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CORRELACIóN ENTRE PROPIEDADES ANATóMICAS, RESISTENCIA A FLEXIóN ESTáTICA Y ENERGíA REQUERIDA PARA EL CORTE DE LA CA A DE AZúCAR (Saccharum officinarum L.) CORRELATIONS AMONG ANATOMIC PROPERTIES, BENDING RESISTANCE AND ENERGY REQUIRED TO CUT SUGAR CANE (Saccharum officinarum L.)

Keywords: Tallos de ca a de azúcar , propiedades mecánicas , energía al corte , características anatómicas , microestructura

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Abstract:

La microestructura, estructura anatómica, la resistencia a la flexión y la energía requerida durante el corte de los tallos de tres variedades de ca a de azúcar cultivadas en el Valle del Cauca (Colombia), fueron estudiados con el propósito de adquirir información útil para el desarrollo de cuchillas para corte de esta especie. Las labores de caracterización microestructural y anatómica se apoyaron en las técnicas de microscopía óptica y electrónica de barrido. Las propiedades mecánicas se determinaron adaptando algunas normas ASTM para maderas, mientras que la energía al corte se evaluó usando un péndulo de impacto tipo Charpy modificado. En los tallos de las tres variedades estudiadas se observaron diferentes distribuciones y dimensiones geométricas de las fibras y se verificó la presencia de partículas de sílice. Se presentó en general mayor requerimiento de energía específica al corte en los entrenudos que en los nudos y un menor consumo específico de energía al corte con las cuchillas con ángulo de afilado de 20°. Se establecieron relaciones entre la microestructura de los tallos, comportamiento a la flexión y al corte, destacándose la relación proporcional entre el área transversal efectiva de fibra (ATEF) y la energía específica al corte, así como entre el coeficiente de flexibilidad y el módulo de elasticidad en flexión. The microstructure, anatomical structure, bending resistance and the energy required to cut stems of three varieties of sugar cane cultivated in the Valle del Cauca ( Colombia ), were studied in order to have useful data for the development of cutting blades. Microestructural and anatomical characterization tasks were performed by optical microscopy ( OM), and scanning electron microscopy (SEM). The physical and mechanical properties were determined after adaptation of ASTM standards (which were developed for wood), while the consumption of energy during cutting was evaluated by using a modified Charpy type impact pendulum. The fibers and silica particles showed different geometry and distribution in the stems of the three studied varieties, and a relation was established between the microstructure of the stems and the energy required to cut them in the modified Charpy pendulum. Generally speaking, cutting the internodes required higher specific energy than cutting the nodes, and the use of blades with cutting angle of 20° led to lower levels of energy consumption. Also, a relation of proportionality between the effective cross-sectional area of fibers (ATEF) and the specific energy consumed in cutting, as well as between the fl

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