Experimental determination of bagasse stiffness coefficient

Determinación experimental del coeficiente de rigidez del bagazo

The experimentally determined stiffness coefficient of bagasse is described in this paper. This property defines the behaviour of the reaction forces exerted upon the bagasse layer when being compressed during juice-extraction in a sugar-cane mill. This information is important for correctly analysing sugar-cane mill operation and design. An experimental device was used for obtaining the stiffness coefficient; it consisted of a piston, a piston-skirt, a hydraulic press and instrumentation for measuring the pressures so produced and piston position at different times. Compression rate, humidity level and degree of bagasse fragmentation were the experimental factors taken into account in the experimental design. The investigation was carried out with 40%-80% humidity level and up to 0.06 compression rates. All experimental factors proved statistically significant in the bagasse stiffness coefficient experimental model so obtained. Bagasse was seen to behave as a very rigid elastic material under normal sugar-mill pressure operating conditions, having 50 MPa to 20,000 MPa stiffness coefficient values.

En el artículo se determina experimentalmente el coeficiente de rigidez del bagazo comprimido. Esta propiedad define el comportamiento de la reacción que ejerce el colchón de bagazo a su paso por los molinos de caña de azúcar en el proceso de extracción de los jugos, siendo de importancia para un correcto análisis del funcionamiento y el diseño de los molinos. En la obtención del coeficiente de rigidez se empleó un dispositivo experimental compuesto por un pistón, camisa, prensa hidráulica e instrumentación para el registro de las presiones generadas, y la posición del pistón en función del tiempo. Los factores experimentales tenidos en cuenta en el diseño experimental son: relación de compresión, porcentaje de humedad y grado de fragmentación del bagazo. Se experimentó con un porcentaje de humedad entre el 40% y el 80%, y se alcanzaron relaciones de compresión de hasta 0,06. Se obtuvo un modelo experimental para el coeficiente de rigidez del bagazo donde todos los factores experimentales resultaron estadísticamente significativos. Se concluye que el bagazo se comporta como una fundación elástica muy rígida bajo las condiciones de presión existentes en un molino de caña, con valores del coeficiente de rigidez en el rango de 50 MPa a 20.000 MPa.