پژوهش‌های مکانیک ماشینهای کشاورزی

پژوهش‌های مکانیک ماشینهای کشاورزی

طراحی، ساخت و ارزیابی سله‌شکن-وجین‌کن موتوری

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده
گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشکده مهندسی زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران
چکیده
یکی از مهم‌ترین عملیات‌ کشاورزی در مزارع چوب، مزارع محصولات ردیفی، باغ‌‌ها و گلخانه‌های سنتی شخم‌زنی کم عمق، سله-شکنی و حذف علف‌های هرز می‌باشد. در این پژوهش یک دستگاه شخم‌زن-سله‌شکن سبک وزن (65 کیلوگرم) با موتور 5 اسب-بخار با واحد خاکورز جلوسوار طراحی، ساخت و ارزیابی شد. از یک جعبه‌دنده تک سرعته سیاره‌ای برای انتقال توان موتور از طریق یک محور انتقال توان و کاهنده نهایی 90 درجه به تیغه‌های که در جلو دستگاه نصب شده‌اند، استفاده شد. کاربرد جعبه دنده سیاره‌ای علاوه بر تدارک گشتاور مورد نیاز برای عملیات خاکورزی باعث کاهش وزن چشمگیری در دستگاه در مقایسه با روتوتیلرهای مرسوم شد. عرض کار واحد خاکورز با 6 فلنج تیغه نوع C شکل، از 15 تا 60 سانتیمتر قابل تغییر است. آزمون‌ها با 3 دور واحد خاکورز (200، 250 و 300 دور بر دقیقه) و در شرایط پوشش گیاهی در قالب آزمایش طرح پایه کاملا تصادفی انجام شد. نتایج ارزیابی مزرعه‌ای نشان دارد که دستگاه برای انجام شخم‌کم عمق، سله‌شکنی و حذف علف‌های هرز در مقایسه با تیلرهای مرسوم کشاورزی دارای سرعت عمل بالاتر و عملکرد رضایت بخش‌تری بوده و به دلیل جلو سوار بودن مانورپذیری بهتری بخصوص در زمانی که بین ردیف‌ها عمل می‌کند، دارد. با توجه به اینکه افزایش دور محور تیغه‌ها باعث افزایش سرعت پیشروی نیز می‌شود، نتایج تحلیل آماری نشان دارد افزایش دور محور تیغه‌ها باعث ریزتر شدن ذرات خاک خاکورزی شده می‌شود. همچنین با افزایش دور واحد خاکورز شدت عمل دستگاه در شرایط پوشش گیاهی بیشینه مناسب‌تر و از قفل شدن محور خاکورز جلوگیری می‌کند.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

Arya, R., Kumar, R., & Pateriya. R. N. (2020). Comparative Study of Wear Characteristics and Material Composition Analysis of Different Types of Rotavator Blade. International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences, 9(05): 390-401.
 
Bhargavi, A., & Madhava, V. (2021). Design and Analysis a Rotavator. International Research Journal of Engineering and Technology, 8:730-742
 
Cordill, C., & Grift, T. E. (2011). Design and testing of an intra-row mechanical weeding machine for corn. Biosystems Engineering, 110(3): 247-252.
 
Gavali1, M., & Kulkarni, S. (2014). Comparative Analysis of Portable Weeders & Powers Tillers in the Indian Market. International Journal of Innovative Research in Science, Engineering and Technology. 3(4): 11004-11013.
 
Gholami, H., Kalantari, D., & Rajabi Vandechali, M. (2016). Testing and evaluation of a rototiller with new ridged blades. Journal of Agricultural Machinery, 7(1): 26-36. (In Persian)
 
Tong, M. J. (2007). Study on universal blade rotor for rototilling and stubble breaking machine. Soil and Tillage Research, 30: 245-282.
 
Kalantari, D. (2013). A mathematical model for estimation of rotary tiller power requirement. World of Sciences Journal, 1: 86-93
 
Kouchakzadeh, A. & Haghighi, K. (2011). The effect of rototiller equipped with serrated blades on some soil properties. International Research Journal of Applied and Basic Sciences, 2(6): 209-215.
 
Koustic S., Filipovic D., & Gospodaric Z. (2001). Rotary cultivator energy requirement influenced by different constructional characteristics, velocity, and depth of tillage. Tillage Research, 61(3): 232-239.
 
Lee K. S., Park S. H., Park W. Y., & Lee C. S. (2003). Strip tillage characteristics of rotary tiller blades for use in dryland direct rice seeder. Soil and Tillage Research Journal, 71: 25-32.
 
Malhi, S. S., R. Lemke, Wang, Z. H., Baldev., & Chhabra, S. (2006). Tillage, nitrogen and crop residue effects on crop yield, nutrient uptake, soil quality, and greenhouse gas emissions. Soil and Tillage Research, 90: 171-183.
 
Olaoye, J. O., & Adekanye, T. A. (2011). Development and Evaluation of a rotary power weeder. Tillage for agricultural productivity and environmental sustainability - conference, held in Ilorin, Nigeria, 21-23, February 2011, pp.129-141.
 
Patil, A., & Desai, A. (2017). Analysis of Rotavator Blade Performance through Material Selection and Fatigue Analysis through ANSYS Simulations. National Conference on Progresses and Research in Mechanical Engineering, At Dharwad, India.
 
Rana, M., & Pateriya, R. N. (2016). A study on ADI rotavator blades. Res. Environ. Life Sc., 9(7): 871-874.
 
Regional Network for Agricultural Machinery. (1983). RNAM test codes and procedures for farm machinery. Los Banos, Philippines. 297 p.
 
Sedghi R., & Abbaspur Gilande, M. (2013). Investigating the factors affecting soil fragmentation during tillage operations and determining the optimal points of the influencing factors using fuzzy logic. Agricultural Engineering, 37(1): 47-35. (In Persian).
 
Shende, S. R., Kshirsagar, V. P., & Shelke, G. R. (2016). Design and Optimization of Tractor Roll Over Protective Structure. International Journal of Engineering Development and Research, 4(3): 1-7.
 
Shir Ismaili, G., & Heydari Sultanabadi, M. (2008). Effect of tillage systems and seeding rate on machine characteristics and yield of rapeseed. Journal of Agricultural Sciences of Iran, 11(3): 236-223. (In Persian)
 
Slaughter, D. C., Perez, M., Gliever, C., Upadhyaya, S. K., & Sun, H. (2010). Automatic Weed Control System for Processing Tomatoes" XVIIth World Congress of the International Commission of Agricultural and Biosystems Engineering (CIGR) Hosted by the Canadian Society for Bioengineering (CSBE/SCGAB) Québec City, Canada, 13-17: 1-9.
 
Svensson, I. L. & Salomonsson, K. (2018). Mathematical Characterization of the Tensile Deformation Curve of Cast Iron Materials. Materials Science Forum, 925: 444-450.
 
Tabatabae Koloor, R., & Kiani Gh. (2006). Tillage for sustainable cropping (Translation). Faraghi Publications. Gorgan, Iran.
 
Vivek, B., & Deepraj, E. (2018). Fabrication and Performance Analysis of Rotovator Blades for Its Enhancement. International Journal of Engineering Research & Technology (IJERT), 6: 1-5.