بخشی از مقاله
چکیده
حدود 90 درصد علوفه خشک در اکثر کشورهای جهان، بسته بندی می شود، از آنجاکه تراکم پذیری بسته های یونجه به محتوای رطوبتی شدیداً وابسته است. بسته بندی معمولا در اوایل صبح که مقداری شب نم روی یونجه نشسته است صورت می گیرد و با بالا آمدن خورشید لازم است تراکم بسته ها متناسب با محتوای رطوبتی محصول توسط راننده بطور مداوم کنترل گردد. در غیر اینصورت بستهها یا بیش از حد فشرده میشوند که باعث ایجاد کپکزدگی میگردد و یا کمتر از حد متراکم شدهاند که هزینه حمل و نقل و انبار داری را افزایش میدهد.
در این پژوهش سامانهی جدیدی جهت تنظیم دانسیته بستهها با تغییرات رطوبت طراحی و ساخته شد . این سامانه شامل حسگر رطوبت، سیستم هیدرولیک، سیستم کنترل، حسگر موقعیتسنج، حسگر دما و مکانیزم تغییر دهنده فاصله بین فک های محفظه بستهبندی بستهبند میباشد .پس از نصب این سامانه روی بسته بند با شروع عمل بستهبندی حسگر رطوبت، میزان رطوبت بسته را اندازه گیری می کند، این مقدار در سیستم کنترل ذخیره میشود
سیستم کنترل دادههای دریافتی از حسگر رطوبت را به مدت 10ثانیه دریافت کرده و بعد از حذف دادههای پرت، میانگین دادهها را محاسبه میکند در این مدت دادهای از حسگر موقعیتسنج نیز دریافت میکند اگر مقدار رطوبت بستهها در بازه مجاز قرار می گرفت سامانه کنترل جک هیدرولیکی را بکار انداخته و مکانیزمی فکهای بالایی
و زیرین را به حرکت در آورده، با جابه جا شدن این فکها دانسیته بستهها با توجه به میزان رطوبت تنظیم میشد. اگر میزان رطوبت علوفه خارج از محدوده مجاز قرار می گرفت چراغ هشداری که در اتاق راننده تعبیه شده روشن می شود و در این هنگام باید عمل بستهبندی متوقف شود. این سامانه در بازه رطوبتی 14 تا23درصد در مزرعه دانشگاه صنعتی اصفهان بکا ر گرفته شد و بین دانسیته بستههای تشکیل شده با بسته بند مجهز به این سامانه با دانسیته مورد انتظار در سطح احتمال 5درصد اختلاف معنیداریمشاهده نشد.
مقدمه
گیاه یونجه چندساله است و در سال چندین چین میدهد. هر هکتار در سال با توجه به آب و هوای منطقه 4 تا 18 تن علوفه خشک می دهد. سطح زیر کشت یونجه در سال زراعی - 1380-81 - در ایران 537 هزار هکتار و میزان تولید آن 4068 هزار تن بود.
روشهای مختلفی برای جمع آوری و نگهداری علوفه بکار می رود. حدود %90 علوفه خشک در اکثر کشورهای جهان، بسته بندی میشود و در ایران عمدتاً بصورت بسته های مکعبی موسوم به بیل بوده که توسط دستگاه بسته -بندی علوفه تهیه میشود. در این روش علوفهای درو شده را تا رسیدن به یک رطوبت مطلوب که معمولاً %20 بر مبنای وزن تر است توسط دستگاه ردیف کن شانه ای زیر و رو میکنند و سپس توسط دستگاه بستهبند، علوفه را به بستههای مکعبی و استوانهای بصورت فشرده در میآورند.
در مدیریت برداشت در برخی مناطق برای به حداقل رسانیدن تلفات محصول معمولا عمل بسته بندی یونجه در ساعات ابتدایی و انتهایی روز که درصد رطوبت یونجه به دلیل وجود شبنم و رطوبت نسبی هوا مناسب است، انجام میشود. از آنجاکه تراکم پذیری بستهای یونجه به محتوای رطوبتی، بلوغ و چین برداشت آن شدیداً و ابسته است لازم است تراکم بسته ها متناسب با محتوی رطوبتی محصول توسط راننده دائما کنترل گردد . در غیر این صورت بستهها یا بیش از حد فشرده می شوند که باعث ایجاد کپک زدگی می گردد و یا کمتر از حد متراکم شده اند که هزینه حمل و نقل و انبار داری را افزایش می دهد. در حین کار در اوایل صبح با بالا آمدن آفتاب و زایل شدن اثر شبنم رطوبت یونجه به مرور کاهش می یابد و راننده باید در دفعات متعدد اقدام به تنظیم مقدار فشردگی معین توسط دستگاه نماید . این کار باعث توقف دستگاه و صرف وقت زیادی می شود و از طرفی به مهارت و مسئولیت - پذیری راننده بر میگردد.
مواد و روشها
جهت طراحی و ساخت دستگاه کنترل اتوماتیک درجه تراکم بسته های مکعبی تصمیم گرفته شد دستگاهی ساخته شود که با تغییر محتوای رطوبت بسته های علوفه، دانسیته بسته ها را تنظیم کند . برای تنظیم دانسیته بستههای علوفه می بایستی فاصله بین فک های محفظه بسته بندی در دهانه خروجی تغییر کند . در شکل - 1 - روندنمای دستگاه ساخته شده نشان داده شده است.
شکل-1روندنمای دستگاه کنترل اتوماتیک تنظیم درجه تراکم بستههای مکعبی.
جهت تنظیم دهانه خروجی محفظه بسته بندی بایستی فک های محفظه بسته بندی در بسته بند حول یک محور ثابت حرکت کنند برای دستیابی به این حرکت از یک مکانیزم بادامک روی هر کدام از فک های بالایی و پایینی استفاده شد. با توجه به اینکه بیشتر بسته بندهای مکعبی با استفاده از یک تراکتور بصورت کششی حمل می شوند
برای به حرکت در آوردن مکانیزم بادامک از سیستم هیدرولیک تراکتور استفاده شد . جهت تأمین حرکت بادامک یک جک هیدرولیکی دوطرفه بکار برده شد . شیر کنترل جهت جریان سولونوئیدی برای تعیین حرکت جهت و همچنین قطع و وصل کردن حرکت جک هیدرولیکی استفاده شد . یک حسگر جابجایی سنج برای تعیین م قدار چرخش بادامک در این سیستم بکار گرفته شد . از یک حسگر رطوبت فراصوت در حالت بازتابشی برای اندازه گیری محتوای رطوبت بسته های علوفه استفاده شد . همچنین یک حسگر دما برای از بین بردن اثر تغییر دما بر خروجی حسگر در این سیستم قرار داده شد . سامانه کنترل مدیریت دستگاه را انجام می دهد دادههای مختلف را از حسگر دما، حسگر رطوبت، حسگر جابجایی سنج دریافت کرده بعد از پردازشهای مختلف فرمان لازم را صادر میکند.
