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1、第43卷碰撞對玉米籽粒結構損傷的實驗研究·19·檱檱檱檱檱檱檱檱檱殗殗檱檱糧食儲藏技術檱檱殗殗檱檱檱檱檱檱檱檱檱*碰撞對玉米籽粒結構損傷的實驗研究程緒鐸1112馮家暢嚴曉婕黃之斌(1南京財經大學食品科學與工程學院糧食儲運國家工程實驗室210046)(2中央儲備糧嘉興直屬庫314000)摘要對不同品種的玉米籽粒進行下落碰撞實驗,測定玉米籽粒破碎率與下落高度的關系。對下落碰撞后未破碎的完整籽粒進行靜態(tài)壓縮實驗,測定玉米籽粒經過碰撞后壓縮特性的變化規(guī)律。結果表明:玉米籽粒破碎率隨下落高度的增大而增大;下落碰撞后未破碎的完
2、整籽粒的最大破壞力、最大破壞能隨下落高度的增大而減小,即下落碰撞后未破碎的完整籽粒的結構損傷隨下落高度的增大而增大。關鍵詞玉米籽粒碰撞結構損傷玉米籽粒破碎與結構損傷是糧食儲運工程中的碰撞后未破碎的玉米籽粒進行靜態(tài)壓縮實驗,測定重要問題,玉米在脫粒、入倉儲藏、裝卸和加工過玉米籽粒經過碰撞后壓縮特性的變化規(guī)律,揭示碰程中,籽粒都會受到沖擊,玉米籽粒的破碎率和結撞后玉米損傷的程度。這些數(shù)據(jù)可為糧倉結構的設構損傷會隨著碰撞速度的增大而增加。計、糧食裝倉系統(tǒng)的設計提供依據(jù)。在中國糧食流通項目及國儲庫建設項目中,配1玉米籽粒的
3、碰撞實驗套的糧倉基本上都是圓筒倉(如:淺圓倉、立筒倉、鋼板倉),倉頂?shù)絺}底的落差范圍為15m~本文將不同品種的玉米籽粒從不同高處下落,40m。收獲的玉米水分很高,入倉前需進行干燥。使籽粒與混凝土地面碰撞,然后測定玉米籽粒破碎玉米快速干燥后,由于籽粒含水率降低,內部結構率。變得疏松,外表皮層變脆,玉米入倉時,倉頂?shù)絺}1.1材料底落差大,玉米籽粒下落到倉底時與鋼錐斗或堅硬玉米品種:江玉403(含水率為12.56%的倉底平面發(fā)生猛烈撞擊,產生大量破碎,其破碎w.b)、鄭單958(含水率為12.86%w.b)、蘇玉[1~4
4、]率會增加7%~11%。進糧過程中的斗提機和10號(含水率為13.32%w.b)、東單98(含水率刮板機與玉米籽粒的碰撞也會造成玉米籽粒破為13.34%w.b)。不同品種玉米籽粒的幾何尺寸[5,6]碎。如果一個糧倉儲存玉米20萬噸,經過一次(長、寬、高取所有樣品的平均值)如表1所示。入倉儲藏,記總的破碎率為7%,那么就要損失表1玉米種子的幾何尺寸(單位:mm)1.4萬噸。品種尺寸有些玉米籽粒受到碰撞的力度不夠大,雖然沒江玉403蘇玉10號鄭單958東單98能破碎,但已造成結構損傷,使得彈性降低,抵抗長度11.729
5、.7311.3310.48中度9.388.359.188.68變形和破壞的能力降低,作為種子會影響發(fā)芽率,短度5.554.105.104.78還會影響安全儲藏和加工產品的質量。本文對不同品種的玉米籽粒進行了下落碰撞實1.2方法驗,測定下落高度與破碎率的關系。將從高處下落設置高度為17m、22m、27m、32m,每個*基金項目:國家自然科學基金(31371865);公益性行業(yè)科研專項(201313001);江蘇省農業(yè)科技自主創(chuàng)新資金項目[CX(13)4021]通訊地址:南京市棲霞區(qū)文苑路3號·20·糧食儲藏2014(
6、3)品種每個高度做3次平行實驗,每次選擇樣品200服點和沒有屈服點兩種情況。屈服點又稱應變軟化粒,選擇落地點為混凝土材料,每次實驗以收集點,到達此點以后,凍結的分子鏈段開始運動。有198粒以上玉米種籽粒為有效實驗,每組完成碰撞屈服點的曲線特征為:達到屈服點前,力隨變形量后對玉米種籽粒進行觀察檢驗,計算其產生的裂紋的增加近似線性增加,到達PI點前,力與變形量粒與破碎粒,從而得到撞擊實驗產生的破裂結果。關系曲線的斜率逐漸增加,到達PI點后,力與變形量關系曲線的斜率逐漸減少;達到屈服點后,變1.3結果與分析形量增加而力減
7、小,稍后力隨變形量增加繼續(xù)以近江玉403、鄭單958、蘇玉10號和東單98四似線性增加;達到破裂點后,力急劇下降。沒有屈種不同品種的玉米籽粒分別從高度為17m、22m、服點曲線特征為:達到破裂點前,力隨變形量增加27m、32m的高度被拋下,得到玉米籽粒高處落近似線性增加,到達PI點前,力與變形量關系曲下碰撞的裂紋增加百分率,如表2所示。線的斜率逐漸增加,到達斜率轉折PI點后,力與表2不同品種的玉米籽粒從不同高度下落碰撞破裂紋增加百分率(單位:%)變形量關系曲線的斜率逐漸減少;達到破裂點后,力開始下降。玉米籽粒壓縮屬
8、于沒有屈服點的狀高度(m)品種17222732況,當壓縮的作用力足夠大時,玉米籽粒會產生破江玉4030.671.332.003.00裂,對應的力是最大破壞力,對應的曲線面積為最鄭單9582.004.675.338.67[7,8]蘇玉10號7.0012.2714.3315.67大破壞能,對應的破裂變形量為破裂變形量。東單989.6716.3320.0020.0