بخشی از مقاله
چکیده
بادام یکی از مهمترین محصولات باغی کشور به شمار میآید. از نظر تولید و سطح زیر کشت این محصول، کشور ایران مقام چهارم را در جهان دارا میباشد . استان چهارمحال و بختیاری از نظر سطح زیر کشت بادام، رتبهی سوم را در ایران داراست. تعیین خواص فیزیکی و مکانیکی بادام جهت طراحی ادوات و ماشینهای مورد نیاز برای مراحل مختلف پس از برداشت، فراوری و بسته بندی و تهیه یک استاندارد مفید، لازم میباشد.
ضریب اصطکاک استاتیکی برای محاسبه زاویه سطوح شیب دار به منظور داشتن جریان یکنواخت محصول بر روی این سطوح مورد نیاز است. همچنین در طراحی بالابرها و نوار نقالهها مهم می-باشد، چون اصطکاک برای جلوگیری از سرخوردن و لغزش رو به عقب دانهها مورد نیاز است.
لذا در این تحقیق که در بهمن ماه انجام شد ضریب اصطکاک استاتیکی بادام در سه سطح رطوبتی 5، 10و 15درصد، روی سه سطح آهن گالوانیزه، لاستیک و شیشه تعیین گردید. آزمایشها بر روی نمونههای از سه رقم بادام شاهرود، مامایی و ربیع انجام گرفت. نمونهها در یک سطح شیبدار قرار گرفته و با بالا رفتن یکنواخت سطح شیبدار، تانژانت زاویه این سطح با افق در لحظهی شروع به حرکت نمونهها، ضریب اصطکاک استاتیکی محاسبه شد.
اثر رطوبتهای مختلف بر روی ضریب اصطکاک استاتیکی بادام نشان داد که با افزایش رطوبت این ضریب افزایش مییابد و همچنین نتایج نشان داد که جنس سطوح مختلف تأثیر معنیداری در سطح %5 بر روی ضریب اصطکاک استاتیکی بادام دارد و ضریب اصطکاک استاتیکی روی لاستیک بیشترین و برای شیشه کمترین مقدار را دارد.
مقدمه
بادام از میوههای هستهدار - Stone fruits - و تیرهی گل سرخ و - Rosaceae - و جنس - Prunus - می باشد. ابعاد بزرگی این درخت با شرایط محیطی، واریته، فاصله کاشت و نوع هرس تغییر میکند
استان چهارمحال و بختیاری با دارا بودن امکانات و شرایط زیستی مناسب از جمله آب کافی، اقلیم مناسب و زمین های مستعد یکی از مناطق مهم برای باغ های میوه، به ویژه بادام کاری است این استان با دارا بودن بیش از هکتار بادام آبی بیشترین سطح زیر کشت آن را در کشور به خود اختصاص داده است. طبق آمار ارائه شده توسط وزارت جهاد کشاورزی، استان چهارمحال و بختیاری ابتولید ْ/ٍُّْ تن سطح زیر کشت بادام هرتبی سوم را در ایران داراست
عملیاتی که معمولاً بر روی محصولات کشاورزی اعمال می شود،عمدتاً شامل تمیز کردن، درجه بندی، تفکیک کردن، خشک کردن و انبار کردن می باشد.
شناخت خواص فیزیکی و مکانیکی محصولات کشاورزی و مواد غذایی همواره مورد توجه و علاقه متخصصان کشاورزی و صنایع غذایی بوده است. این مسئله بویژه در رابطه با ماشین های کشاورزی، از لحاظ تأثیری که در بخشهای مختلف ماشین در مراحل برداشت، حمل و نقل، ذخیره سازی و فرآوری بر محصول ایجاد می کند حائز اهمیت است.
مشخصه های فیزیکی محصولات کشاورزی مهمترین پارامترها در طراحی سیستمهای درجه بندی، انتقال، فرآوری و بسته بندی می باشند. در بین خواص فیزیکی محصولات کشاورزی، ابعاد، جرم، حجم، سطح تصویری و سطح رویه از اهمیت بالایی در سیستمهای اندازه بندی برخوردار هستند.
ضریب اصطکاک استاتیکی برای محاسبه زاویه سطوح شیب دار به منظور داشتن جریان یکنواخت محصول بر روی این سطوح مورد نیاز است. همچنین در طراحی بالابرها و نوار نقاله ها مهم می باشد، چون اصطکاک برای جلوگیری از سرخوردن و لغزش روبه عقب دانه ها مورد نیاز است. چنانچه جابجایی مواد مد نظر باشد، باید از سطوح زبرتری چون نوارهای لاستیکی استفاده شود
همچنین اگر تخلیه مواد مد نظر باشد، سطوح نرم تری چون آهن ضد زنگ کار آمدتر خواهند بود. بنابراین، به این نتیجه می رسیم که اطلاعات مربوط به ویژگی های فیزیکی به عنوان تابعی از عوامل مختلف چون رطوبت و رقم بسیار حائز اهمیت می باشند]
ضریب اصطکاک را با بکار بردن دستگاه ساده ای می توان اندازه گیری کرد. در اغلب مواد نیروی اصطکاک استاتیکی را با تغییر دادن زاویه سطح شیبدار بدست می آ دی. ضریب اصطکاک استاتیکی مساوی با تانژانت زاویهای است که سطح شیبدار موقع شروع حرکت نمونه دارد.
جنس سطوح ثابت و متحرک در مقدار ضریب اصطکاک اثر زیادی دارد. سطوحی کهمعمولاً برای اندازه گیری ضریب اصطکاک محصولات کشاورزی به کار برده می شوند عبارتند از: ورق فولادی معمولی، ورق فولادی گالوانیزه، ورق رنگ شده، چوب، لاستیک و در بعضی موارد اجسام موسان است. ضریب اصطکاک بر حسب صافی سطح و جنس جسم مشخص می شود. ضریب اصطکاک به نوع محصول کشاورزی نیز بستگی دارد
توکلی هشجین،آیدین، خواص فیزیکی بادام و مغز آن را مورد مطالعه قرار داد و ضریب اصطکاک استاتیکی را روی سطوح چوب چندلا، لاستیک و آهن گالوانیزه بررسی کرد و دریافت که این ضرایب روی چوب چند لا بیشترین و آهن گالوانیزه کمترین مقدار بود. همچنین دریافت که با افزایش رطوبت مغز بادام، نیروی شکست کاهش پیدا می کند و بیشترین نیروی شکست در جهت محور طولی بادام، اتفاق افتاد.
آیدین ، خواص فیزیکی فندق را به صورت تابعی از رطوبت آن، ارزیابی کرده است. هدف تحقیق بررسی و ارزیابی ابعاد، وزن، حجم واحد، کرویت، چگالی، تخلخل، سطح تصویر، سرعت حد، مقاومت به شکست و ضرایب اصطکاک استاتیک و دینامیک فندق کامل و مغز آن بوده است.
مواد و روشها
در این تحقیق نمونه ها از ارقام بادام شاهرود، مامایی و ربیع از باغات بادام منطقه سامان واقع در استان چهارمحال و بختیاری انتخاب شد و به آزمایشگاه منتقل شد . نمونه ها پس از تمیز کردن و جدا کردن از پوست، درون یخچال در دمای حدود +5 درجه سیلسیوس قرار گرفتند تا شرایط رطوبتی حفظ شده و برای انجام آزمایشها نگهداری شوند سپس آزمایشات در بهمنماه سال 1390 انجام شد. ضریب اصطکاک استاتیکی روی سه سطح آهن گالوانیزه، لاستیک و شیشه و در سه سطح رطوبتی 5، 10 و 15 درصد بر پایه ی خشک تعیین گردید. نمونه ها در یک سطح شیب دار قرار گرفته و با بالا رفتن یکنواخت سطح شیب دار، تانژانت زاویه این سطح با افق در لحظه ی شروع به حرکت نمونه ها، ضریب اصطکاک استاتیکی میباشد.
برای انجام آزمایش از سطحی شیب دار استفاده شد . برای بدست آوردن ضریب اصطکاک استاتیکی بادام از یک استوانه دوسر باز به قطر 80 میلی متر و ارتفاع 50 میلی متر استفاده شد. استوانه را بر روی سطح شیب دار قرار داده و نمونه ها درون آن پر شد سپس استوانه مقدار خیلی کم نسبت به سطح بالا آورده شد، به صورتی که تماس آن با سطح قطع شد و فقط نمونه ها با سطح در تماس بودند . شیب مایل با جنس مورد نظر به تدریج افزایش داده شد تا هنگامی که نمونه ها شروع به لغزش کند و با توجه به مقیاس بندی انجام شده روی دستگاه زاویه شیب خوانده شد.
نتایج و بحث
همانطور که گفته شد در این تحقیق ضرایب اصطکاک استاتیکی بادام رقم در سه سطح شاهرود، ربیع و مامایی رطوبت در 3 سطح 10،5 و 15 درصد و جنس سطوح در سه سطح شیشه، آهن گالوانیزه و لاستیک و در سه تکرار اندازه گیری شد. نتایج تجزیه واریانس در جدول 1 نشان داده شده است.
جدول -1 جدول تجزیه واریانس اثرات اصلی و متقابل رقم ، رطوبت و جنس سطح، در متغییر ضریب اصطکاک
تجزیه واریانس نشان می دهد که در کلیه منابع تغییر اختلاف معنی داری وجود دارد. مقایسه میانگین های منابع تغییر اصلی در سه شکل های 1، 2 و 3 نشان داده شده است.
