Fasülye, Barbunya ve Mercime ğin Yük Alt ındaki Mekanik Davran ışlar ı n ın Belirlenmesi

Transkript

1 TARIM BILIMLRI DRGISI 23, 9 (2) Fasülye, Barbunya ve Mercime ğin Yük Alt ındaki Mekanik Davran ışlar ı n ın Belirlenmesi Metin GÜNR1 Geliş Tarihi: Özet : Fasulye (horoz oturak ve şeker), barbunya ve mercime ğin (pul Il) iki paralel plaka aras ı nda yük alt ı nda mekanik davran ışı incelenmiştir. Denemelerden önce ürünlerin boyutlar ı ölçülmü ş ve geometrik ortalama çap ı, küreselliği, deformasyonu, birim deformasyonu, kopma kuvveti ve kopma enerjisi belirlenmi ştir. Denemeler 1 tekerrürlü, 3 farkl ı nem ve iki farkl ı yükleme ekseninde (x-x, y-y) yap ı lm ış, kuvvetin uygulanma h ı z ı 4,2 mm/mi n al ı nm ışt ı r. Deneme sonuçlar ı istatistiksel aç ıdan da değerlendirilmi ştir. Fasülye horoz oturakda en büyük birim deformasyon, kopma kuvveti ve kopma enerjisi x-x ekseninde elde edilmi ştir. Nemin artmas ıyla birim deformasyon ve kopma kuvveti azalm ış, kopma enerjisi önce artm ış sonra azalm ışt ı r. Fasülye şekerde en büyük birim deformasyon x-x ekseninde, en büyük kopma kuvveti ve kopma enerjisi ise y-y ekseninde bulunmu ştur. Barbunyada en büyük birim deformasyon ve kopma enerjisi y-y ekseninde, en büyük kopma kuvveti ise x-x ekseninde elde edilmi ştir. Barbunyada nem artt ıkça birim deformasyon, kopma kuvveti ve kopma enerjisi azalm ıştı r. Mercimekte ortalama deformasyon,37±,21 mm, birim deformasyon %12,9±,938, kopma kuvveti 19,6±15,7 N ve kopma enerjisi 18,6±21,1 Nmm bulunmu ştur. Anahtar Kelimeler: fasülye, barbunya, mercimek, mekanik davran ış, deformasyon, kopma kuvveti, kopma enerjisi Determination of Mechanical Behaviour of Bean,Reddish Bean and Lentil Under Compression Loading Abstract: This paper examines mechanical behaviour of bean (horoz oturak and şeker varieties), reddish bean and lentil (pul Il variety) under compression bad between two paralel plates. At the beginning of every test three major perpendicular dimensions of the seeds were measured and the geometric mean diameter, sphericity, deformation, specific deformation, initial rupture force and initial rupture energy were determined The tests were made at three moisture contents and two compression positions (x-x, y-y). Seeds were compressed at an applied force speed of 4,2 mm/min between two parallel plates. For each combination of moisture content and bad position, a sample of 1 seeds was tested. In addition, statistical analysis were made. For bean of horoz oturak variety; the maximum specific deformation, rupture force and energy were obtained at x-x bad position. With increasing moisture content specific deformation and rupture force decreased and rupture energy increased to a value of moisture and then decreased. For bean of şeker variety; the maximum specific deformation occurred at x-x load position and the maximum rupture force and energy were obtained at y-y bad position. For reddish bean; at the y-y bad position the specific deformation and rupture energy, and at the x-x bad position the maximum rupture force were obtained. The specific deformation, rupture force and energy decreased as the moisture content increased for reddish been. The average deformation, specific deformation, rupture force and energy for lentil (pul 11 variety) were,37±,21 mm, %12,9±,938, 19,6±15,7 N and 18,6±21,1 Nmm respectively. Key Words: bean, reddish bean, lentil, mechanical behaviour, deformation, rupture force, rupture energy. Giriş Biyolojik malzemelerin özellikleri fiziksel, mekanik, ısı, elektrik ve optik özellikler olarak grupland ı r ı labilir. Biçim, boyut, hacim, yüzey alan ı, özgül kütle, porozite, renk ve görünü ş gibi özellikler makine tasar ı m ında ya da materyallerin iletimindeki davran ışlar ı n ı n belirlenmesinde önemli olan fiziksel özelliklerden baz ı lar ıd ı r. Materyallerin ı sit ı lmas ı, soğutulmas ı, kurutulmas ı ve dondurulmas ı nda göz önüne al ınmas ı gereken özgül ıs ı, ıs ıl iletkenlik, ısısal genleşme ve ıs ı yay ı n ı m ı ıs ıl özelliklerdir. lektrik iletkenli ği, kapasitans, empedans, dielektrik gibi elektriksel özellikler materyallerin zedelenme ve nem tayini gibi pek çok i şleminde kullan ı lmaktad ır. Renk, d ış görünü ş, ışığı yans ıtma geçirme, so ğurma gibi özellikler optik özelliklerdir. Bu özellikler tar ımsal ürünlerin s ı n ıfland ı r ı lmas ı, olgunlu ğunun, yüzey renk özelliklerinin ve iç yap ı lar ı n ı n belirlenmesinde kullan ı labilmektedir. Mekanik özellikler biyolojik malzemelerin yük alt ı n- daki davran ışlar ı n ı, ak ıc ı l ığı, aerodinamik ve hidrodinamik özelliklerini içerir. Tar ımsal ürünler statik ya da dinamik yük alt ı nda uzarlar ya da k ısal ırlar. Materyale uygulanan kuvvet materyalde deformasyona ve ak ışa neden olur. Deformasyon ve ak ış uygulanan kuvvetin yan ında kuvvetin uygulanma süresine de ba ğ l ıd ı r. Materyallerin 1 Ankara Üniv. Ziraat Fak. Tar ım Makinalar ı Bölümü-Ankara

2 GÜNR, M. "Fasulye, barbunya ve mercimeğin yük alt ı ndaki mekanik davran ış lar ı n ı n belirlenmesi" 27 kuvvet, deformasyon ve zaman ili şkilerini inceleyen bilim dal ı reolojidir. Tar ımsal ürünler reolojik özellikler gösterir ya da bir ba şka ifadeyle belirli bir süre boyunca materyale uygulanan kuvvet materyalde deformasyona neden olur. Tar ımsal ürünlerin bu deformasyon e ğrileri Şekil 1'de gösterildiği gibi gerçekleşir. Kuvvet deformasyon e ğrisinde iki önemli nokta vard ır. Bunlar biyolojik akma noktas ı ve kopma noktas ıd ı r. Biyolojik akma noktas ı (Şekil 1.a), kuvvetdeformasyon e ğrisinde deformasyonda art ış olurken uygulanan kuvvet azald ığı ya da sabit kald ığı noktad ı r. Bu noktada materyalde hücre içi kopmalar meydana gelir ve ürünlerin zedelenmeye duyarl ı l ı klar ı n ın belirlenmesinde kullan ı l ır. Bu noktadan önce hücre zarar görmez. noktas ında (Şekil 1.b) materyal k ı r ı l ır, çatlar ya da bozulmaya ba şlar. Deformasyon h ızla artar ancak kuvvet düşer. Ürünün hacmi bozulur, kuvvete kar şı direnci azal ı r ve bu noktada maksimum kopma kuvveti elde edilir (Mohsenin 197). Tar ımsal ürünlerin yük alt ındaki davran ışlar ı n ı n incelenmesi ya da reolojik özelliklerinin belirlenmesi konusunda pek çok yurt d ışı yay ın yap ı lm ış olup ülkemizdeki çal ışmalar son y ı llarda yoğunluk kazanm ışt ı r. Sağlam ve Dikilita ş (1998), k ırma makine sistemlerinin dizayn edilmesinde önemli olan kayisi çekirde ğinin fiziksel ve mekanik özelliklerini belirlemi şler ve kay ıs ı çekirde ğinin boyut, kabuk kal ı nl ığı, hacim a ğı rl ığı, statik ve dinamik y ığılma aç ılan, çekirdek k ı r ı lma kuvveti gibi özelliklerinin ölçümünü yapm ışlar. Güner ve ark. (1999). Baz ı kay ısı çekirdek çe şitlerinin k ı r ı lma karakteristiklerini belirlemi şler ve bu çekirdeklerin kuvvet-deformasyon e ğrilerini çizerek k ı r ı lma kuvveti ve k ı r ılma enerjisi de ğerlerini bulmu şlard ı r. Vatanda ş ve ark (22), be ş farkl ı nohut çeşidinin s ı k ışt ı rma yükü alt ı ndaki mekanik davran ışı n ı belirlemişler ve dört farkl ı nem ile üç farkl ı kuvvetin uygulanma h ız ı ve iki farkl ı yükleme ekseni kullanm ışlard ır. Nem artt ı kça k ı r ılma kuvvetinin artt ığı n ı ve deformasyon enerjisinin azald ığın ı ifade etmi şlerdir. Gunasekaran ve Paulsen (1985), kuruma oranlar ın ı n fonksiyon olarak m ısı r ın k ı r ılma kuvvetini bulmu şlard ı r. Kuruma oranlar ı n ın artmas ıyla m ıs ır ın k ı r ı lganl ığı n ı n artt ığı n ı, biyolojik akma noktas ı ile kopma noktas ında ortalama kuvvetin ve enerjinin azald ığı n ı bildirmişlerdir. Zoerb ve Hall (196), bezelye, m ısır ve bu ğday ın baz ı mekanik ve reolojik özelli ğini belirlemi şler, nem içeri ğinin dayan ım özelliklerine etkili oldu ğunu bulmuşlard ır. Nem artt ıkça kuvvetin, elastisite modülünün, maksimum s ı k ışt ırma gerilmesinin azald ığı n ı bildirnnişlerdir. Yine ara şt ı rmac ılar nem artt ıkça enerji gereksinimin m ıs ı rda artt ığı n ı, bezelyede önce an ıp sonra azald ığı n ı saptam ışlard ır. Barych (2), avakado meyvesinin dayan ım özelliklerini ara şt ı rm ışt ır. Tang ve ark. (1982), macadamia'n ı n k ı r ı lma karakteristiklerini belirlemi şler ve meyveyi iki paralel plaka aras ında k ırarak kuvvetdeformasyon e ğrisini ç ı karm ışlard ı r. Bargale ve ark. (1995), canola ve bu ğday ı n elastisite modülü, maksimum s ık ışt ırma gerilmesi, kuvvet- deformasyon e ğrisi gibi özelliklerini de ğ i şik nemlerde belirlemi şlerdir. Nem artt ıkça elastisite modülünün ve maksimum s ı k ışt ı rma gerilmesinin azald ığı n ı bulmu şlard ı r. Wright ve Splinter (1968), patatesin yava ş yük ve çarpma yük alt ında mekanik davran ışı n ı incelemi ştir. kuvvetini ve enerjisini bulmu şlar ve denemelerde Instron aletini kullanm ışlard ır. Henry ve ark. (2), dokuz çe şit soya fasülyesinin iki s ı k ışt ırma h ız ında, 3 eksende ve 4 farkl ı nemde kopma kuvveti, deformasyon, kopma enerjisi ile tangant ve secant modülünü bulmu şlard ır. Nem artt ıkça soyan ın s ı k ışt ı r ılmaya kar şı direnci artm ış ve cotyledon'a dik eksende yap ılan s ı k ışt ırmada en büyük direnç elde edilmi ştir. S ık ışt ırma h ız ı artt ıkça kopma kuvveti de artm ışt ı r. Kang ve ark. (1995), bu ğday ı n mekanik özelliklerini incelemi şler. Bu ğday ın biyolojik akma s ı n ı r ı ndaki gerilme, uzama enerji gibi özelliklerini saptam ışlard ı r. Nem artt ı kça enerjinin ve kuvvetin azald ığı n ı bulmu şlard ır. Paulsen (1978), soya fasülyesinin yük alt ındaki davran ışı n ı incelemi ştir. Soyan ın kopma kuvveti, deformasyon ve enerji de ğerleri ölçülmü ştür. Soya çe şidi olarak Amsoy-71, Corsoy ve Williams kullan ı lm ışt ı r. Dört farkl ı nem ve iki farkl ı eksende ölçümler yap ı lm ışt ır. Nem artt ı kça kopma kuvvetinin azald ığı, enerjinin belli bir neme kadar artt ığı daha sonra azald ığı saptanm ışt ı r. Bu ili şkilerin eksene göre değ işebildiği ifade edilmi ştir. Gilberto ve ark.(1999), Macadamian ı n yük alt ı ndaki davran ışı n ı incelemi şler ve kabu ğun kopma kuvvetini, deformasyonunu, birim deformasyonunu ve kopma enerjisini bulmu şlard ır. Kuvvet-deformasyon e ğrisi alt ındaki alan ı enerji olarak alm ışlar nemin artmas ıyla kopma kuvvetinin ve enerjisinin eksene göre azald ığı n ı ve/veya artt ığı n ı bildirmişlerdir. Oloso ve Clarke (1993), mahun cevizinin baz ı dayan ı m özelliklerini belirlemi şlerdir. Denemelerde nemin, yüklenme ekseninin etkisini incelemi şler ve nem artt ıkça kopma kuvvetinin azald ığı n ı ve kopma enerjisinin artt ığı n ı bulmu şlard ı r. Bu çal ışmada fasülye ( şeker ve horoz oturak), barbunya ve mercimek'in (pul-ii) ekiminden tüketimine kadar karşı laşabilece ği fiziksel etkiler kar şısı ndaki mekanik davran ışın irdelenmesine çal ışı lm ışt ı r. An ı lan ürünlerin deformasyon, birim deformasyon, kopma kuvveti, kopma enerjisi belirlenmi ştir. Nırıvs I De kır masycın Şekil 1. Tar ımsal ürünlerde kuvvet-deformasyon e ğ risi (a:biyolojik akma noktas ı, b: noktas ı ) (Mohsenin197)

3 28 TARIM B İ L İ MLR İ DRGISI 23, Cilt 9, Say ı 2 Materyal ve Yöntem Ara şt ırmada, deneme materyali olarak fasülye (Phaseolus vulgaris) ( şeker ve horoz oturak), barbunya (Mullus barbatus) ve mercimek (Lens esculenta) (pul Il) ürünleri al ı nm ışt ı r. Denemelerde nemin ve yüklenme ekseninin etkisi incelenmi ştir. Ürünler Şekil 2'de gösterilen deneme düzeninde iki paralel plaka aras ında kuvvet alt ı nda deformasyona u ğrat ılarak kuvvet-deformasyon aras ı ndaki ili şkiler elde edilmi ştir. Her denemeden önce ürünlerin boyutlar ı ölçülmü ş ve geometrik ortalama çap ile küresellikleri saptanm ışt ır. Ürünlerin en büyük boyutu uzunluk, en k ısa boyutu kal ı nl ı k ve orta boyutu ise geni şlik olarak al ı nm ışt ır. Mercimek de yaln ızca çap ve kal ı nl ı k ölçülmü ştür. Deneme düzeninde ürünler sabit plakaya yap ışt ı r ı lm ış ve hareketli plaka sabit h ızla ürüne yakla şt ı r ı lm ışt ı r. Hareketli plaka ürüne dokundu ğu anda, bas ıya çal ışan dinamometre üzerinde olu şan impuls amplifikatöre gönderilmekte, kuvvet bilgisini ta şıyan impuls annplifikatörde ürünün çe şidine göre 1 ve/veya 2 kat yükseltilerek X-Y yaz ıc ı s ı na verilmektedir. Yaz ıc ıya yerleştirilmi ş olan ka ğıtta yatay eksen de deformasyon ve zaman, dü şey eksende kuvvet bulunmaktad ır. Denemelerde ürünün kopma noktas ı ndaki kuvvet, bu noktadaki deformasyon ve kopma noktas ına kadar ki eğ rinin alt ındaki alan da enerji olarak al ı nm ışt ır. ğ rinin alt ındaki alan ın ölçülmesinde elektronik planimetre kullan ı lm ışt ı r. Birim deformasyonun hesaplanmas ında a şağı - daki formülden yararlan ı lm ışt ı r. (Braga ve ark. 1999). ifadeyle bu eksende ürün en dar boyutunda (kal ı nl ı k) s ı k ışt ı r ı lmaktad ır. Mercimekde tek eksen (y-y) kullan ı lm ışt ır ve bu da en k ısa (kal ı nl ı k) boyut yönünde s ı k ışt ı r ı lm ışt ı r. Mercime ği dik yerle ştirmek mümkün olmam ışt ır. Ürünlerde ilk ç ıt sesinin geldi ği nokta kopma noktas ı olarak al ı nm ışt ı r (Braga ve ark. 1999, Liang ve ark. 1984). Ürünlerin geometrik ortalama çaplar ı n ın ve küreselliklerinin bulunmas ında a şağıdaki formüller kullan ı lm ışt ı r (Mohsenin 197) Dp=(L. W. T) 113 Q= L.1 Burada Dp:geometrik ortalama çap, L:uzunluk, W:geni şlik, T:kal ı nl ık, Q:küresellik (%)tir. Bulgular ve Tart ışma Fasülye (horoz oturak ve şeker) ve barbunyan ı n iki plaka aras ında s ı k ışt ı r ı lmas ıyla elde edilen deneme sonuçlar ı çizelge 1'de verilmi ştir. Çizelgedeki de ğerler farkl ı eksenlerde ve farkl ı nem de ğerlerinde onar adet örneklerin ortalamas ı al ınarak elde edilmi ştir. Çizelgede f = L L ` Ld 1 L L Burada, :Birim deformasyon (-), L:ürünün deformasyondan önceki yüklenme yönündeki boyutu, Lf: ürünün deformasyondan sonraki yüklenme yönündeki boyutu, Ld:deformasyon 'dir. Denemelerde kullan ılan ürünler %5-6 do ğal nem oran ı nda temin edilmi ş ve nemin etkisini incelemek için de bu ürünlere su eklenmi ştir. Islanan ürünler plastik poşetlere al ı n ıp buzdolab ı nda belirli süre bekletilerek nemin homojen da ğı l ı m ı sağlanm ışt ır. Daha sonra buzdolab ından ç ı kar ılan ürünler oda s ıcakl ığı nda bekletilerek normal s ı cakl ı klar ı n ı almalar ı sa ğlanm ışt ı r. n sonunda ürünler kurutma f ı r ı n ında (15 C'de) istenilen nem seviyesine gelene kadar bekletilerek nem içerikleri ya ş baz esas ı na göre belirlenmi ştir (Paulsen 1978, Deshpande ve ark. 1993, Çarman 1996, Ö ğüt 1998). Denemeler her ürün,her nem düzeyi ve her yükleme ekseni için 1 tekerrürlü olarak yap ı lm ışt ır. Kuvvetin uygulanma h ız ı 4,2 mrnimin al ı nm ışt ır. Fasülye ve barbunya için yüklenme eksenleri Şekil 3'de verilmi ştir. Fasülye ve barbunyada x-x yüklenme ekseni hilumun plakalara dokundu ğu yani paralel oldu ğ u eksendir. Bu eksen boyut olarak ürünün orta büyüklükteki ölçüsünü (geni şlik) veren eksendir. Ikinci yüklenme ekseni olan y-y ekseninde hilum plakalara diktir ya da bir ba şka 6 Şekil 2. Deneme düzeni (1. Sabit plaka, 2.Tar ı msal ürün, 3.Hareketli s ı k ışt ı rma plakas ı, 4.Dinamometre, 5.Amplifikatör, 6.X-Y yaz ı c ı ) Şekil 3. Fasülye ve Barbunya yüklenme eksenleri

4 I GÜNR, M. "Fasulye, barbunya ve mercime ğin yük alt ı ndaki mekanik davran ış lar ı n ı n belirlenmesi" 29 ürünlerin uzunlu ğu, geni ş li ği, kal ı nl ığı, geometrik ortalama çap ı, küreselli ği, deformasyonu, birim deformasyonu, kopma kuvveti ve kopma enerjisi verilmi ştir. 'Yap ı lan varyans analizi de ayr ıca çizelgede yer alm ışt ı r. Deformasyon, birim deformasyon,kopma kuvveti ve kopma enerjisi ortalamalar ı n ı n standart hata değerleri ortalamalar ın yan ı na yaz ı lm ışt ır. De ğerlere eksenin etkisinin belirlenmesinde küçük a ve b harfleri kullan ı lm ış ve ayn ı sütunda ve ayn ı üründe farkl ı küçük harflerle simgelendirilmi ş ortalamalar aras ı ndaki fark istatistiksel olarak önemli bulunmu ştur (P<,1). Nemin faktörlere etkisinin belirlenmesinde ise büyük A, B ve C harfleri kullan ı lm ış ve ayn ı sütunda ve ayn ı üründe farkl ı büyük harflerle simgelendirilmi ş ortalamalar aras ı ndaki fark yine istatistiksel aç ı dan önemli bulunmu ştur (P<,1). ksenin birim deformasyona, kopma kuvvetine ve kopma enerjisine etkisi çe şitlerin ortalamas ı olarak düzenlenmi ş şekillerde (4, 5 ve 6) görülebilir. Şekil 4 incelendi ğ inde ayn ı nem içeri ğinde (%6) fasülye horoz oturak ve şekerde eksen farkl ı l ığı n ı n birim deformasyona fazla bir etkisinin olmad ığı bunun aksine barbunyada önemli bir fark ı n oluştu ğ u görülmektedir. Zaten bu fark da istatistiksel aç ından önemli bulunmu ştur. Şekil 5'de gösterilen grafiklerde fasülye horoz oturakda eksenler aras ı nda kopma kuvvetleri aç ı s ından bir farkl ı l ığı n olmad ığı görülmektedir. (x-ekseni 75,36 N ve y-ekseni 75,3 N). ksenlere ba ğ l ı olarak kopma kuvvetleri aras ı nda fasülye şeker ve barbunyada bir fark bulunmaktad ı r. Bu farklardan ancak barbunyadaki fark istatistiksel aç ı ndan önemli olmu ştur. Fasülye horoz oturak, fasulye şeker ve barbunyan ı n eksenlere göre kopma enerjileri aras ı nda de ğer olarak farkl ı l ı k vard ı r (Şekil 6). Ürünlerin kopma enerjileri x ve y eksenlerine göre s ı ras ıyla fasulye horoz oturakda 74,6 Nmm ve 33,16 Nmm, fasülye şeker de 84,8 Nmm ve 113,77 Nmm ve barbunyada 373,3 Nmm ve 539,22 Nmm bulunmu ştur. Ürünlerin tümünde eksenlere göre kendi aralar ındaki fark istatistiksel aç ıdan önemli olmam ışt ı r. Fasülye horoz oturak ve barbunyada ayn ı yükleme ekseninde nemin faktörlere etkisi şekil 7, 8 ve 9'da görülmektedir. Şekil 7 incelendi ğ inden y eksenindeki yüklemelerde fasulye horoz oturakta ve barbunya da nem artt ı kça birim deformasyonun azald ığı anla şı lmaktad ı r. Barbunya da %6 nem ile %16 ve %2 nemlerde elde edilen birim deformasyon de ğerleri aras ı ndaki fark istatistiksel aç ıdan önemlidir (P<,1). kuvvetleri incelendi ğ inde (Şekil 8) yine nem artt ı kça her iki üründe de kopma kuvveti azalmaktad ır. Braga ve ark. (1999), macadamian ın mekanik davran ışı n ı incelerken nemin artmas ıyla birim deformasyonun ve kopma kuvvetinin y ekseni yönünde azald ığı n ı bildirmi şlerdir. Yine pek çok araşt ı r ı c ı tar ı msal ürünlerde nemin artmas ı yla kopma kuvvetinin azald ığı n ı bildirmektedirler (Güner ve ark. 1999, Vatanda ş ve ark. 22, Henry ve ark. 2). Nemin kopma enerjisine etkisinin belirlenmesi amac ıyla çizilen grafikte (Şekil 9) nemin artmas ıyla kopma enerjisinin fasülye horoz oturakta önce artt ığı (%16 neme kadar) sonra % 2 nem de azald ığı, barbunya da ise kararl ı bir durum izleyerek tüm nemlerde azald ığı görülmektedir. Halt (196) nem artt ı kça enerji gereksiniminin bezelyede önce artt ığı sonra azald ığı n ı bulmu ştur. Yine Kang ve ark (1955), bu ğdayda nem artt ıkça enerjisinin azald ığı n ı bildirmi şlerdir. Nemin etkisinin belirlenmesi amac ıyla elde edilen de ğerler aras ı ndaki fark fasülye horoz oturaktaki birim deformasyon ve kopma kuvveti d ışı nda istatistiksel aç ı dan önemli bulunmu ştur. Mercimek pul Il ile yap ı lan denemelerde elde edilen deformasyon, birim deformasyon, kopma kuvveti ve kopma enerjisi de ğerleri Çizelge 2'de görülmektedir. Deneme say ı s ı 15'dir. Mercimek kal ı nl ığı boyunca deformasyona u ğ rat ı lm ışt ı r. Mercimekde ortalama de ğer olarak deformasyon,37±,21 mm, birim deformasyon %12,9±,938, kopma kuvveti 19,6±15,7 N ve kopma enerjisi 18,6±21,1 Nmm olarak elde edilmi ştir. Çizelge 1 Fasülye, barbunya ve mercime ğe ilişkin ortalama deneme sonuçlar ı Ürün Fasulye (Horoz Oturak) (F.H.) Fasülye Şeker (F. Ş ) Barbunya () Nem (%) k sen Uzunluk Gen Kalınl ık ıc~i Küm,- sellik (%) Defonnasycn Birim deformasyon 6 x-x 12,86±,135 -' 6,861-,135 5,1±,134 7,66 59,58,238±,355 a 3,475±,513 a 75,4±12,9 a 74,6±2,3 a 6 y-y 12,9±,192 6,94±,143 5,34±,171 7,82 6,61,174±,176 A a 3,26±,413 A a 75,3±4,63 A a 33,16±3,81 A a I 16 y-y 13,9±,234 7,19±,236 5,4±,135 7,98 6,96,153+,16 A 2,85±,33 A 61,55±2,67 B 42,36±5,65 A 1 i 2 y-y 13,66±,234 7,26±,234 5,54±,1 8,19 59,96,142±,318 A 2,61±,643 A 42,92±4,11 C 16,39±2.86 B 6 x-x 7,42±,158 5,93±,13 4,96±,163.6,2 81,14,275±,266 a 4,65±,466 a 85,6±8,59 a 84,8±12,7 a 6 y-y 8,56±,22 5,9±,158 4,91±,157 6,28 73,39,211±,298 a 4,34±,643 a 118,25±19,5 a 113,77±35, a I (%) kuweti (N) 6 x-x 13,1±,54 7,8±,227 6,11±,138 8,54 65,24,51±,31 b 6,59±,447 b 252,24±2,6 a neıjisi (Nmm) 373,3±52.2 a 6 y-y 13,96±,544 8,3±,232 6,21±,193 8,86 63,48,793±,669 a A 12,93±1,21 a A 147,75±11,3 Aa 539,22±6,7 Aa ı y-y 13,4±,364 7,7±,213 6,±,182 8,52 63,6,337±,413 B 5,7±,73 B 18,52±9,67 B 124,34±25,9 B 2 y-y 13,3±,278 7,56±,236 5,69±,131 8,24 63,28,315±,335 B 5,59±,668 B 93,±8.7 B 96,2±19.8 B ı 'I

5 21 TARIM BILIMLRI DRG İ S İ 23, Cilt 9, Say ı 2 N Birim deformasyon (%) FŞ Şekil 4. Ayn ı nemde (%6) eksenlerin birim deformasyona etkisi Şekil 7. Ayn ı eksende (y-y) nem de ğ işiminin birim deformasyona etkisi 3 25 z 2 -D > 15 c':1 o_ 1 lx-x ekseni y-y ekseni 147,75 kuvveti (N) FŞ Şekil 5. Ayn ı nemde (%6) eksenlerin kopma kuvvetine etkisi Şekil 8. Ayn ı eksende (y-y) nem de ğ işiminin kopma kuvvetine etkisi 6-5 z 4 lx-x ekseni y-y ekseni 6 5 z 4 ni; 3 oı c ,77 84,8.'cir FŞ Şekil 6. Ayn ı nemde (%6) eksenlerin kopma enerjisine etkisi Şekil 9. An ı eksende (y-y) nem de ğ işiminin kopma enerjisine etkisi

6 GÜNR, M. "Fasülye, barbunya ve mercime ğ in yük alt ındaki mekanik davran ışlar ı n ı n belirlenmesi" 211 Çizelge 2. Mercimek (pul Il) deneme sonuçlar ı (nem % 6, eksen y-y, çap 6,59 mm, kal ı nl ı k 2,41 mm) Deneme no Deformasyon Birim Deformasyon kuvveti (N) enerjisi (Nmm) 1,37 16,1 214, 221,6 2,31 12,9 25,5 233,9 3,31 12,4 2,8 184,7 4,37 14,8 23,6 24, 5,37 18,5 217,4 233,9 6,23 9,2 94,7 67,7 7,28 12,2 157,7 123,1 8,17 7,1 14,6 55,4 9,37 13,2 23,6 227,8 1,14 4,8 64,8 3,8 11,37 15,4 21,7 221,6 12,34 14,8 243,9 264,7 13,4 16,7 253,8 295,5 14,31 13,5 23,6 19,8 15,26 11,8 154,4 116,9 Ortala -ma,37±,21 12,9±,938 19,6±15,7 18,6±21,1 Sonuç Fasülye (horoz oturak ve şeker), barbunya ve mercimeğin pul Il iki plaka aras ında s ı k ışt ı r ı lmas ıyla elde edilen deneme sonuçlar ı aşa ğıdaki gibi özetlenebilir. 1. Ayn ı nemde (%6) birim deformasyon fasülye horoz oturak ve şekerde en büyük x-x ekseninde, barbunya da ise en büyük y-y eksenindeki yüklemelerde elde edilmi ştir. 2. kuvveti aç ıs ından eksenler aras ı nda değer olarak fasülye horoz oturak da önemli bir fark bulunmam ışt ır. n büyük kopma kuvveti fasülye şekerde y-y ekseninde, barbunyada x-x eksenindeki yüklemelerde elde edilmiştir. 3. n büyük kopma enerjisi fasülye horoz oturak da x-x ekseninde, fasülye şeker ve barbunyada y-y eksenindeki yüklemelerde elde edilmi ştir. 4. ksenlerin birim deformasyon, kopma kuvveti ve kopma enerjisine olan etkisinin belirlenmesinde elde edilen de ğerler aras ında yaln ızca barbunyada birim deformasyon ve kopma kuvvetleri de ğerleri aras ındaki fark istatistiksel aç ı ndan önemli bulunmu ştur (P<,1). 5. Nem artt ı kça fasülye horoz oturak da birim deformasyon, kopma kuvveti azalmaktad ı r. kuvveti değerleri aras ında fark her üç nem de, kopma enerjisi değerleri ise %2 nem ile %6 ve % 16 nem de ğerlerinde istatistiksel aç ıdan önemli bulunmu ştur. 6. Barbunyada nem artt ıkça birim deformasyon, kopma kuvveti ve kopma enerjisi azalmakta ve bu değerler aras ındaki fark istatistiksel aç ıdan önemli bulunmaktad ı r. 7. Mercimek (pul Il) ile yap ılan denemelerde mercime ğin deformasyonu,37±,21 mm, birim deformasyon %12,9±,938, kopma kuvveti 19,6±15,7 N ve kopma enerjisi 18,6±21,1 Nmm bulunmu ştur Bilindi ği gibi tar ı msal ürünlerin fiziksel özelliklerinin bilinmesinin; tar ı m makinalar ı n ı n uygun kullan ı m ı, tasar ı m ı ve ürünlerin kalitesinin korunmas ı aç ıs ından büyük önemi vard ır (Alayunt ve Çak ır 21).Fasülye, barbunya ve mercimeğin yukar ıda verilen deneme sonuçlar ı; bu ürünlerin iletimi, depolanmas ı, işlenmesi, tar ı m makinalar ıyla olan ilişkilerinin belirlenmesi gibi süreçlerde göz önünde bulundurulmas ı gereken faktörlerdir. Kaynaklar Alayunt, F. N. and. Çak ı r, 21. A Research on the ffect of Position, Variety and Storage Period of Onion on Punching. On Line Journal of Biological Sciences, 1(1), Bargale, R. C., J. lrudayaraj and B. Marquis, Studies on Rheological Behaviour of Canola and Wheat. J. of Agric. ngng Res., 61, Barych,. A. 2. Strength Properties of Avocado Pear. J. of. Agric. ngng Res., 76, Braga, G. C., S. M. Couto, T. Hara, J. T. P. A. Neto Mechanical Behaviour of Macadamia Nut Under Compression Loading. J. of Agric. ngng Res., 72, Çarman, K Some Physical Properties of Lentil Seeds. J. Of Agric. ngng. Research, 63, Deshpande, S. D., S. Bal ve T. P. Ojha Physical Properties of Soybean Seeds. J. of Agric. ngng. Research, 56, Gilberto, C. B., M.C. Sandra, H. Tetuo, T.P. Jayme ve N. Almeida, Mechanical Behaviour of Macadamia Nut under Compression Loading. J. of Agric. ngng Res., 72, Gunasekaran, S. and M.R. Paulsen, Breakage Resistance of Corn as a Function of Drying Rates Transactions of the ASA, 28 (6) Güner, M., M. Vatanda ş ve.dursun, Baz ı Kay ı s ı Çeşitlerinde Çekirdek K ı r ı lma Karakteristiklerinin Belirlenmesi. Ankara Üniv. Ziraat Fak. Tar ı m Bilimleri Dergisi, 5 (1) Henry, Z. A., B. Su and H. Zhang, 2. Resistance of Soya Beans to Compression. J. of Agric. ngng Res., 76, Kang, Y. S., C. K. Spillman, J. L. Steele ve D. S. Chung, Mechanical Properties of Wheat. Transactions of the ASA. 38 (2) Liang, T., L. Chin and J. B. Mitchell Modeling Moisture Influence on Macadamia Nut Kernel Recovery. Transactions of the ASA, Mohsenin, N. N. (197). Physical Properties of plant and Animal Materials. Gordon and Breach Science Publishers. New York. Oloso, A. O. and B. Clarke, Some Aspects of Strength Properties of Cashew nuts. J. of Agric. ngng Res., 55, Oğüt, H Some Physical Properties of Lupin. J. of Agric. ngng. Research, 69, Paulsen, M. R Fracture Resistance of Soybeans to Compressive Loading. Transactions of the ASA,

7 212 TARIM BILIMLRI DRGISI 23, Cilt 9, Say ı 2 Sağlam, R. and S. Dikilita ş, Kay ısı Çekirdeğ inin Zoerb, G. C. and C. W. Hall, 196. Some Mechanical and Fizikomekanik Özelliklerinin Belirlenmesi Üzerine Bir Rheological Properties of Grains. J. of Agric. ngng Res., Araşt ı rma Tar ı msal Mekanizasyon 18. Ulusal Kongresi, 5, , Tekirda ğ. Tang, G. P., T. Liang and F.Munchmeyer, A Variable Deformation Macadamia Nut Cracker. Transactions of the ASA; Vatandaş, M., R. Gürhan ve M. Çetin, 22. Nohutun De ğ işik Çeşit ve Nem Özelliklerine Göre K ı r ı lma Karakteristiklerinin Belirlenmesi. Ankara Üniv. Ziraat Fak. Tar ım Bilimleri Dergisi, 8 (1) İ letişim adresi: Metin GÜNR Ankara Üniv. Ziraat Fakültesi, Tar ım Makinalar ı Tel: O /1591 Fax: O mail: guner@agri.ankara.edu.tr Bölümü-Ankara Wright, F. S. and W.. Splinter, 1968 Mechanical Behavior of Sweet Potatoes under Slow Loading and Impact Loading. Transactions of the ASA,