بخشی از مقاله
چکیده
در این تحقیق نیروی گسیختگی و تغییر شکل در نقطه گسیختگی نارنگی رقم انشو در اندازه های بزرگ ، متوسط و کوچک، با سرعت های بارگذاری 50، 70 ، 90 ، 110 میلی متر بر دقیقه ودر 8 تکرار در آزمایش فاکتوریل در طرح پایه کاملا تصادفی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد بیشترین میزان تغییر شکل در نقطه گسیختگی در سرعت بارگذاری110 میلی متر بر دقیقه برابر18 /229میلی متر برای اندازه بزرگ æ در سرعت 70 میلی متر بر دقیقه برای اندازه متوسط برابر16/674 میلی متر و در سرعت بارگذاری 50 میلی متر بر دقیقه برای اندازه کوچک برابر 11/418میلی متر بدست آمد. همچنین اثر متقابل دوتایی سرعت بارگذاری و جهت بارگذاری ، اثر متقابل دوتایی سرعت بارگذاری æ اندازه میوه نارنگی ، اثر متقابل دوتایی جهت بارگذاری و اندازه میوه نارنگی در سطح احتمال %5 برای تغییر شکل در نقطه گسیختگی نارنگی معنی دار شده است و اثر متقابل سرعت بارگذاری و جهت و اندازه بارگذاری میوه نارنگی برای نیروی گسیختگی در نقطه گسیختگی معنی دار شده است.
-1مقدمه
اطلاع از نیروهایی که در مراحل مختلف فرآوری محصولات باغی و کشاورزی در اثر برخورد بین آن ها و قسمت های مختلف ماشین آلات و ابزارهای فرآوری بوجود می آید لازم و ضروری است. این امر مستلزم انجام تحقیقاتی برای شناخت خواص مهندسی محصولات کشاورزی می باشد. از آنجاییکه خواص مکانیکی ماده می تواند درک بهتری از خصوصیات بافت آن ماده بدست دهد، لذا این مفهوم پایه و اساس بسیاری از روش های ابزاری در شناسایی خصوصیات بافت مواد بیولوژیک می باشد - عالمی و مینایی ، . - 1388 به منظور بهینه سازی ، طراحی و ساخت دستگاه های فرآوری و آبگیری نارنگی، اطلاع از خواص مکانیکی این محصول نیز مورد نیاز می باشد.
شناخت خواص مختلف فیزیکی، مکانیکی، شیمیایی و بیولوژیکی محصولات کشاورزی و نحوه حفظ و یا تغییر آنها در جهت اهداف مورد نظر فرآیند می تواند در حفظ کمی و کیفی محصول تاثیر بسزایی داشته باشد - توکلی هشتجین، . - 1383 برای مثال، خواص مکانیکی در محاسبه ی نیرو و انرژی مورد نیاز برای لهیدگی و آبگیری نارنگی، مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین آگاهی از نیروی گسیختگی نارنگی سبب می شود مصرف انرژی در ماشین های آبگیری نارنگی به دقت تعیین شده و از اتلاف انرژی و لهیدگی میوه و در نتیجه طعم نامطبوع نارنگی جلوگیری شود.
اطلاع از خواص مکانیکی میوه ها در طراحی و بهینه سازی سیستم های مرتبط با تولید و فرآوری آنها لازم و ضروری است. در تحقیقی که توسط میلر - 1987 - صورت گرفت، شاخص تنش - مدول الاستیسیته و نیروی گسیختگی - در بارگذاری نفوذی و فشاری برای واریته های متداول مرکبات آسیب دیده و غیر آسیب دیده از یخ زدگی تعیین شد. کاهش در چگالی میوه، بعد از انجماد مرتبط با خواص مکانیکی نفوذی æ فشاری به استثنای نیروی فشاری بیشینه بود. گازل و سین - - 1990 در تحقیق خود، رفتار نیرو-تغییر مکان واریته واشنگتن ناول را مورد آزمایش قرار دادند و دریافتند که سرعت بارگذاری و نوع پروب، رابطه ی نیرو- تغییر مکان را تحت تاثیر قرار می دهد.
حسین پور و همکاران - - 1390 تحقیقی در مورد خواص مکانیکی میوه انار انجام دادند. هدف از این تحقیق، مطالعه، بررسی، شناسایی و معرفی ارقام مقاوم بر نیروهای مکانیکی - استاتیکی و دینامیکی - وارد به محصول در طول فرآیند برداشت تا مصرف آن می باشد. بر این اساس بعضی از خواص مکانیکی سه واریته میوه انار - اردستانی، شیشه کپ و ملس - که جز واریته های مورد کشت در خراسان رضوی می باشند در سه اندازه کوچک، متوسط و بزرگ مورد بررسی قرار گرفت. خصوصیات مکانیکی مانند مقاومت فشاری میوه، مقاومت نفوذ پوست و مقاومت کششی پوسته واریته مورد بررسی قرار گرفتند.
اثر واریته و اندازه بر روی خواص مکانیکی مورد بررسی قرار گرفت. سپس با بررسی نتایج حاصله از آزمایشات، واریته æ اندازه ای که در برابر نیروهای وارد به آن دارای مقاومت بیشتری هستند، شناسایی شدند. در تحقیقی که توسط - حزباوی و همکاران، - 1387 برای تعیین خواص مهندسی زیتون انجام شد میانگین نیروی شکست، تغییر شکل در نقطه گسیختگی، انرژی شکست و چغرمگی به ترتیب برای هسته زیتون برابر299/5 نیوتن ، 1/4 میلی متر، 0/136 ژول ، و 0/206 مگاژول بر متر مکعب تعیین شد. در تحقیق دیگری که توسط - ملکی مجد و همکاران - 1390 در خصوص خواص مکانیکی انگور سیاه شیراز در شرایط جذب و دفع رطوبت در دماها و رطوبت های مختلف انجام گرفت نیروی نهایی گسیختگی، چغرمگی، میزان انرژی لازم برای گسیختگی و شیب الاستیک با افزایش دما و رطوبت کاهش یافت.
-2مواد و روش ها
در این تحقیق، ابتدا 20 کیلوگرم نارنگی رقم انشو تهیه و به آزمایشگاه خواص فیزیکی و مکانیکی دانشگاه محقق اردبیلی منتقل شد. برای تعیین نیروی گسیختگی و تغییر شکل در نقطه گسیختگی آزمون فشاری با دستگاه کشش-فشار سنتام مدل 20-STM ساخت شرکت طراحی مهندسی سنتام انجام شد. این دستگاه مجهز به بارسنج BONGSHIN مدل 100-DBBP با ظرفیت 100 kgf است. برای انجام آزمون فشاری، میوه نارنگی بین دو فک قرار گرفت. سپس دستور شروع آزمون توسط نرم افزار مربوط و از طریق رایانه متصل به دستگاه صادر می شد. همچنین با مشاهده کاهش نیرو در نمودار نیرو-تغییر شکل در صفحه نمایش کامپیوتر دستور توقف آزمایش توسط رایانه به دستگاه داده می شد.
پس از انجام هر آزمایش نیرو- تغییر شکل بارگذاری و داده های متناظر نیرو و تغییر شکل در نرم افزار اکسل ذخیره شدند. تجزیه واریانس نتایج با آزمایش فاکتوریل در طرح پایه کاملا تصادفی با 8 تکرار انجام شد. مقایسه میانگین ها با آزمون چند دامنه ای دانکن و با استفاده از نرم افزار MSTAT-C انجام شد. متغیر های مستقل شامل 3 اندازه نارنگی - بزرگ، متوسط، کوچک - و 4 سرعت بارگذاری - 50، 70، 90، 110 میلی متر بر دقیقه - و دو جهت بارگذاری - طولی و عرضی - است.
-3 نتایج و بحث
:* وجود اثر معنی داری در سطح احتمال 5 درصد :n.s عدم وجود اثر معنی داری همانطور که در جدول شماره 1 نشان داده شده است اثر اصلی سرعت بارگذاری و اندازه میوه نارنگی و اثر متقابل دوتایی سرعت بارگذاری و اندازه میوه نارنگی برای نیروی گسیختگی معنی دار نشده است و اثر اصلی سرعت بارگذاری و اندازه میوه نارنگی برای تغییر شکل در نقطه گسیختگی معنی دار نشده است ولی اثر متقابل دوتایی سرعت بارگذاری و اندازه میوه نارنگی در سطح احتمال %5 برای تغییر شکل در نقطه گسیختگی میوه نارنگی معنی دار شده است. در شکل شماره 1 اثر متقابل دوتایی سرعت بارگذاری و اندازه میوه نارنگی برای تغییر شکل در نقطه گسیختگی نشان داده شده است.
