Счетчики
Яндекс.Метрика

Явления релаксации в зерне (часть 2)

Таким образом, в связи со сложным строением зерна и микроструктуры его анатомических частей релаксация во времени развивается неравномерно. Это отражается на скорости релаксации напряжений, которая также зависит от всех параметров, под влиянием которых изменяются и другие показатели структурно-механических свойств зерна.
Например, для пшеницы сорта Саратовская 29 при температуре 20°С эта скорость при влажности 13,3; 14; 15; 16,6; 17% соответственно составляла 24; 60; 79,8; 81,6; 115,8 Па/ч. Чем выше влажность зерна, тем быстрее развивается в нем релаксация напряжений, что связано с повышением его пластических свойств.
При этом возрастает и необратимость наведенной деформации, а также затраты энергии на процесс. В том же направлении влияет и повышение температуры. Наглядное представление об этом дает график (рис. IV-9), на котором показало изменение удельной работы необратимой деформации пшеницы I типа в зависимости от влажности (при температуре 20°С) и температуры (при влажности 15,1%). Обращает на себя внимание резкое возрастание величины А в области 15...17% влажности. Это происходит в связи с особой перестройкой структуры зерна и его структурно-механических свойств.
Явления релаксации в зерне (часть 2)

При повышении влажности изменение пластичности и реологических свойств зерна приводит к возрастанию необратимой деформации. Так, по данным Г. Зерба, гистерезис деформации для желтой зубовидной кукурузы при влагосодержании 15,8% составил 45,3%, а при влагосодержании 20% — уже 68,2%. В первом случае деформация была вызвана силой 30 кг, во втором — 9 кг. При снятии нагрузки напряжение снижается быстрее, чем деформация, вследствие чего на графике «σ—ε» образуется гистерезисная петля.
Для описания реологических свойств материалов используют условные механические модели, в которых сочетают различными связями упругие и пластические элементы. Первыми служат идеально упругие пружины, вторыми — поршни, перемещающиеся в идеально вязкой жидкости. На основе экспериментальных результатов разрабатывают также математические модели. Например, А. А. Искрук предложил реологическое уравнение, описывающее общую деформацию зерна риса при шелушении, которое включает девять различных факторов.
Опыты проводили при температуре 20...25°С, влажность зерна риса составляла 14,1%. Во времени реологические свойства зерна изменялись так, что в течение первых 0,5 с после приложения нагрузки оно проявляло свойства упругого тела, в период 0,5...60 с — вязкопластичного, в дальнейшем — пластичного.
Время релаксации зерна риса влажностью 14% при сжатии несколько больше 6 мин, скорость релаксации 0,11 МПа/с. По данным А. А. Искрука, наиболее благоприятная влажность при шелушении риса 14%, по данным Д. Н. Балджиева, — 10...15%. В этой области влажности ядро риса имеет наибольшую прочность, меньше подвержено образованию трещин и разрушению.