بخشی از مقاله
چکیده
مشخصه های فیزیکی و مکانیکی محصولات کشاورزی مهمترین پارامترها در طراحی ماشینهای کشاورزی در زمینه های برداشت، اندازه گیری، انتقال و فرآوری میباشند. تعیین این خواص برای میوه گل نسترن با توجه به خواص دارویی آن جهت استفاده در طراحی ماشینهای مختلف ضروری است .
این تحقیق در آبان ماه سال 1390 در محل آزمایشگاه گروه مکانیک ماشینهای کشاورزی پردیس کشاورزی دانشگاه رازی کرمانشاه انجام شد . در تعیین برخی خواص فیزیکی مقادیر میانگین برای طول، عرض، ضخامت، قطرمتوسط حسابی، قطرمتوسط هندسی، حجم، جرم، سطح معیار، مساحت سطح رویه و درصد کرویت، به ترتیب برابر 12 / 20 24 / 54 ، 11 / 88، 16 / 20، 12 / 25میلیمتر، 1 /77 سانتیمتر مکعب، 1 /83 گرم، 89 / 25 ، 739 /95 میلیمتر مربع و 61 /7 درصد بود. برخی خواص مکانیکی شامل ضریب اصطکاک ایستایی و زاویه غلتش روی سه سطح شیشه، چوب و گالوانیزه ارزیابی شد.
نتایج نشان داد بیشترین ضریب اصطکاک روی سطح شیشه و برابر با 0/42 و کمترین آن روی سطح چوبی و برابر با 0/27 بود. همچنین بیشترین زاویه منجر به غلتش روی سطح چوبی و برابر با 11 / 88 درجه و کمترین آن روی سطح شیشه و برابر با 2/49 درجه بود. همچنین محصول تحت بارگذاری در سرعت 10 میلیمتر بر ثانیه در دو راستای طولی و عرضی قرار گرفت و نیروی حداکثر، تغییر شکل و مدول الاستیسیته تا نقطه شکست بدست آمدکه بیشترین مقدار آنها در راستای طولی به ترتیب برابر با 65 /2 نیوتن، 8 میلیمتر و 0/ 167 گیگاپاسکال و در راستای عرضی به ترتیب برابر با 192 نیوتن، 6 / 3 میلیمتر و 0/145گیگاپاسکال بود.
-1 مقدمه
نَستَرَن با نام علمی - Rosa canina L - نوعی رز وحشی با گلهای ریز میباشد که به رنگهای سفید، قرمز و گاهی زرد یافت میشود و دارای بوی کم اما مطبوعی است. میوه آن دارای مقدار بسیار زیاد ویتامین ث است. در طب سنتی ایران به کار میرود. از مهمترین خواص دارویی آن میتوان آرامش بخشی و التیام بیماریهای قلبی را نام برد. مقوی معده، پایین آورنده فشار خون، کمکننده قند خون است و درد و ورم کلیه را درمان میکند. آن را به صورت دمکرده - چای میوه نسترن - مصرف میکنند.
نسترن کوهی سرشارازویتامین ث می باشد.در100گرم آن 600 میلی گرم 6 - گرم - ویتامین ث وجود دارد درحالی که 100گرم پرتقال فقط دارای 50میلی گرم ویتامین ث است، مقدار ویتامین ث گل نسترن 120 رابر پرتقال و 3 برابر لیموترش است. مشخصه های فیزیکی و مکانیکی محصولات کشاورزی مهمترین پارامترها در طراحی ماشینهای کشاورزی در زمینه های برداشت، اندازه گیری، انتقال و فرآوری میباشند.
تعیین این خواص برای میوه گل نسترن با توجه به خواص دارویی آن جهت استفاده در طراحی ماشینهای مختلف ضروری است. تحقیقات زیادی در دنیا در زمینه تعیین خواص بیومکانیک محصولات مختلف کشاورزی صورت گرفته است. از جمله این محصولات می توان به میوه زیتون[ DNFLOLNQ , 2008]، میوه درخت بلوطJalilian ] [tabar et al; 2012 ، باقلا [LQDWHUR/, 2012]، کرچک ]محمد صفی الدین اردبیلی و همکاران ، [1389، میوه درخت کاج [Ozguven , 2005]، آلو [Eterkin et al; 2006 ]، اشاره کرد. طبق بررسی های انجام شده، تحقیقی پیرامون خواص بیومکانیکی میوه گل نسترن انجام نشده است.
- 2 مواد و روش ها
1- 2 آماده سازی نمونه ها
میوه گل نسترن از یک باغ گل در شهرستان کرمانشاه و به صورت دستی از شاخه ها جدا شد و به مدت دو روز در دمای 10 درجه سانتیگراد در یخچال آزمایشگاهی نگهداری شد . برای تعیین مشخصه های فیزیکی و مکانیکی تعداد 70 میوه به صورت تصادفی انتخاب شد بطوری که نمونه ها فاقد میوه های له شده و آسیب دیده بود. برای انجام آزمایش نمونه ها یک ساعت زودتر از یخچال آزمایشگاه خارج و در دمای 25 درجه سانتیگراد نگهداری شد.
2-2 تعیین خواص فیزیکی
برای تعیین ابعاد میوه گل نسترن سه محور عمود بر هم تعریف شد که بزرگترین بعد به عنوان طول در نظر گرفته شد.
بزرگترین بعد عمود بر محور طول، به عنوان عرض نمونه ها و بزرگترین بعد عمود بر طول و عرض، به عنوان
ضخامت تعریف شدن. ابعاد سه گانه - طول، عرض، ضخامت - به وسیله یک کولیس دیجیتال با دقت 0/01 میلیمتراندازهگیری شد. همچنین جرم میوه ها توسط ترازوی دیجیتال با دقت 0/001 گرم محاسبه گردید . برای تعیین حجم میوه گل نسترن از روش ترازوی سکودار استفاده شد.در این روش ابتدا یک بشر حاوی مقداری آب مقطر بر روی ترازویی به دقت0/001 گرم قرار گرفته، جرم آن محاسبه شد.
سپس نمونه ها به طور کامل در آب شناور شدند به طوریکه باکناره ها و کف بشر در تماس نباشد. در این حالت جرم بشر حاوی آب و نمونه شناور اندازه گیری شد. تفاوت ایجاد شده در جرم ناشی از نیروی ارشمیدس است. حجم را میتوان با استفاده از رابطه زیر به دست آوردکه در رابطه فوق جرم ظرف حاوی آب و نمونه غوطه ور - گرم - ، جرم ظرف حاوی آب - گرم - ، جرم حجمی آب - گرم بر سانتیمتر مکعب - و حجم نمونه - سانتیمتر مکعب - می باشد.
70 عدد میوه گل نسترن اندازه گیری شد . قطرمتوسط حسابی ، قطرمتوسط هندسی ، مساحت سطح رویه ، درصد کرویت و سطح معیار ، به ترتیب از روابط زیر بدست آمد
برای محاسبه سطوح تصویری، تصاویر در سه جهت عمود بر هم - طول، عرض، ضخامت - گرفته شد. سطوح تصویری نمونه ها با تعیین رابطه بین تعداد پیکسلهای تصاویر و سطح تصویری واقعی نمونه ها به دست آمد. سپس با استفاده از سه سطح تصویر عمود بر هم سطح معیار از رابطه زیر محاسبه شد:
3-2 تعیین خواص مکانیکی
1-3-2 تعیین ضرایب اصطکاک و غلتش
برای محاسبه ضریب اصطکاک استاتیکی دو به دو نمونه ها را توسط چسب نواری به یکدیگر چسبانده، به گونه ای که سطح زیرین میوه ها در تماس مستقیم با سطوح باشد . سپس نمونه های دو تایی را روی سطوح مختلف شامل چوب، شیشه، گالوانیزه قرار داده و با استفاده از اصطکاک سنج الکتریکی مقدار ضریب اصطکاک و همچنین زاویه آستانه حرکت آنها بدست آمد .
در هر آزمایش دو عدد میوه گل نسترن طی 10 تکرار روی سطوح مختلف قرار گرفت و سطح زیرین به آرامی بالا رفت تا زمانی که دانه در آستانه حرکت قرار گیرد . دستگاه بطور اتوماتیک اندازه ضریب اصطکاک استاتیکی و زاویه ی آستانه حرکت را روی صفحه مانیتور نمایش می داد . برای محاسبه ی زاویه ی غلتش نیز نمونه ها ی انتخاب شده بر روی سطح شیبدار قرار گرفتند و بروی سطوح مختلف چوب و شیشه و گالوانیزه قرار داده شدند و زاویه غلتش برای نمونه ها بدست آمد.
