Mathematische Modellierung der Knackkraft von Cashewnüssen

Es wurde ein mathematisches Modell zur Vorhersage der genauen Risskraft von Cashewnüssen vorgestellt, das auf der bestehenden Hertz'schen Theorie der Kontaktspannung zweier Körper unter einachsiger Druckbelastung basiert. Die Hertzsche Gleichung wurde an die Belastung von Cashewnüssen bei drei verschiedenen Belastungsrichtungen (X, Y und Z) und zwei Dehnungsgeschwindigkeiten von 5 mm/min und 10 mm/min angepasst. Der durchschnittliche Feuchtigkeitsgehalt der getrockneten Cashewnüsse wurde mit 5% (db.) bestimmt. Die physikalischen Eigenschaften der Cashewnuss und einige mechanische Parameter in den Belastungsrichtungen, die für das abgeleitete Modell erforderlich sind, wurden ebenfalls aus der Kraft-Verformungs-Kurve ermittelt. Ein t-Test mit zwei Stichproben, der die experimentellen Werte der Risskraft mit denen des bestehenden Hertz-Modells verglich, war mit einer Wahrscheinlichkeit von 5 % akzeptabel und ergab eine gute Vorhersage der Risskraft während der Kompression. Die Kraft, die für die Konstruktion einer geeigneten Maschine zum Knacken von Cashewnussschalen erforderlich ist, sollte im Bereich von 400-500N bei den Belastungsrichtungen X (Breite) und Z (Dicke) berücksichtigt werden, so dass die Größe der aufgebrachten Kraft mit der Belastungsrichtung das Ausmaß der mechanischen Beschädigung und die Erholung des Kerns beim Knacken und Trennen bestimmen könnte.