ارزیابی عملکرد دستگاه ساقه‌کن پنبه

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 عضو هیئت علمی موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی

2 کارشناس ارشد مکانیک طراحی جامدات

3 دانشیار گروه مکانیک ماشین‌های کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس

چکیده

در ایران سطح نسبتاً وسیعی از زمین­های کشاورزی به کشت پنبه اختصاص دارد.  پس از برداشت محصول، ساقه­های باقیمانده در زمین، موجب می­شود عملیات کاشت محصول بعدی (گندم، چغندرقند، ذرت ...) دشوار شود.  در این طرح، پس از بررسی روش­های مختلف ارائه شده، روشی انتخاب شده است که برای بیرون کشیدن ساقه از دو دیسک استفاده شود.  این دو دیسک در مقابل یکدیگر با زاویة تمایل و همپوشانی مناسب قرار گرفته‎اند در حالی­که به کل مجموعه نیز زاویة حمله‎ داده می‎شود.  در ابتدا با آزمایش­های مزرعه‎ای، مشخصات مورد نیاز مزرعه و ساقه تعیین شده است.  با توجه به این مشخصات و محاسبات تئوری (استفاده از فرمول­های طراحی) و نرم افزاری (استفاده از نرم­افزار
Mechanical Desktop)، مقادیر تقریبی مناسب برای زاویة تمایل در محدوده 25 تا 35 درجه، برای زاویة حمله در محدوده  17 تا 27 درجه و برای فاصلة همپوشانی دیسک­ها در محدوده  25 تا 55 میلی­متر به دست آمده است.  دستگاه به گونه­ای طراحی شده است که امکان تغییر این پارامترها را در محدوده مورد نظر به صورتی ساده فراهم سازد.  این طراحی در سه قسمت انجام گرفته است.  ابتدا مجموعه­ای برای ثابت کردن دیسک (مجموعه دیسک)، سپس مجموعه­ای برای اتصال دیسک به شاسی (مجموعة محور) و مجموعه شاسی طراحی شده است.  مجموعه شاسی، کل ماشین را به سه نقطة اتصال تراکتور متصل می­کند.  پس از تکمیل طراحی، عملکرد دستگاه ساخته شده ارزیابی شد.  در ارزیابی عملکرد مزرعه­ای ماشین تاثیر تیمارهای زاویة تمایل، زاویة حمله و همپوشانی (هر یک در سه سطح) بر بازده ماشین- مشتمل بر درصد
ساقه­ها و ریشه­های برداشت شده، درصد ساقه­های بریده شده، یکنواختی برداشت و نحوة آماده کردن زمین برای کشت بعدی بررسی شد.  در مزرعه مورد آزمون، رطوبت خاک 8 (بر پایۀ خشک) درصد و شاخص مقاومت به نفوذ در خاک 55/1 مگاپاسکال بوده است.  تجزیه و تحلیل آماری داده­ها نشان می­دهد که بهترین عملکرد مربوط به این تیمارها بوده است: زاویة تمایل 30 درجه با بازدهی 4/95 درصد و زاویة حمله 17 درجه با بازدهی 9/94 درصد و از نظر همپوشانی دیسک­ها، فاصلة همپوشانی 25 میلی­متر با بازدهی 1/94 درصد که بیشترین درصد ساقه­های برداشت شده را به خود اختصاص می­دهند و
می­توانند به عنوان مشخصات فنی دستگاه در تولید نیمه­صنعتی استفاده شوند.

کلیدواژه‌ها


Anon. 1979. Equipment for working the soil - Disks - Classification,main fixing dimensions and specifications. ISO 5679.

Anon. 2002. Agricultural statistical bulletin. Deputy of planning and economy. Information technology and statistical office. No. 2003/03. (in Farsi)

Ben-Dor, Y. 1982. Agricultural implement for extraction and shredding of stalks and roots. US Patent. No. 4350207.

Bezzerides, P. A. 1978. Stubble eradicating implement. US Patent. No. 4131163.

Borchard, M. A. 2001. Apparatus and method for removing plant stalks from a field and shreedding the plant stalks. US Patent. No. 6185919.

Bradford, J. M. and Smart, J. R. 1997. Conservation tillage offers new hope: Sustaining agriculture in drought years. USDA/ARS.

Hobbs, O. K. 1999. Method and apparatus for Pulling and chopping plant stalks. US Patent. No. 5935895.

Kepner, R. A., Bainer, R. and Barger, E. L. 1992. Principles of Farm Machinery. Translated by Shafii, S. A. Vol. 1. Tehran University Pub. (in Farsi)

Kohel, R. J. and Lewis, C. F. 1995. Cotton. Translated by Naseri, F. Deputy of Cultural Astan Ghods Razavi. (in Farsi)

Loyd, D. 1996. Method and apparatus for removing plant stalks. US Patent. No. 5482120.

Lubetzky, Y. and Svavolsky, Z. 1988. Stalk puller and shredder machine. US Patent. No. 4751812.

Mansur, P. L. 1999. Stalk puller and chopper assembly. US Patent. No. 5941316.

Orthman, H. K. 1986. Cotton root cutter and shredder. US Patent. No. 4588033.

Rouzi, A. 1995. Hydraulically powered stalk and root shredder. US Patent. No. 5467828.

Stikeleather, L. F. and Totten, D. S. 1982. Ridge mulch tillage method and apparatus. US Patent. No. 4323126.

Thacker, G. W. and Coates, W. E. 1994. Stalk and root embedding apparatus. US Patent. No. 5285854.