Estudio experimental sobre las propiedades mecánicas de fricción, colisión y compresión de tubérculos de chufa
Autores: Zhang, Shengwei; Fu, Jun; Zhang, Ruiyu; Zhang, Yan; Yuan, Hongfang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Estudio experimental sobre las propiedades mecánicas de fricción, colisión y compresión de tubérculos de chufa
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas Generales
Palabras clave
Propiedades mecánicas
Tubérculos de chufa
Contenido de humedad
Material de contacto
Variedad
Dirección de compresión
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 23
Citaciones: Sin citaciones
Las propiedades mecánicas de los materiales agrícolas pueden proporcionar la base para el diseño y la optimización de maquinaria agrícola. Actualmente hay muy pocos estudios sobre las propiedades mecánicas de los tubérculos de chufa, lo cual no es propicio para el diseño y desarrollo de maquinaria para su cosecha y procesamiento. Para obtener los parámetros mecánicos de los tubérculos de chufa, este estudio investigó los efectos de la variedad (Zhong Yousha 1 y Zhong Yousha 2), contenido de humedad (8%, 16%, 24%, 32% y 40%), material de contacto (acero, aluminio, metacrilato y poliuretano), altura de liberación (170 mm, 220 mm, 270 mm y 320 mm), velocidad de carga (5 mm/min, 10 mm/min, 15 mm/min y 20 mm/min), dirección de compresión (vertical y horizontal) en las propiedades mecánicas de fricción, colisión y compresión de los tubérculos. Los resultados fueron los siguientes: Tanto el contenido de humedad como el material de contacto tuvieron un efecto significativo (< 0.01) en el coeficiente de fricción deslizante (0.405-0.652) de los tubérculos; tanto la variedad como el contenido de humedad tuvieron un efecto significativo (< 0.01) en el ángulo de reposo (27.96-36.09 grados); el material de contacto, el contenido de humedad, la altura de liberación y la variedad tuvieron un efecto significativo (< 0.01) en el coeficiente de recuperación de colisión (0.376-0.672) de los tubérculos; la variedad, la velocidad de carga, el contenido de humedad y la dirección de compresión tuvieron efectos significativos (< 0.01) en la fuerza de daño (87.54-214.48 N), deformación (1.25-6.12 mm) y energía de daño (82.38-351.08 mJ) de los tubérculos; solo el contenido de humedad y la dirección de compresión tuvieron efectos significativos (< 0.01) en el módulo elástico aparente (12.17-120.88 MPa) de los tubérculos. Los resultados de este estudio pueden proporcionar una referencia para el diseño y optimización de maquinaria para la cosecha y procesamiento de tubérculos de chufa.
Descripción
Las propiedades mecánicas de los materiales agrícolas pueden proporcionar la base para el diseño y la optimización de maquinaria agrícola. Actualmente hay muy pocos estudios sobre las propiedades mecánicas de los tubérculos de chufa, lo cual no es propicio para el diseño y desarrollo de maquinaria para su cosecha y procesamiento. Para obtener los parámetros mecánicos de los tubérculos de chufa, este estudio investigó los efectos de la variedad (Zhong Yousha 1 y Zhong Yousha 2), contenido de humedad (8%, 16%, 24%, 32% y 40%), material de contacto (acero, aluminio, metacrilato y poliuretano), altura de liberación (170 mm, 220 mm, 270 mm y 320 mm), velocidad de carga (5 mm/min, 10 mm/min, 15 mm/min y 20 mm/min), dirección de compresión (vertical y horizontal) en las propiedades mecánicas de fricción, colisión y compresión de los tubérculos. Los resultados fueron los siguientes: Tanto el contenido de humedad como el material de contacto tuvieron un efecto significativo (< 0.01) en el coeficiente de fricción deslizante (0.405-0.652) de los tubérculos; tanto la variedad como el contenido de humedad tuvieron un efecto significativo (< 0.01) en el ángulo de reposo (27.96-36.09 grados); el material de contacto, el contenido de humedad, la altura de liberación y la variedad tuvieron un efecto significativo (< 0.01) en el coeficiente de recuperación de colisión (0.376-0.672) de los tubérculos; la variedad, la velocidad de carga, el contenido de humedad y la dirección de compresión tuvieron efectos significativos (< 0.01) en la fuerza de daño (87.54-214.48 N), deformación (1.25-6.12 mm) y energía de daño (82.38-351.08 mJ) de los tubérculos; solo el contenido de humedad y la dirección de compresión tuvieron efectos significativos (< 0.01) en el módulo elástico aparente (12.17-120.88 MPa) de los tubérculos. Los resultados de este estudio pueden proporcionar una referencia para el diseño y optimización de maquinaria para la cosecha y procesamiento de tubérculos de chufa.