اثر پارامترهای طراحی بر جدا شدن مواد در کوبنده برای کمینه کردن افت جداکننده در کمباین

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز

چکیده

       با وجود اینکه متوسط افت کمباین در کشورهای پیشرفته4 تا 5 درصد تخمین زده می­شود، متاسفانه براساس تحقیقات بعضی از پژوهشگران این عرصه، این مقدار برای کشور ایران تا 20 درصد (حتی بیشتر) نیز گزارش شده است. برای داشتن حداقل افت، باید فرآیند عمل آوری محصول (برش، انتقال، کوبش، جداسازی و . . .) بهینه گردد. بیان معادلات رفتاری قسمت­های مختلف، اولین قدم در عملی شدن این مهم می­باشد. یکی از فرآیندهای مهم در عملیات برداشت غلات توسط کمباین، فرایند کوبش مواد می­باشد که تاثیر بیشتری بر عملکرد کمباین دارد. حداکثر جداسازی دانه های کوبیده شده از طریق ضدکوبنده مهم می­باشد، چرا که افزایش جداسازی از طریق شبکه­ها بار را روی غربال یا انواع دیگر واحدهای جداسازی کاهش می­دهد. در نتیجه امر افت غربال کاهش می­یابد. پس هرچه این بازده بیشتر باشد، بازده قسمت جداکننده و تمیزکننده کمباین نیز بالا می­رود. ارتفاع ساقه، شدت تغذیه، فاصله کوبنده و ضدکوبنده و سرعت دورانی کوبنده از عوامل کاری موثر در طراحی و کارکرد و افت کوبنده کمباین می­باشند. بر این اساس، یک آزمایش به صورت فاکتوریل بر پایه بلوک­های کامل تصادفی و با سه تکرار با کمباین سهند s68 انجام گرفت. متغیرهای مستقل مد نظر در این آزمایش­ها عبارت بودند از: ارتفاع ساقه، نرخ تغذیه، نسبت لقی کوبنده. بازده جدا شدن مواد در کوبنده نیز به عنوان پارامتر وابسته در نظر گرفته شد. نتایج حاصل از تجزیه واریانس نشان داد که اثر هر چهار فاکتور روی میزان جداسازی و در نتیجه افت واحد جداکننده در سطح احتمال 01/0 معنی دار و اثرات متقابل فاکتورها غیر معنی­دار می­باشد. به طوری که میزان جداسازی با کاهش ارتفاع ساقه، کاهش شدت تغذیه، کاهش فاصله کوبنده و ضدکوبنده و افزایش دور کوبنده افزایش یافت. با توجه به معنی دار بودن اثر این چهار عامل روی جداسازی و برای بیان رابطه ریاضی متغیرهای مستقل (ارتفاع ساقه، نرخ تغذیه، نسبت لقی کوبنده و سرعت کوبنده) با متغیر وابسته (میزان جداسازی) از رگرسیون چند متغیره استفاده گردید. نتایج حاصل از تجزیه واریانس رگرسیون نشان داد که یک رابطه معنی داری در سطح احتمال 001/0 بین متغیرهای مستقل و وابسته وجود دارد.  در نهایت مناسب ترین مدل برای میزان جداسازی (y2)  است که در آن x1، x2، x3 و x4 به ترتیب ارتفاع ساقه محصول، شدت تغذیه محصول، لقی کوبنده و سرعت کوبنده و b0، b1، b2، b3 و b4 ضرایب ثابت می باشند. 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of Design Parameters on Separation of Grain in Thresher to Minimize Separation Loss of Combine

نویسندگان [English]

  • A Mirzazadeh
  • SH Abdollahpour
  • M Moghadam
چکیده [English]

Although the mean of combine losses is about 4-5% in advanced countries, unfortunately in Iran is about 20% and higher. In order to obtain little loss it is necessary that product processes such as cutting, transporting, threshing, separation, … would be optimized expressing the equation of  different parts of harvesting is the first step. Threshing is one of these processes which has more effect on combine performance. It is desire to maximize the separation of grain from concave meshes. Because of increasing the separation of grains from concave meshes, because it will decrease load of separation and cleaning mechanisms which lead to reduction of separation system’s losses. Therefore, efficiency of separation and cleaning mechanisms would have been increased when separation efficiency of threshing mechanism was increased. Stem height, feed rate, threshing clearance rate and cylinder speed are parameters which were used in combine design and evaluating of its performance. In order to evaluating of these parameters effect on separation efficiency of threshing cylinder, an experiment was conducted in 4×3×3 factorial pattern with Randomized Blocks design. Independent variables in these experiments were stem height, feed rate, threshing clearance ratio and rotational velocity of threshing cylinder as dependent variables had significant effect on separation efficiency but interaction effects of them were not significant(P<0.01). Separation of grains from concave opening was increased when stem height, feed rate and threshing clearance decreased. As rotational speed of threshing cylinder increased separation of grains in threshing mechanism increased. Multiple regression was used to express relation between dependent and independent parameters. The most compatible model for threshing of materials (y1), separation (y2) and MOG passing (y3) were . Which x1, x2, x3 and x4 were stem height, feed rate, threshing clearance rate and speed of threshing cylinder respectively and b0, b1, b2, b3 and b4 were constants. 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Combine
  • cylinder speed
  • feed rate
  • stem height
  • Separation
  • Threshing clearance ratio
  • Modeling
بهروزی لار م، 1379. اصول طراحی ماشین­های کشاورزی (ترجمه). انتشارات دانشگاه آزاد اسلامی.
بهروزی لار  م، 1380. مدیریت تراکتور و ماشین­های کشاورزی (ترجمه). انتشارات دانشگاه تهران.
بی­نام.1385. دفترچه راهنمای کمباین سهند s68، شرکت گسترش و توسعه صنعت آذربایجان.
طباطبایی کلور ر،  شم­آبادی، زا و نجات لرستانی ع، 1384. اصول ماشین های کشاورزی (ترجمه). جلد دوم، انتشارات جهاد دانشگاهی واحد تهران.
مقدم س، 1385. بررسی تلفات برداشت گندم در استان آذربایجان شرقی. پایان نامه کارشناسی ارشد مهندسی مکانیزاسیون، گروه مهندسی ماشین های کشاورزی دانشکده کشاورزی دانشگاه شهید چمران اهواز.
نوید ح، بهروزی لار م، محتسبی س و سهرابی م، 1385.تعیین مدل ریاضی تاثیر شدت تغذیه و سرعت محیطی کوبنده بر افت عقب کمباین جاندیر 1165. مجله دانش کشاورزی، شماره 2، جلد  16 صفحه های 277-284.
ولی­زاده م و مقدم م، 1386. طرح­های آزمایشی در کشاورزی، ویراست چهارم. انتشارات پریور.
Arnold RE, 1964. The significance of influence parameters on the work of a rasp bars cylinder. Landtecnik, 14 (21): 22-28.
Anonymous, 2008. FAOSTAT data base. FAO, Rome. www.faostate.fao.org
Miu PI, 1999. Mathematical modeling of material other than grain separation in threshing units. ASAE Meeting Presentation, ASAE/CSAE Annual International Meeting, Toronto, Ontario, Canada. Paper No. 993208.
Miu PI and Kutzbach HD, 2008. Modeling and simulation of grain threshing and separation in threshing unites, Part I. Journal of Computer and  Electronics in  Agriculture 96-104.
Gregory JM,1988. Mathematical relationship prediction grain separation in combines. Trans of the ASAE 30(6): 1600-1604.
Rusanov AJ, 1971. Dependence of threshing unit separation of cylinder diameter and Concave Lenght. Mechanuzacija 29(8): 16-18.
Wacker P, 1985. Researches on cereal threshing and separation process in an axial threshing unit. Doctoral Thesis, HohenheimUniversity, Institue of Agricultural Engineering, Stuttgart, Germany.