بررسی تأثیر سرعت و زاویۀ لبۀ تیغه بر مقاومت برشی ساقۀ ارقام مختلف برنج

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری مهندسی مکانیک ماشین‌های کشاورزی. دانشکده مهندسی بیوسیستم کشاورزی

2 استاد گروه مهندسی مکانیک ماشین‌های کشاورزی، دانشکده مهندسی بیوسیستم کشاورزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی

3 دانشیار گروه مهندسی مکانیک ماشین‌های کشاورزی، دانشکده مهندسی بیوسیستم کشاورزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی

4 دانشیار گروه مهندسی مکانیک ماشین‌های کشاورزی، دانشکده مهندسی بیوسیستم کشاورزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی

5 کارشناس ارشد بخش فنی و مهندسی مؤسسه تحقیقات برنج کشور، رشت

چکیده

به منظور اندازه­گیری نیروی برش دینامیکی ساقۀ برنج، یک دستگاه آزمایشگاهی با مکانیزم برش رفت و برگشتی طراحی و ساخته شد. تأثیر سرعت برشی تیغه در چهار سطح 6/0، 9/0، 2/1،و 5/1 متر بر ثانیه و زاویة لبه تیغه در سه سطح 25، 30،و35 درجه روی مقاومت برشی ساقۀ چهار رقم برنج شامل خزر، فجر، بی­نام و هاشمی مطالعه شد.نتایج تجزیۀ واریانس نشان داد که تأثیر رقم برنج، سرعت برشی، و زاویه لبۀ تیغه عوامل اصلی و اثر متقابل رقم برنج و سرعت برشی بر مقاومت برش ساقه در سطح 1 درصد معنی­دار بود. بیشترین و کمترین مقدار مقاومت برشی به ترتیب مربوط به ارقام خزر و هاشمی با میانگین 210/0 و 181/0 مگاپاسکال به دست آمد. با توجه به نتایج آزمون دانکن تفاوت بین میانگین مقاومت برشی در ارقام فجر، بی­نام و هاشمی در سطح 1 درصد معنی­دار نبود ولی مقدار مقاومت برشی رقم خزر در مقایسه با ارقام بی­نام و هاشمی بیشتر بود.مقاومت برشی ساقه در سرعت برشی 6/0 متر بر ثانیه با میانگین 226/0 مگاپاسکال بیشترین و در سرعت برشی 5/1 متر بر ثانیه با میانگین 155/0 مگاپاسکال کمترین مقدار بود. سرعت برشی تیغه در سطوح  6/0 و 9/0 متر بر ثانیه و همچنین در سطوح 2/1 و 5/1 متر بر ثانیه روی مقاومت برشی ساقه تفاوت معنی­دار نبود ولی در سطوح دیگر تفاوت معنی دار بود.مقایسۀ میانگین­ها نشان داد که مقادیر مقاومت برشی بین زوایای لبة تیغه در سطح 1 درصد معنی­دار نیست. اثر متقابل رقم برنج و سرعت برشی تیغه روی مقاومت برشی ساقه در سطح 1 درصد معنی­دار بود و در مقایسۀ میانگین­ها، بیشترین مقدار مقاومت برشی ساقه­ها با میانگین 234/0 مگاپاسکال در سرعت 6/0 متر بر ثانیه در رقم فجر و کمترین مقدار آن با میانگین 137/0 مگاپاسکال در رقم بی­نام و در سرعت برش 5/1 متر بر ثانیه به دست آمد.

کلیدواژه‌ها


1-   Chancellor, W. J. 1958. Energy requirments for cutting forage. Agricultural Engineering. 39, 633-636.

2-   Chancellor, W. J. 1965. An experiment on force and energy requirments for cutting paddy stalks. The Malaysian Agr. Journal. 45 (2).

3-   ElHag, H. E., Kunze, O. R. and Wilkes L. H., 1971. Influence of moisture, dry matter, density and rate of loading on ultimate strength of cotton stalks. Transactions of the ASAE. 14, 713-716.

4-   Halyk, R. M. and Hurlbut, L. W. 1968. Tensile and shear strength characteristics of alfalfa stems. Transactions of the ASAE. 11, 256-257.

5-   Ige, M. T. and Finner, M. F. 1975. Effects of interaction between factors affecting the shearing characteristics of forage harvester. Transactions of the ASAE. 8, 1011-1016.

6-   Jafari Naeem, K. 1996. Construcion of shear force neasuring system and design of atripelex harvesting machine. M. Sc. Thesis. Tarbiat modarres universigy. (In: Farsi)

7-   Lee, S. W. and Yan H. 1984. Threshing and cutting forces for Korean rice. Transactions of the ASAE. 16, 1654-1657, 1660.

8-   Majumdar, M. and Datta, R. K. 1982. Impact cutting energy of paddy and wheat by a pendulum type dynamic test. Journal of Agr. Eng. (India). 19 (4).

9-   McRandal, D. M. and McNulty, P.B. 1980. Mechanical and physical properties of grasses. Transactions of the ASAE. 23, 816-821.

10- Prasad, J. and Gupta, C. P. 1975. Mechanical properties of maize stalk as related
      to harvesting. J. Agric. Eng.
Res. 20, 79-87.

11- Prince, R. P. 1961. Measurment of ultimate strength of forage stalks. Transactions
      of the ASAE. 4, 208-209.

12- Rajput, D. S. and Bohle, N. G. 1973. Static and dynamic shear properties of paddy
       stem. The harvester (India), Vol. 7, 17-21.