Rheological characteristics of grain material with diversified humidity

Przeprowadzono testy pełzania z odciążeniem na masie ziarna ściskanej jednoosiowo w cylindrze o wymiarach φ 69,9 x 120 mm. Sprawdzono wpływ wilgotności (10-30%) na trwałe odkształcenia i właściwości lepkosprężyste badanego materiału. Stwierdzono m.in., że najwyższy moduł sprężystości był dla wilgotności 14,2-17,3%. W tym przedziale wilgotności wystąpiły największe różnice gatunkowe.The research involved creep tests with relief of grain material pressed uniaxially in a φ 69.9 x 120 mm cylinder. The effect of moisture content (10-30%) on plastic strains and viscoelastic properties of the tested material were checked. Among others, it was proved that highest elasticity coefficient value was obtained for moisture content ranging from 14.2 to 17.3%. Largest species-related differences were confirmed in this humidity range

Effect of multiple static loading on a degree of concentration and rheological properties of grain mass

Przeprowadzono eksperyment polegający na jednoosiowym statycznym i cyklicznym ściskaniu masy ziarnistej 4 gatunków (pszenica jara i ozima, jęczmień, kukurydza) o wilgotności około 14%. Zasypane do cylindra próbki ziarna poddawano wielokrotnym obciążeniom i odciążeniom (pełzanie z odciążeniem), począwszy od 40 N, a skończywszy na 220 N (0,01-0,057 MPa). Na każdym poziomie obciążenia rejestrowano całkowite odkształcenie pełzania, odkształcenie trwałe i sprężyste powrotne po zdjęciu obciążenia. Materiał po kolejnych cyklach obciążenie - odciążenie zagęszczał się coraz bardziej i zmieniały się jego właściwości reologiczne. W pracy zamieszczono przebiegi parametrów oceny w/w właściwości (modułu sprężystości, współczynnika lepkości dynamicznej) w funkcji poziomu obciążenia.An experiment was carried out involving uniaxial static and cyclical compression of granular mass of 4 species (spring and autumn wheat, barley, maize) with a moisture of approx 14%. Grain samples poured into the cylinder were put to repeated loading and unloading (creeping with unloading), starting from 40 N, and ending up with 220 N (0,01-0,057 MPa). At each loading level recording was done for total creeping deformation, permanent set and elastic strain after removing the load. The material after subsequent loading - unloading cycles became more and more compacted and its rheological properties were changing. The paper includes characteristics of assessment parameters of the above mentioned properties(modulus of elasticity, coefficient of dynamic viscosity) as a function of load level

Reologic properties of varied structure apple flesh

Przeprowadzono testy pełzania z odciążeniem na walcowych próbkach pobieranych z jabłek 3 odmian o odmiennych właściwościach strukturalnych miąższu. Zaobserwowano wyraźne zróżnicowanie wartości parametrów oceny właściwości reologicznych tych odmian. W pracy przedstawiono także uwagi dotyczące sposobu przeprowadzania testów pełzania dla materiałów roślinnych o wysokim stopniu wilgotności.Load-free creeping tests were carried out on cylindrical samples drawn from 3 species of apples, having various structural properties of flesh. Distinct differences were observed between the parameters of reologic properties of those species. Moreover, remarks regarding the procedures of creeping tests for highly humid plant material, have been given

Analysis of the geometry of Miscanthus giganteus stalk

Przeprowadzono badania nad oceną geometrii miskanta olbrzymiego. Analizie poddano zarówno całe kępy (wymiary i kształt, rozstaw roślin), jak i pojedyncze źdźbła (długość, przekrój poprzeczny międzywęźli i kolanek) na całej jego długości. Przedstawione w opracowaniu dane mogą być wykorzystane przy ocenie innych właściwości fizycznych źdźbła, a także przy projektowaniu różnych procesów technologicznych związanych ze zbiorem, rozdrabnianiem źdźbeł i zagęszczaniem rozdrobnionej masy.Researches were conducted on Miscanthus giganteus geometry evaluation. Both the whole clumps (dimensions, shape and gauge of plants) and single stalks (length, cross-section of internodes and nodes) of Miscanthus giganteus were analyzed. Data presented in this research can be used for the assessment of different physical properties of the stalk, as well as for planning different technological processes connected with harvesting, grinding stalks and thickening grinded mass

Mechanical properties of miscanthus giganteus stalk

Miskant olbrzymi należy do grupy roślin energetycznych, i jest wykorzystywany m.in. do produkcji "czystej energii". Z procesami związanymi z pozyskaniem (zbiór), jak również przetwarzaniem (rozdrabnianie, zagęszczanie) pozyskanej biomasy na cele energetyczne, wiąże się znajomość właściwości fizycznych, głównie mechanicznych rośliny. Zakres przeprowadzonych badań obejmował określenie właściwości mechanicznych badanego materiału. Uzyskane wyniki mogą zostać wykorzystane przy projektowaniu nowych, bądź ulepszaniu już istniejących procesów technologicznych.Miscanthus giganteus belongs to the group of plants used to produce energy, and among others it is used to generate "clean energy". The processes involving acquisition (harvesting) and processing (shredding, compaction) of acquired biomass for energy production purposes require knowledge of physical (mainly mechanical) properties of the plant. The scope of completed research covered determination of mechanical properties of the examined material. Obtained results may be used to design new or to improve already existing production processes

Rheological properties of high-hydrated solids of plant originRheological properties of high-hydrated solids of plant origin

Opracowanie dotyczy zagadnień reologicznych w ujęciu fenomenologicznym. Autorzy przedstawiają skrót teorii modeli mechanicznych liniowych ośrodków lepkosprężystych oraz metody reologii doświadczalnej, a także wyniki badań własnych dotyczących właściwości reologicznych różnych wysoko uwodnionych materiałów pochodzenia roślinnego (jabłek, korzeni warzyw i buraków, bulw ziemniaków). Badania przeprowadzono na skonstruowanym w tym celu stanowisku. Testy wytrzymałościowe wykonywano w ten sposób, że próbki materiału obciążano pomiędzy dwoma równoległymi płytami, przy zachowaniu stałości naprężenia (próba pełzania), rejestrując jej odkształcenie, aż do osiągnięcia stałej prędkości pełzania (tzw. pełzanie ustalone), a następnie zdejmowano obciążenie i obserwowano powrót odkształcenia, aż do momentu jego ustalenia się na stałym poziomie. Badanym obiektom przypisano model Burgersa, a parametrami oceny właściwości reologicznych były: moduł sprężystości E, współczynnik lepkości K oraz stosunek odkształcenia powrotnego do odkształcenia pełzania. Stwierdzono, że przyjęty poziom obciążeń dla różnych grup obiektów (jabłka, korzenie warzyw, korzenie buraków, bulwy ziemniaków) był prawidłowy, z punktu widzenia analizy porównawczej, gdyż stosunek odkształcenia powrotnego do odkształcenia pełzania zawierał się we wszystkich przypadkach w podobnym i znaczącym zakresie około 50-70%. W poszczególnych grupach badanych obiektów parametr K zawierał się w zakresie: dla jabłek 219-345 MPa·s, warzyw 680-1199 MPa·s, buraków 1700-1375 MPa·s, bulw ziemniaków odmiany Salto 654-855 MPa·s. Natomiast korzenie marchwi oraz buraków ćwikłowych charakteryzowały się najwyższym modułem sprężystości E.The study relates to questions of rheological formulation in phenomenological aspect. The authors present a summary of the theory of mechanical models of linear viscoelastic centres and the method of the experimental rheology, and also the results of own investigations on the rheological propriety of various high-hydrated plant materials (apples, roots: vegetables and beetroots, tubers of potatoes). The investigations were realised on a test stand designed specifically for this purpose. The strength tests were conducted by subjecting samples of the material to loading between two parallel plates, maintaining constant stress (the creep test), recording their deformation until the achievement of constant speed of the creep (socalled steady creep); then the load was removed and the return of the deformation was observed, until the moment of its stabilisation at a constant level. The Burger's model was assigned to studied objects, and the parameters of estimation the of rheological properties were the modulus of elasticity E, the coefficient of internal friction K and the ratio of the return deformation to the creep deformation. It was found that the adopted level of loads for the various groups of objects (apples, roots of vegetables, roots of red beet, tubers of potatoes) was correct from the viewpoint of comparative analysis, because the ratio of return deformation to creep deformation was in all cases within a similar and significant range of about 50-70%, and the K parameter for the particular groups of studied objects fell within the following ranges: for apples 219-345 MPa·s, for vegetables 680-1199 MPa s, beetroots 1700-1375 MPa s, tubers of potatoes of Salto variety 654-855 MPa s. The roots of carrot and red beet were characterised by the highest modulus of elasticity E

Mechanical strength of the grass blade of Miscanthus giganteus

Przeprowadzono badania wytrzymałościowe źdźbeł miskanta olbrzymiego. Wytrzymałość na zginanie zmienia się wzdłuż wysokości źdźbła wg równania σg = -22,55 + 85,75x - 5,44x2. Przebieg zmian nośności Pmax wzdłuż wysokości źdźbła można opisać zależnością: Pmax = 76,75 - 1,94x - 0,18x2. Wartości mierzonych parametrów w głównej mierze zależą od zmian przekroju poprzecznego międzywęźli.Strength tests were carried out for blades of the Miscanthus giganteous. The bending resistance changes along the height of the blade according to the equation σg = -22.55 + 85.75x - 5.44x2. The course of changes of bearing capacity Pmax along the height of the blade can be described by dependence: Pmax = 76.75 - 1.94x - 0.18x2. Values of measured parameters depend to a large extent on changes of the cross-section of interstitial sites

Impact of humidity on rheological properties of the shredded energy grass Miscanthus giganteous

Przeprowadzono badania dotyczące wpływu wielokrotnych obciążeń statycznych na stopień zagęszczenia i związane z nim zmiany właściwości reologicznych rozdrobnionego miskanta olbrzymiego o wilgotności: 7,9; 19 i 64% oraz długości sieczki 30 mm. Wyznaczono moduł sprężystości i współczynnik lepkości dynamicznej. Stwierdzono istotny wpływ zagęszczenia i wilgotności na przyjęte parametry oceny.Tests were carried out with regard to the impact of multiple static loads on the degree of compaction and related changes of rheological properties of the shredded Miscanthus giganteous with humidity of 7.9, 19 and 64% and the chaff length of 30 mm. The modulus of elasticity and the coefficient of dynamic viscosity were determined. A significant impact of compaction and humidity on the adopted parameters of evaluation was found

Influences of multiple static loads on the level of condensation and rheologic properties of the mass of oil plant seeds

W pracy przedstawiono wyniki badań polegających na jednoosiowym ściskaniu masy nasion roślin oleistych w cylindrze o wymiarach 70 x 120 mm. Testy zostały przeprowadzone na trzech gatunkach roślin oleistych, takich jak: len, rzepak, słonecznik. Próbki nasion były poddawane wielokrotnym obciążeniom i dociążeniom. Zakres obciążeń mieścił się w granicach 73,86-561,40 N. Przy każdej zmianie obciążenia próbki rejestrowano: całkowite odkształcenie pełzania, odkształcenie trwałe i sprężyste. Przedstawiono wykresy zmian parametrów oceny (moduł sprężystości, współczynnik lepkości dynamicznej i inne) w funkcji obciążenia.The study presents the results of the research comprising of uni-axial compression of oil plants seeds mass in the cylinder of 70 x 120 mm. The tests were performed on three varieties of oil plants, such as, flax, rape, and sunflower. The seeds samples were subjected to multiply loads and reloading. The scope of loads was between 73.86-561.40 N. The samples were registered at every load change: total creeping deformation, permanent set and elastic deformation. Diagrams of assessment parameters changes (modulus of elasticity, coefficient of dynamic viscosity and other) in the function of load

Influence of anatomical and morphological features of wheat grain on the degree and character of its damage

Предметом исследований было 9 сортов озимой пшеницы. Исследовали влияние таких факторов, как: масса 1000 зерен, содержание семенной оболочки и стекловидность. Повреждаемость убираемого зерна определили, приводя количество и характер повреждений. Отметили, что анатомо-морфологические свойства пшеничного зерна, вытекающие из сортовых различий, оказывают существенное влияние на характер повреждений зерна.The subject of the investigation was nine varieties of winter wheat. The following factors were investigated: mass of a thousand grains, contents of seed cover and glassiness. The susceptibility of the grain gathered to damage was designated by giving the number and character of the instances of damage noted. It was found that the anatomical and morphological properties of wheat grain resulting from differences among varieties have significant influence on the character of grain damage