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، ساخته 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 بیشینه در قالب آزمایش طرح پایه کاملا تصادفی انجام شد. نتایج ارزیابی مزرعه‌ای نشان داد که دستگاه برای انجام شخم‌کم عمق، سله‌شکنی و حذف علف‌های هرز در مقایسه با روتوتیلرهای مرسوم کشاورزی که وزن (بیش از 130 کیلوگرم) و عمق کار بیشتری (بیش از 10 سانتی‌متر) دارند دارای سرعت عمل بالاتر و عملکرد رضایت بخش‌تری بوده است. همچنین 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 داد افزایش دور محور تیغه‌ها باعث ریزتر شدن ذرات خاک خاکورزی شده می‌شود (%5 F: ). 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


عنوان مقاله [English]

Design, Manufacture, and Evaluation of a Motorized Rotary-Weeder Machine

نویسنده [English]

  • Sajad Kiani
Biosystems Engineering Department, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Sari, Iran
چکیده [English]

One of the most important agricultural operations in wood fields, row crop fields, gardens, and traditional greenhouses is disturbing the topsoil, and removing weeds. In this research, a lightweight (65 kg) rotary-weeder machine with a 5-hp engine and a walk-behind rotary unit was designed, manufactured, and evaluated. A single-speed planetary gearbox was used to transmit the engine power through a power transmission shaft and a 90-degree final reducer to the blades assembled in front of the machine. Using a planetary gearbox and providing the torque needed for tillage operations caused a significant weight reduction in the device compared to conventional rototillers. The working width of the cultivator unit can be changed from 15 to 60 cm with 6 C-shaped blade flanges. The tests were carried out with 3 rotation speeds of the rotary unit (200, 250, and 300 rpm) and in vegetation conditions as a completely random basic design experiment. The field evaluation results show that the machine has a higher operating speed and more satisfactory performance compared to conventional agricultural rotary tillers for churning, aerating the topsoil, and removing weeds. Because the rotary unit is mounted in the front, it has better maneuverability especially when it works between the rows. However the increase in the blade's axis rotation increases the speed of traveling, the results of the statistical analysis showed that the increase in the blade's axis rotation causes the particles of tilled soil to become finer (F: 5%). Also, by increasing the rotation of the blade’s axis, the intensity of the device's operation is more suitable in the conditions of maximum vegetation and prevents the locking of the rotary axis.

کلیدواژه‌ها [English]

  • disturbing
  • tillage
  • row crops
  • weed removal
  • wood plantations