距离等于挂面的长度(120nim)，通过电机9、无级变速装置8和螺母螺杆7推动动 支撑挡板使挂面4产生轴向压縮失稳弯曲，当动支撑挡板6的轴向压缩量(位移)未达到 Jt^tWJffi^ffffT^l^TffilW^rBMWT"厚度大于0.9mm时，规定轴向压縮量 大于等于2.64mm (相当于弯曲角度大于等于17。)；当挂面4厚度小于等于0. 9mm，规定轴 向压縮量大于等于3.62mm (相当于弯曲角度大于等于20° )。弯曲折断率计算方法为20根 试样中弯曲折断的挂面4根数与20根试样之比的百分比。 实施例5
挂面4长度为90咖的弯曲断条率测定方法，随机抽取挂面20根，截成90mm，分别放 在测定仪的静支撑挡板2和动支撑挡板6之间，并使静支撑挡板2和动支撑挡板6上测量 槽之间距离等于挂面4的长度(90mra)，通过电机9、无级变速装置8和螺母螺杆7推动动 支撑挡板6使挂面4产生轴向压縮失稳弯曲，当动支撑挡板6的轴向压縮量(位移)未达到规定值轴向压缩量折断，即为弯曲折断条。当挂面4厚度大于0. 9mm时，规定轴向压縮 量大于等于1.17imi (相当于弯曲角度大于等于13° );当挂面4厚度小于等于0. 9mm，规定 轴向压縮量大于等于1.55腿(相当于弯曲角度大于等于15° )。弯曲折断率计算方法为20 根试样中弯曲折断的挂面4根数与20根试样之比的百分比。 实施例6
挂面4长度为180鹏的弯曲断条率测定方法，随机抽取挂面20根，截成180鹏，分别 放在测定仪的静支撑挡板2和动支撑挡板6之间，并使静支撑挡板2和动支撑挡板6上测 量槽之间距离等于挂面的长度(180mm)，通过电机9、无级变速装置8和螺母螺杆7推动动 支撑挡板6使挂面4产生轴向压縮失稳弯曲，利用静支撑挡板2处的角度刻度尺测定挂面 端部弯曲角度，当挂面4端部弯曲角度未到规定的弯曲角度折断，即为弯曲折断条。当挂 面4厚度大于0. 9mm时，规定弯曲角度大于等于25° ;当挂面4厚度小于等于0. 9mra，规 定弯曲角度大于等于30° 。弯曲折断率计算方法20根试样中弯曲折断的挂面根数与20 根试样之比的百分比。长度210、 150、 120、 90mm挂面4规定的弯曲角度分别同实施例l-5。 实施例7
在上述的实施例1-6中，利用竖式数显标尺及挠度测量指针10,测定弯曲挂面4的中 点的最大挠度。也可以用最大挠度评价弯曲折断率，最大挠度与轴向压缩量和端部转角之 间关系如表l。
挂面4其它长度的弯曲断条率测定方法，运用材料力学压杆稳定原理和大挠度理论以及 应力等价原理，计算出该长度时的轴向压縮量(或最大挠度，或端部转角)评定值。
权利要求
1、一种基于轴向压缩量的挂面弯曲折断率测定方法，其特征是米用如下步骤A、抽取一定根数的挂面(4)，截成规定的长度，分别固定在静支撑挡板(2)和动支撑挡板(6)之间；B、起动电机(9)，带动无级变速装置(8)和螺母螺杆(7)，推动动支撑挡板(6)使挂面(4)产生轴向压缩失稳弯曲；由横式数显标尺(3)读取该轴向压缩量大小；C、当动支撑挡板(6)的轴向压缩量未达到规定值轴向压缩量时挂面(4)折断，即为弯曲折断条；弯曲折断条根数与抽取的挂面(4)一定根数之百分比即为挂面(4)弯曲折断率。
2、 根据权利要求1所述的一种基于轴向压縮量的挂面弯曲折断率测定方法，其特征是 步骤A中静支撑挡板(2)与动支撑挡板(6)之间在0 300ram变化。
3、 根据权利要求1所述的一种基于轴向压縮量的挂面弯曲折断率测定方法，其特征是 步骤B中推动动支撑挡板(6)的速度最小为0.01mm/s。
4、 根据权利要求1所述的一种基于轴向压縮量的挂面弯曲折断率测定方法，其特征是 步骤C中当挂面(4)折断时，由竖式数显标尺及挠度测量指针(10)读取挂面(4)的最 大弯曲挠度、通过角度刻度线读取端部转角值评定挂面(4)的弯曲折断率。
5、 根据权利要求1或4所述的一种基于轴向压縮量的挂面弯曲折断率测定方法，其特 征是通过镜子(5)上的投影，目测读取挂面(4)的端部转角值。
6、 一种实现权利要求1所述的基于轴向压缩量的挂面弯曲折断率测定仪，其特征是-将挂面(4)的零位端固定在底座(1)上的静支撑挡板(2)上；在挂面(4)的零位端的 横向固定横式数显标尺(3)，竖向安装可移式竖式数显标尺及挠度测量指针(10)，动支撑 挡板(6)安装在横式数显标尺(3)上，将挂面(4)的移动端固定在动支撑挡板(6)上； 动支撑挡板(6)通过螺母螺杆(7)连接无级变速装置(8)，无级变速装置(8)连接电机(9)。
7、 根据权利要求6所述的基于轴向压縮量的挂面弯曲折断率测定仪，其特征是在静 支撑挡板(2)处设有角度刻度线。
8、 根据权利要求7所述的基于轴向压縮量的挂面弯曲折断率测定仪，其特征是在底 座(1)上方设置镜子(5)，使横式数显标尺(3)、竖式数显标尺及挠度测量指针(10)、 角度刻度线以及挂面(4)投影到镜子(5)上。
全文摘要
本发明公开了一种基于轴向压缩量的挂面弯曲折断率测定方法及测定仪，先抽取一定根数的挂面，截成规定的长度，分别固定在静支撑挡板和动支撑挡板之间。再起动电机，带动无级变速装置和螺母螺杆，推动动支撑挡板使挂面产生轴向压缩失稳弯曲；由横式数显标尺读取轴向压缩量大小。当动支撑挡板的轴向压缩量未达到规定值轴向压缩量时挂面折断，即为弯曲折断条；将弯曲折断条根数与抽取的一定根数之百分比即为挂面弯曲折断率。本发明运用材料力学压杆稳定原理和大挠度理论以及应力等价原理实现仪器测定，准确测定挂面的弯曲折断率，测量更科学、精度更高。
文档编号G01N3/00GK101451934SQ20081024315
公开日2009年6月10日 申请日期2008年12月9日 优先权日2008年12月9日
发明者松 姜, 斌 徐, 馨 徐, 栗春艳, 蔡健荣, 赵杰文, 陈章耀 申请人:江苏大学