Use of DEM to characterize damage of delicate fruit on feeders with reciprocating drive

• Autorzy: Olejnik Tomasz P. , Sobiecka Elżbieta , Kryszak Dariusz

Identyfikatory

DOI

10.57636/68.2023.1.10

Warianty tytułu

PL

Wykorzystanie DEM do opisu uszkodzeń owoców delikatnych na podajniku z napędem posuwisto-zwrotnym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This article describes the modeling by DEM technology of damage to highbush blueberries, during transport on a reciprocating feeder. The modeled values of normal and tangential forces at the blueberry contact points were determined, and the effect of changing the mass output of the transported fruit on the values of normal and tangential forces was studied. It has been shown that the change in the mass output of blueberries does not exceed the permissible tangential and normal forces, interacting between the fruits.

PL

W artykule opisano modelowanie technologią DEM uszkodzeń borówki wysokiej, podczas transportu na podajniku z napędem posuwisto-zwrotnym. Określono modelowe wartości sił normalnych oraz stycznych w punktach kontaktu borówki. Przeprowadzono symulacje uwzględniające wpływ zmiany wydatku masowego transportowanych owoców na wartości sił normalnych i stycznych. Wykazano, że zmiana wydatku masowego borówki nie powoduje przekroczenia dopuszczalnych sił stycznych i normalnych, oddziałujących pomiędzy owocami.

Słowa kluczowe

EN

blueberry; feeder; tangential forces; normal forces; DEM; discrete element method

PL

borówka wysoka; podajnik; siły styczne; siły normalne; DEM; metoda elementów dyskretnych

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Łódzki Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Technologia i Jakość Wyrobów
• Rocznik: 2023
• Tom: R. 68
• Strony: 171--186
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys., wykr., wz.

Twórcy

autor

Olejnik Tomasz P.

• Lodz University of Technology, Faculty of Biotechnology and Food Sciences, 171/173 Wolczanska Str., 90-573 Lodz

autor

Sobiecka Elżbieta

• Lodz University of Technology, Faculty of Biotechnology and Food Sciences, 171/173 Wolczanska Str., 90-573 Lodz

autor

Kryszak Dariusz

• Mysak Group, 18 Bukowska Str., 62-069 Dabrowa k. Poznania

Bibliografia

• [1] Marks, W.: Wpływ wilgotności na zużycie energii bezpośredniej w procesie rozdrabniania żyta i pszenżyta, Inżynieria Rolnicza, 7, 2010, 125-130.
• [2] Solnechnyi, E. M.: The Dynamic Properties Investigation for a Distributed Thermomechanical Control Plant, Eleventh International Conference "Management of large-scale system development", (MLSD Management of large-scale system development (MLSD), 2018 Eleventh International Conference. 1-4 Oct, 2018.
• [3] Jannatul A., Qinfu H., Albing Y.: CFD-DEM simulation of drying of food grains with particle shrinkage, Powd. Tech., 343, 2019, 792-802.
• [4] Yiming Y., Liqiang Z., Xiaorong L., Keyu L., Tong J., Yanjun L.: Influence of the grain sjape and packaging textures on thre primary porosity of sandstone: Insights from a numerical simulation. Sedimentology, 70(6), 2023, 1856-1885.
• [5] Tsuji, Y., Tanaka, T., Ishida, T.: Langrangian numerical simulation of plug flow of cohesionless particle in a horizontal pipe, Powder Technology, 71, 1992, 239–250.
• [6] Burdilna E., Hrabko V., Mykhalchenko H.: Transporter Control for Grain Handling in Granaries and Loading on Vehicles, 2019 IEEE International Conference on Modern Electrical and Energy Systems (MEES), 182-185 Sep, 2019.
• [7] Zhou F., Jin N., Zeng C., Wang Y.: Investigating the stress-strain of wheat in silos using triaxial tests based on local deformation measurements, Elsevier Ltd., Biosystems Engineering, 225, 2023, 69-82.
• [8] Kleinert J., Simeon B., Dressler K.: Nonsmooth Contact Dynamics for the large-scale Simulation of Granular Material, Journal of Computational and Applied Mathematics, 316, 2017, 345-357.
• [9] Lobo-Guerrero S., Vallejo L.E., Vesga L.F.: Visualization of Crushing Evolution in Granular materials under Compression Using DEM, Int. Jour. of Geomechanics, 6 (3), 2006, 195-200.
• [10] Tanida, K., Honda, K., Kawano, N., Kawaguchi, T., Tanak, T., Tsuji, Y.: Particle motion in screw feeder simulated by Discrete Element Method. In: International conference on digital printing technologies, 1998, 429–431.
• [11] Raji, A. O., Favier, J. F.: Discrete element modelling of the impact parameters of a selected fruit: application, Journal of Applied Science and Technology, 2 (1), 2002, 7–12.
• [12] Desphande R., Mahiques E., Wirtz S., Scherer V.: Resolving particle shape in DEM simulations from tabulated geometry ingormation, Pow. Technology, 407, 2022, doi: 10.1016/j.powtec.2022.117700
• [13] Descantes, Y.; Tricoire, F.; Richard, P.: Classical contact detection algorithms for 3D DEM simulations: Drawback and solutions, 114, 2019, DOI: 10.1016/j.compgeo.2019.103134
• [14] Raji, A. O., Favier, J. F.: Discrete element modelling of the impact parameters of a selected fruit: application, Journal of Applied Science and Technology, 2 (1), 2002, 7–12.
• [15] Knee, M., Miller, A. R.: Fruit quality and its biological basis, Sheffield Academic press, 2002, 157-179.
• [16] Ahmadi, E.: Dynamic modeling of peach fruit during normal impact, J. Food Eng., 35, 2012, 483-504.
• [17] Blahovec, J. and Paprštein, F.: Susceptibility of pear varieties to bruising, Postharvest Biol. Technol., 38, 2005, 231-238.
• [18] Fu, H.: Bruise Responses of Apple–to–Apple Impact, In: IFAC–Papers OnLine, Vol. 49, 2016, 347-352.
• [19] Shirvani, M., Ghanbarian, D., Ghasemi-Varnamkhasti, M.: Measurement and evaluation of the apparent modulus of elasticity of apple based on Hooke’s, Hertz’s and Boussinesq’s theories, Measurement, 54, 2014, 133-139.
• [20] Van Zeebroeck, M.: Determining tangential contact force model parameters for viscoelastic materials (apples) using a rheometer, Postharvest Biol. Technol., 33, 2004, 111-125.
• [21] DEM Technical Manual, rocky.esss.co. 2019. Available at: https://rocky.esss.co/technical-library/

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).