عوامل موثر بر زاویه استقرار ضریب اصطکاك داخلی و خارجی دو رقم گندم (بهرنگ و شیرودى)

Transcript

1 DOI: فصلنامه فناوری های نوين غذايی سال دوم شماره ٧ صفحه ٥١-٤٣ بهار ١٣٩٤ عوامل موثر بر زاویه استقرار ضریب اصطکاك داخلی و خارجی دو رقم گندم (بهرنگ و شیرودى) 3 سارا موحد * 1 محسن محجوب 2 حسین احمدي چناربن 1. دانشیار گروه علوم و صنایع غذایی دانشگاه آزاد اسلامى واحد ورامین پیشوا 2. دانش آموخته کارشناسی ارشد گروه علوم و صنایع غذایی دانشگاه آزاد اسلامى واحد ورامین پیشوا 3. استادیار گروه زراعت و اصلاح نباتات دانشگاه آزاد اسلامى واحد ورامین پیشوا (تاریخ دریافت: 93/8/12 تاریخ پذیرش: 93/9/24) چکیده تعیین خواص فیزیکی محصولات کشاورزي بهمنظور طراحی ماشینهاي کاشت داشت برداشت و همچنین تحلیل رفتار آنها در هنگام عملیات فراوري ضروري است. هدف از تحقیق حاضر از یک سو تعیین ضریب اصطکاك خارجی و زاویه استقرار دو رقم متداول گندم (بهرنگ و شیرودى) در سه سطح رطوبتی (12 15 و 18 درصد بر پایه تر) در دو سطح تماس (بتنی و ورق گالوانیزه) و از سوي دیگر تعیین ضریب اصطکاك داخلی ارقام مورد نظر در سطوح رطوبتی ذکر شده بود. بر اساس نتایج بیشترین زاویه استقرار براي رقم بهرنگ در سطح رطوبتی 18 درصد و براي سطح تماس بتنی به میزان 24/63 درجه و کمترین آن براي رقم شیرودي در سطح رطوبتی 12 درصد و براي سطح تماس گالوانیزه به میزان 19/84 درجه محاسبه شد. بیشترین ضریب اصطکاك خارجى براي رقم بهرنگ در سطح رطوبتی 18 درصد و براي سطح تماس بتنی به میزان 0/503 و کمترین آن براي رقم شیرودي در سطح رطوبتی 12 درصد و براي سطح تماس گالوانیزه به میزان 0/182 تعیین گردید. بیشترین ضریب اصطکاك داخلی براي رقم بهرنگ در سطح رطوبتی 18 درصد به میزان 0/754 و کمترین آن براي رقم شیرودي در سطح رطوبتی 12 درصد به میزان 0/413 بهدست آمد. واژههاى کلیدي: خواص فیزیکى زاویه استقرار ضریب اصطکاك خارجی ضریب اصطکاك داخلی گندم. * نویسنده مسي ول: movahed@iauvaramin.ac.ir

2 44 فصلنامه فناوری های نوين غذايی سال دوم شماره ٧ بهار ١٣٩٤ از زاویه استقرار استاتیکى (سکون) مىباشد [4]. زاویه استقرار مشخصه مناسبى از میزان جریان پذیرى یک محصول بوده و بهطورکلى هرچه زاویه استقرار کوچکتر باشد محصول راحتتر جریان مىیابد. بهطور معمول با افزایش درصد رطوبت غله میزان زاویه استقرار افزایش مىیابد زیرا رطوبت اطراف سطوح دانه را فرا گرفته و در نتیجه دانههاى غله به علت کشش سطحى کنار یکدیگر قرار گرفته که این امر سبب افزایش پیوستگى دانهها به یکدیگر و افزایش زاویه استقرار آنها مىگردد[ 5 ]. دانهها ممکن است نسبت به یکدیگر داراى حرکت باشند که در این حالت کیفیت سطوح یا میزان زبري سطوح دانهها بر میزان تماس آنها و در نتیجه حرکت آنها تاثیر دارد که اصطلاحا به این خاصیت فیزیکی دانهها ضریب اصطکاك داخلی مىگویند[ 6 ]. زاویه سایشى داخلى ویژگى مهمی است که با استفاده از آن مىتوان مقدار فشار انتهایى در سیلوها را تخمین زد که مقدار آن با تانژانت ضریب سایش یک دانه برابرى مىکند[ 4 ]. از سوي دیگر در سیستمهاى انتقال دانه غلات دو نوع سایش موجود است که شامل سایش دیواره یا سایش خارجى یعنى سایش بین دانهها و دیواره سیلو با سطح و سایش داخلى (سایش دانهها به یکدیگر) مىباشد. مقادیر بیشتر زاویه سایشى داخلى نشاندهنده پیوستگى ماده و مقادیر کمتر آن نشان دهنده سهولت جریان یافتن محصول مىباشد[ 7 ]. اغلب تصور مىشود که زاویه استقرار و زاویه سایش داخلى یکسان هستند در حالىکه در بررسىهاى به عمل آمده در اندازهگیرى زاویه استقرار و زاویه سایش داخلى براى دانه سورگوم مشخص گردید که دو زاویه مذکور با یکدیگر متفاوتاند[ 6 ]. در تحقیقی دیگر تلاش شد رابطهاى بین زاویه استقرار و زاویه سایش داخلى محاسبه شود تا بتوان با اندازهگیرى ساده زاویه استقرار زاویه سایش داخلى را تخمین زد اما نتایج نشان که رابطه سادهاى که بهوسیله آن بتوان زاویه سایش داخلى را با استفاده از زاویه استقرار با صحت مناسبى تخمین زد وجود ندارد. بهطور کلی در دانههاى غلات حاوي رطوبت و چگالى تقریبا یکسان مقدار زاویه استقرار از زاویه سایش داخلى بیشتر است[ 2 ]. سوداجان و همکاران (2001) در بررسی خواص فیزیکی دانههاي آفتابگردان به این نتیجه رسیدند که با افزایش رطوبت ابتدا ضریب اصطکاك استاتیکی و زاویه استقرار افزایش و پس از آن 1- مقدمه غلات جزء اولین محصولات کشاورزى مىباشد که انسان به عنوان غذا مورد استفاده قرار داده و امروزه در اکثر کشورهاى دنیا تا مینکننده بیشترین مقدار کالرى پروتي ین فیبر ویتامینها و مواد معدنى است. در میان غلات گندم به دلیل خواص تغذیهاى و تکنولوژیکى ویژه مورد توجه بیشتر مردم دنیا قرار گرفته است[ 1 ]. فراوري محصولات کشاورزي شامل عملیاتی است که بهمنظور حفظ یا بهبود کیفیت انجام میشود. در این راستا تعیین خواص فیزیکی و مکانیکی محصولات کشاورزي بهمنظور طراحی ماشینهاي کاشت داشت برداشت و همچنین تحلیل رفتار آنها در هنگام عملیات فراوري از قبیل جابهجایی پوستکنی تمیز کردن جداسازي خشککردن و ذخیره سازي ضروري است[ 2 ]. بیشتر غلات پس از برداشت بایستى تبدیل شوند تا به شکل قابل مصرف درآیند و سپس در سیلوها ذخیره گردند. تجهیزات تبدیل و فراوري و نیز تجهیزات مربوط به سیلوها باید بر اساس خواص فیزیکی آنها طراحی شود تا از بازده مطلوبی برخوردار باشد. تدوین الگوى بهینه ذخیره و انتقال غلات افزون بر تا مین مطلوب نیاز مصرفکنندگان کاهش هزینهها را بهویژه از طریق کاهش ضایعات به دنبال خواهد داشت[ 3 ]. زاویه استقرار و ضریب اصطکاك داخلی و خارجى سه ویژگی مهم فیزیکی در محصولات دانهاى بوده که در عملکرد تجهیزات انتقال (نقالههاي مارپیچی تسمه نقالهها و غیره) و در بخش تخلیه یعنى مخازن بذر کارها بذر افشانها و سیلوها موثر مىباشند. زاویه استقرار زاویه شیب مخروطى است که در اثر سقوط آزاد عمودى یک ماده گرانولى روى یک سطح افقى ایجاد مىشود. عواملى نظیر اندازه شکل میزان رطوبت و چرخش دانهها بر زاویه استقرار اثر مىگذارند. این زاویه به دو دسته تقسیم مىشود که شامل زاویه استقرار استاتیکى زاویه سایشى که ماده گرانولى تحت آن تنها روى خودش مىلغزد و زاویه استقرار دینامیکى تصویر توده دانههاى در حال حرکت مانند هنگامى که دانهها از مخازن نگهدارى و ناودانىها تخلیه مىشوند مىباشد. اهمیت زاویه استقرار دینامیکى به دلیل آنکه توده دانههاى گندم در حین پرکردن سیلو (شرایط دینامیک آنها) فشار بیشترى بر بدنه کف سیلو و کانالهاى انتقال وارد مىکنند بیشتر از

3 45 سارا موحد و همکاران عوامل موثر بر زاويه استقرار ضريب اصطكاك داخلي و خارجي دو رقم گندم... کاهش مییابد [8]. باریه (2002) در تحقیقات خود نشان داد که افزایش مقدار رطوبت در دانه جو سبب افزایش زاویه استقرار میگردد. او بیان داشت لایه رطوبت سطحى اطراف جسم توده دانه غله را در اثر کشش سطحى کنار یکدیگر نگه داشته لذا سبب افزایش پیوستگى دانهها با یکدیگر میشود[ 5 ]. طباطباییفر (2003) خواص فیزیکى پنج رقم گندم ایرانى را بررسى نمود. نتایج بیانگر آن بود که میزان دانسیته ظاهرى و دانسیته واقعى تخلخل زاویه استقرار و ضریب اصطکاك استاتیکى تابعى از رطوبت گندم مىباشند[ 9 ]. المحاسنه (2006) اثر رطوبت را بر برخى خواص فیزیکى گندم سبز در دامنه رطوبت 9/3 تا 41/5 درصد بررسى نمود خواص فیزیکى مورد بررسى شامل ابعاد محورى وزن هزار دانه حجم دانسیته ظاهرى دانسیته واقعى تخلخل و ضریب اصطکاك استاتیکى بودند. با توجه به نتایج افزایش میزان رطوبت خواص فیزیکى مورد مطالعه را به شکل معنىدارى تحت تاثیر قرار داد [10]. میتیگا و همکاران (2006) خواص فیزیکى از جمله ابعاد دانه وزن هزار دانه میانگین قطر هندسى ضریب کرویت دانسیته ظاهرى و دانسیته واقعى و زاویه استقرار سه واریته دانه سورگوم را بررسى نمودند. بر اساس نتایج ابعاد دانه در مقایسه با سایر خواص فیزیکى اکثر ویژگىها را بیشتر تحت تاثیر قرار داد[ 11 ]. قاسمی ورنامخاستی و همکاران (2008) زاویه اصطکاك خارجی دو رقم برنج سرخه و سازندگی را در سطح رطوبتی 10 درصد با استفاده از سطحى با شیب قابل تنظیم از جنس آهن گالوانیزه بررسی و میانگین آن را به ترتیب 37/66 و 35/83 درجه تعیین نمودند[ 12 ]. عسکري اصلی ارده و همکاران (2009) زاویه استقرار و ضریب اصطکاك داخلى چند رقم متداول گندم را مورد بررسى قرار داده و گزارش کردند که با افزایش میزان رطوبت زاویه استقرار و ضریب اصطکاك داخلى افزایش مىیابد[ 13 ]. رضوي و همکاران (2009) به مطالعه میزان ضریب اصطکاك خارجى دانه بارهنگ روى پنج سطح مختلف تخته چند لایه لاستیک شیشه فایبرگلاس و ورق گالوانیزه پرداختند. بر اساس نتایج مقادیر میانگین ضریب اصطکاك آنها به ترتیب برابر 0/51 0/35 0/36 0/46 و 0/33 محاسبه شد[ 14 ]. نظر به تولید روز افزون غلات از جمله گندم توجه به ذخیرهسازي اصولی آن ضروري به نظر میرسد. در این راستا آگاهی از ویژگیهاي مهم فیزیکی محصولات گامی اولیه و اساسی محسوب میگردد. هدف از انجام تحقیق حاضر بررسی تاثیر محتواي رطوبت و جنس سطوح تماس بر برخی خواص فیزیکی دو رقم گندم بهرنگ و شیرودي نظیر ضریب اصطکاك داخلی خارجی و زاویه استقرار بود. 2- مواد و روشها 50 کیلوگرم دانه گندم از هر یک از ارقام شیرودى و بهرنگ از موسسه تحقیقات کشاورزى حسن آباد شهرستان داراب تهیه شد. کلیه آزمونهاى تحقیق در آزمایشگاههاي مجتمع پنبهکاران و کارخانه داماس واقع در شهرستان داراب انجام گردید. همانگونه که اشاره شد هدف از انجام تحقیق حاضر تعیین برخى خواص فیزیکى نظیر زاویه استقرار و ضریب اصطکاك خارجى و داخلى دو رقم گندم شیرودى و بهرنگ بومى در سه سطوح رطوبتى و 18 درصد و بر روى دو سطح تماس بتن و ورق گالوانیزه بود. در جدولهاي 1 و 2 تیمارهاي مورد استفاده در تحقیق نشان داده شده است تامین سطوح رطوبتی دانهها در ارقام گندم مورد آزمایش ابتدا رطوبت اولیه دانهها بر اساس استاندارد بین المللی AACC اندازهگیري شد. سپس با استفاده از رابطههاى 1 و 2 میزان آب مقطر مورد نیاز براي تامین مقدار رطوبت دانهها محاسبه و به آنها اضافه شد. سپس دانههاى گندم مذکور درون کیسههاي پلاستیکی و در یخچال و در دماي 5 درجه سانتىگراد قرار داده شدند تا به سطوح رطوبتی مطلوب رسیدند[ 5 ]. w i [1- (m i /100)] = w f [1-(m f /100)] (1) w w = w f w i (2) w: f وزن دانه با رطوبت (g) وزن دانه با رطوبت اولیه w: i که m: i درصد رطوبت اولیه (g) وزن آب اضافه شده w: f نهایی (g) m: f درصد رطوبت ثانویه بر مبناي تر مىباشند. بر مبناي تر

4 46 فصلنامه فناوری های نوين غذايی سال دوم شماره ٧ بهار ١٣٩٤ جدول (1) تیمارهاى مورد استفاده در تحقیق به منظور محاسبه زاویه استقرار و ضریب اصطکاك خارجى ردیف تیمارها گندم بهرنگ با رطوبت 12 درصد بر روى سطحى از جنس بتن گندم شیرودى با رطوبت 12 درصد بر روى سطحى از جنس بتن گندم بهرنگ با رطوبت 12 درصد بر روى سطحى از جنس ورق گالوانیزه گندم شیرودى با رطوبت 12 درصد بر روى سطحى از جنس ورق گالوانیزه گندم بهرنگ با رطوبت 15 درصد بر روى سطحى از جنس بتن گندم شیرودى با رطوبت 15 درصد بر روى سطحى از جنس بتن گندم بهرنگ با رطوبت 15 درصد بر روى سطحى از جنس ورق گالوانیزه گندم شیرودى با رطوبت 15 درصد بر روى سطحى از جنس ورق گالوانیزه گندم بهرنگ با رطوبت 18 درصد بر روى سطحى از جنس بتن گندم شیرودى با رطوبت 18 درصد بر روى سطحى از جنس بتن گندم بهرنگ با رطوبت 18 درصد بر روى سطحى از جنس ورق گالوانیزه گندم شیرودى با رطوبت 18 درصد بر روى سطحى از جنس ورق گالوانیزه جدول (2) تیمارهاى مورد استفاده در تحقیق به منظور محاسبه ضریب اصطکاك داخلى ردیف تیمارها گندم بهرنگ با رطوبت 12 درصد گندم شیرودى با رطوبت 12 درصد گندم بهرنگ با رطوبت 15 درصد گندم شیرودى با رطوبت 15 درصد گندم بهرنگ با رطوبت 18 درصد گندم شیرودى با رطوبت 18 درصد 2-2- روش اندازهگیري ضریب اصطکاك خارجى به منظور اندازهگیرى ضریب اصطکاك خارجى از سطحى شیبدار استفاده شد. ابتدا یکى از سطوح مورد نظر بتن یا ورق گالوانیزه روى سطح شیبدار قرار داده شد و سپس دانهها با سطوح رطوبتى مشخص که در یک استوانه قرار داده شده بودند روى آن قرار گرفتند. آنگاه زاویه سطح شیبدار توسط پیچ تنظیم تغییر نمود. براى هر یک از تیمارها زاویهاى از سطح شیبدار که استوانه در آن زاویه روى سطح شروع به حرکت مىکرد (α) قراي ت شد. در پایان با استفاده از رابطه 3 میزان ضریب اصطکاك خارجى (sµ) محاسبه گردید[ 4 ]. µ s =tan α (3) 3-2- روش اندازهگیري ضریب اصطکاك داخلى براى تعیین ضریب اصطکاك داخلى ارقام مختلف گندم از یک نیروسنج نگهدارنده نیروسنج پایه اصلى و دو استوانه به ارتفاع و قطر 50 و 35 میلىمتر استفاده شد. نمونه دانه مورد آزمایش به داخل دو استوانه ریخته شد. استوانه بالایى با نخ به قلاب نیروسنج مرتبط بود و نیروى لازم براى شروع حرکت استوانه فوقانى توسط نیروسنج ثبت شد. با دانستن این نیرو و تقسیم آن بر نیروى عمود دیواره بر سطح تماس رابطه 4 ضریب اصطکاك داخلى( µ ) محاسبه شد[ 4 ]. µ=f/n (4) که در آن F: نیروي برشی حداکثر که نیروسنج در زمان لغزش

5 47 سارا موحد و همکاران عوامل موثر بر زاويه استقرار ضريب اصطكاك داخلي و خارجي دو رقم گندم... استوانه بالایی بر استوانه پایینى نشان میداد و N: نیروي عمودي که معادل وزن دانه موجود در استوانه بالایى بود که هر دو بر حسب نیوتن مىباشند روش اندازهگیري زاویه استقرار براى اندازهگیرى زاویه استقرار (ریپوز) از جعبهاى به ابعاد 400 میلىمتر که قسمت پایین آن دربى کشویى داشت استفاده گردید. جعبه در ارتفاع یک مترى از سطح زمین قرار داده شد. پس از اینکه جعبه مذکور از گندم پر شد درب کشویى با سرعت کشیده تا دانهها سرازیر شدند و این عمل یک بار بر روى سطح بتن و بار دیگر بر روى سطح ورق گالوانیزه انجام و یک مخروط وارونه ایجاد گردید. زاویه θ) e با اندازهگیرى ارتفاع و فاصله افقى مخروط وارونه استقرار ) در دو نقطه دلخواه (h و x) و با استفاده از رابطه 5 محاسبه شد [4]. θ e (5) 5-2- ارزیابى آمارى براى انجام تحقیق از آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفى و در سه تکرار استفاده شد و مقایسه میانگینها توسط آزمون چند دامنهاى دانکن در سطح احتمال 1=α و توسط نرم افزار SPSS نسخه 14 انجام شد. 3- نتایج و بحث 1-3- نتایج حاصل از تاثیر رطوبت رقم و جنس سطح تماس بر ضریب اصطکاك خارجى تجزیه واریانس دادههاي مربوط به ضریب اصطکاك خارجى در سطح احتمال 1=α در جدول 3 نشان داده شده است. بر اساس نتایج تاثیر ارقام رطوبت سطوح تماس و اثرهاي متقابل آنها بر ضریب اصطکاك خارجى معنىدار بود. در جدول 4 نتایج مقایسه میانگین تاثیر متقابل رقم رطوبت سطح تماس بر ضریب اصطکاك خارجى نشان دادهشده است. ضریب اصطکاك محصولات کشاورزي عموما به خصوصیات ماده غذایى میزان رطوبت ویژگىهاي سطحى سرعت لغزش و جنس سطحى که ماده غذایی روي آن حرکت مىکند بستگى دارد. با توجه به نتایج جدول 4 بیشترین مقدار ضریب اصطکاك خارجی براي رقم بهرنگ در سطح رطوبتی 18 درصد و براي سطح تماس بتنی 0/503 و کمترین آن براي رقم شیرودي در سطح رطوبتی 12 درصد و براي سطح تماس ورق گالوانیزه 0/182 بهدست آمد. علت این موضوع متفاوت بودن خواص فیزیکى در ارقام مختلف و ایجاد تغییر در خواص فوق بهواسطه افزایش رطوبت در دانهها میباشد[ 8-7 ]. بهطور معمول با افزایش درصد رطوبت غله میزان ضریب اصطکاك خارجى افزایش مىیابد زیرا رطوبت اطراف سطوح دانه سبب میشود که دانهها به واسطه کشش سطحی کنار یکدیگر قرار گیرند. این امر سبب افزایش پیوستگى دانهها به یکدیگر و افزایش ضریب اصطکاك خارجى آنها مىگردد[ 5 ]. از سوي دیگر هر چه جنس سطحى که دانه در تماس با آن است صیقلىتر باشد بهدلیل اصطکاك کمتر دانه با سطح تماس و افزایش سرعت لغزش ضریب اصطکاك خارجى کاهش مییابد[ 4 ]. مولندا و همکاران (2000) میزان ضریب اصطکاك خارجی دانههاي گندم را روى سطوح آهن گالوانیزه موجدار و صاف بررسى نمودند. بر اساس نتایج هر چه سطح تماس صاف و صیقلىتر انتخاب شود میزان ضریب اصطکاك توده دانه گندم کاهش مییابد[ 15 ]. طباطباییفر (2003) خواص فیزیکى پنج رقم گندم ایرانى را در دامنه صفر تا 22 درصد بررسى نمود. بر اساس نتایج با افزایش میزان رطوبت دانسیته ظاهرى و دانسیته واقعى کاهش اما تخلخل توده و زاویه استقرار افزایش یافت. از سوي دیگر ضریب اصطکاك خارجى با افزایش محتواى رطوبت در تمام سطوح مورد بررسى افزایش یافت و بیشترین مقدار آن براي تخته چندلا و کمترین آن براي ورق استیل ضد زنگ محاسبه شد[ 9 ]. قاسمی ورنامخاستی و همکاران (2008) ضریب اصطکاك خارجی دو رقم برنج سرخه و سازندگی را در سطح رطوبتی 10 درصد با استفاده از سطحی با شیب قابل تنظیم از جنس آهن گالوانیزه بررسی و میانگین آن را به ترتیب 37/66 و 35/83 درجه تعیین نمودند[ 12 ]. رضوي و همکاران (2009) به مطالعه میزان ضریب اصطکاك

6 48 فصلنامه فناوری های نوين غذايی سال دوم شماره ٧ بهار ١٣٩٤ استاتیکى دانه بارهنگ روى پنچ سطح مختلف تخته چند لایه لاستیک شیشه فایبرگلاس و ورق گالوانیزه پرداختند. بر اساس نتایج مقادیر میانگین ضریب اصطکاك آنها به ترتیب 0/35 0/36 0/46 0/51 و 0/33 محاسبه شد[ 14 ] نتایج حاصل از تاثیر رطوبت رقم و جنس سطح تماس بر ضریب اصطکاك داخلى جدول 5 تجزیه واریانس دادههاي مربوط به ضریب اصطکاك داخلى را در سطح احتمال 1=α نشان میدهد. بر اساس نتایج تاثیر ارقام رطوبت سطوح تماس و اثرهاي متقابل آنها بر صفت مذکور معنیدار بود. در جدول 6 نتایج مقایسه میانگین تاثیر متقابل رقم رطوبت سطح تماس بر ضریب اصطکاك داخلی نشان دادهشده است. با توجه به جدول 6 بیشترین مقدارضریب اصطکاك داخلى براي گندم رقم بهرنگ و در رطوبت 18 درصد و به میزان 0/754 و کمترین آن براي رقم شیرودى و در سطح رطوبتی 12 درصد 0/413 محاسبه شد. علت این موضوع متفاوت بودن خواص فیزیکى در ارقام مختلف مورد آزمایش و ایجاد تغییر در خواص فوق بهواسطه افزایش رطوبت در دانهها میباشد[ 8-7 ]. معمولا با افزایش درصد رطوبت غله میزان ضریب اصطکاك داخلى افزایش مىیابد که دلیل آن زیاد شدن کشش سطحى بین دانههاي مجاور است[ 5 ]. المحاسنه (2006) اثر رطوبت را بر برخی خواص فیزیکى گندم در دامنه رطوبتی 9/3 تا 41/5 درصد بررسى نمود. بر اساس نتایج ابعاد محورى وزن جدول( 3 ) تجزیه واریانس دادههاي ضریب اصطکاك خارجى دانههاى گندم F MS SS df منبع تغییرات 13/22 ** 10/364 10/364 1 رقم 14/11 ** 11/062 22/124 2 رطوبت ** 13/02 10/207 10/207 1 سطح تماس ** 10/04 7/871 15/742 2 رقم رطوبت ** 9/41 7/377 7/377 1 رقم سطح تماس ** 8/27 6/483 12/967 2 رطوبت سطح تماس ** 8/01 6/279 12/599 2 رقم سطح تماس رطوبت - 0/784 18/ خطا جدول (4) مقایسه میانگین تاثیر متقابل رقم رطوبت سطح تماس بر ضریب اصطکاك خارجى شیرودي بهرنگ ورق گالوانیزه بتن ورق گالوانیزه بتن رطوبت(درصد) 0/182±0/01 f 0/241±0/01 e 0/202±0/01 f 0/307±0/02 d 12 0/395±0/02 c 0/311±0/02 d 0/427±0/02 b 15 0/401±0/03 c 0/489±0/03 a 0/297±0/01 d 18 0/420±0/02 b 0/503±0/02 a جدول (5) تجزیه واریانس دادههاي مربوط به ضریب اصطکاك داخلى F MS SS df منبع تغییرات 15/22 ** 14/032 14/032 1 رقم 16/11 ** 14/853 29/706 2 رطوبت ** 10/3 9/496 18/933 2 رقم رطوبت - 0/922 11/ خطا

7 49 سارا موحد و همکاران عوامل موثر بر زاويه استقرار ضريب اصطكاك داخلي و خارجي دو رقم گندم... هزار دانه حجم و ضریب اصطکاك داخلى با افزایش میزان رطوبت افزایش ولى دانسیته ظاهرى دانسیته واقعى و تخلخل کاهش یافت[ 10 ]. عسکري اصلی ارده و همکاران (2009) زاویه استقرار و ضریب اصطکاك داخلى چند رقم متداول گندم را مورد بررسى قرار دادند و گزارش نمودند که با افزایش میزان رطوبت زاویه استقرار و ضریب اصطکاك داخلى افزایش مییابد[ 13 ] نتایج حاصل از تاثیر رطوبت رقم و سطح تماس بر زاویه استقرار جدول 7 تجزیه واریانس دادههاي مربوط به زاویه استقرار را در سطح احتمال 1=α نشان میدهد. بر اساس نتایج تاثیر ارقام رطوبت سطوح تماس و اثرهاي متقابل آنها بر صفت مذکور معنی دار بود. جدول 8 نتایج مقایسه میانگین تاثیر متقابل رقم رطوبت سطح تماس بر زاویه استقرار را نشان میدهد. زاویه استقرار گندم عموما به میزان رطوبت ویژگىهاي سطحى سرعت لغزش و جنس سطحى که ماده غذایی روي آن حرکت مىکند بستگى دارد. بر اساس نتایج حاصل از جدول 8 بیشترین مقدار این زاویه براي رقم بهرنگ در سطح رطوبتی 18 درصد و براي سطح تماس بتن و به میزان 24/63 درجه و کمترین آن براي رقم شیرودي در سطح رطوبتی 12 درصد و براي سطح تماس ورق گالوانیزه و به میزان 19/84 درجه محاسبه شد. علت نتایج بهدست آمده متفاوت بودن خواص فیزیکى در ارقام مختلف مورد آزمایش و ایجاد تغییر در خواص فوق بهواسطه افزایش رطوبت در دانهها میباشد[ 8-7 ]. زاویه استقرار در مواد داراى پیوستگى و با رطوبت بالاتر بیشتر از موادى است که به سهولت جریان مىیابند. اندازه شکل مقدار رطوبت و آرایش ذرات بر زاویه استقرار تاثیر گذار هستند[ 6 ]. زاویه استقرار با افزایش مقدار رطوبت ماده افزایش مىیابد. رطوبت سطحى اطراف جسم توده دانه غلات را در اثر کشش سطحى کنار یکدیگر نگه مىدارد و از جریانپذیرى دانه گندم مىکاهد که این به نوبه خود باعث افزایش زاویه استقرار مىشود[ 9 ]. سوداجان و همکاران (2001) در بررسی خواص فیزیکی دانههاي آفتابگردان به این نتیجه رسیدند که با افزایش رطوبت ابتدا ضریب اصطکاك داخلى و زاویه استقرار افزایش و پس از آن کاهش مییابد[ 8 ]. طباطباییفر (2003) خواص فیزیکى پنج رقم گندم ایرانى را بررسى نمود. بر اساس نتایج دانسیته ظاهرى و دانسیته واقعى تخلخل زاویه استقرار و ضریب اصطکاك داخلى تابعى از رطوبت دانهي گندم بود[ 9 ]. عسکري اصلی ارده و همکاران (2009) زاویه استقرار و ضریب اصطکاك داخلى چند رقم متداول گندم را مورد بررسى قرار داده و گزارش کردند که با افزایش میزان رطوبت زاویه استقرار و ضریب اصطکاك داخلی افزایش مییابد[ 13 ]. 4 -نتیجهگیري بر اساس نتایج افزایش رطوبت سبب افزایش معنیدار ضریب اصطکاك خارجی داخلی و زاویه استقرار گردید. بیشترین زاویه استقرار براي رقم بهرنگ در سطح رطوبتی 18 درصد و براي سطح تماس بتنی به میزان 24/63 درجه و کمترین آن براي رقم شیرودي در سطح رطوبتی 12 درصد و براي سطح تماس گالوانیزه به میزان 19/84 درجه محاسبه شد. بیشترین ضریب اصطکاك خارجى براي رقم بهرنگ در سطح رطوبتی 18 درصد و براي سطح تماس بتنی به میزان 0/503 و کمترین آن براي رقم شیرودي و در سطح رطوبتی 12 درصد و براي سطح تماس گالوانیزه به میزان 0/182 تعیین گردید. بیشترین ضریب اصطکاك داخلی براي رقم بهرنگ در سطح رطوبتی 18 درصد به میزان 0/754 و کمترین آن براي رقم شیرودي و در سطح رطوبتی 12 درصد به میزان 0/413 بهدست آمد.

8 50 فصلنامه فناوری های نوين غذايی سال دوم شماره ٧ بهار ١٣٩٤ جدول (6) مقایسه میانگین تاثیر متقابل رقم رطوبت بر ضریب اصطکاك داخلی سطوح رطوبت ( ) رقم 0/754±0/01 a 0/683±0/02 b 0/573±0/01 d بهرنگ شیرودي 0/711±0/02 ab 0/609±0/01 cd 0/413±0/01 e جدول( 7 ) نتایج تجزیه واریانس دادههاي مربوط به زاویه استقرار دانههاى گندم F MS SS df منبع تغییرات 34/12 ** 181/51 181/51 1 رقم 29/14 ** 155/02 310/04 2 رطوبت 20/65 ** 109/85 109/85 1 سطح تماس 18/45 ** 98/ /308 2 رقم رطوبت 19/47 ** 103/58 103/58 1 رقم سطح تماس ** 15/97 84/ /92 2 رطوبت سطح تماس *** 14/12 75/ /236 2 رقم سطح تماس رطوبت - 5/32 127/68 24 خطا جدول( 8 ) مقایسه میانگین تاثیر رقم رطوبت سطح تماس بر زاویه استقرار(درجه) شیرودي بهرنگ ورق گالوانیزه بتن ورق گالوانیزه بتن رطوبت(درصد) 19/84 ±0/07 d 21/31 ±0/09 c 20/01 ±0/06 d 21/85±0/07 c 12 22/11±0/08 bc 22/84 ±0/05 b 23/01±0/08 b 15 21/42 ±0/05 c 18 23/01 ±0/06 b 24/54 ±0/04 a 24/11 ±0/06 a 24/63±0/09 a

9 51 سارا موحد و همکاران عوامل موثر بر زاويه استقرار ضريب اصطكاك داخلي و خارجي دو رقم گندم... [12] Ghasemi Varnamkhasti, M.G., Mobli, H., Jafari, A., Keyhani, A.R., Soltanabadi, M.H., Rafiee, S., Kheiralipour, K. (2008). Some physical properties of rough rice grain. J.Cereal Sci., 4(3), [13] Askari Asli Ardeh, E., Abbaspour Gilandeh, Y. (2009). Investigation of the effective factors on threshing loss damaged grains percent and material other than grain to grain ratio on auto head feed threshing unit. J. Agr. Biol. Sci., 3(4), [14] Razavi, S.M.A., Zahedi, Y., Mehdian Mehr H. (2009). Studying some of the engineering properties of plantain grain, Iran. Food Res. J., 1-9. [15] Molenda, M., Thompson, S.A. Ross, I.J. (2000). Friction of wheat on corrugated and smooth galvanized steel surface. J. Agr. Eng. Res., 77(2), منابع [1]. موحد س. (1390) انتشارات مرز دانش ص [2]. رضوى س.م. ع. توکلى ج. حاجى محمدى فریمانى ر. (1385) بررسى خواص فیزیکی چهار رقم اصلاح شده گندم. جهاد کشاورزى ایرانى. مجله خراسان رضوى. ص 1-6. [3] Khazaei, J., Shahbazi, F., Massah, J. (2007). Evaluation and modeling of physical and physiological damage to wheat seeds under successive impact loading mathematical and neural networks models. J. Crop Sci., 48, [4] Mohsenin, N.N. (1986). Physical Properties of Plant and Animal Materials, Structure, Physical Characteristics and Mechanical Properties. Gordon and Breach Science Publisher, PP 586. [5] Baryeh, E. A. (2002). Physical properties of millet. J. Food Eng., 51, [6] Sahay, K.M., Singh, K.K. (1994). Unite Operations of Agricultural Processing. First ed., Vikas Publishing House Ltd., New Delhi. [7] Lawton, P. J., Marchant J. A. (1980). Direct shear testing of seeds in bulk. J. Agri. Res. Eng., 25, [8] Sudajan, S., Salokhe, V.M., Triratanasirichai, K. (2001). Some physical properties of sunflower seeds and head. Agri. Eng. J., 10(3,4), [9] Tabatabaeefar, A. (2003). Moisture-dependent physical properties of wheat. Inter. Agrophysics., 17, [10] Al-Mahasneh, M.A. (2006). Effect of moisture content on some physical properties of green wheat. J. Food Eng., 79, [11] Mwithiga, G., Sifua, M.M. (2006). Effect of moisture content on the physical properties of three varieties of sorghum seeds. J. Food Eng., 75,