Application of Weibull distribution for predicting the distribution of cereal extrudate fractions

Annals of Warsaw University of Life Sciences - SGGW
Agriculture No 67 (Agricultural and Forest Engineering) 2016: 139-147
(Ann. Warsaw Univ. Life Sci. - SGGW, Agricult. 67, 2016)

Application of Weibull distribution for predicting the distribution of cereal extrudate fractions

ADAM EKIELSKI, TOMASZ ZELAZIŃSKI
Department of Production Management and Engineering, Warsaw University of Life Sciences - SGGW

Abstract: The study discusses the possibility to apply Weibull distribution to describe the granulo-metric composition of fragmented corn extrudate. The independent variables considered included fragmentation time and temperature profile of the production process settings (temperature profile of the extruder cylinder). The investigations were performed on extrudate obtained from the production line, before the sifting process, whose fragmentation was performed in laboratory conditions. It was determined that the results of empirical investigations and results approximated using Weibull distribution were good for all fragmentation times set. Moreover, the Weibull distribution function correctly described the granulometric composition of extruded corn and wheat crumbs, irrespective of the fragmentation time. Changes in the parameters describing Weibull distribution were estimated depending on the fragmentation time. It was concluded that analyses of this kind may be used for forecasting the fragmentation time and, moreover, granulometric composition obtained on the sieves of a sifting classifier.

Key words: extrusion, granulometric composition, Weibull distribution

Streszczenie: Wykorzystanie rozkładu Weibulla do predykcji rozkładu frakcji ekstrudatów zbożowych. Rosnące wymagania odbiorców, oczekujących produktów o sprecyzowanych cechach użytkowych, związanych z odpowiednim zróżnicowaniem rozdrobnienia produktu powodują, że zwraca się uwagę na konfigurowanie składu granulometrycznego produktu. Poszukuje się dlatego nowych metod, które umożliwią dokładne i szybkie prognozowanie rozkładu frakcji rozdrobnionych produktów. W tym celu w pracy podjęto próbę opisu składu granulometrycznego rozdrobnionego ekstrudatu kukurydziano-pszennego z wykorzystaniem rozkładu Weibulla. Zmiennymi niezależnymi, które brano pod uwagę był czas rozdrabniania oraz profil temperaturowy nastaw procesu produkcji. Stwierdzono, że wyniki badań empirycznych i aproksymowane do nich funkcje rozkładu Weibulla były zbliżone dla wszystkich zadanych czasów rozdrabniania. Ponadto, zastosowanie tej metody umożliwia opis składu gra-nulometrycznego materiału niezależnie od czasu rozdrabniania. Stwierdzono, że opisanie modelu składu granulometrycznego produktu może być wykorzystane do prognozowania niezbędnego czasu rozdrabniania w celu uzyskania zakładanego składu granulometrycznego uzyskiwanego na sitach klasyfikatora.

Please use the following format to cite the selected article:
EKIELSKI A., ŻELAZIŃSKI T. Application of Weibull distribution for predicting the distribution of cereal extru-date fractions. Ann. Warsaw Univ. Life Sci. - SGGW, Agricult. 67, 2016: 139-147

Authors’ addresses:
Adam Ekielski, Tomasz Żelaziński
Wydział Inżynierii Produkcji SGGW
Katedra Organizacji i Inżynierii Produkcji
ul. Nowoursynowska 164, 02-787 Warszawa, Poland
e-mail: adam_ekielski@sggw.pl
          tomasz_zelazinski@sggw.pl