Empirical model of unit energy requirements for cutting giant miscanthus stalks depending on grinding process parameters

Annals of Warsaw University of Life Sciences - SGGW
Agriculture No 67 (Agricultural and Forest Engineering) 2016: 63-70
(Ann. Warsaw Univ. Life Sci. - SGGW, Agricult. 67, 2016)

Empirical model of unit energy requirements for cutting giant miscanthus stalks depending on grinding process parameters

TOMASZ NOWAKOWSKI
Department of Agricultural and Forest Machinery, Warsaw University of Life Sciences - SGGW

Abstract: Unit energy of the plant cutting process is the key parameter used in the analysis of cutting units' loading. Knowing its value, one may obtain data useful for the design of the grinding unit, as well as in selection and analysis of optimum working parameters. The study presents an empirical model concerning changes in unit energy for cutting giant mis-canthus stalks depending on position towards the edge of the cutting blade and depending on material humidity. The developed model allows evaluation of the relationships occurring during the process of cutting giant miscanthus stalks for the analysed parameters, and their quantitative analysis. Having analysed the obtained range of changes in the value of unit energy required for cutting miscanthus stalks depending on changes in material humidity and angle of the stalk towards the cutting blade, one may claim that - irrespective of humidity - increase of an angle causes reduction in the value of unit energy, with the lowest energy values recorded for the humidity below 20% and above 45%.

Key words: unit cutting energy, empirical model, giant miscanthus, cutting angle, humidity

Streszczenie: Model empiryczny zapotrzebowania na energią jednostkową cięcia łodyg miskanta olbrzymiego w zależności od parametrów procesu rozdrabniania. Energia jednostkowa cięcia roślin jest kluczowym parametrem wykorzystywanym w analizie obciążeń zespołów tnących. Znając jej wartość, można uzyskać dane przydatne w projektowaniu zespołu rozdrabniającego, a także w doborze i analizie optymalnych parametrów roboczych. W pracy przedstawiono model empiryczny zmian energii jednostkowej cięcia łodyg miskanta olbrzymiego względem krawędzi ostrza tnącego i wilgotności materiału. Opracowany model umożliwia ocenę związków występujących podczas cięcia łodyg miskanta olbrzymiego dla badanych parametrów i ich analizę ilościową. Analizując otrzymany obszar zmian wartości energii jednostkowej cięcia łodyg miskanta w zależności od zmian wilgotności i kąta ustawienia łodygi względem krawędzi ostrza tnącego, można stwierdzić, że zwiększenie wspomnianego kąta niezależnie od wilgotności materiału powoduje zmniejszanie wartości energii jednostkowej, a najmniejsze wartości energii wystąpiły dla wilgotności poniżej 20 i powyżej 45%.

Please use the following format to cite the selected article:
Empirical model of unit energy requirements for cutting giant miscanthus stalks depending on grinding process parameters. Ann. Warsaw Univ. Life Sci. - SGGW, Agricult. 67, 2016: 63-70

Authors’ addresses:
Tomasz Nowakowski
Wydział Inżynierii Produkcji SGGW
Katedra Maszyn Rolniczych i Leśnych
02-787 Warszawa, ul. Nowoursynowska 164, Poland
e-mail: tomasz_nowakowski@sggw.pl