Badania wrażliwości jabłek na stłuczenia przy obciążeniach o charakterze udarowym

• Autorzy: Komarnicki P. , Stopa R.

Warianty tytułu

EN

Investigation of apples sensitivity to bruising at impact loading

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy zaprezentowano wyniki badań wpływu obciążeń o charakterze udarowym na wrażliwość jabłek na stłuczenia przy zmiennych wartościach wysokości zrzutu i ilości uderzeń. Wyznaczono wartości impulsów sił, pola powierzchni styku oraz nacisków powierzchniowych w funkcji wysokości i ilości stłuczeń. Wykonano dokumentację fotograficzną, która posłużyła do przeprowadzenia komputerowej analizy obrazów w celu wyznaczenia objętości zniszczonej tkanki oraz przedstawienia oceny jakościowej wrażliwości jabłek na stłuczenia. Pomiary przy obciążeniach udarowych przeprowadzono za pomocą aparatury firmy Tekscan na specjalnie zbudowanym stanowisku badawczym, którego działanie oparte było na zasadzie wahadła. Analiza zmian objętości deformacji w funkcji sił chwilowych podczas uderzenia wykazała, że przy wzroście obciążenia z 57 N do 106 N następuje gwałtowny wzrost wartości objętości z 363 do 6233 mm3. Analiza nacisków powierzchniowych potwierdziła występowanie maksymalnych wartości dla pierwszych uderzeń jabłek, największą zaś wartość wynoszącą 0,256 MPa uzyskano dla wysokości zrzutu równej 250 mm. Niezależnie od wysokości zrzutu, po dziesięciu uderzeniach naciski powierzchniowe stabilizują się na poziomie 0,160 MPa. Stwierdzono, że badane jabłka wykazują dużą wrażliwość pod wpływem obciążeń o charakterze udarowym. Oszacowano wysokość zrzutu około 30 mm, którą można uznać za wartość niewywołującą odkształceń o charakterze plastycznym.

EN

The paper presents results of research on the influence of impact loading on sensitivity of apples to bruising at variable values of the drop height and the number of impacts. Values of power impulses, contact surface area and surface pressure as the function of height and the number of bruises were determined. Photographic documentation was prepared, which served for carrying out a computer analysis of images in order to determine the volume of the damaged tissue and for presenting the assessment of quality sensitivity of apples to impact. Measurements at impact loading were carried out with the use of Tekscan apparatus on a specially constructed research stand, whose operation was based on the pendulum principle. Analysis of volume changes of deformation as the function of temporary powers during impact proved that at the increase of loading from 57 N to 106 N a violent increase of the volume value from 363 do 6233 mm3 took place. Analysis of surface pressures confirmed occurrence of maximum values for first impact to apples, whereas the highest value of 2.256 MPa was obtained for the drop height amounting to 250 mm. Independently from the drop height, after ten impacts, surface pressures stabilize at the level 0.160 MPa. It was determined that the investigated apples prove high sensitivity under the influence of impact loading. The drop height was estimated to be 30 mm, which may be recognized as the value, which does not cause plastic deformations.

Słowa kluczowe

PL

wrażliwość na stłuczenie; udar; nacisk powierzchniowy; objętość deformacji; jabłko

EN

sensitivity to bruising; impact; surface pressure; deformation volume; apple

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Inżynierii Rolniczej
• Czasopismo: Inżynieria Rolnicza
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 17, nr 3, t. 2
• Strony: 131--143
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Komarnicki P.

• Instytut Inżynierii Rolniczej, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, ul. Chełmońskiego 37/41, 51-630 Wrocław

autor

Stopa R.

• Instytut Inżynierii Rolniczej, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, ul. Chełmońskiego 37/41, 51-630 Wrocław

Bibliografia

• Holt, J.E.; Schoorl, D. (1977). Bruising and energy dissipation in apples. Journal of Textures Studies, 7, 421-432.
• Bajema, R. W.; Hyde, G. M.; Baritelle, A. L. (1998). Temperature and strain rate effects on the dynamic failure properties of potato tuber tissue. Transaction of the ASAE, 41(3), 733-740.
• Bajema, R. W.; Hyde, G. M. (1998). Instrumented pendulum for impact characterization of whole fruit and vegetable specimens. Transaction of the ASAE, 41(5), 1399-1405.
• Stopa, R.; Stępień, B., Komarnicki, P., Porczyk, M.(2012). Wpływ wielokrotnego obciążania korzenia marchwi na wartość nacisków powierzchniowych. Inżynieria Rolnicza, 2(136), 315-324.
• Gołacki, K.; Rowiński, P. (2006). Dynamiczne metody pomiaru własności mechanicznych owoców i warzyw. Acta Agrophhysica, vol. 8, 1, 69-82.
• Rabacewicz, J. (2003). Uszkodzenia jabłek w transporcie z sadu do przechowalni. Hasło Ogrodnicze, nr 09. Pozyskano z: http://www.ho.haslo.pl/article.php?id=1286.
• Herold, B.; Geyer, M.; Studman, C. J. (2001). Fruit contact pressure distributions–equipment. Comput. Electron. Agric., 32, 167-179.
• Lewis, R.; Yoxall, A.; Marshall, M. B.; Canty, L. A. (2008). Characterizing pressure and bruising in apple fruit. Department of Mechanical Engineering, The University of Sheffield, Mappin Street, Sheffield S1 3JD, United Kingdom ,Wear, 264, 37-46.
• Baranowski, P.; Lipecki J.; Mazurek, W.; Walczak R. T. (2005). Detekcja uszkodzeń mechanicznych jabłek z wykorzystaniem termografii. Acta Agrophhysica, vol. 6, 1, 19-29.
• Zapp, H. R.; Ehlert, S. H.; Brown, G. K.; Armstrong, P. R.; Sober, S. S. (1989). Instrumented sphere performance: dynamic measurements and demonstration. ASAE Paper, No 89-0008, St Joseph, Michigan.
• Sober, S. S.; Zapp, H. R.; Brwon, G. K. (1990). Simulated packing line impacts for apple bruise prediction. Trans ASAE, 33, 629-636.