композитный образец зерна что такое
Основные показатели качества зерна
Выемки после отбора сличают и, если они окажутся однородными, ссыпают вместе и составляют так называемый исходный образец. Если выемки будут иметь явные различия, то каждую однородную часть считают за отдельную партию зерна и на каждую из них составляют исходный образец.
В тару с исходным образцом вкладывают этикетку, на которой указывают: наименование культуры; сорт; тип; подтип; год урожая; организацию, которой принадлежит зерно; места, откуда взят образец (склад, вагон, пароход, баржа и т. д.); массу партии; дату отбора и подпись лица, отбиравшего образец.
Составление среднего образца партии зерна.
Исходный образец массой до 2 кг одновременно является и средним. Если же масса исходного образца превышает 2 кг, то из него выделяют средний образец массой около 2 кг.
Ручной способ состоит в том, что исходный образец высыпают на гладкую поверхность, разравнивают в виде квадрата и смешивают, одновременно сгребая зерно в валик двумя короткими деревянными планками со скошенным ребром. Смешивают так, чтобы зерно, захваченное с противоположных сторон квадрата, ссыпалось в середину одновременно, образуя после нескольких перемешиваний валик, затем берут зерно с концов валика и также одновременно ссыпают с обеих планок в середину. Смешивание повторяют три раза. Затем исходный образец снова разравнивают в виде квадрата и делят скошенным ребром планки по диагонали на четыре треугольника. Из двух противоположных треугольников зерно удаляют, а из двух оставшихся собирают вместе, перемешизают описанным выше способом и вновь делят на четыре треугольника, из которых два идут для последующего деления до тех пор, пока в двух треугольниках не получат примерно около 2 кг зерна, которое и будет представлять собой средний образец.
Если исходный образец был отобран от большой однородной партии зерна, например при погрузке или разгрузке судна, средний образец составляют следующим образом. В конце каждого дня погрузки или разгрузки отобранные выемки зерна смешивают на делительном аппарате или вручную, отделяют от них примерно 1/8 часть и ссыпают в отдельную тару, одновременно выделяя теми же способами около 300 г зерна для определения влажности.
Влажность определяют ежедневно, а среднюю влажность зерна вычисляют как средневзвешенное из показаний влажности за каждый день разгрузки или погрузки (повторно влажность в среднем образце не определяют). По окончании погрузки или разгрузки зерно из тары высыпают, перемешивают на делительном аппарате или вручную и выделяют около 2 кг зерна, которое и составит средний образец.
Средний образец и образец, отобранный для определения влажности, как и исходный образец, снабжают карточкой анализа.
Далее образец смешивают и из него выделяют навески для анализа.
Делитель БИС-1 (рис. 6). Дает возможность примерно в течение 30 с смешать зерно, выделить параллельно одну-две навески требуемой массы и отделить половину образца для определения объемной массы зерна.
Смешивают зерно и выделяют навески в аппарате БИС-1 на трех конусах и трех воронках, соединенных парами. Два верхних конуса имеют делительные устройства, разделяющие образец пополам, а третий нижний конус имеет две подвижные делительные ячейки, позволяющие выделять по цифровой шкале требуемые навески.
Верхняя часть прибора состоит из воронки вместимостью до 4 кг зерна, нижняя часть воронки снабжена затвором.
Зерно поступает из воронки на первый конус, распределяется на нем тонким слоем, встречая на своем пути улавливающие ячейки делительного устройства, разделяется пополам и по двум параллельно расположенным воронкам попадает на второй конус.
На втором делительном устройстве образец также смешивается и делится пополам. Выделенную половину образца по специальному отводу удаляют из делителя и используют для определения объемной массы. Оставшаяся часть образца смешивается и поступает на третий конус.
Третье делительно-смешивающее устройство состоит из конуса, воронки и двух подвижных делительных ячеек, расположенных на воронке. В результате перемещения подвижных ячеек по цифровой шкале, имеющейся на нижнем креплении делителя, выделяются необходимые для анализа навески.
Цифровая шкала рассчитана на образец зерна массой от 1,2 до 2,5 кг. Если образец имеет массу более 2,5 кг, его следует разделить пополам в том же аппарате, а затем выделить навеску.
Делительный аппарат устанавливают на устойчивом табурете. Ножки аппарата плотно привинчивают к табурету.
Рис. 6. Делитель БИС-1.
От установки делителя строго по уровню зависит точность его работы. Образец, из которого выделяют навеску, предварительно взвешивают на настольных весах. На кожухе делителя укреплена шкала; на которую нанесены показатели величины массы образца и навесок и соответствующие деления для этих навесок.
Пример. Испытуемый образец зерна имеет массу 1,5 кг. Из него надо выделить навеску в 50 г.
На пересечении линии показателей 1,5 кг и 50 г находим отметку (в данном случае это будет 14-е деление) н на ней закрепляем стрелку, перемещая нижнюю подвижную заслонку делителя при помощи прикрепленной к ней рукоятки.
Перемещая подвижную заслонку делителя и устанавливая стрелки на соответствующем делении шкалы, выделяют требуемую часть образца для составления среднесуточного образца.
Кроме того, делитель имеет боковой отвод, в который поступает половина образца, разделенного во втором устройстве, и отвод в нижней части, куда поступает остаток зерна после выделения навесок.
Если требуется только смешать и разделить образец пополам, надо закрыть подвижные заслонки делителя (поставить на «0»).
Делитель ДБ-1 (рис. 7). Предназначен для смешивания зерна, выделения из него навесок с одновременным выделением части образца для составления среднесуточного образца.
Делитель имеет приемную воронку конусной формы с шаровым затвором; смешивающее устройство, делительно-смешивающее устройство, состоящее из конуса, воронки и подвижной заслонки; большого и малого ковшей и мерки для отбора навески при определении влажности.
На корпусе (кожухе) прибора расположены дверца со смотровым окном, таблица и шкала.
Порядок работы. Образец высыпают в приемную воронку и поверхность зерна выравнивают. Устанавливают заслонку на соответствующее деление шкалы для отбора пропорциональной части зерна и составления среднесуточного образца. Заслонку устанавливают на нужное деление с учетом объема образца в зависимости от грузоподъемности автомобиля.
Поступивший в лабораторию средний образец зерна осматривают, взвешивают, регистрируют и присваивают ему порядковый номер, который проставляют в карточке анализа и во всех документах, относящихся к этому образцу.
Из среднего образца отбирают (из разных мест) навеску массой около 100 г для определения влажности и помещают ее в банку с притертой пробкой или в бутылку с пробкой.
Таков порядок отбора выемок и составления средних образцов, смешивания и выделения навесок зерна для всех культур, кроме кукурузы в початках.
Виды и применение композитных материалов
Композитные материалы (КМ) – это «супер-вещества», которые получают соединением двух и более компонентов. Компоненты в существенной степени отличаются друг от друга по своим свойствам. Сочетание их приводит к тому, что образуются новые материалы с уникальными свойствами, отличными от исходного сырья. То есть это суперновые материалы, вобравшие в себе, все лучшее от родителей.
Структура композитных материалов
Композитные соединения состоят из двух основных частей. Первая – это матрица, вторая – это наполнитель. Новые композитные вещества превосходят привычно используемые материалы по прочностным, механическим характеристиками и выгодно отличаются по массе, имея легкий вес.
Для примера композитных материалов можно привести клееную фанеру.
По своей структуре композитные материалы можно разделить на несколько групп:
Волокнистые композиты – это материалы, улучшение свойств которых производится волокнами или нитевидными кристаллами. Например, кирпич с соломой. Незначительное введение добавки наполнителя приводит к появлению новых, уникальных свойств.
А, к примеру, добавка электропроводящих волокон придает материалу новое свойство – проводить электрический ток.
Если композитный материал имеет слоистую структуру, то в нем матрица и наполнитель располагаются слоями. Примером можно привести стекло, покрытое слоями полимерных пленок.
Другие представители композитных материалов имеют структуру, которая представлена матрицей и наполненными ее частицами, отличающимися по размерам.
Полимерные композитные материалы
Полимерные композитные материалы (ПКМ), имеют в качестве своей базы полимерную основу-матрицу. Это самый многочисленный вид КМ. Их применение позволило значительно снизить вес и улучшить эксплуатационные характеристики многих вещей. Так, к примеру, применение ПКМ при изготовлении искусственного спутника земли привело к снижению его веса, а облегчение на 1 кг дает экономию в 1000 долларов.
Стеклопластики
Полимерные композиты, армирование которых проводят стеклянными волокнами. Данные волокна получают формированием при нагревании неорганического стекла. В качестве матрицы выступают фенольные, эпоксидные смолы или термопластичные полимеры.
Материалы характеризуются: прозрачностью к радиоволнам, прочностью и электроизоляцией, низкой теплопроводностью.
Стеклопластики – это дешевый и доступный материал, его применяют в приборостроении, судостроении, строительстве, при изготовлении спортивных товаров.
Углепластики
В данных КПМ наполнителями служат углеродсодержащие волокна, которые «добывают» из натуральных или искусственно созданных волокон.
Матрицей также служит термореактивный или термопластичный полимер.
Преимущества: низкая плотность, высокий коэффициент упругости, они легкие по массе, но в тоже время очень прочные, хорошо проводят электрический ток.
Применяются в авио-, машино- и ракетостроении, а также при производстве космической техники, спортивных товаров, медицинских протезов.
Боропластики
Матрица – термореактивный полимер.
Наполнитель – борные волокна, борные жгуты.
Борные волокна имеют большую прочность при сжатии, чем волокна других материалов. Поэтому и получаемые с их использованием материалы обладают отличными прочностными, износостойкими характеристиками, а также характеризуются инертностью к агрессивным средам. Но в тоже время, им свойственна хрупкость, что вводит определенные ограничения на использование.
Есть у данных ПКМ еще один минус – высокая цена, по данной причине область их использования достаточно узкая. Применяются главным образом только при изготовлении деталей, которые используются при высокой нагрузке и требует высокой надежности.
Органопластики
Основа – преимущественно используют эпоксидные, полимерные, фенольные смолы.
Отличаются низкой плотностью, легкостью. Имеют высокую прочность. Отличное сопротивление к ударам, а также устойчивость к динамическому воздействию, нагрузкам. Но при всем при этом их прочность при изгибе и сжатии мала.
Применяются при машино-, авио-, судостроении, космической и авиационной технике, производстве спорт инвентаря и радиоэлектроники.
Полимеры наполненные порошками
В наше время применяют дешевые наполнители, такие как каолин, для термопластичной/термополимерной матрицы. Данные соединения используют для изготовления электроизоляционных материалов, труб. Сажу применяют для наполнения при изготовлении резин.
Текстолиты
Это полимерные материалы, имеющие слоистую структуру и применяемые для изготовления, например кухонных поверхностей, в качестве армирующего элемента используют ткани.
Композитные материалы с металлической матрицей
Название «материалы с металлической матрицей» говорит само за себя. Матрица – металл. Это может быть никель, или алюминий, или медь. Так как мы говорим о композиционных материалах, то нужно указать и наполнитель, в качестве которого применяют волокна. Главное условия при их выборе, они не должны растворяться в матрице. Упрочнение металла за счет использования наполнителей придает ему новые свойства – повышается жаростойкость и прочность. К примеру, алюминий можно использовать при температуре 250-300 0 С, а если провести его армирование волокнами бора, то температурные рамки расширяется до 450-500 0 С.
Композитные материалы на основе керамики
Не все волокна для керамики «одинаково полезны», но, тем не менее, применение некоторых из них дает возможность получить материалы с повышенной прочностью.
Использование металлических волокон позволяет незначительно увеличить сопротивление растяжению и повысить стойкость к тепловому воздействию.
Применение в качестве, наполняющих частиц – дисперсных металлических добавок, дает возможность получить керметам – материал с повышенной теплопроводностью и стойкостью к термоударам.
Из данных материалов изготавливают части, детали электропечей, газовых турбин, ракетной и реактивной техники, а также режущие инструменты.
Композиционные материалы – это улучшенные соединения, это как валенки с калошами и тепло, и ноги не промокают.
Два ключевых момента, которые нужно знать о чудо композитных материалах:
Некоторые методы изготовления продуктов из композитов
Прошлый свой пост я посвятил истории композитных материалов. Я продолжаю занимать свой досуг этой теме и сегодня хочу рассказать немного о терминах и технологиях прототипирования с использованием полимерных композитов. Если вам нечем заняться длинными зимними вечерами, то вы всегда можете смастерить из углепластиковой ткани сноуборд, корпус для мотоцикла или чехол на смартфон. Конечно, процесс может в итоге выйти дороже, нежели покупка готового продукта, но интересно что-то мастерить своими руками.
Под катом — обзор методов изготовления изделий из композитных материалов. Буду вам благодарен, если в комментариях вы меня дополните, чтобы в результате получился более полный пост.
Композиционный материал создается минимум из двух компонентов с четкой границей между ними. Есть слоистые композитные материалы — например, фанера. Во всех же других композитах можно разделить компоненты на матрицу, или связующее, и армирующие элементы — наполнители. Композиты обычно разделают по виду армирующего наполнителя или по материалу матрицы. Подробнее об использовании композитов вы можете прочитать в посте История композиционных материалов, а эта публикация посвящена методам изготовления продуктов из композитов.
Ручное формование
В случае с изготовлением изделий единичными экземплярами наиболее распространенным методом является ручное формование. На подготовленную матрицу наносится гелькоут – материал для получения хорошей отделки на внешней части армированного материала, позволяющий также подобрать цвет для изделия. Затем в матрицу укладывается наполнитель – например, стеклоткань – и пропитывается связующим. Удаляем пузырьки воздуха, ждем, пока все остынет, и дорабатываем напильником – обрезаем, высверливаем и так далее.
Этот метод широко используется для создания деталей корпуса автомобилей, мотоциклов и мопедов. То есть для тюнинга в тех случаях, когда он не ограничивается наклейкой пленки «под карбон».
Напыление
Напыление не требует раскроя стекломатериала, но взамен нужно использование специального оборудования. Данный метод часто используется для работы с крупными объектами, такими как корпусы лодок, автотранспорт и так далее. Точно так же, как и в случае с ручным формованием, сначала анносится гелькоут, затем стекломатериал.
RTM (инжекция)
При методе инжекции полиэфирной смолы в закрытую форму используется оснастка из матрицы и ответной формы – пуансона. Стекломатериал укладывается между матрицей и ответной формой, затем в форму под давлением вливается отвердитель – полиэфирная смола. И, конечно, доработка напильником после отверждения – по вкусу.
Вакуумная инфузия
Для метода вакуумной инфузии необходим пакет, в котором с помощью насоса создается вакуум. В самом пакете располагается армирующий материал, поры которого после откачки воздуха заполняются жидким связующим.
Пример метода — для изготовления скейтборда.
Намотка
Метод намотки композитов позволяет сделать сверхлегкие баллоны для сжатого газа, для чего используют РЕТ-лейнер, подкачанный до 2-5 атмосфер, а также композитные трубы, используемые в нефтедобывающей отрасли, химической промышленности и в коммунальном хозяйстве. Из названия легко понять, что стеклоткань наматывают на подвижный или неподвижный объект.
На видео — процесс намотки стеклоткани на баллон.
Пултрузия
Пультрузия – это “протяжка”. При этом методе происходит непрерывный процесс протягивания композиционного материала сквозь тянущую машину. Скорость процесса составляет до 6 метров в минуту. Волокна пропускаются через полимерную ванну, где пропитываются связующим, после чего проходят сквозь преформовочное устройство, получая окончательную форму. Затем в пресс-форме материал нагревается, и на выходе мы получаем окончательный затвердевший продукт.
Процесс производства шпунтовых свай методом пултрузии.
Прямое прессование
Изделия из термопластов изготавливают в пресс-формах под давлением. Для этого используют высокотемпературные гидравлические прессы с усилием от 12 до 100 тонн и максимальной температурой около 650 градусов. Таким способом делают, например, пластиковые ведра.
Автоклавное формование
Автоклав необходим для проведения процессов при нагреве и под давлением выше атмосферного с целью ускорить реакцию и увеличить выход продукта. Внутрь автоклава помещаются композитные материалы на специальных формах.
Продукты из композитов
Композитные материалы широко используются в авиастроении. Например, Solar Impulse построен из них.
Если у вас появились дополнения, то обязательно напишите о них в комментариях. Спасибо.
Ликбез по композитным материалам (4 фото)
Постоянное развитие техники требует появления и материалов, разработанных с учетом обновленных требований к ним. Рассматривать современные материалы просто как «что-то из чего сделано всё» совсем безграмотно даже для человека, малосвязанного с материаловедением. Новые материалы могут изготавливаться по «классической технологии», а могут использоваться и иные подходы для достижения поставленных целей. Одним из таких подходов является создание композитов.
Что такое композитный материал
Классический композитный материал изготавливается из совершенно разных компонентов и объединить можно материалы с диаметрально противоположными свойствами. Например, если мы имеем хрупкий материал, то объединив его с материалом упругим, мы можем получить сразу несуществующий ранее образец с феноменальными свойствами. Упругий материал можно вплавить в виде сетки в толщу основного материала и тем самым армировать эту конструкцию. В итоге мы сохраним высокую твердость хрупкого материала и получим рост пластичности композита.
Объединять можно самые разные группы материалов. Органические и неорганические, металлы и неметаллы, полимеры и мономеры, полимеры и воздух, и все возможные и невозможные сочетания, которые сложно даже себе представить. Этих материалов не обязательно должно быть два. В общей конструкции можно объединить сразу множество материалов, если получится сделать это физически.
Что такое матрица, а что такое набивка
Традиционно композиты имеют такие структурные элементы, как матрица и набивка. В разных источниках их называют по-разному, но смысл от этого не меняется.
Как разрабатывается композитный материал
Разработка композита начинается с того, что перед инженером-материаловедом ставится техническое задание, в котором обозначены все требуемые параметры нового материала.
Логика строится весьма простым образом. Для того, чтобы получить новые свойства, нужно как-то увязать в единую логику материалы, обладающие и тем, и тем физическим или механическим свойством.
Дальше проводится большая работа по анализу возможных сочетаний, ну а затем следует отработка технологии и испытания. В процессе испытаний часто всплывает множество комичных моментов.
На пример горных велосипедов можно проанализировать логику внедрения технологии по применению углепластика или карбона.
Велосипедисту нужна прочная рама, которая будет обладать минимальной массой, но при этом останется прочной. Для того, чтобы добиться такого эффекта рационально взять что-то очень прочное и что-то очень легкое. Примерно по такой логике и начали использовать сверхпрочные углеродные усы для армирования. Но эти усы сами по себе гнутся в руках как веревка! Поэтому, их нужно как-то удержать «в форме рамы». Для этого усы закладываются по длине всей велосипедной рамы, а сверху заливаются матрицей из любого пластика с подходящими свойствами.
Чуть выше мы отметили, что такие работы бывают веселыми. Первые велосипеды из углепластика плавились от яркого солнца в жаркую погоду. При этом цена была их огромная. Инженеры не предполагали, что велосипед будет использоваться в таких условиях и применили в качестве матрицы пластик, не способный выдерживать окружающую температуру. Так, велосипед, покрашенный черной краской и оставленный на солнце, стекал как шоколадка.
Главная проблема композитов
Согласитесь, не очень хорошо получится, если в какой-то момент матрица отделится от набивки. Например, если представить себе железобетонный дом, то по этой логике может остаться стоять арматура, а весь бетон сдует ветром. Или представьте себе, что материал матрицы будет медленно разъедать армирующие волокна. Очевидно, что это станет причиной деградации свойств. Подобные ситуации совершенно недопустимы!
Именно поэтому главная проблема при разработке заключается в том, что нужно увязать разные материалы без вреда для них. Адгезия матрицы и набивки должны быть максимальны, а химическая активность сопоставима.
Композитные или композиционные?
Когда мы говорим про композиты, часто всплывает и понятие «композиционные материалы«. Оно хоть и является схожим по физическому смыслу, но не является синонимом.