小麦、稻谷及玉米内摩擦角的测定与比较研究(精)
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2009, Vol. 30, No. 15
食品科学※基础研究
86小麦、稻谷及玉米内摩擦角的测定与比较研究
程绪铎1,安蓉蓉1,曹阳2,李光涛2,程龙2
(1.南京财经大学食品科学与工程学院,江苏南京210003; 2.国家粮食局科学研究院,北京100080摘要:主要对小麦、稻谷及玉米的内摩擦角进行了实验测定与比较。测定了三个粮种的内摩擦角,并探讨了影响内摩擦角的因素。结果表明:小麦内摩擦角测定的最佳剪切速度为5.20mm/min,小麦、稻谷及玉米的内摩擦角均随着剪切速度的增加而减小,随着法向压应力的增加而减小,小麦和玉米的内摩擦角随着水分的增加而增加,稻谷的内摩擦角随水分的变化不规律。根据实验结果,分别拟合出内摩擦角与法向压应力、剪切速度以及水分的关系方程。
作者简介:程绪铎(1957- ,男,教授,硕士,研究方向为粮食储藏工程。E-mail :chengxuduo@
小麦、稻谷以及玉米是我国主要的粮食作物,它们的摩擦特性对粮食加工、粮堆流动、粮仓结构设计和粮食运输装卸设备设计都起着非常重要的作用。粮食的摩擦性既可以分为内摩擦和外摩擦两大类,也可以分为动摩擦和静摩擦两大类。外摩擦的大小是通过摩擦系数来表示,内摩擦的大小则是用静止角和内摩擦角来衡量。
87
※基础研究
食品科学
2009, Vol. 30, No. 151材料与方法1.1
材料与仪器
本实验采用的是Biblioteka ZY-1型土工合成材料综合测定仪由南京土壤仪器厂有限公司生产,该测定仪作业时能够实现计算机自动控制和数据自动采集。具体示意图见图1。
关键词:内摩擦角;法向压应力;水分;剪切速度
Factors Affecting Measurement of Angle of Internal Friction of Wheat, Paddy and Corn
CHENG Xu-duo1, AN Rong-rong1, CAO Yang2, LI Guang-tao2, CHENG Long2
Key words:angle of internal friction; normal stress; moisture content; shear velocity
中图分类号:TS210.4文献标识码:A文章编号:1002-6630(200915-0086-04
收稿日期:2009-05-16
基金项目:国家粮食局科学研究院基本科研业务费专项项目(ZX0708-7
粮食的摩擦特性研究从十九世纪末就已经开始。Airy [1]通过斜面仪测定得到小麦与钢板表面的摩擦系数平均为0.414。Jamieson [2]测得小麦与钢板的摩擦系数为0.365~0.375。赖姆伯特等[3]通过扭转剪切仪研究得出稷在不同的正应力下(0.110~0.861kg/cm2的内摩擦角变化范围为20°10′ ~33°05′。Versavel等[4]测得水分含量为12%的小麦与光滑的钢板的摩擦系数平均为0.298。Zhang等[5]通过直剪仪测得谷粒与钢板的摩擦系数,他们总结出小
(1. College of Food Science and Engineering, Nanjing University of Finance and Economics, Nanjing 210003, China;
2. Academy of State Administration of Grain, Beijing 100080,ChinaAbstract :The effects of shear velocity, normal stress and moisture content on the measurement of angle of internal frictionof wheat, paddy and corn were investigated by single-factor method. A shear velocity of 5.20 mm/min was found to be the bestfor the measurement of angle of internal friction. The angles of internal friction of wheat, paddy and corn all declined with theincrease in normal stress and shear velocity. An upward trend of angle of internal friction was found in both wheat and corn asthe moisture content went up, which,however, appeared to have little influence on the angle of internal friction of paddy. Fourmathematical models describing the relationships of angle of internal friction with normal stress, shear velocity and moisturecontent were developed for each of the grains.
麦与波纹钢板间的摩擦系数主要是取决于粮粒间的摩擦。Molenda等[6]测得小麦、大豆和玉米的内摩擦角分别为26.4°、36.2°、35.7°。张桂花[7]采用直剪仪研究了包衣稻谷的内摩擦角,发现包衣稻谷的内摩擦角比普通稻谷小。
国内外虽对粮食的内摩擦角等参数有所研究,但是没有明确地给出测定条件。我国现在所使用的参数也只是沿用了以前的数据和结合苏联、美国等的实验数据而整理得到的,并且对于影响内摩擦角的因素(如剪切速度、法向压应力、水分等没有进行具体的研究。随着粮食品种的不断更新,粮食的物理特性也会发生改变,故本实验对小麦、稻谷和玉米的内摩擦角进行了实验测定,并就剪切速度、法向压应力、水分对内摩擦角的影响进行了研究与比较。
食品科学※基础研究
86小麦、稻谷及玉米内摩擦角的测定与比较研究
程绪铎1,安蓉蓉1,曹阳2,李光涛2,程龙2
(1.南京财经大学食品科学与工程学院,江苏南京210003; 2.国家粮食局科学研究院,北京100080摘要:主要对小麦、稻谷及玉米的内摩擦角进行了实验测定与比较。测定了三个粮种的内摩擦角,并探讨了影响内摩擦角的因素。结果表明:小麦内摩擦角测定的最佳剪切速度为5.20mm/min,小麦、稻谷及玉米的内摩擦角均随着剪切速度的增加而减小,随着法向压应力的增加而减小,小麦和玉米的内摩擦角随着水分的增加而增加,稻谷的内摩擦角随水分的变化不规律。根据实验结果,分别拟合出内摩擦角与法向压应力、剪切速度以及水分的关系方程。
作者简介:程绪铎(1957- ,男,教授,硕士,研究方向为粮食储藏工程。E-mail :chengxuduo@
小麦、稻谷以及玉米是我国主要的粮食作物,它们的摩擦特性对粮食加工、粮堆流动、粮仓结构设计和粮食运输装卸设备设计都起着非常重要的作用。粮食的摩擦性既可以分为内摩擦和外摩擦两大类,也可以分为动摩擦和静摩擦两大类。外摩擦的大小是通过摩擦系数来表示,内摩擦的大小则是用静止角和内摩擦角来衡量。
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※基础研究
食品科学
2009, Vol. 30, No. 151材料与方法1.1
材料与仪器
本实验采用的是Biblioteka ZY-1型土工合成材料综合测定仪由南京土壤仪器厂有限公司生产,该测定仪作业时能够实现计算机自动控制和数据自动采集。具体示意图见图1。
关键词:内摩擦角;法向压应力;水分;剪切速度
Factors Affecting Measurement of Angle of Internal Friction of Wheat, Paddy and Corn
CHENG Xu-duo1, AN Rong-rong1, CAO Yang2, LI Guang-tao2, CHENG Long2
Key words:angle of internal friction; normal stress; moisture content; shear velocity
中图分类号:TS210.4文献标识码:A文章编号:1002-6630(200915-0086-04
收稿日期:2009-05-16
基金项目:国家粮食局科学研究院基本科研业务费专项项目(ZX0708-7
粮食的摩擦特性研究从十九世纪末就已经开始。Airy [1]通过斜面仪测定得到小麦与钢板表面的摩擦系数平均为0.414。Jamieson [2]测得小麦与钢板的摩擦系数为0.365~0.375。赖姆伯特等[3]通过扭转剪切仪研究得出稷在不同的正应力下(0.110~0.861kg/cm2的内摩擦角变化范围为20°10′ ~33°05′。Versavel等[4]测得水分含量为12%的小麦与光滑的钢板的摩擦系数平均为0.298。Zhang等[5]通过直剪仪测得谷粒与钢板的摩擦系数,他们总结出小
(1. College of Food Science and Engineering, Nanjing University of Finance and Economics, Nanjing 210003, China;
2. Academy of State Administration of Grain, Beijing 100080,ChinaAbstract :The effects of shear velocity, normal stress and moisture content on the measurement of angle of internal frictionof wheat, paddy and corn were investigated by single-factor method. A shear velocity of 5.20 mm/min was found to be the bestfor the measurement of angle of internal friction. The angles of internal friction of wheat, paddy and corn all declined with theincrease in normal stress and shear velocity. An upward trend of angle of internal friction was found in both wheat and corn asthe moisture content went up, which,however, appeared to have little influence on the angle of internal friction of paddy. Fourmathematical models describing the relationships of angle of internal friction with normal stress, shear velocity and moisturecontent were developed for each of the grains.
麦与波纹钢板间的摩擦系数主要是取决于粮粒间的摩擦。Molenda等[6]测得小麦、大豆和玉米的内摩擦角分别为26.4°、36.2°、35.7°。张桂花[7]采用直剪仪研究了包衣稻谷的内摩擦角,发现包衣稻谷的内摩擦角比普通稻谷小。
国内外虽对粮食的内摩擦角等参数有所研究,但是没有明确地给出测定条件。我国现在所使用的参数也只是沿用了以前的数据和结合苏联、美国等的实验数据而整理得到的,并且对于影响内摩擦角的因素(如剪切速度、法向压应力、水分等没有进行具体的研究。随着粮食品种的不断更新,粮食的物理特性也会发生改变,故本实验对小麦、稻谷和玉米的内摩擦角进行了实验测定,并就剪切速度、法向压应力、水分对内摩擦角的影响进行了研究与比较。
