WPŁYW WYBRANYCH CZYNNIKÓW NA WARTOŚĆ WSPÓŁCZYNNIKÓW TARCIA ROZDROBNIONYCH PĘDÓW MISKANTA OLBRZYMIEGO

Podobne dokumenty
OCENA TRWAŁOŚCI BRYKIETÓW WYTWORZONYCH Z MASY ROŚLINNEJ KUKURYDZY PASTEWNEJ

ANALIZA ZALEŻNOŚCI POMIĘDZY CECHAMI DIELEKTRYCZNYMI A WŁAŚCIWOŚCIAMI CHEMICZNYMI MĄKI

WPŁYW WIELOKROTNYCH OBCIĄŻEŃ STATYCZNYCH NA STOPIEŃ ZAGĘSZCZENIA I WŁAŚCIWOŚCI REOLOGICZNE MASY NASION ROŚLIN OLEISTYCH

BADANIA WSPÓŁCZYNNIKA TARCIA ZEWNĘTRZNEGO ZIARNA ZBÓś W FUNKCJI WILGOTNOŚCI

BADANIA WSPÓŁCZYNNIKA TARCIA ZEWNĘTRZNEGO I KĄTA NATURALNEGO USYPU NASION ŁUBINU ODMIANY BAR I RADAMES

WPŁYW WIELOKROTNYCH OBCIĄŻEŃ STATYCZNYCH NA STOPIEŃ ZAGĘSZCZENIA I WŁAŚCIWOŚCI REOLOGICZNE MASY ZIARNA

ANALIZA GEOMETRII ŹDŹBŁA MISKANTA OLBRZYMIEGO

ZAPOTRZEBOWANIE MOCY PODCZAS ROZDRABNIANIA BIOMASY ROŚLINNEJ DO PRODUKCJI BRYKIETÓW

METODYKA BADAŃ MAŁYCH SIŁOWNI WIATROWYCH

WSKAŹNIKI CHARAKTERYZUJĄCE PRZYDATNOŚĆ CIĄGNIKÓW ROLNICZYCH DO PRACY W TERENACH GÓRSKICH

PRODUKTYWNOŚĆ WIELOLETNICH PLANTACJI ENERGETYCZNYCH W POLSCE

ZASTOSOWANIE MODELU GOMPERTZ A W INŻYNIERII ROLNICZEJ

ANALIZA PROCESU CIĘCIA STATYCZNEGO ŁODYG WIERZBY SALIX VIMINALIS L.

WPŁYW TECHNICZNEGO UZBROJENIA PROCESU PRACY NA NADWYŻKĘ BEZPOŚREDNIĄ W GOSPODARSTWACH RODZINNYCH

WPŁYW CECH FIZYCZNYCH SUROWCÓW ROŚLINNYCH NA JAKOŚĆ I ENERGOCHŁONNOŚĆ WYTWORZONYCH BRYKIETÓW

WYBRANE WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNE TRZYLETNIEJ WIERZBY ENERGETYCZNEJ

Plonowanie wybranych gatunków roślin uprawianych na cele energetyczne w polskich warunkach

WPŁYW OBRÓBKI TERMICZNEJ ZIEMNIAKÓW NA PRĘDKOŚĆ PROPAGACJI FAL ULTRADŹWIĘKOWYCH

WPŁYW PROCESU TARCIA NA ZMIANĘ MIKROTWARDOŚCI WARSTWY WIERZCHNIEJ MATERIAŁÓW POLIMEROWYCH

Inżynieria Rolnicza 7(105)/2008

ANALIZA WYBRANYCH WŁAŚCIWOŚCI TRAKCYJNYCH CIĄGNIKA NEW HOLLAND TG 255

WSPÓŁCZYNNIK TARCIA ZEWNĘTRZNEGO WYBRANYCH GRANULATÓW PASZOWYCH

EMPIRYCZNA WERYFIKACJA METOD SZACUNKU OBJĘTOŚCI PĘDÓW NA KARPACH WIERZBY ENERGETYCZNEJ

NAPRĘŻENIA ŚCISKAJĄCE PRZY 10% ODKSZTAŁCENIU WZGLĘDNYM PRÓBEK NORMOWYCH POBRANYCH Z PŁYT EPS O RÓŻNEJ GRUBOŚCI

ZAŁOśENIA DO PROGRAMU WSPOMAGAJĄCEGO OBLICZANIE ZAPOTRZEBOWANIA NA BIOMASĘ DO CELÓW GRZEWCZYCH W GOSPODARSTWIE ROLNYM

CECHY TECHNICZNO-UŻYTKOWE A WARTOŚĆ WYBRANYCH TECHNICZNYCH ŚRODKÓW PRODUKCJI W ROLNICTWIE

OCENA ENERGETYCZNA PROCESU ZAGĘSZCZANIA WYBRANYCH SUROWCÓW ROŚLINNYCH W BRYKIECIARCE ŚLIMAKOWEJ*

Politechnika Poznańska Wydział Inżynierii Zarządzania. Wprowadzenie do techniki tarcie ćwiczenia

POMIAR POWIERZCHNI PRZEKROJU PĘDU WIERZBY SALIX VIMINALIS L. Z WYKORZYSTANIEM DIA

WPŁYW AKTUALIZACJI NIEKTÓRYCH WSKAŹNIKÓW EKSPLOATACYJNO-EKONOMICZNYCH NA KOSZTY EKSPLOATACJI CIĄGNIKÓW ROLNICZYCH NOWEJ GENERACJI

Badania doświadczalne wielkości pola powierzchni kontaktu opony z nawierzchnią w funkcji ciśnienia i obciążenia

TECHNICZNE UZBROJENIE PROCESU PRACY W RÓŻNYCH TYPACH GOSPODARSTW ROLNICZYCH

BŁĘDY OKREŚLANIA MASY KOŃCOWEJ W ZAKŁADACH SUSZARNICZYCH WYKORZYSTUJĄC METODY LABORATORYJNE

WPŁYW TEMPERATURY NA CECHY DIELEKTRYCZNE MIODU

OKREŚLENIE PRĘDKOŚCI PORUSZANIA SIĘ SZKODNIKÓW Z WYKORZYSTANIEM KOMPUTEROWEJ ANALIZY OBRAZU

WPŁYW TEMPERATURY W POMIESZCZENIACH POMOCNICZYCH NA BILANS CIEPŁA W BUDYNKACH DLA BYDŁA

WARTOŚĆ ENERGETYCZNA WYBRANYCH GATUNKÓW ROŚLIN

WPŁYW CZYNNIKÓW AGROTECHNICZNYCH NA WŁAŚCIWOŚCI ENERGETYCZNE SŁOMY 1

ANALIZA WŁAŚCIWOŚCI TRAKCYJNYCH DARNI W ZMIENNYCH WARUNKACH GRUNTOWYCH

BIOTRIBOLOGIA WYKŁAD 2

POZYSKIWANIE OSADU NADMIERNEGO W STANDARDOWYM UKŁADZIE STEROWANIA OCZYSZCZALNIĄ ŚCIEKÓW

Ochrona roślinnych zasobów genowych - korzyści dla nowoczesnego rolnictwa

ZWIĄZKI MIĘDZY CECHAMI ELEKTRYCZNYMI A AKTYWNOŚCIĄ WODY ŚRUTY PSZENICZNEJ

ZASTOSOWANIE REGRESJI LOGISTYCZNEJ DO WYZNACZENIA CECH O NAJWIĘKSZEJ SILE DYSKRYMINACJI WIELKOŚCI WSKAŹNIKÓW POSTĘPU NAUKOWO-TECHNICZNEGO

WPŁYW WYBRANYCH CZYNNIKÓW NA RÓWNOMIERNOŚĆ DOZOWANIA I WYSIEWU NASION PSZENICY KOŁECZKOWYM ZESPOŁEM WYSIEWAJĄCYM

KOSZTY PRODUKCJI ROŚLINNEJ PRZY WYKONYWANIU PRAC CIĄGNIKIEM ZAKUPIONYM W RAMACH PROGRAMU SAPARD

BADANIA WYTRZYMA OŒCI NA ŒCISKANIE PRÓBEK Z TWORZYWA ABS DRUKOWANYCH W TECHNOLOGII FDM

WPŁYW ZRYWKI DREWNA NA WYBRANE WŁAŚCIWOŚCI FIZYKO-MECHANICZNE GLEBY LEŚNEJ

EFEKTYWNOŚĆ ENERGETYCZNA PRODUKCJI BIOMASY Z ROCZNEJ WIERZBY

OPTYMALIZACJA STEROWANIA MIKROKLIMATEM W PIECZARKARNI

KOSZTY UŻYTKOWANIA MASZYN W STRUKTURZE KOSZTÓW PRODUKCJI ROŚLINNEJ W WYBRANYM PRZEDSIĘBIORSTWIE ROLNICZYM

METODA WARTOŚCIOWANIA PARAMETRÓW PROCESU PLANOWEGO OBSŁUGIWANIA TECHNICZNEGO MASZYN ROLNICZYCH

REJESTRACJA WARTOŚCI CHWILOWYCH NAPIĘĆ I PRĄDÓW W UKŁADACH ZASILANIA WYBRANYCH MIESZAREK ODLEWNICZYCH

METODYKA PROGRAMU EKOENERGETYCZNEGO DLA WYBRANEGO OBSZARU ADMINISTRACYJNEGO Z UWZGLĘDNIENIEM ODNAWIALNYCH ZASOBÓW ENERGII POCHODZENIA ROLNICZEGO

WPŁYW DODATKU NA WŁASNOŚCI SMAROWE OLEJU BAZOWEGO SN-150

Politechnika Białostocka INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH

PROGNOZOWANIE CENY OGÓRKA SZKLARNIOWEGO ZA POMOCĄ SIECI NEURONOWYCH

CHARAKTERYSTYKA WYBRANYCH BIOPALIW Z BIOMASY STAŁEJ

ANALIZA PROCESU CZYSZCZENIA NASION GORCZYCY. CZ. 2. ALGORYTMY PROCESU CZYSZCZENIA

ANALIZA SIŁY NISZCZĄCEJ OKRYWĘ ORZECHA WŁOSKIEGO

BADANIA SYMULACYJNE PROCESU HAMOWANIA SAMOCHODU OSOBOWEGO W PROGRAMIE PC-CRASH

SZCZEGÓŁOWE WYMAGANIA EDUKACYJNE Z FIZYKI KLASA II

WYZNACZANIE WARTOŚCI PODSTAWOWYCH PARAMETRÓW TECHNICZNYCH NOWOCZESNYCH KOMBAJNÓW ZBOŻOWYCH PRZY UŻYCIU SSN

OCENA WPŁYWU TEMPERATURY CHŁODZENIA NA WYTRZYMAŁOŚĆ KINETYCZNĄ GRANUL

OCENA WYKORZYSTANIA CIĄGNIKÓW ROLNICZYCH W GOSPODARSTWACH RODZINNYCH

WPŁYW PARAMETRÓW ZAGĘSZCZANIA BIOMASY ROŚLINNEJ NA WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE BRYKIETÓW

METODA POMIARU POWIERZCHNI KONTAKTU MIĘDZY NASIONAMI

Analiza zderzeń dwóch ciał sprężystych

OKRESY UŻYTKOWANIA I WYKORZYSTANIE ŚRODKÓW ENERGETYCZNYCH W GOSPODARSTWACH RODZINNYCH

CHARAKTERYSTYKA I ZASTOSOWANIA ALGORYTMÓW OPTYMALIZACJI ROZMYTEJ. E. ZIÓŁKOWSKI 1 Wydział Odlewnictwa AGH, ul. Reymonta 23, Kraków

Ocena zastosowania geokompozytów sorbujących wodę w uprawie miskanta olbrzymiego i traw na podłożach rekultywacyjnych - raport

ANALiZA WPŁYWU PARAMETRÓW SAMOLOTU NA POZiOM HAŁASU MiERZONEGO WEDŁUG PRZEPiSÓW FAR 36 APPENDiX G

ANALIZA OBCIĄŻEŃ JEDNOSTEK NAPĘDOWYCH DLA PRZESTRZENNYCH RUCHÓW AGROROBOTA

4. EKSPLOATACJA UKŁADU NAPĘD ZWROTNICOWY ROZJAZD. DEFINICJA SIŁ W UKŁADZIE Siła nastawcza Siła trzymania

ROZKŁAD POPRZECZNY CIECZY DLA ROZPYLACZY SYNGENTA POTATO NOZZLE

KOMBAJNY ZBOŻOWE W GOSPODARSTWACH RODZINNYCH LUBELSZCZYZNY

ZASTOSOWANIE RÓWNANIA BOUSSINESQUE A DO OKREŚLANIA NAPRĘŻEŃ W GLEBIE WYWOŁANYCH ODDZIAŁYWANIEM ZESTAWÓW MASZYN

KOMPUTEROWY MODEL UKŁADU STEROWANIA MIKROKLIMATEM W PRZECHOWALNI JABŁEK

WPŁYW WIELKOŚCI CZĄSTEK ROZDROBNIONEJ PSZENICY NA PARAMETRY PROCESU ZAGĘSZCZANIA

WYSOKOTEMPERATUROWE ZGAZOWANIE BIOMASY. INSTYTUT BADAWCZO-WDROŻENIOWY MASZYN Sp. z o.o.

PORÓWNANIE KOSZTÓW PRODUKCJI JĘCZMIENIA JAREGO I OZIMEGO W WYBRANYCH GOSPODARSTWACH WOJ. ZACHODNIOPOMORSKIEGO

ZAPOTRZEBOWANIE NA PROGRAMY KOMPUTEROWE W ROLNICTWIE NA PRZYKŁADZIE GOSPODARSTW WOJEWÓDZTWA MAŁOPOLSKIEGO

KONCEPCJA METODYKI OCENY SIEWU ROZPROSZONEGO

STUDIA PODYPLOMOWE WYKORZYSTANIE BIOMASY NA CELE ENERGETYCZNE

ANALIZA WYPOSAŻENIA W CIĄGNIKI ROLNICZE WYBRANYCH GOSPODARSTW SPECJALIZUJĄCYCH SIĘ W CHOWIE BYDŁA MLECZNEGO

KOMPUTEROWE MODELOWANIE I OBLICZENIA WYTRZYMAŁOŚCIOWE ZBIORNIKÓW NA GAZ PŁYNNY LPG

OCENA WYBRANYCH CECH JAKOŚCI MROŻONEK ZA POMOCĄ AKWIZYCJI OBRAZU

WPŁYW WILGOTNOŚCI I TEMPERATURY POWIETRZA NA WSPÓŁCZYNNIK TARCIA STATYCZNEGO WYBRANYCH PAR ŚLIZGOWYCH METAL POLIMER

ZMĘCZENIE CIEPLNE STALIWA CHROMOWEGO I CHROMOWO-NIKLOWEGO

Problemy Inżynierii Rolniczej nr 4/2007

STATYCZNA PRÓBA ROZCIĄGANIA

SKUTECZNOŚĆ WYSZUKIWANIA W INTERNECIE INFORMACJI ZWIĄZANYCH Z INŻYNIERIĄ ROLNICZĄ

WPŁYW ODKSZTAŁCENIA WZGLĘDNEGO NA WSKAŹNIK ZMNIEJSZENIA CHROPOWATOŚCI I STOPIEŃ UMOCNIENIA WARSTWY POWIERZCHNIOWEJ PO OBRÓBCE NAGNIATANEM

OPTYMALIZACJA PARAMETRÓW PRACY PNEUMATYCZNEGO SEPARATORA KASKADOWEGO

PLAN REALIZACJI MATERIAŁU NAUCZANIA FIZYKI W GIMNAZJUM WRAZ Z OKREŚLENIEM WYMAGAŃ EDUKACYJNYCH

OBLICZANIE POWIERZCHNI PLANTACJI WIERZBY ENERGETYCZNEJ PRZY POMOCY PROGRAMU PLANTENE

ZALEŻNOŚĆ WSPÓŁCZYNNIKA DYFUZJI WODY W KOSTKACH MARCHWI OD TEMPERATURY POWIETRZA SUSZĄCEGO

LABORATORIUM PKM. Katedra Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn. Badanie statycznego i kinetycznego współczynnika tarcia dla wybranych skojarzeń ciernych

USŁUGI TECHNICZNE I USŁUGI PRODUKCYJNE W WYBRANYCH GOSPODARSTWACH POWIATU MIECHOWSKIEGO

DIAGNOSTYKA INTENSYWNOŚCI ZUŻYCIA OLEJU SILNIKOWEGO W CZASIE EKSPLOATACJI

Transkrypt:

Inżynieria Rolnicza 6(115)/2009 WPŁYW WYBRANYCH CZYNNIKÓW NA WARTOŚĆ WSPÓŁCZYNNIKÓW TARCIA ROZDROBNIONYCH PĘDÓW MISKANTA OLBRZYMIEGO Jarosław Frączek Tomasz Reguła Katedra Inżynierii Mechanicznej i Agrofizyki, Uniwersytet Rolniczy w Krakowie Streszczenie. W pracy zaprezentowano wyniki badań dotyczących tarcia kinetycznego i statycznego rozdrobnionych pędów miskanta olbrzymiego. Jako czynniki stymulujące przebieg tego zjawiska uwzględniono: wilgotność pędów, siłę nacisku oraz rodzaj materiału konstrukcyjnego. Stwierdzono istotność wpływu wilgotności na wartość współczynników tarcia obliczonych według modelu Coulomba dla tarcia statycznego oraz modelu Amontonsa dla tarcia kinetycznego. Zaproponowany model tarcia uwzględniający nacisk oraz wilgotność materiału cechuje się dużą wiernością dopasowania do wyników pomiarów (R 2 = 0,91 0,98) Słowa kluczowe: współczynnik tarcia, miskant olbrzymi, model liniowy Wstęp Unia Europejska zakłada ciągłe powiększanie udziału energii pozyskanej z biopaliw w ogólnym bilansie energii. Także Polska zobowiązana jest do przestrzegania tych założeń. W warunkach naszego kraju najbardziej obiecującym źródłem energii odnawialnej wydaje się być biomasa. Koniecznym stanie się więc zakładanie plantacji wysokowydajnych roślin, określanych mianem energetycznych [Roszkowski 2001]. Do roślin tych należy miskant olbrzymi. Gatunek ten zaliczany jest do rodziny traw, pochodzi z Azji Wschodniej, charakteryzuje go fotosynteza typu C 4, co predysponuje go do wytwarzania dużej ilości biomasy oraz do efektywnego wykorzystania wody [Frühwirth 2006]. W Polsce miskant pojawił się stosunkowo niedawno, jednak jego cechy sprawiają, że zainteresowanie uprawą tej rośliny sukcesywnie wzrasta. Ciągły wzrost powierzchni uprawy miskanta olbrzymiego sprawia, że koniecznym stanie się m. in. opracowywanie odpowiednich technologii oraz maszyn i urządzeń do zbioru i przetwarzania pędów tej rośliny. Niezbędna jest wówczas wiedza na temat sił tarcia towarzyszących tym procesom. Tarcie określane jest zwykle jako zespół zjawisk występujących na obszarze styku dwóch ciał, przemieszczających się względem siebie. Bliższe poznanie tego zjawiska dla materiałów roślinnych jest drogą do optymalizacji procesów technologicznych stosowanych w rolnictwie, obniżenia strat i oszczędności energii [Ślipek i in. 1999]. 79

Jarosław Frączek, Tomasz Reguła Cel pracy Celem pracy było określenie wpływu wybranych czynników na wartość współczynnika tarcia zewnętrznego rozdrobnionych pędów miskanta olbrzymiego. Do czynników tych zaliczono wilgotność oraz rodzaj materiału konstrukcyjnego. Metodyka badań Badania przeprowadzono według schematu przedstawionego na rys. 1. Materiał pobrano z dwuletniej plantacji miskanta olbrzymiego w dwóch terminach: późną jesienią (po zakończeniu wegetacji przez rośliny) oraz w okresie zimowego spoczynku. Uzyskano w ten sposób próby o różnych wilgotnościach. Zebrane wiązki pędów rozdrobniono na sieczkarni toporowej. Część uzyskanej sieczki posłużyła do badań, pozostały materiał zasypano do ażurowych koszy i przechowywano w ciepłym i suchym pomieszczeniu celem obniżenia wilgotności. Rys. 1. Fig. 1. Schemat doświadczenia Experiment scheme 80

Wpływ wybranych czynników... Przed przystąpieniem do pomiaru siły tarcia zewnętrznego określano wilgotność materiału. Oznaczenia dokonywano metodą suszarkowo-wagową wg normy PN-53/R74006. Pomiar siły tarcia przeprowadzono według metodyki opracowanej przez Frączka [1999] przy wykorzystaniu maszyny wytrzymałościowej MTS z głowicą pomiarową 2000 N. Pomiary wykonano przy prędkości przemieszczania wynoszącej 50 mm min -1, dla sześciu różnych wilgotności (0,09; 0,13; 0,24; 0,29; 0,34; 0,40 kg H2O kg s.m. -1 ), dla sześciu sił nacisku (7,3; 17,1; 26,9; 36,7; 46,5 oraz 56,3 N) oraz dla trzech różnych materiałów konstrukcyjnych: drewna, plastiku i stali. Zmiana wartości siły tarcia rejestrowana była z częstotliwością 100 Hz, a program komputerowy TestWork 4 współpracujący z maszyną wytrzymałościową tworzył wykres zależności tej siły od przemieszczenia. Maksymalna siła zarejestrowana podczas próby jest siłą tarcia statycznego, natomiast średnia siła na odcinku pomiarowym to siła tarcia kinetycznego. Wyniki pomiarów Analiza uzyskanych wyników badań wykazała statystyczną istotność wpływu (dla p=0,05) wszystkich badanych czynników na wartość siły tarcia statycznego oraz kinetycznego. Stwierdzono, iż w przypadku tarcia statycznego dla badanych powierzchni kontaktu, przy określonym poziomie wilgotności, najlepsze dopasowanie modelu tarcia (R 2 w przedziale 0,980 0,999) do wyników pomiarów można uzyskać dla wzoru Coulomba: T s =µ s N+C (1) T s siła tarcia statycznego [N], N siła nacisku [N], µ s współczynnik tarcia statycznego [-], C siła kohezji [N]. Obliczony ze wzoru (1) współczynnik tarcia [tab.1] rośnie wraz ze wzrostem wilgotności. Zmiany te można opisać funkcją kwadratową postaci [rys. 2]: 2 μ s = a w + c (2) µ s współczynnik tarcia statycznego [-], w wilgotność [-], a, c stałe. Przebieg zmian współczynnika tarcia statycznego na skutek zmian wilgotności dla drewna i plastiku jest podobny, natomiast dla stali wraz ze wzrostem wilgotności sieczki następuje szybszy przyrost współczynnika µ s. 81

Jarosław Frączek, Tomasz Reguła Tabela 1. Wyniki estymacji liniowej Table 1. Linear estimation results w [-] Rodzaj Stal Drewno Plastik tarcia µ C R 2 µ C R 2 µ C R 2 0,09 statyczne 0.169 0.43 0.993 0.171 1.37 0.991 0.194 0.70 0.988 kinetyczne 0.158-0.992 0.172-0.986 0.173-0.977 0,13 statyczne 0.179 0.44 0.997 0.186 1.27 0.997 0.204 0.83 0.990 kinetyczne 0.170-0.997 0.185-0.990 0.288-0.996 0,24 statyczne 0.188 0.63 0.998 0.195 1.04 0.991 0.294 0.95 0.999 kinetyczne 0.176-0.996 0.199-0.985 0.267-0.988 0,29 statyczne 0.356 1.2 0.987 0.242 0.26 0.997 0.399 1.07 0.994 kinetyczne 0.360-0.980 0.249-0.996 0.391-0.998 0,34 statyczne 0.389 1.35 0.997 0.291 0.25 0.990 0.408 1.23 0.996 kinetyczne 0.372-0.994 0.278-0.994 0.424-0.992 0,40 statyczne 0.480 1.39 0.980 0.346 0.00 0.993 0.452 1.63 0.998 kinetyczne 0.472-0.989 0.305-0.993 0.485-0.991 Źródło: obliczenia własne autorów Rys. 2. Fig. 2. Zależność współczynnika tarcia statycznego od wilgotności Relationship between static friction coefficient and humidity Stwierdzono również, że siła kohezji dla stali i plastiku wzrasta liniowo wraz ze wzrostem wilgotności. Natomiast dla powierzchni drewnianej siła oddziaływań międzycząsteczkowych maleje liniowo wraz ze wzrostem wilgotności [rys. 3]. Źródeł tego faktu można się doszukiwać w komórkowej budowie materiału. Zwiększenie zawartości wody w komórkach, a raczej w przestrzeniach międzykomórkowych, powoduje zmniejszenie sił kohezji i sprzyja powstawaniu powierzchni poślizgu. 82

Wpływ wybranych czynników... Rys. 3. Fig. 3. Zależność siły kohezji od wilgotności. Relationship between cohesion force and humidity Mając na uwadze fakt, że współczynnik tarcia statycznego jest nieliniową funkcją wilgotności, natomiast kohezja zmienia się liniowo, do opisu zmian sił tarcia statycznego zaproponowano następującą funkcję: T 2 ( a + b w ) N + c w d = (3) s + a, b, c, d stałe modelu. Oceny parametrów modelu oraz współczynniki determinacji zestawiono w tabeli 2. Zaproponowany model cechuje się dużą wiernością dopasowania do wyników pomiarów, może więc z powodzeniem służyć do prognozowania zmian siły tarcia statycznego. Tabela 2. Wyniki estymacji nieliniowej parametrów modelu tarcia statycznego Table 2. Results of non-linear estimation of static friction model parameters Materiał Parametr a b c d R 2 Drewno 0,169 0,809 1,458 1,873 0,991 Stal 0,187 0,732 11,840 0,019 0,911 Plastik 0,238 0,681 9,300 0,418 0,957 Źródło: obliczenia własne autorów Przeprowadzone estymacje wykazały, iż dla tarcia kinetycznego najlepsze dopasowanie do wyników pomiarów uzyskuje model Amontonsa (R 2 w przedziale 0,977 0,998) [tab. 1]: T k =µ k N (4) 83

Jarosław Frączek, Tomasz Reguła T k siła tarcia kinetycznego [N], µ k współczynnik tarcia kinetycznego [-]. Podobnie jak w przypadku tarcia statycznego, współczynnik tarcia kinetycznego rośnie w kwadracie wilgotności [rys.4]. Dla drewna przyrost ten jest znacznie wolniejszy niż dla stali i plastiku. Mając na uwadze powyższy fakt, zaproponowano następujący model uwzględniający siłę nacisku oraz wilgotność: a, b stałe modelu. T k 2 ( a + b w ) N = (5) Rys. 5. Fig. 5. Zależność współczynnika tarcia kinetycznego od wilgotności Relationship between kinetic friction and humidity Uzyskano bardzo wysokie (jak dla materiałów roślinnych) wartości współczynników determinacji [tab. 3]. Świadczy to o wiernym dopasowaniu opracowanego modelu do wyników badań. Tabela 3. Wyniki estymacji nieliniowej parametrów modelu tarcia kinetycznego Table 3. Results of non-linear estimation of kinetic friction model parameters Materiał Parametr R 2 a b Drewno 0,172 0,802 0,996 Stal 0,220 0,836 0,894 Plastik 0,267 0,781 0,913 Źródło: obliczenia własne autorów 84

Wpływ wybranych czynników... Zaproponowane modele matematyczne mogą służyć do prognozowania zmian siły tarcia sieczki miskanta o stal, drewno i plastik w zakresie wilgotności od 0,09 do 0,40. Wnioski 1. Stwierdzono, iż w przypadku badanego materiału, do opisu tarcia statycznego można zastosować model Coulomba, a do tarcia kinetycznego model Amontonsa. 2. Na podstawie analizy statystycznej stwierdzono, że współczynniki tarcia statycznego oraz kinetycznego rosną w kwadracie wilgotności. 3. Stwierdzono, że dla stali i plastiku siła kohezji wraz ze wzrostem wilgotności wzrasta liniowo, natomiast dla drewna liniowo maleje. 4. Zaproponowane modele nieliniowe, uwzględniające siłę nacisku oraz wilgotność materiału, cechują się dużą wiernością dopasowania (minimalne R 2 wynosi 0,894), mogą zatem z powodzeniem służyć do prognozowania zmian badanych sił tarcia w zakresie wilgotności 0,09 do 0,40. Praca naukowa finansowana ze środków na naukę w latach 2008 2010 jako projekt badawczy nr N N313 153935 Bibliografia Frączek J. 1999. Tarcie ziarnistych materiałów roślinnych. Zeszyty Naukowe AR w Krakowie. z.252. Frühwirth P., Graf A., Humer M., Hunger F. 2006. Miscanthus sinensis Giganteus Chinaschilf als nachwachsender Rohstoff. Wien. Roszkowski A. 2001. Płynne paliwa roślinne mrzonki rolników czy ogólna niemożność? Wieś Jutra 9. s. 22-26. Ślipek Z., Kaczorowski J., Frączek J. 1999. Analiza teoretyczno doświadczalna tarcia materiałów roślinnych. Kraków. s. 13-14. PN-81/G-04513 Paliwa stałe Oznaczanie ciepła spalania i obliczanie wartości opałowej. 85

Jarosław Frączek, Tomasz Reguła THE IMPACT OF SELECTED FACTORS ON FRICTION COEFFICIENT VALUES FOR SHREDDED MISCANTHUS GIGANTEUS SPROUTS Abstract. The paper presents results of the research on kinetic and static friction of shredded Miscanthus giganteus sprouts. The following factors were taken into account as elements stimulating the progress of this effect: humidity of sprouts, pressure force and constructional material type. The research allowed to observe the significance of humidity impact on the values of friction coefficients computed according to the Coulomb model for static friction and Amontons model for kinetic friction. The proposed friction model taking into account pressure and material humidity is characterised by high accuracy of the adjustment to measurement results (R 2 = 0.91 0.98). Key words: friction coefficient, Miscanthus giganteus, linear model Adres do korespondencji: Jarosław Frączek; e-mail: Jaroslaw.Fraczek@ur.krakow.pl Katedra Inżynierii Mechanicznej i Agrofizyki Uniwersytet Rolniczy w Krakowie ul. Balicka 120 30-149 Kraków 86