بخشی از مقاله
چکیده
با توجه به ارزش غذایی بالای برگ یونجه، کاهش تلفات آن در فرآیندهای مختلف تولید از جمله برداشت تا از اهمیت بسیار بالایی برخوردار میباشد. افت محصول ناشی از ریزش برگها در مرحله بسته بندی محصول 7-15 درصد گزارش شده است - . در تحقیق حاضر دستگاهی جهت جمع آوری برگ های ریزش یافته طراحی، ساخته و ارزیابی شده است
مناسبترین روش جهت جمع آوری بقایای ریزش یافته در سطح مزرعه استفا ده از یک سیستم مکشی می باشد، برای جداسازی بقایای ریزش یافته برگ و ساقه گیاه یونجه از گرد و خاک و حتی بقایای پوسیده گیاهی که ناخواسته مکش می گردند، از یک سیکلون استفاده شد . جهت انجام مراحل طراحی و انتخاب ابعاد دستگاه و سیکلون برخی از خواص فیزیکی و آئرودینام یکی برگ یونجه - پوسیده شده - اندازهگیری شد .
قسمتهای ساخته شده شامل قاب، اتصال سه نقطه، سیکلون و مجاری جریان هوا بود. مکنده ضمیمه شده به این دستگاه با ایجاد جریان مکشی مواد ریزش یافته را از سطح زمین برداشت می کرد. توان مورد نیاز این دستگاه از محور تواندهی تراکتور مسیفرگوسن 285 تأمین گردید . دستگاه مذکور در دو مرحله ایستگاهی و مزرعهای ارزیابی شد. ارزیابی ایستگاهی به منظور بررسی صحت عملکرد واحدهای مختلف دستگاه انجام گرفت. ارزیابی مزرعه ای در شرایط کاملاً طبیعی مزرعه در قالب طرح کاملاً تصادفی در چهار تکرار با سه تیمار - سرعتهای پیشروی 2 و 4 و 6 کیلومتر در ساعت - انجام شد. خواص اندازهگیری شده عبارت بودند از: درصد برگهای جمعآوری شده و درصد خاکهای جدا نشده از برگ ها که به ترتیب بیان کننده کیفیت مکش و جدایش دستگاه بودند .
نتایج حاصل از تجزیه واریانس عوامل آزمایشی نشان داد که تأثیر سرعت بر صفات اندازه گیری شده در آزمایش در سطح احتمال 0/001 معنیدار بود. مقایسه میانگین دادهها نشان داد که بالاترین عملکرد دستگاه از نظر برداشت برگ های ریزش یافته - حدود 80 درصد معادل 440 کیلوگرم در هکتار - درکمترین مقدار سرعت پیشروی بود . در نهایت برای تعیین مناسب ترین سرعت پیشروی دستگاه در مزرعه ضریبی به نام k تعریف شد که نسبت درصد برگهای جمعآوری شده به درصد خاک جدا نشده در هر سرعت پیشروی بود. مقدار بیشتر این ضریب برای سرعت پیشروی 4 کیلومتر در ساعت نشان دهنده مناسب بودن این سرعت برای پیشروی دستگاه در مزرعه بود.
مقدمه
ازدیاد روز افزون جمعیت و صنعتی شدن دامداریها و دامپروری ها باعث افزایش سطح زیر کشت یونجه شده است. سیاست واردات و صادرات نیز به گونه ای است که روند این افزایش را تسریع نموده است که در این راستا مکانیزه کردن مزارع و استفاده صحیح ماشین الات رخ می نماید. افت ناشی از ریزش برگ ها در مرحله برداشت تا %34 گزارش شده است. از آنجا که برگ این گیاه که منبع غنی الیاف خام - CF% - و بروتئین خام - CP% - می باشد. بیشترین درص ریزش را نسبت به ساقه دارد نیاز به حداقل رسانیدن ضایعات این گیاه دو چندان شده است. لذا طراحی دستگاه ضمیمه بیلر برای جمع آوری برگهای ریزش یافته یونجه و جدا سازی آنها از خاک و سنگریزه های احتمالی در مرحله بسته بندی ضروری بنظر می رسد.
این دستگاه با ایجاد جریان مکشی در یک سیکلون عملیات جمع آوری برگهای ریزش یافته یونجه را انجام می دهد . اندازه گیری برخی خصوصیات آئرودینامیکی گیاه یونجه از جمله سرعت حد نیازهای اساسی طراحی این دستگاه می باشد . طراحی این مکانیزم بر مبنای ایجاد مکش - فشار منفی - و با استفاده از اطلاعات بدست آمده از آزمایشهای سرعت حد برگ یونجه صورت می پذیرد.
سرعت حد مواد را به روش شناورسازی بر گرفته از شیوه ولف و تیتپو - 1972 - بدست می آید. در این روش 300 تکه از مواد ریزش شده انتخاب گردید و وزن و طول آنها اندازه گیری شد. سپس در 4 سرعت مختلف باد 4.5 - ،6.7، 8.5 و 9.7 متر بر ثانیه - که به طور تقریبی نزدیک به سرعت حد تکه های مواد مورد آزمایش بود، مواد توسط یک گیره بلند در مرکز لوله رها شدند. بخشی از مواد به سمت پائین سقوط کرده و بخشی به بیرون پرتاب شده و قسمتی به طور شناور در آمدند. بدین ترتیب درصد وزنی موادی که صعود کرده بودند بدست می آمد . سپس نمودار فراوانی تجمعی توده ای که به صورت معلق در آمده بود را در مقابل سرعت دمش هوا رسم کرده و از این طریق یک منحنی مناسب بر این نقاط برازش کردند . معادله - 1 - برای بیان رابطه بین این دو عامل ارائه گردید
در رابطه بالا، Vi سطح i ام سرعت انتخاب شده بر حسب متر بر ثانیه و Yi درصد وزنی قطعات صعود کرده در سطح i ام سرعت انتخاب شده میباشد.
محتوای رطوبتی نمونه ها و سطح تصویر شده نمونه ها در جهت جریان باد و همپوشانی نمونه ها از جمله عوامل موثر در مقدار سرعت حد می باشد که با افزایش محتوای رطوبتی، سرعت حد با یک روند خطی افزایش پیدا میکند.
تئوری مکانیزم برداشت مکشی
طراحی قسمتهای مختلف دستگاه:
غالب سیستم های انتقال پنوماتیکی مواد دارای یک سری اجزائ ثابت می باشند. شکل - 1 - طرحواره دستگاه طراحی شده را نشان می دهد. این دستگاه شامل هود، سیکلون، لوله های انتقال مواد، پنکه، شاسی و اتصال سه نقطه است.
شکل-1 طرحواره دستگاه ساخته شده.
هود هود وظیفه جمع آوری و هدایت، در بر گرفتن و به دام اندازی مواد را بر عهده دارد . در یک سیستم مکنده، بادبزن با حرکت خود سبب به وجود آمدن فشار استاتیک منفی می گردد. فشار موجود در جو با فشار دادن هوا به داخل هود یا مجرا سعی می کند تا تعادل بین فشار داخل هود با فشار جو را برقرار نماید . در هود فشار استاتیک به فشار سرعت و افت ورودی هود به گرما تبدیل میگردد.
با استفاده از رابطه های - 2 - و - 3 - که نشان دهنده رابطه موجود بین فشار استاتیک و فشار سرعت و افت ورودی در هود است، افت فشار ایجاد شده در هود محاسبه میشود.
که در آنها،
:Pv فشار سرعت بر حسب میلیمتر آب، :Ps فشار استاتیک بر حسب میلیمتر آب،
:Heافتهای ورودی ناشی از جریان هوا درون هود بر حسب میلیمتر آب و :V مقدار سرعت جریان هوا بر حسب متر بر دقیقه است.
