بررسی اثر میدان الکترواستاتیکی بر ضریب اصطکاک دینامیکی پسته

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• محمدحسین آق خانی
• جلال برادران مطیع

گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

https://doi.org/10.22067/jam.v6i1.28530

چکیده

جداسازی و درجه‌بندی محصولات کشاورزی در فرآیند تولید تا عرضه، از اهمیت قابل توجهی برخوردار است. جداسازی می‌تواند براساس مشخصات فیزیکی، الکتریکی، مغناطیسی، اپتیکی و غیره انجام شود. لازمه هرگونه طراحی سیستم‌های جدید مطالعه کافی روی مشخصات و رفتار محصولات کشاورزی است. در این مقاله با فرض تأثیرپذیری ضریب اصطکاک دینامیکی از بار الکتریکی ایجاد شده روی نمونه‌ها، شرایطی مد نظر بود که بیشترین اختلاف بین ضریب اصطکاک پسته‌های خندان و سربسته به‌منظور طراحی سیستم جداساز مشخص شود. ضرایب اصطکاک دینامیکی نمونه پسته‌های خندان و سربسته در قالب طرح کاملاً تصادفی با آزمایش فاکتوریل 2×3×3×3×3 فاکتورهای رطوبت با سه سطح (24/2، 14/5 و 8/1 درصد)، شدت میدان الکتریکی با سه سطح (صفر، 4000 و 7000 ولت)، سرعت حرکت روی سطح با سه سطح (1300، 2500 و 3300 میلی‌متر در دقیقه)، نوع سطح تماس با سه سطح (ورق آهن گالوانیزه، ورق آلومینیوم و تسمه لاستیکی صاف) و شرایط پسته با دو سطح (خندان و سربسته) در سه تکرار اندازه‌گیری شد. نمونه‌های پسته مورد آزمایش از رقم کله قوچی با رطوبت‌های 8، 14 و 24 درصد (بر پایه خشک) انتخاب شدند. نتایج از تأثیرپذیری همسوی ضریب اصطکاک دینامیکی با شدت میدان الکتریکی حکایت دارد. همچنین افزایش رطوبت موجب افزایش ضریب اصطکاک در فاکتور سطح اصطکاکی لاستیک گردید. بیشترین اختلاف بین ضریب اصطکاک نمونه‌های خندان و سربسته در رطوبت 8 درصد برروی سطح لاستیک و در رطوبت‌های 14 و 24 درصد برروی سطح آلومینیوم هر سه با شدت میدان 7000 ولت نمایان شد. با توجه به رسانا بودن آلومینیوم و تخلیه سریع بارالکتریکی با قطع میدان از روی آن و همچنین نتایج این طرح، سطح اصطکاکی آلومینیوم به همراه شدت میدان 7000 ولت برای طراحی سیستم جداساز پیشنهاد گردید.

کلیدواژه‌ها

• بارالکتریکی
• پسته
• سطوح اصطکاکی
• ضریب اصطکاک دینامیکی

20.1001.1.22286829.1395.6.1.12.0

مراجع

1. Aydin, C. 2002. Physical properties of Hazel nuts. Biosystems Engineering 82: 297-303.

2. Basiry, M., and A. Esehaghbeygi. 2012. Cleaning and charging of seeds with an electrostatic separator. Applied Engineering in Agriculture 28 (1): 143-147.

3. Burgo, T. A. L., C. A. Balestrin, and L. B. S. Galembeck. 2013. Friction coefficient dependence on electrostatic tribocharging, Scientific reports, 3, 2384.

4. Fricke, G. 1977. The use of electrostatic separation processes in the beneficiation of crude potassium salts. Phosphorous Potassium 90: 42-45.

5. Ireland, P. 2012. Dynamic particle-surface tribocharging: The role of shape and contact mode. Joint Electrostatics Conference, 12-14 June 2012, Cambridge, ON, Canada.

6. Kashaninejad, M., A. Mortazavi, A. Safekordi, and L. G. Tabil. 2005. Some physical properties of Pistachio (Pistacia vera L.) nut and its kernel. Journal of Food Engineering 72: 30-38.

7. Kelly, E. G., and D. J. Spottiswood. 1989. The theory of Electrostatic separation: A review Part I. Fundamentals. Minerals Engineering 2: 33-46.

8. Krishnan, P., and A. G. Berlage. 1985. Electrostatic separation of flower paerts from onion Seeds. Trans of the ASAE. 28: 1676-1679.

9. Lundahl, E. 2001. Electrostatic Separation of Chaff from Grain. US Patent, us 6225587B1.

10. Miller, B. M., and L. Copeland. 1997. Seed Production: principles and practices. International Thomson Publishing. New York.

11. Polat, R., C. Aydin, and B. Erolak. 2007. Some physical and mechanical properties of pistachio nut, Bulgarian Journal of Agricultural Science 13: 237-246.

12. Ralston, O. C. 1961. Electrostatic Separation of Mixed Granular Solids. Elsevier, Amsterdam, 261pp.

13. Sarmadnia, Gh. 1997. Seed technology, Jahad Daneshgahi Mashhad press.

14. Osborne, T. B. 1880. Middlings purifier, U. S. Patent No. 224,719 (Abstracted in U.S. Patent Office Official Gazette, Vol. 17.) February 17, 1880.