بررسی تأثیر سرعت و نوع تیغه بر نیروی مورد نیاز برش ساقة دو رقم نیشکر جنوب خوزستان

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 مدرس مجتمع آموزش علمی کاربردی جهاد کشاورزی لرستان

2 دانشیار دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی دانشگاه تهران

3 استاد دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی دانشگاه تهران

چکیده

محصولات و مواد کشاورزی در دوران رشد خود در معرض بارگذاری­های طبیعی قرار دارند و به هنگام برداشت و پس از آن نیروهای مکانیکی مختلف به آنها وارد می­شود.  یکی از این محصولات نیشکر است که برای برداشت آن نیروی برشی زیادی مورد نیاز است.  بهینه­سازی و ساخت ابزار برش در ماشین­های برداشت نیشکر نیاز به مطالعات اساسی پارامترهای مکانیکی و فیزیکی محصول و ماشین دارد.  در این خصوص  شناخت خصوصیات فیزیکی محصول از قبیل قطر، رطوبت، جرم مخصوص، جرم واحد طول، و خصوصیات مکانیکی برش محصول از قبیل حداکثر نیروی برش، مقاومت برش، انرژی مورد نیاز برای برش و انرژی ویژه برش اهمیت ویژه­ای دارد.  در این تحقیق ساقة دو رقم نیشکر (Cp69 و Cp57) از مزارع تحقیقاتی کشت و صنعت امیرکبیر واقع در جنوب غربی خوزستان تهیه شد و پس از حمل با شرایط حفظ رطوبت، با دو نوع تیغة صاف و مضرس در سه سرعت 2/0، 5/0، و 35/1 متر بر دقیقه تحت برش شبه استاتیکی قرار گرفت.  داده­ها به کمک نرم افزار آماری SPSS  تحلیل شد.  نتایج نشان داد که تأثیر رقم بر حداکثر نیروی برش ساقه طبق آزمون دانکن فاقد تفاوت معنی­داری اما بر مقاومت برشی در سطح احتمال 1 درصد، دارای اختلاف معنی­دار است؛ همچنین اثر تغییرات سرعت بر حداکثر نیروی برش در سطح احتمال 1 درصد و بر مقاومت برشی در سطح احتمال 5 درصد و تأثیر نوع تیغه (صاف و مضرس) در نیروی برش و مقاومت برشی در سطح احتمال 1 درصد معنی­دار است.  نتایج نشان داد که افزایش سرعت از 2/0 تا 35/1 متر بر دقیقه خصوصاً در تیغۀ صاف بر بهبود عملکرد برش مؤثر است، اما تغییر سرعت از 5/0 به 35/1 متر بر دقیقه برای تیغۀ مضرس نه تنها به کاهش مقاومت برشی نمی­انجامد بلکه آن را نیز افزایش می­دهد.  تیغة مضرس در سرعت­های پایین به دلیل نفوذ اولیۀ بهتر در پوستۀ ساقه و کاهش مرحلۀ فشردگی ساقه مقدار نیروی برشی کمتری نیاز دارد و متعاقب آن مصرف انرژی و مقاومت برشی
می­شود.

کلیدواژه‌ها


Blevines, F. Z. and Hansen, H. J. 1956. Analysis of forage harvester design. Agric. Eng. 37(1): 21-26, 29.

Chancellor, W. J. 1957. Basic concepts of cutting hay. Ph.D Thesis. Cornell Univercity. Ithaca. NY. 170pp.

Chattapadhyay, P. K. and Pandey, K. P. 1999. Mechanical properties of sorghum stalk in relation to quasi-static deformation. J .Agric. Eng. Res. 73, 199-206.

Khazaei, J., Rabani, H., Ebadi, A. and Golbabaei, F. 2002. Determining the shear strength and picking force of pyrethrum flower. AIC Paper No. 02-221. CSAE. Mansonville. Que. Canada.

Mansurirad, D. 1993. Tractors and Agricultural Machinery. Buali University Press. (in Farsi)

 

بررسی تأثیر سرعت و نوع تیغه بر نیروی مورد نیاز برش

 

 
Neves, J. L. M., Marchi, A. S., Pizzinato, A. A. S. and Menegasso, L. R. 2001. Comparative testing of a floating and a conventional fixed base cutter. Proceedings of the International Society of Sugar Cane Technologists. 24, 257-262.

O’Dogherty, M. J. and Gale, G. E. 1991. Laboratory studies of dynamic behavior of grass, straw and polystyrene tube during high-speed cutting. J. Agric. Eng. Res. 49, 33-57.

Persson, S. 1987. Mechanics of cutting plant material. ASAE Monograph No.7. St. Joseph. Michigan. U.S.A.

Rahdar, M. R. 2004. Sugar Cane. Ahwaz Shahid Chamran University Press. (in Farsi)

Sitkei, G. 1978. Agricultural Materials. McGraw - Hill Book Co. New York.

Srivastava, A. K., Goering, C. E. and Rohrbach, R. P. 1993. Engineering principles of agricultural machines. ASAE. St. Joseph. Michigan. U.S.A.

Taherkhani, K. 1993. Sugar Cane Diseases. M. Sc. Thesis. Tabriz Univercity. (in Farsi)

Talebi, J. 2006. Hardness appoint in blade sweep of grain harvest mowers. M. Sc. Thesis. Tehran Univercity. Karaj. (in Farsi)