KUMBÁR Vojtěch, VOTAVA Jiří, POLCAR Adam, ŠUSTR Michal, ZAČAL Jaroslav
(Ústav techniky a automobilové dopravy, Mendelova univerzita v Brně)
Praktický přístup k modelování geometrie tvaru bulev cukrové řepy
Convenient Approach to Modelling Sugar Beet Root Shape Geometry
The present article deals with a convenient approach to modelling sugar beet root shape geometry (Beta vulgaris L.). Using dimensional analysis of selected hand-harvested roots a spatial geometric
model was created; the model is composed of a truncated cone and a spherical segment with a common radius, respectively base. This spatial model was subsequently verified by monitoring the density
of individual roots (n = 100). Verification result was a 95% correlation between the calculated density values of the individual roots (using the proposed model) and the experimentally determined
density values of each roots (p < 0.05). The average values of the calculated root density were (1055.55 ±101.30) kg/m3 and the experimental density values were (1050.55 ±37.65) kg/m3. The model was
only unsuitable for roots with extreme parameters – high weight, too large or too small in size. Using a simple model, the volume of sugar beet roots (757.14 ±239.45) cm3 and their surface
(468.20 ±102.98) cm2 can easily be calculated. It is also possible to calculate the root angles (25.29 ±2.73)°. The reasults also prove that there is no correlation between the angle and the
mass of sugar beet roots, and between the Shape index and the mass (p > 0.05).
Key words: modelling, verification, density of roots, volume of roots, surface of roots.
Předložený článek se zabývá praktickým přístupem k modelování geometrie tvaru bulev cukrové řepy (Beta vulgaris L.). Na základě rozměrové analýzy vybraných ručně sbíraných bulev byl vytvořen prostorový
geometrický model, který je složen z komolého kuželu a kulové úseče se společným rozměrem poloměru resp. podstavy. Tento prostorový model byl následně verifikován pomocí sledování hustoty jednotlivých
bulev (n = 100). Výsledkem verifikace byla 95% shoda hodnot hustoty jednotlivých bulev vypočítaných (pomocí navrženého prostorového modelu) s hodnotami hustot jednotlivých bulev experimentálně stanovenými
(p < 0,05). Průměrná hodnota hustoty čerstvých bulev cukrové řepy vypočítaná pomocí prostorového modelu byla (1055,55 ±101,30) kg/m3 a průměrná hodnota hustoty experimentálně stanovena byla
(1050,55 ±37,65) kg/m3. Hustota bulev je ovšem velmi závislá na době a podmínkách skladování bulev cukrové řepy. Model nebyl vhodný pouze u bulev s extrémními parametry – vysokou hmotností,
velkým nebo příliš malým rozměrem. Pomocí vytvořeného prostorového modelu je možné jednoduše vypočítat objem (757,14 ±239,45) cm3 a plochu bulev
(468,20 ±102,98) cm2. Rovněž lze dopočítat úhel
u kořene bulvy (25,29 ±2,73)°. Z výsledků je rovněž patrné, že nebyla prokázána závislost mezi zmíněným úhlem a hmotností bulev, a také mezi tvarovým indexem a hmotností bulev (p > 0,05).
Klíčová slova: modelování, verifikace, hustota bulev, objem bulev, plocha bulev.