Determination of contact stresses in the potato tuber upon impact

Annals of Warsaw University of Life Sciences - SGGW
Agriculture No 67 (Agricultural and Forest Engineering) 2016: 71-81
(Ann. Warsaw Univ. Life Sci. - SGGW, Agricult. 67, 2016)

Determination of contact stresses in the potato tuber upon impact

MICHAŁ SYPUŁA, ALEKSANDER LISOWSKI, JACEK KLONOWSKI
Department of Agricultural and Forest Machinery, Warsaw University of Life Sciences - SGGW

Abstract: The aim of the study was to determine the surface stress upon impact of a potato tuber against a flat panel as a result of freefall, based on registered parameters of impact and the tuber's size and shape characteristics. The courses of force and displacement during impact of the tuber against the flat panel were used to determine the maximum force and corresponding displacement, and allowed identification of their dependence on impact energy. The dependencies are described with the use of regression equations. Maximum stresses were determined considering two methods of identification of the contact area - based on the course of deformation and based on actual measurement. Lower stress values were obtained in the method involving determination of the contact area than in the alternative method. A constant value of maximum stresses was determined for the analysed range of impact energy.

Key words: potato tuber, surface stress, impact force

Streszczenie: Określenie naprężeń kontaktowych w bulwie ziemniaka podczas zderzenia. Celem badań było określenie naprężeń powierzchniowych podczas zderzenia bulwy ziemniaka z płaską płytką w wyniku jej swobodnego spadku na podstawie zarejestrowanych parametrów zderzenia i cechy bulwy związane z wielkością i kształtem. Przebiegi siły i przemieszczenia podczas zderzenia bulwy z płytą płaską posłużyły do wyznaczenia maksymalnej siły i odpowiadającemu jej przemieszczeniu oraz pozwoliły określić ich zależność od energii zderzenia. Zależności te zostały opisane za pomocą równań regresyjnych. Określono maksymalne naprężenia, uwzględniając dwie metody wyznaczania powierzchni kontaktu na podstawie przebiegu odkształcenia oraz za pomocą rzeczywistego jej pomiaru. Dla metody wyznaczania powierzchni kontaktu na podstawie przebiegu odkształcenia uzyskano mniejsze wartości naprężeń niż w metodzie alternatywnej. Stwierdzono stałą wartość maksymalnych naprężeń dla badanego zakresu energii zderzenia.

Please use the following format to cite the selected article:
SYPUŁA M., LISOWSKI A., KLONOWSKI J. Determination of contact stresses in the potato tuber upon impact. Ann. Warsaw Univ. Life Sci. - SGGW, Agricult. 67, 2016: 71-81

Authors’ addresses:
Michał Sypuła, Jacek Klonowski, Aleksander Lisowski
Wydział Inżynierii Produkcji SGGW
Katedra Maszyn Rolniczych i Leśnych
02-787 Warszawa, ul. Nowoursynowska 164, Poland
e-mail: michal_sypula@sggw.pl