Effect of cereal seed contribution to the wearof selected materials used to produce screw conveyor blades

• Autorzy: Ligier Krzysztof , Lemecha Magdalena , Napiórkowski Jerzy

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0054.3940

Warianty tytułu

PL

Wpływ oddziaływania nasion zbóż na zużycie pionowych przenośników ślimakowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper presents the analysis of the process of structural material wear by cereal seeds. Two steel grades were subjected to testing: C45 and low-alloy steel with a micro-addition of boron. The experiment was conducted under laboratory conditions by the “rotating bowl” method. Wheat and maize seeds were used as an abrasive. During the testing, analyses of specimen weight and volume loss as a function of the friction distance were carried out. An analysis of the test material surface was conducted as well. The study results show that the C45 steel worn in maize grains exhibited a weight loss greater by 20% than that for the wear in wheat grains. For the abrasion-resistant steel, the difference was 22%. In both abrasive mediums, the C45 steel wore to a greater extent than the abrasion-resistant steel. For the maize grain abrasive, the weight loss value was approx. 1.5 times higher than that for the C45 steel. Similar correlations were noted for the wheat abrasive. The abrasion-resistant steel had a wear rate approx. 1.6 times lower than the C45 steel. The dominant wear types observed on the surfaces of the test steels include ridging and micro-cutting.

PL

W pracy przedstawiono analizę procesu zużywania materiałów konstrukcyjnych przez nasiona zbóż. Badaniom poddano dwa gatunki stali: C45 i stal niskostopową z mikrododatkiem boru. Eksperyment przeprowadzono w warunkach laboratoryjnych metodą „wirującej misy”. Jako ścierniwo użyto nasion pszenicy i kukurydzy. Podczas badań dokonywano analizy ubytku masy i objętości próbek w funkcji drogi tarcia. Wykonano również analizę powierzchni badanych materiałów. Wyniki przeprowadzonych badań wskazują, że stal C45 zużywana w ziarnach kukurydzy wykazywała o 20% większy ubytek masy niż w przypadku zużycia w pszenicy. Dla stali odpornej na zużycie ścierne różnica ta wynosiła 22%. W obu ośrodkach ściernych bardziej zużywała się stal C45 w porównaniu ze stalą odporną na zużycie ścierne. W przypadku ścierniwa, jakim były ziarna kukurydzy, wartość ubytku masy była wyższa o ok. 1.5 razy dla stali C45. Podobne zależności zaobserwowano w przypadku ścierniwa, jakim była pszenica. Stal odporna na zużycie ścierne zużyła się o ok. 1.6 razy mniej niż stal C45. Dominującym rodzajem zużycia, jaki zaobserwowano na powierzchni badanych stali jest bruzdowanie i mikroskrawanie.

Słowa kluczowe

EN

wear; cereal seeds; screw conveyor; abrasion-resistant steel

PL

zużycie; nasiona zbóż; przenośnik ślimakowy; stal odporna na ścieranie

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2023
• Tom: nr 4
• Strony: 23--31
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., tab., wykr., wz.

Twórcy

autor

Ligier Krzysztof

• University of Warmia and Mazury in Olsztyn, Faculty of Technical Sciences, M. Oczapowskiego 11 Street, 10-719 Olsztyn, Poland

• https://orcid.org/0000-0003-1348-7068

autor

Lemecha Magdalena

• University of Warmia and Mazury in Olsztyn, Faculty of Technical Sciences, M. Oczapowskiego 11 Street, 10-719 Olsztyn, Poland

• https://orcid.org/0000-0003-3414-4099

autor

Napiórkowski Jerzy

• University of Warmia and Mazury in Olsztyn, Faculty of Technical Sciences, M. Oczapowskiego 11 Street, 10-719 Olsztyn, Poland

• https://orcid.org/0000-0003-2953-7402

Bibliografia

• 1. Rosentrater K.A., Evers A.D.: Kent’s technology of cereals: An introduction for students of food science and agriculture. Woodhead Publishing, 2017.
• 2. Bucklin R., Thompson S., Montross M. & Abdel-Hadi A: Grain storage systems design. In: Handbook of farm, dairy and food machinery engineering (pp. 175–223). Academic Press, 2019.
• 3. Djurayev A., Davidbayev B.N., Jurayev N.N.: Scientific basis of the design and parameter calculation of the construction and parameters of a double-inlet and wavy surface resource controller screw conveyor for spillable materials. Global Book Publishing Services, 2022, pp. 1–113.
• 4. Roberts A.W., Wiche S.J.: Prediction of lining wear life of bins and chutes in bulk solids handling operations. Tribology international, 1993, 26(5), pp. 345–351.
• 5. Chmiel J., Górnicki K.: Problemy zużycia w eksploatacji elewatorów portowych. Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Szczecinie, 2006, 10 (82), pp. 151–160.
• 6. Wójcik A., Frączek J.: The influence of selected factors upon the value of external friction concerningplant granular materials, Tribologia, 2017, nr 4, pp. 107–113.
• 7. Kaliniewicz Z., Jadwisieńczak K., Żuk Z., Konopka S., Frączyk A., Krzysiak Z.: Effects of friction plate hardness and surface orientation on the frictional properties of cereal grain. International Journal of Food Science, 2020, pp. 1–9.
• 8. Wójcik A., Frączek J.: The influence of the repose angle and porosity of granular plant materials on the angle of internal friction and cohesion, Tribologia, 2017, nr 5, pp. 117–123.
• 9. Tarighi J., Mahmoudi A., Alavi N.: Some mechanical and physical properties of corn seed (Var. DCC 370). African Journal of Agricultural Research, 2011, 6(16), pp. 3691–3699.
• 10. Kaliniewicz Z.: Analysis of frictional properties of cereal seeds. African Journal of Agricultural Research, 8(45), 2013, pp. 5611–5621.
• 11. Molenda M.: Pomiar siły tarcia zewnętrznego warstwy ziarna pszenicy i pojedynczych ziarniaków o powierzchnię metalową. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych, 1987, pp. 320.
• 12. Ghafori H., Khodarahmi S.A., Razazi M.: Grain mill knife wear optimization. Metal Science and Heat Treatment, 2020, 62, pp. 336–340.
• 13. Zhang K., Jiang L. & Huang X.: Heat treatment process optimization of roller material of wheat mill against abrasive wear. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 2016, 32(21), pp. 271–276.
• 14. Królczyk G., Królczyk J.: Analiza problemu trwałości mieszadła ślimakowego. Agricultural Engineering, 2012: Z2(137), T. 2, pp. 151–158.
• 15. Rubatzky V.E., Yamaguchi M.: Sweet corn, Zea mays L. (). World Vegetables: Principles, Production, and Nutrive Values. Intern. Thomson Publ., 1997, pp. 235–252.
• 16. Grzesik W.: Wpływ topografii powierzchni na właściwości eksploatacyjne części maszyn. Mechanik, 2015, 88.
• 17. Chen Z., Wassgren C., Ambrose R.K.: Measured damage resistance of corn and wheat kernels to compression, friction, and repeated impacts. Powder Technology, 2021, 380, p. 638–648.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2024).