Ocena uszkodzeń bulw

ziemniaka

dla wybranej energii

zderzenia

Promotor: dr hab. inż. Michał

Sypuła

Autor: Szymon Milewski

Praca inżynierska

Celem pracy jest ocena mechanicznych uszkodzeń bulw w
zależności od rodzaju powierzchni zderzeniowej i kąta
zderzenia bulwy z podłożem.
Badania przeprowadzono dla dwóch odmian ziemniaka Omega
oraz Verdi.
Podczas

badań

zmieniany

był

kąt

ustawienia

płyty

zderzeniowej, na którą swobodnie spadały bulwy z określonej
wysokości. Zmiana kąta ustawienia była dokonywana co 10º w
zakresie od 0 º do 60º. Stosowane podłoża to stalowa płyta o
grubości 5 mm oraz ta sama płyta pokryta warstwą materiału
amortyzującego w postaci gumy o grubości 5 mm. Próby zrzutu
ziemniaków były dokonywane dla stałej energii zderzenia
równe 1 J. W zakres pracy wchodziła również ocena uszkodzeń
powstałych w bulwach w wyniku przeprowadzonych prób
zderzeniowych w aspekcie głębokości i rodzaju uszkodzeń.

Cel i zakres pracy

Metodyka badań

• Badania przeprowadzono dla dwóch odmian

ziemniaka Omega oraz Verdi.

• Dla każdej z odmian dokonano 210 prób zrzutu

bulw, 105 prób na powierzchnię stalową i tyle samo
na powierzchnię pokrytą warstwą gumy.

• Próby przeprowadzano dla siedmiu różnych kątów

ustawienia płaszczyzny zderzeniowej (0°-60° co
10°). Dla każdego ustawienia kąta zrzucano 15
bulw.

• Dokonywano ważenia każdej bulwy i na tej

podstawie ustalano wysokość zrzutu odpowiadającą
energii 1J.

• Ocenę uszkodzeń wewnętrznych i zewnętrznych bulw

przeprowadzono po około dwóch tygodniach od momentu
dokonania zrzutów. Pod uwagę brano następujące rodzaje
uszkodzeń: otarcia skórki, pęknięcia miąższu, stłuczenia
miąższu bez ciemnienia, oraz ciemną plamistość miąższu.

• Za ciemnienie miąższu uznawano obszar z widocznym

zasinieniem

miąższu

pod

skórką.

Pęknięcie

charakteryzowało się rozerwaniem skórki i miąższu w głąb
bulwy. Stłuczenie było podobne do występującego
ciemnienia miąższu, ale z widocznym rozerwaniem tkanek i
bez pigmentacji.
Uszkodzenia pogrupowano pod względem głębokości ich
występowania na trzy kategorie:

• uszkodzenia lekkie, o głębokości do 1,7 mm,
• Uszkodzenia średnie, od 1,8 mm do 5,1 mm,
• Uszkodzenia ciężkie - powyżej 5,1 mm.

Pozwoliło to na określenie wskaźnika uszkodzeń.

Stanowisko badawcze

Rys. 1. Widok ogólny stanowiska badawczego.

a)

b)

Rys. 2. Powierzchnia
zderzeniowa: a) płytka
stalowa, b) płytka stalowa z
5 mm warstwą gumy.

Wyniki badań

Na

podstawie

przeprowadzonych

badań

laboratoryjnych

podjęto

próbę

określenia

zależności między kątem pochylenia płaszczyzny
płytki zderzeniowej przy pionowym zrzucie bulwy z
wysokości odpowiadającej energii spadku równej 1
J a podatnością na uszkodzenia. Badania wykazały
znacznie wyższą podatność na uszkodzenia
mechaniczne odmiany Omega, niż Verdi.

Otarcia skórki bulw

0

10

20

30

40

50

60

0

10

20

30

40

50

60

70

Verdi Stal

Verdi Guma

Omega Stal

Omega Guma

Kąt ustawienia powierzchni zderzeniowej [°]

P

ro

c

e

n

t

b

u

lw

z

o

ta

rc

ia

m

i

[%

]

Rys. 3. Udział procentowy bulw odmiany Verdi i Omega z
otarciami skórki w próbie kontrolnej w zależności od kąta
uderzenia.

Pęknięcia bulw

0

10

20

30

40

50

60

0

20

40

60

80

100

120

Verdi Stal

Verdi Guma

Omega Stal

Omega Guma

Kąt ustawienia powierzchni zderzeniowej [°]

P

ro

c

e

n

t

b

u

lw

p

ę

k

n

ię

ty

c

h

[

%

]

Rys. 4. Udział procentowy bulw pękniętych odmiany Verdi i Omega w
próbie kontrolnej w zależności od kąta uderzenia.

Stłuczenia bulw

0

10

20

30

40

50

60

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

Verdi Stal

Verdi Guma

Omega Stal

Omega Guma

Kąt ustawienia powierzchni zderzeniowej [°]

P

ro

c

e

n

t

b

u

lw

s

tł

u

c

z

o

n

y

c

h

[

%

]

Rys.5. Udział procentowy bulw stłuczonych odmiany Verdi i Omega w
próbie kontrolnej w zależności od kąta uderzenia.

Ciemna plamistość

miąższu

0

10

20

30

40

50

60

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

Verdi Stal

Verdi Guma

Omega Stal

Omega Guma

Kąt ustawienia powierzchni zderzeniowej [°]

P

ro

c

e

n

t

b

u

lw

z

c

ie

m

n

ą

p

la

m

is

to

śc

ią

[

%

]

Rys. 6. Udział procentowy bulw z ciemną plamistością odmiany
Verdi i Omega w próbie kontrolnej w zależności od kąta
uderzenia.

Wskaźnik uszkodzeń

bulw

0

10

20

30

40

50

60

0

20

40

60

80

100

120

Verdi Stal

Verdi Guma

Omega Stal

Omega Guma

Kąt ustawienia powierzchni zderzeniowej [°]

P

ro

c

e

n

t

b

u

lw

p

ę

k

n

ię

ty

c

h

[

%

]

Rys. 7. Zależność wskaźnika uszkodzeń od kąta ustawienia i
rodzaju powierzchni zderzeniowej dla odmiany Verdi i Omega.

Wnioski

1. Z przeprowadzonych badań wynika, że z rozpatrywanych

czynników większy wpływ na rozmiar i rodzaj powstałych

uszkodzeń ma kąt pochylenia, niż powierzchnia zderzenia.

2. Zwiększenie kąta tej powierzchni pozwala na zmniejszenie

głębokości

uszkodzeń,

co

warto

uwzględnić

podczas

projektowania maszyn współpracujących z bulwami.

3. Przy większych kątach pochylenia powierzchni zderzenia

dominowały uszkodzenia w postaci otarć skórki .

4. O wielkości uszkodzenia decydują też cechy odmianowe. Odmiana

Verdi okazała się mniej podatną na uszkodzenia niż Omega.

5. Zastosowanie gumowej warstwy amortyzującej na elemencie

metalowym pozwala ograniczyć powstawanie pęknięć bulw,

jednak zwiększa ryzyko powstania stłuczeń i ciemnej plamistości.

 

Dziękuję za uwagę.