Ayçiçeği anızının parçalanması, anız parçalamada kullanılacak prototip bir makinanın tasarımı ve imalatı üzerine bir araştırma
Özet
Bu çalışmada, hasattan sonra ayçiçeğinin tarlada kalan kısımlarının mekanizasyona yönelik fiziksel ve mekaniksel özelliklerinin tanımlanması, ayçiçeği sapının ve diğer artık kısımlarının tekrar toprağa kazandırılması için prototip bir sap parçalama makinesi tasarlanması ve imalatı, prototip sap parçalama makinesinin tarla koşullarında çalışma performansının saptanması ve bu amaçla kullanılan diğer makine ve yöntemlerle tarla koşullarında karşılaştırılması amaçlanmıştır. Böylece, ayçiçeği hasadından sonra tarım makinalarının çalışma performanslarını etkileyen, artıkların olumsuz yönlerinin yok edilmesi ve artıkların bünyelerinde bulunan besin maddelerinin toprağa geri dönmesi gerçekleşecektir. Araştırmada Trakya yöresinde üreticilerin ayçiçeği saplarını parçalamak için kullandıkları diskli tırmık ve freze tipi sap parçalama makinalarıyla ile birlikte prototip sap parçalama makinası kullanılmıştır. Araştırmada aşağıdaki sonuçlar elde edilmiştir; 1. Ayçiçeği sapının maksimum kesilme kuvveti 0,25 kN ile 4.85 kN arasında ortalama 1.81 kN, kesme gerilmesi 0.77 MPa ile 9.44 MPa arasında ortalama 4.05 MPa, kesilme enerjisi 3.27 J ile 47.18 J arasında ortalama 13.40 J, özgül kesilme enerjisi 0.99 J/cm2 ile 6.59 J/cm2 arasında ortalama 2.79 J/cm2 bulunmuştur. 2. Hasat edilmemiş bitki yüksekliği ortalama 141.69 cm, ortalama sap/tane oranı köksüz 1.11, köklü 1.44 bulunmuştur. Hasat işleminden sonra ayçiçeği artıklarının ortalama boyu 106.94 cm, sap çapı 15.24 mm ile 19.09 mm arasında bulunmuştur. Ayçiçeği artıklarının sap yoğunluğu ortalama 6666.67 adet/da ve köklü ortalama 431.03 kg/da, köksüz ortalama 306.05 kg/da bulunmuştur. 3. Parçalama işleminden sonra elde edilen parça boyutu diskli tırmık için 23.88 cm (%VK=62), freze tipi makineyle parçalamada 18.79 cm (%VK=75.5), prototip sap parçalama makinasının asılır şekilde çalıştırılmasıyla yapılan parçalamada 11.38 cm (%VK=32.6), prototip sap parçalama makinasının çekilir şekilde çalıştırılmasıyla yapılan parçalamada 11.32 cm (%VK=32.5) olmuştur. 4. Parçalanmış sapların tarla yüzeyinde kalan miktarı, tarla yüzeyini kaplama oranı ve gömülme oranları sırasıyla diskli tırmık için ortalama 114.67 kg/da, %13.95, %52.70; freze tipi makineyle parçalamada 121.60 kg/da, %46.14, %60.30; prototip sap parçalama makinasının asılır şekilde çalıştırılmasıyla yapılan parçalamada 203.02 kg/da, %27.89, %33.60; prototip sap parçalama makinasının çekilir şekilde çalıştırılmasıyla yapılan parçalamada 207.11 kg/da, %27.43, %32.32 olmuştur. 5. Makinaların toprağa dalma derinlikleri diskli tırmık için ortalama 10.23 cm, freze tipi makineyle parçalamada 4.50 cm, prototip sap parçalama makinasının asılır şekilde çalıştırılmasıyla yapılan parçalamada 7.52 cm, prototip sap parçalama makinasının çekilir şekilde çalıştırılmasıyla yapılan parçalamada 7.57 cm olmuştur 6. Makinaların ortalama net iş başarıları ve yakıt tüketimleri sırasıyla, diskli tırmık 13.99 da/h ve 11.03 l/ha, freze tipi sap parçalama makinası 7.67 da/h ve 14.47 l/ha, prototip sap parçalama makinası (asılır) 18.52 da/h ve 6.74 l/ha, prototip sap parçalama makinası (çekilir) 23.55 da/h ve 5.76 l/ha olarak bulunmuştur. 7. Diskli tırmıkla yapılan parçalama işleminde 56.61 MJ/da, freze tipi sap parçalama makinasıyla parçalamada 75.61 MJ/da, prototip sap parçalama makinasıyla (asılır) parçalamada 34.96 MJ/da ve prototip makinanın çekilir şekilde kullanılmasında 29.82 MJ/da enerji girdisi bulunmuştur. ANAHTAR KELİMELER: Ayçiçeği sapı, fiziko-mekanik özellik, sap parçalama, parçalama oranı, yüzey kaplama oranı. In this research, it was aimed that design and manufacture of prototype rolling stalk chopper to obtain of sunflower stalk and other residues to soil again. For this aim, firstly physical and mechanical properties of sunflower parts that remain at fields concerned with mechanization were determined. Performance of prototype rolling stalk chopper was tested, and other machinery and methods that are used for same purpose were compared. So, exterminate of negative effects of residues to working performance of agriculture machinery and return of nourishment materials in residues to soil become fact. In this research, prototype rolling stalk chopper in addition to disc harrow and stalk shredder had been used to chop of sunflower stalks by producer in Trakya Region. In this research, results in below were obtained; 1. Maximum cutting force of sunflower stalk was measured between 0,25 kN and 4.85 kN (average 1.81 kN), cutting stresses was measured between 0.77 MPa and 9.44 MPa (average 4.05 MPa), cutting energy was measured between 3.27 J and 47.18 J (average 13.40 J), specific cutting energy was also measured between 0.99 J/cm2 and 6.59 J/cm2 (average 2.79 J/cm2). 2. Average unharvested plant height was determined as 141.69 cm, average residue: seed ratios were founded respectively as rootless and rooted 1.11 and 1.44. Average length of sunflower residues after harvesting was measured as 106.94 cm, stalk diameter was founded between 15.24 mm and 19.09 mm. Average stalk density of sunflower residues, average stalk weight as rooted, and average stalk weight as rootless were determined respectively as 6666.67 number/da, 431.03 kg/da, and 306.05 kg/da. 3. Piece dimensions after chopped process were determined respectively as 23.88 cm (%CV=62) in disc harrow, 18.79 cm (%CV=75.5) in stalk shredder, 11.38 cm (%CV=32.6) in prototype rolling stalk chopper (in attached), and 11.32 cm (%CV=32.5) in prototype rolling stalk chopper (in drawing). 4. Average amount of remaining on the soil surface, percent residue cover, and buried ratio values were determined respectively as 114.67 kg/da, %13.95, %52.70 in disc harrow, 121.60 kg/da, %46.14, %60.30 in stalk shredder, 203.02 kg/da, %27.89, %33.60 in prototype rolling stalk chopper (in attached), and 207.11 kg/da, %27.43, %32.32 in prototype rolling stalk chopper (in drawing). 5. Average values about plunging depths of machines to soil were determined respectively as 10.23 cm in disc harrow, 4.50 cm in stalk shredder, 7.52 cm in prototype rolling stalk chopper (in attached), and 7.57 cm in prototype rolling stalk chopper (in drawing). 6. Average net working successes and oil consumptions of machines values were determined respectively as 13.99 da/h and 11.03 l/ha in disc harrow, 7.67 da/h and 14.47 l/ha in stalk shredder, 18.52 da/h and 6.74 l/ha in prototype rolling stalk chopper (in attached), and 23.55 da/h and.76 l/ha in prototype rolling stalk chopper (in drawing). 7. Energy input values were determined as 56.61 MJ/da in chopping process with disc harrow, 75.61 MJ/da in stalk shredder, 34.96 MJ/da in prototype rolling stalk chopper (in attached), and 29.82 MJ/da in prototype rolling stalk chopper (in drawing). Key words: Sunflower stalks, Physical-mechanical properties, Stalk chopping, Chopping ratio, Residue cover.
Koleksiyonlar
- Tez Koleksiyonu [1287]