不同固体界面下糙米摩擦特性的实验研究

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1、第４２卷不同固体界面下糙米摩擦特性的实验研究·２７·檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱殗殗檱檱谷物化学与品质分析檱檱殗殗檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱不同固体界面下糙米摩擦特性的实验研究①刘志云唐福元严晓婕程绪铎（南京财经大学食品科学与工程学院粮食储运国家工程实验室２１００４６）摘要利用土工合成材料综合测定仪测定了江苏盐城产糙米与不锈钢板、混凝土板、木板三种不同固体界面的摩擦系数。实验结果表明：随着剪切速率（１．３３ｍｍ／ｍｉｎ、２．６７ｍｍ／ｍｉｎ、４．３３ｍｍ／ｍｉｎ、５．２０ｍｍ／ｍｉｎ）的增大，糙米与固体界面的摩擦系数逐渐减小；随着法向压应力（２５ｋＰａ、５０ｋＰ

2、ａ、７５ｋＰａ、１００ｋＰａ）的增加，糙米与固体界面的摩擦系数逐渐减小；随着糙米含水率（１５．３２％ｗ．ｂ、１６．２４％ｗ．ｂ、１７．５４％ｗ．ｂ、１８．４６％ｗ．ｂ）的增大，糙米与固体界面的摩擦系数逐渐增大。根据实验结果，分别拟合出糙米和不锈钢板、混凝土板、木板三种不同固体界面摩擦系数与剪切速率、法向压应力、含水率的关系方程。关键词糙米摩擦系数剪切速率法向压应力含水率糙米是重要的粮食产物，其消费特点是季节性铁板、塑胶板、木板的静滑动摩擦系数，并用直接［２］生产，常年消费，所以必须要研究糙米的储藏特剪切法测定了内摩擦角。ＥｄｗａｒｄＡ．Ｂａｒｙｅｈ等性。糙米的

3、物理性质如力学特性、热特性、吸附特（２００１）研究了班巴拉花生与胶合板、镀锌铁、铝性等都对糙米的安全储藏产生决定性影响。摩擦特的摩擦系数，实验结果表明，在５％～３５％的水分性是粮食力学特性的一个重要组成部分，它对于装条件下，与胶合板的摩擦系数为０．３９～０．６６，与［３］卸设备的设计、粮食加工、粮堆流动、粮仓结构设镀锌铁的为０．２９～０．５８，与铝的为０．２５～０．４９。计和粮食运输装卸设备设计，如在漏斗中的流动、Ａ．Ｔａｂａｔａｂａｅｅｆａｒ等（２００３）研究了小麦与胶合混合压缩以及打包都起着非常重要的作用。板、塑料等固体材料的摩擦系数，实验结果表明：粮食的

4、摩擦特性一般分为内摩擦和外摩擦两在０～２２％的水分条件下，与胶合板的摩擦系数为类。内摩擦是指粮粒群间产生的摩擦，内摩擦的大０．３６７～０．４５０，与塑料的摩擦系数为０．３～０．４３３，小用静止角和内摩擦角来衡量。静止角是指粮食由与镀锌铁的为０．３３５～０．４１５，与玻璃的为０．２７９～［４］高点落下，自然形成圆锥体的斜面与底面水平线之０．４０１，与不锈钢钢片的为０．３１７～０．３９８。Ｄｕｔ－间的夹角；粮食的内摩擦角是指粮食在不同垂直压ｔａ（１９８８）研究发现摩擦系数与接触的物体表面有应力作用下，得出的抗剪强度，以抗剪强度为纵坐关，在几种测试的材料中，胶合板的

5、摩擦系数最［５］标，垂直压应力为横坐标，绘制抗剪强度与垂直压大，镀锌钢板的摩擦系数最小。程绪铎、石翠霞应力关系曲线，直线的倾角即为内摩擦角。外摩擦等（２０１２）研究了小麦与固体材料的摩擦系数对粮的大小用摩擦系数表示，是指粮粒群与粮仓设施两仓内粮食实际重量的影响，结果表明：在其他参数表面间的摩擦力和作用在其表面上的垂直压力之比不变的情况下，随着摩擦系数的增大，储粮总重量［６］值。它和接触表面的粗糙度有关，而和接触面积的减小，并拟合出重量与摩擦系数的二次方程。尽大小无关。管粮食的摩擦特性研究从十九世纪末就已经开始粮食的摩擦特性研究从十九世纪末就已经开始了，但是还没

6、有见到关于对糙米摩擦特性的研究报了。Ａｉｒｙ（１８９７）通过斜面仪测定得到小麦与钢板导。因此本文以糙米为样本，对其与不锈钢板、混［１］表面的摩擦系数平均为０．４１４。张桂花等凝土板、木板三种不同固体界面的摩擦系数进行了（２００４）采用斜面仪法测定了包衣稻种与涂漆铁板、实验测定，研究了剪切速率、法向压应力、含水率①基金项目：江苏省教育厅自然科学基金项目（项目编号：１１ＫＪＤ５５０００１）通讯地址：南京市栖霞区仙林大学城文苑路３号·２８·粮食储藏２０１３（４）等因素的变化对其摩擦系数的影响。１００粒，用游标卡尺测得其长度平均值为４．８５９ｍｍ、宽度平均值为２．８６

7、０ｍｍ、厚度平均值１材料与方法为２．０７５ｍｍ。１．１实验材料然后通过１０５℃烘干法测定其原始水分为实验样品：糙米；产地：江苏盐城；容重：［８］１５．３２％。实验所需４个水分的糙米调节方法具８９０ｇ／Ｌ。体如下：根据公式（１）计算出调节到目标水分所含水率分别为：１５．３２％ｗ．ｂ、１６．２４％ｗ．ｂ、需要增加的蒸馏水的质量，然后将加过水的糙米放１７．５４％ｗ．ｂ、１８．４６％ｗ．ｂ。进密封袋中置于１５℃的人工气调箱里一个星期使１．２实验仪器水分均匀。实验前需将样品拿出放在室温条件下ＴＺＹ－１型土工合成材料综合测定仪（见图［９］２ｈ方可进行实验。１），南京产；Ｐ

8、ＱＸ型多段可编程人工气候箱，宁Ｗｉ（Ｍ