بخشی از مقاله
چکیده
در مراکز تحقیقاتی به نژادی مراکز تحقیقاتی غلات، در بسیاری از موارد کوبش خوشه محصولات مثل گندم و جو، برای بررسی و شناخت دقیق خصوصیات دانه ضرورت دارد. از این رو استفاده از یک واحد کوبش با ظرفیت کوبش پایین برای کوبش خوشه غلات - گندم و جو - ضرورت دارد. هم اکنون این کار با دست انجام می گیرد، بطوریکه دارای مسائل و مشکلات زیادی است. کوبش خوشه گندم باید با اعمال نیروی اصطکاک انجام پذیرد. کوبیدن برخی از ارقام گندم یا جو با دست به سختی انجام می پذیرد و نیاز به زمان قابل توجهی دارد.
هدف اصلی این پژوهش طراحی و ساخت یک واحد کوبش خوشه گندم برای تأمین نیاز در آزمایشگاه ها و مراکز تحقیقاتی ماشین های کشاورزی است. اجزاء تشکیل دهنده خرمنکوب ساخته شده عبارتند از: دریچه ورودی، پولی، الکتروموتور، فن، بلبرینگ، کوبنده، ضدکوبنده، شاسی، بدنه و مخزن. کوبنده این خرمنکوب با 60 عدد دندانه در روی آن، به قطر 25 سانتی متر، طول 30 سانتی متر و فاصله کوبنده از ضدکوبنده 6 میلیمتر می باشد. اجزا مختلف دستگاه بر اساس ظرفیت کوبش تقریبی 100 گرم در ثانیه دانه گندم طراحی و ساخته شد و توان مورد نیاز آن معادل 30 وات می باشد.
مقدمه
گندم یکی از اصلیترین و قدیمیترین غذاهای انسان و منبع غذای اصلی در مناطق خشک و نیمه خشک جهان است. در مراکز تحقیقاتی به نژادی و به زراعی برای ارتقاء کمی و کیفی محصول مذکور فعالیت های گسترده ای انجام میشود. پس از رسیدن محصول در این مزارع، معمولا با قیچی اقدام به جمع آوری نمونه ها - خوشه ها - مینمایند.
ابتدا به منظور ارزیابی و اندازه گیری خصوصیات فیزیکی، شیمیایی، ارزش نانوایی و غیره لازم است دانه کوبیده شده و سپس آرد شود. وسیله مکانیکی که کار جداکردن دانه از خوشه را انجام دهد قابل دسترس نیست و این عمل با دست، زحمت فراوان و طی زمان زیاد انجام میپذیرد. لذا تصمیم گرفته شد که یک خوشه کوب با ظرفیت کوبش پایین طراحی و ساخته شود تا نیاز این بخشهای تحقیقاتی تامین گردد.
گامرت و همکاران - 1992 - 1 در بررسی عملکرد خرمنکوب جریان محوری - TH11 - به این نتیجه رسیدند که در تغییر سرعت دورانی کوبنده از 400 تا 1200rpm ، مقدار دانههای صدمه دیده در سرعتهای بیش از 850rpm ، به شدت افزایش مییابد. هاریسون2 در سال 1991 مطالعه ای را بر روی تلفات کمباین جریان محوری در آزمایش بر روی محصول جو انجام داده است.
ایشان تغییرات توان مصرفی و تلفات دانه را تحت تأثیر فاکتور های محتوای رطوبتی، سرعت کوبنده و نرخ تغذیه بررسی کرده و گزارش داده است که متناسب با افزایش نرخ تغذیه از 10 تا t/h 15 و محتوای رطوبتی از 10 تا 18 درصد، توان مصرفی و تلفات دانه هر دو افزایش می یابد. در حالی که با افزایش سرعت کوبنده از 800 به rpm 1000 توان مصرفی به میزان 7 درصد افزایش و تلفات دانه به میزان 1/2 درصد کاهش یافته است. وی همچنین بیان کرده است که دور کوبنده و نرخ تغذیه نسبت به محتوی رطوبتی تأثیر بیشتری بر تلفات دانه دارد.
گانا3 و همکاران در سال 2013 یک خرمنکوب گندم را طراحی، ساخت و آزمایش کردند که اجزای اصلی آن شامل واحدهای خرمنکوبی، تمیز کاری و جداسازی است. خرمن کوبی گندم بوسیله حرکت دورانی کوبنده انجام می شود و واحد تمیز کننده آن شامل دو غربال است. این ماشین با قدرت موتور الکتریکی 5 اسب بخار طراحی شده است. عسکری اصلی ارده و توکلی هشجین در سال 1381 یک خرمنکوب سر تغذیه خودکار برنج ساختند.
خرمن کوب مورد استفاده از نوع Hold-on thresher بوده و دارای یک سیستم تغذیه مکانیکی است. این دستگاه قادر است محصول برنج را با رطوبت بالا و بطور مداوم کوبش نماید. ظرفیت کوبش تقریبی ماشین 300 کیلوگرم در ساعت دانه شلتوک برنج و توان مورد نیاز آن 2659/5 وات می باشد. از بررسی این منابع، میتوان نتیجه گرفت که انجام تحقیقات در این خصوص بر روی یک وسیله کوبش آزمایشگاهی به منظور تولید و توسعه آن، اهمیت و ضرورت دارد. کوبنده دستگاه در شکل 1 نشان داده شده است.
اهداف کلی این طرح عبارتند از:
-1 طراحی و ساخت یک واحد کوبش خوشه گندم برای تامین نیاز در آزمایشگاه ها و مراکز تحقیقاتی ماشین های کشاورزی که قابلیت کوبش محصول تازه درو شده را داشته باشد و کاربر هنگام کار با آن از ایمنی کافی برخوردار بوده و برای تغذیه محصول از کمترین نیروی کاربرد استفاده به عمل آید.
-2 بررسی توان مورد نیاز واحد های کوبش بر حسب عوامل موثر بر آن ها.
مواد و روشها
اجزاء دستگاه مورد نظر شامل دریچه ورودی، پولی، الکتروموتور، فن، بلبرینگ، کوبنده، ضدکوبنده، شاسی، بدنه و مخزن می باشد. طراحی واحد کوبش: واحد کوبش از کوبنده حاوی دندانه های کوبش، تغذیه و ضد کوبنده تشکیل شده است. پارامتر های مهم این واحد شامل قطر کوبنده، سرعت خطی کوبنده، نوع و تعداد دندانه های کوبش و فاصله کوبنده از ضد کوبنده می باشد که به اختصار به تعیین و محاسبه هرکدام پرداخته خواهد شد.
قطر کوبنده: قطر کوبنده هرچقدر بیشتر باشد، سرعت خطی و اینرسی دورانی کوبنده بیشتر و در نتیجه تغییرات سرعت آن در هنگام تغییر میزان تغذیه، جزئی خواهد بود - توکلی هشجین، عسکری اصلی ارده، مینایی و علیزاده؛ . - 1384 قطر کوبنده نباید بسیار کوچک باشد، به این دلیل که با کوبنده کوچک عملیات خوراک دهی و خروج کاه از واحد کوبش به سختی صورت می گیرد و از آن جهت که دستگاه مورد نظر تک بوته بوده و مورد استفاده آن در آزمایشگاه می باشد، کوبنده بسیار بزرگ نیز مفید واقع نخواهد شد. نظر به نوع واحد کوبش در این طرح، قطر کوبنده 25 سانتی متر در نظر گرفته شده است.
