طرح ، عملكرد ، و اجراي سيستم شخم زني ( گرنتي )

آزمايش در زمينهاي قابل كشت ”
دورنماي بسط و گسترش دستگاه شخم زني كشاورزي دو چرخ ، ارزيابي وسير تكاملي اش به يك دستگاه تجارتي و بازرگاني ، ارائه شده است . جزئيات چهارچوب اصلي ، انتقال ، آلات و افزار متعلقه و اتصالات و سيستم هاي كنترل اين وسيله نقليه ، مورد بحث و بررسي قرار گرفته شده اند و اجراي آن نيز مورد بررسي قرار گرفته شده است . تاثيرات متقابل خاك و محصول ، در مورد سيستم هاي شخم زني ، ارائه شده است .

يك نسبت متوسط قدرت به وزن ۱۵ كيلو وات ( ۱۵ هزار واتي ) ، جهت بهره برداري مناسب ، توصيه شده است . براي ابقاء استحكام اين وسيله نقليه ، تناسب وزن نسبت به شتاب چرخهاي آن در وسايل نقليه چرخي غير قابل راندن ، نبايد متجاوز از ۲۵ : ۷۵ ، باشد . ذخيره انرژي كشت ، تا بالاي ۷۰ درصد و با از بين بردن همه موانع از محيط هاي زراعي و مقاومت در عوامل شخم زدن ، مي بايست تا بيش از ۵۰ درصد ، تقليل يابد .

تراكم قراردادي ، مقدار حجم متراكم را افزايش مي دهد و در مقايسه با عملكردهاي تراكم صفر ، استحاله را كاهش مي دهد . محصول اشكال دار بهاره در سال ۱۹۹۱ ، در يك منطقه خاك رس / منطقه محلي ، تا حدود ۷۵ درصد زير صفر ، در مقايسه با تراكم / حجم قراردادي ، وبا تعيين يك مقدار محصول گندم مشابه در زمستان ، كه در سال ۱۹۹۰ بدست آمده بود / برداشت شده بود ، افزايش نشان مي داد .

در نتيجه ساخت چنين دستگاههاي مهندسي مناسب ، اين ماشين ها ، قادر به انجام بيشترين بهره وري ها در يك مزرعه مي باشند و همچنين مزاياي عمده ، با وجود سيستم هاي تراكتور مادر بسياري جهات بهره وري و عملكردهايشان ، توصيه مي شود . تاًثير پايداري اين جنبش پيشرفتي اصلاح شده / بهبود يافته ، بر نيازهاي كاربردي شيميايي ، به خوبي كشمكش هاي مفيد و دقيق امكانات تطبيق داده شده ، توسط ماشين هاي شخم زني ، محدود و مشخص شده است .
۱ – مقدمه

۱-۱ – تعريف سيستم گنتري ( ماشين شخم زني )
شايد يكي از ساده ترين تعاريف اين دستگاه ، تعريفي است كه توسط تيلر ، در مقاله اي كه در سال ۱۹۹۱ ، نوشته است ، يعني “ يك چارچوب حمايتي / پايه اي / تكيه گاه در هر كار انتهايي / خاتمه كار ، بطوريكه يك فاصله در آن تعبيه شده باشد ” ، شده است .

در كشاورزي ، اين پايه ها / تكيه گاهها ، در آخر كار ، معمولاً با وسايل نقل و انتقال ، جهت تشخيص و تفاضل يك بستر خاكي ، مجهز شده اند . پيش روي در طبقات خاك ، معمولاً با تفاضل سرعت وسايل نقل و انتقال مثل چرخها يا خطوط ريلي و جاده اي ، كه يك خط سير دائمي و هميشگي را در يك فاصله مركزي برابر با اندازه يا ظرفيت شخم زن ، ايجاد مي كنند ، صورت مي گيرد .

حركت دادن اين وسيله ، خارج از مزرعه ، در صورت نياز ، معمولاً در يك مسير ، يا با جك هاي پاييني كه چرخها را حمل مي كنند و يا با گردش چرخهاي اصلي راندن ، تا ۹۰ درجه ، عملي است و به اين ترتيب اين وسايل مي توانند در يك مسير قراردادي هدايت شوند / حركت كنند . ظرفيت هاي تا حدود۳ الي ۲۱ متر ، به ثبت رسيده و بستگي به نيازمندي ها ، عملي بودن و قيمت و ارزش محصول دارد .

۱-۲ – تحقيقات علمي جهاني دستگاه شخم زني ( گنتري )
تاريخ اين دستگاهها ، براي استفاده كشاورزي ، به نظر مي رسد با ارائه نظريه الكساندر هالكت ، در سال ۱۸۵۵ ، آغاز شده باشد . وي مخترع دستگاه شخم زني وگسترش آن در سرتاسر جهان شد كه به آن به عنوان وسيله كاربرد قدرت بخار ، براي هر نوع عملكرد كشاورزي نگاه مي كرد . همچنين هنري گرفتن ، در همان زمان ، طرحهايي ارائه داد ، اما عقايدش حول يك دستگاه فرعي متمركز شده بود . در متن كشاورزي ، براي حداقل يك قرن ، اين دستگاهها مورد بررسي

قرار گرفتند ، اما در پي اين فاصله زماني ، بررسي بر روي دستگاههاي شخم زني ، هم از نظر جغرافيايي و هم امور مهمي كه كار بر روي آنها صورت گرفته بود ، گسترده شد . براي مثال ، در زمان روي كار آمدن ussr ( اتحاد جماهير شوروي سوسياليستي Union Of Souiet Republics ) ، [ اين اختصار ، با فروپاشي مرام اشتراكي و دگرگوني ساختار كشور شوروي ، ديگر متداول نيست . م ] ، تاًكيد محقق بر روي عملكرد و كاربرد دستگاههاي شخم زني الكترونيكي / گنتري هاي

الكتريكي پرقدرت ، هم در مزارع و هم در گلخانه ها بوده است ؛ در صورتي كه در مورد گنتري هاي هيدروژني ، اين تاًكيد و توجه بر روي كاربرد هاي شيميايي و آبياري بوده است .

در ژاپن نيز توجه بر روي قدرت الكترونيكي و دستگاه تنظيم خودكار بوده است . اين دو نوع سيستم ، هم بر روي ريلها ، و هم در يك گستره وظايف كاري ،‌ شامل كشتكاري روبوتيك ( خودكار ) ، كشت و زرع خاكي و برداشت خرمن ، جوابگو بوده است . در هيروساكي ، يك سيستم نوع كشنده / رسام XY ، براي مستقر ساختن يك نوع دستگاه شخم زني كه بر روي ريلها ، خارج از محدوده ساخت ساختمان ، به محيط آزمايشي محصول ، مورد استفاده قرار گرفته بود .

در آمريكا طرح استفاده از حداكثر قدرت الكترونيكي / الكتريكي ، توسط ويليامز و ديگران ، براي ماشين شخم زني بلند ۳۰ متري ، پيشنهاد شده بود . آلكوك و جانز ، نيز با وضعيت بازگشت يك چارچوب ابزاري قدرتمند الكتريكي با يك محور مركزي آبيار / آبياري كننده ، بكار بردند ، كه مثل همان دستگاهي بود كه ويلتون در UK ( كشورهاي اسكاتلند ، ايرلند و انگلستان ) ، اختراع كرده بود كه البته اين ماشين ، فاقد عملكرد و حجم كنترل شده در سرعتهاي نرمال اين حركت پيشرفتي بود .

خود اين معبر متفاوت تطبيق دهنده ، توسط كارتر و ديگران ، در اندازه ۱۰ متري ، و ظرفيت ۲۶۸ كيلو واتي يك ماشين قابل راندن چهار چرخ بود . اين دستگاه ( گنتري ) براي توليد پنبه و يونجه و در آزمايشات مزرعه ، مورد استفاده قرار گرفت و در آزمايشات مزرعه كه با ماشين هاي هدفدار ، زير چارچوب ، توسط يك آلت / افزار سيستم ضامن دار / چفتي دار ، براي گنجاندن ، مجهز شده بود ، مورد كاربرد و بهره برداري قرار گرفت . جائيكه عملكرد حجم انبوهي / تراكم ، صفر بود ، اين يكي از چندين آزمايشي بود كه سرتاسر مرحله برداشت محصول و طي سالها ، ابقاء شد .

در آبرن آلاباما ، مون روبرت ، يك دستگاه ماشين چهار چرخ ۲۵۰ كيلوواتي را كه در يك گستره وسيع فعاليت هاي تحقيقي شامل آزمايش لاستيك اتومبيل و درو كردن ، عهده دار بود ، كه دومي طرح كمبايني بود كه برافراشته روي چارچوب بود و يك ظرفيت بالا ، با سيستم به هم پيوسته اي داشت را ، اختراع كرد . در آتن ، جرجيا /‌ ( آتلانتا ) سه ماشين شخم زني ساخت اسرائيل [ FPU ، بخش قدرت زميني ] ، در يك سري آزمايشات كنترل شده تراكمي ، ارزيابي شد . طرح و ساختار اين سه دستگاه ، با ظرفيت ۵۰۸ متر ، و ۱۷۵ كيلو وات ، و ماشينهاي چهار اتاقه ( ۴wd ) ، از كي باتز در اسرائيل ، جائيكه وسايل نقليه تجاري هم اكنون توسط سازندگان آنها ، كرايه داده مي شوند ، سرچشمه گرفت .

به هر صورت فقط با محصول پنبه كه حجم / انبوهي صفر دارد ، اين دستگاه در سراسر فصل رويش / داشت ، ابقاء و نگهداري شد . در آتن ، دستگاههاي FPU ، جهت كاشت دانه هاي سويا ، ذرت شيرين ، گندم و ذرت خوشه اي ، مورد استفاده قرار گرفتند . در “ ار باناك اي لي نوس ” ، يك نمونه دستگاه اوليه تجاري انگليسي ، براي استفاده به عنوان يك حامل ابزاري متحرك و براي جلوگيري از شكستن و قطع و گسستگي محيط رشد گياه ، خريداري شد .

در دانشگاه كلم سون ( ساشكا چوآن ) ، يك دستگاه ۳ متري در قسمت انتها و كم پهناي گنتري ، براي زراعت ، ايجاد طبقه ،‌ كاشت ، دانه افشاندن / پاشيدن ، درو كردن و برداشتن محصولا تي مانند سبزيجات ، ساخته شد . يك ماشين ، با ظرفيتي مشابه ، در انگلستان ، اسكاتلند ، و ايرلند توسط “ اشكاري ” ( مكاتبه شخصي ، ۱۹۹۳ ) ، ساخته شد .

اين ماشين كه ۱۴ خط مجزاي دانه پاشي داشت ، براي بكارگيري موارد آزمايشات شيميايي ، مستعد / قابل پركردن به طور خودكار ، با يك آزمايش كوچك ، و جهت حمل جاده اي مي باشد . در استراليا ، چند تن از كشاورزان ماشينهاي ويژه مطابق كار كشاورزي خود را براي برداشت گوجه فرنگي و هندوانه و خربزه ، ساخته اند . تحقيقات در “ گاتون كوئينزلند ” ، نشان داد كه بهره برداري هاي حجمي كنترل شده ، مي تواند برقراري قيمتهاي محصول را تا ۴۰ درصد و برنامه هاي تحقيقي رايجشان در دستگاه كنترلي “ دولر ” تجارتي ، را انجام برساند كه در اين مقاله ، شرح داده شده است . اين كارها و آزمايشات استراليايي در

كشورهاي ۷۴ ( انگلستان ، ايرلند و اسكاتلند ) ، نشان داده است كه در هنگام نبود چرخ فشرده سازي ، ذخاير انرژي زراعي ، با بيش از ۵۵ درصد مي تواند به خوبي اصلاحات مهم خاك ، زمينهاي كشت شده و ساختار آنان ، بدست آيد . همچنين برقراري محصول ، با بهره برداري حجمي صفر ، در شرايط بخصوصي ، بالا برده شود .

دو كاربرد جالب توجه ديگر دستگاه شخم زني اينست كه نوعي از آن در هلند ، طرح ريزي شده كه يكي اينست كه با يك سيستم تاقچه اي نمو قارچ ، كه از يك دستگاه با وزن بالا كه تا سطح بستر خاك و برداشت محصول درست در زماني كه يك بخش وسيع ۱۵ متري با يك سطح همتراز خاك جهت برداشت محصول خيار ريز در نظر گرفته مي شود ، بكار رود . با اين وجود ، اين امر يك عملكرد وسيع كاري است كه تضمين مي كند ، استفاده از يك دستگاه شخم زني ( گنتري )،

حداقل خسارت براي محصول برداشتي چند گذري را داراست . نياز به كاهش خسارت محصول در مزارع ، يكي از دلايل اصلي براي گسترش ساخت دستگاههاي گنتري ، در “ سيل س ” ۷۴ است . اين طرح وسيله نقليه با يك سري رشد دهنده ها كه مطابق با آن هستند ، براي عمل كردن به عنوان / تحت عنوان يك اتاق / اتاقك بسته بندي براي محصولي مثل سبزيجات ، چمن ها ، سبزه ها و گل كلم ساخته شده است . ماشين هاي تجاري ديگري با عملكرد در عرصه خود به عنوان كمك در امر برداشت ، كه صرفاً همين كار را بر عهده دارند و داراي قدرت كمي مي باشند ، ساخته شده اند . بعضي از اين دستگاهها هيدروليكي و بقيه ، الكترونيكي اند و طرز عمل / روند كار بين ۴۰ تا ۱۰۰ متر در هر دقيقه است و هيچ مكان و محل ويژه اي براي راننده ندارد .

اوايل ، كار ماشين هاي شخم زني در “‌ سيلس ” ، بر روي يك محصول نگه داشته شده در گلخانه ها متمركز شده بود و سيستم رشد و برداشت كاهو را گسترش داد و براي اقدام جهت توليد محصولات ديگر ، بكار گرفته شد . بعداً بحث در مورد يك سيستم تجربي جرثقيلي در دستگاه شخم زني ، با كانتينرهاي بيروني ، به ميان آمد . اين ماشين هاي با ظرفيت ۸ متر و با قدرت باتري ، سرعت كار را تا ۲۷ درصد ، در مقايسه با كار با دست ، افزايش داد و با اتوماتيك كردن دستگاهها ، مستعد / توانايي افزايش سرعت كار برابر با دو كارخانه ، را پيدا كرد / شد .

از آنچه در بالا گفته شد ، معلوم مي شود كه تحقيق و بررسي بر روي دستگاههاي شخم زني ( علمي ) مخصوصاً در دو دهه اخير ،‌ گسترش يافته است . دلايل براي معرفي اين تحقيقات ، اتومات كردن ، زراعت پايدار ، مكان و موقعيت مناسب ، كاهش خسارت محصول ، به حداقل رساندن راههاي چرخي زمين ، و اداره خاك اصلاح شده و به آساني به عنوان يك كمك به پروژه هاي تحقيقاتي ، قادر به حفظ عملكرد ازدحام آزاد در زمينه همه / تمامي فعاليت هاي توليدي تجارتي هستند ، و اينكه استفاده تجارتي / تجاري ، عموماً منحصر به برداشت محصولات با ارزش بالا هستند . به اين علت ، اطلاعاتي در زمينه برداشت محصول از زمينهاي بزرگ با خاك غير ازدحام دائمي ، در دسترس است .

۱-۳ – اهداف

سه هدف اصلي در كار ، در اينجا شرح داده شد ، يعني : (۱) گسترش سيستم مكانيزه تجربي بر اساس دستگاه شخم زني با دارا بودن قابليت همه عملكردها ، شامل برداشت محصول با يك نظام پياپي توليد ، (۲) اندازه گيري وسنجش خاك و پاسخهاي متقابل محصول ،‌ با توجه به اندازه استفاده از آن ، و ، گسترش توانايي مواد شيميايي بازرگاني بكار رفته ، و اجراي كشت كم هزينه و كاشت محصولات . اين مقاله ، كار برنامه ريزي شده با اين اهداف را تنها با بكار گيري بيشترين نتايج اخير خاك ( اصلاح شده ) و پاسخهاي محصول كه در اينجا توضيح داده شده ارائه مي كند .
۲- ترسيم ساختمان / ساختار ، و توسعه نخستين نمونه هاي وسايل نقليه
۲-۱- طرح چارچوب
اولين وسيله اي كه در سال ۱۹۷۵ ساخته شد يك طرح پل مانند پايه دار ، با برشي چارگوش و ۱۲ متر ، كه شكافي بين يك چرخ و چرخ ديگر در هر طرف سر آن داشت ، بود . اين دستگاه ،‌ مخصوصاً‌ براي تامين پايداري اش در زمان دانه افشاندن ، كود دادن ، دقت دور تطبيقي ، و به حداقل رساندن عبور و مرور / حركت چرخ روي يك محيط حاصلخيز ارزيابي شده بود . با وجود اين ، اولين نمونه اصلي ، به خوبي طي مدت كنترل ، با حركت و پايداري بدنه و شكل چارچوب مقطعي چارگوش ، ساخته شد كه چون قيف ها و مخزن ها سنگين بود ، در زمان جا به جا شدن مشكل ايجاد مي كرد كه در يك موقعيت مطلوب ، توزيع بهينه وزن صورت نمي گرفت . اگر چنين بخشهايي بالاي چارچوب جاي مي گرفتند ، استقامت چرخ از هم مي گسست ، در حاليكه جاسازي در طرف ديگر اين ساختار ، منجر به بار بيش از اندازه حمل شده به قسمت ديگر چرخها ، مي شد .
دومين نمونه اصلي ، ( شكل ۱ ) ، اين مشكل را بوسيله استفاده از يك فضاي چارچوب با اتصال سه عضو اصلي به هر كدام حل كرد كه يك پايه / وسيله قابل استفاده در تجارت ، و يك توزيع كننده دانه و كود بود . وقتي دانه افشاننده كار مي كرد ، تمام ساختار چارچوب ، توسط بخش ابتدايي و قابل جايگزين خود چارچوب نگهداري مي شد . با وجود اين ، سرتاسر ساختار ، خاصيت پيچ خوردگي كمتر ، در زمان ايجاد نوسانات زمين و خاك كه به طور عملي / عملاً از توليد ناشي شده بودند ، برداشت . براي نصب چراغها و اتصالات موازي ، توسط سيلندرهاي هيدروليكي مهار شده بودند . / چرخها و اتصالات موازي ، توسط سيلندرهاي هيدروليكي نصب شده بودند . اين سيلندرهاي قابل شناسايي ، از داخل متصل شده بودند و به سوخت ، آزادانه اجازه عبور و جريان از بين آنها را مي داد .

شكل ۱ :
دومين نمونه اصلي ماشين شخم زني كه با يك فنر و دروگر دندانه دار عريض كار مي كند .
سرعت حركت سيلندرها ، تا ۱۹ ميلي متر ضخامت لوله ، محدود شده بود ، اما اين اندازه ها به طور قابل توجهي ، براي همه كافي بود ، و بسياري از تغييرات ناگهاني در وزن خاك را موجب مي شد . به خاطر اينكه موتور انتهاي ماشين شخم زني سنگين تر بود ، فشار برابر در سيلندرها ، تنها موجب واكنشهاي پيچدار ، بين چارچوب مي شد . اين مشكل خم شدگي ، در يك طرف با ايجاد يك كمان فنري پايه مانند ، در زير اتصال موا ز ي در يك طرف سنگين ما شين ، برا ي واكنش ، در مقابل وزن اضافي ،‌ حل شد

شكل ۲ :
وضعيت كنترل حركتي و ترتيب قرار گرفتن چرخ هاي حركتي زير صندلي در دومين نوع اصلي ماشين شخم زني . شكل ۲ – فنر بين قسمت انتهايي ميله سيلندر و ركاب تحتاني / پاييني ، وصل شده بود .

يك راه حل ديگر براي اينكار ، افزايش بار در قسمت انتهايي و سبك تر چرخ ، با فشار وارد آوردن به اتصال موازي پاييني بود . اين نيز ، با طرح / تعبير يك سيلندر منفرد پشت به هوا در حدود فشار ۸۰۰ كيلو پايي ، حل شد . اين يكي از مزاياي استفاده آسان تر تعديل و تنظيم براي بارهاي مختلف و يك اتاقك براي حجم هواي كافي كه نزديك به عملكرد فشار دائمي تهيه شده بود را ، داشت .

۲-۲- انتقالات نيرو و نظارت ها :
هم نخستين نمونه ها و هم نمونه هاي دوم ، يك انتقال واكنشي تجاري داشت كه در پمپ ها ، تلمبه ها و موتورهاي مستقل و جداگانه ، براي هر يك از دو چرخ متحرك ، بكار رفت . به اين طريق ، راندن و حركت دادن اين دستگاهها ، با سرعت تفاضلي چرخ ، وقتي كه ماشين در حال حركت و عملكرد در يك زاويه راست ، با همان ظرفيت (شكل ۱ ) ، در مزرعه بود ، آماده بهره برداري شد . سرعت تفاضلي و بطرف جلو ، با اتصالات مربوط مكانيكي ، مستقيماً به صفحات فلزي پمپ هاي هيدروليكي پر سروصدا ، كنترل شده بود . اين اتصالات ، توسط يك ستون كنترلي كه حركت كنترل شده و سرعت برعكس به طرف جلو را داشت ، بكار انداخته شد ، و در حاليكه حركت يكي از چرخها ، به سر ستون مذكور ، در ميان يك زنجير و چرخ دنده ، و تفاضل هدايت موتورها متصل بود ، باعث سرعت بين دو موتور مي شد .

دومين چرخ متحرك ، روي يك محور جداگانه ، اما موازي دنده دار ۱ : ۱ و به اولين ميله چرخ متحرك متصل بود و از اينرو وقتي راننده جايگاهش را براي رانندگي در مسيري ديگر تغيير مي داد ، حالت هدايت صحيح دستگاه بطور اتوماتيك را انجام مي داد . براي هدايت كردن دستگاه ، در حالت رانندگي در جاده ، هر يك از چرخهاي متحرك ، بايد با يك سري سيلندر هيدروليكي تا ۱۲۰ درجه ، حول يك مدار عمودي بالاي چرخ ( شكل ۲ ) ، به چرخش در آيند .

اين سيلندرها ، با يك سوپاپ / دريچه وقرقره كه با دست به حركت در مي آيد ، كنترل مي شوند . سرعت چرخهاي متحرك كه سرعت موتورشان بالاست ، از ميان دنده هاي منحني كاهش مي يابد . ميزان سرعت از ۵ تا ۱۹ كيلومتر در ساعت ، با نقل و انتقال ، بهبود يافت . خدمات هيدروليكي اضافي ، با پمپ هاي دنده اي پشت سر هم / پياپي كه با موتورهاي مجزا كار مي كنند ، مجهز شده بودند . وزن زياد دومين ماشين شخم زني از نمونه اصلي ، با قدرت محرك ۳۰۷۵ تن ، از موتور سرد كننده هوا با ۴۸ كيلو وات ، يك نسبت قدرت به وزن ۱۲۰۳ كيلوواتي را تاًمين مي كرد . راننده در انتهاي موتور اين وسيله ، روي يك خط بين چرخ اصلي و چرخهاي متحرك ، قرار مي گرفت .

شروع ساخت سومين وسيله نقليه از سري نمونه هاي نخستين ، با يك نقل و انتقال مشابه هيدروليكي ، طي سالها به طول انجاميد و از سال ۱۹۸۳ مورد بهره برداري قرار گرفت . اين ماشين ، براي انجام يك سري وظايف كاري و مفيد كه تا بحال شامل هم شخم زدن و هم برداشت يك سري محصول است ، طراحي شده بود . تفاوت هاي اصلي اين وسيله و ديگر انواع اصلي ، قدرت موتوري زياد اين ماشين بود ( ۷۴ كيلو وات ) . استفاده از كنترل كننده هاي الكتروهيدروليكي براي انجام همه كارها ، و ابداع كابين راننده ، و تدارك اتصالات سه نقطه اصلي كه يكي از آنها ، خود نيروي رانندگي بود ، صورت گرفت .

هدايت و كنترل سرعت به طرف جلو و بر عكس ، از ميان يك چرخ هدايت كننده ، از يك برش مشابه هواپيما بود . كشيدن چرخهاي هدايت كننده به طرف جلو ، از يك مكان مركزي ، سرعت را بالا مي برد ، و در زمان گردش چرخها ، و در موقعيتي مثل مزرعه ، سرعت تفاضلي موتورها را موجب مي شد . حالت هدايت بار ، با ۴ دكمه جداگانه و مجزا كه سيلندرهاي هيدروليكي را كنترل مي كرد ، مستقيماً روي چرخهاي حركتي ، عمل مي كرد . همه اينها و بيشترين نظارت هاي ويژه ، از يك ميز كه متصل به صندلي راننده بود ، و تمام دستگاههاي متحرك تا ۲۷۰ درجه ، براي تطبيق با مسيرهاي رانندگي مختلف ، صورت مي گرفت . موتورهاي چرخ كم سرعت و با حركت مستقيم ، يك نيروي گردنده ۱۳۰۲ فوتي را تاًمين مي كرد .

درست در زماني كه عملكرد در طرح فشاري حدود Mpa 42 ويك نسبت قدرت به وزن زياد / پر تا ۱۳۰۱ كيلو وات تير / تن ، افزايش مي يافت . همانطور كه پمپ ها دقيقاً يك مقدار سوخت را در موقعيت جاده اي ، به هر موتور مي رسانند و سه نقطه ابزار به هم متصل را زماني كه نياز بود چرخ ها تا ۹۰ درجه در هر حالتي به طرف هم بچرخند ، اتصال مي داد ( حالت ديگر به اين معناست كه يك چرخ بايد ثابت باشد وقتي چرخ ديگر حول وسيله نقليه مي چرخد ) . بدين گونه بود كه يك دريچه به اين منظور ابداع شد . اين دريچه ، خطوط جريان بين دو پمپ دوار را باز مي كرد و اجازه مي داد يك چرخ بدون چرخ ديگر در سرعتهاي متفاوت بچرخد .
۲-۳- پيوستگي ابزارهاي پيوندي ( به هم مرتبط ) :

جهت مجهز كردن آلات و ابزارها سرتاسر ظرفيت كامل يك ماشين شخم زني ، اتصالات موازي ، تحت يك چارچوب اصلي و در جاي مناسب خود ، قرار مي گيرند . دو نوع مختلف بكارگيري / اندازي اين دستگاهها ، مورد استفاده قرار گرفتند كه هر كدام ، براي نصب ۴ ابزار و وسيله مجزا ، تهيه شده بودند .
يك روش اين بود كه اتصالات و سيلندرهاي هيدروليكي را در انتهاي هر وسيله ، بكار مي برد ، در حاليكه سيلندرهاي الكتريكي ديگر كه بطور مركزي مجهز شده بودند ، بكار گرفته شدند ، همانطور كه در شكل ۳ نشان داده شده است .

 

شكل ۳ :سومين نوع ماشين شخم زني با اتصالات بخش H ، براي بالا بردن و پايين آوردن افزارآلات .

سيستم دومي ، شامل ۴ چارچوب بخش H است كه راس هر كدام در انتها ، با يك محور عمودي در امتداد لبه شاسي چارچوب ماشين شخم زني ، قرار گرفته است . سيلندر هاي دو كاره هيدروليكي ماشين شخم زني ، به مركز بخشهاي ، و دو سيلندر ديگر اضافي ، از ماشين به هر ابزار با يك اتصال موازي ، تكميل شده است . ابزاري كه به قسمت پاييني اين ۴ نقطه متصل شدند ، به سيستم كنترلي ، اجازه مي دهند به هر كدام از آنها كه بطور مجزا و يا در يك قسمت ، پايين برده شوند ، وقتي در هر قسمت بكار رود ، همه سيلندر هاي بالا برنده ، با يك اتصال داخلي كار مي كردند و اين به هر يك از ابزار و وسايل اجازه مي داد كه با تغييرات محيط زمين ، سراسر ماشين شخم زني عريض ، بالا و پايين روند .
سومين نوع وسيله نقليه ، همچنين با دو اتصال ۳ سر استاندارد ، بر روي يك برش عرضي نصب شده بود ( شكل ۴ ) .

شكل ۴ :
سومين نوع اصل ماشين شخم زني با اتصالات سه طرفه با برش عرضي روي آن قسمت هايي كه توسط دستگيره ها و با دست كار مي كنند .

( اينها ) ، استفاده استاندارد از اين افزار آلات و اتصالات ۳ طرفه ، روي يك پايگاه / پايه مجزاي عميق ، مثلاً در هنگام شخم زني ، باعث مي شود نيروي گردنده را كه از هر چرخ نقل و انتقال در آن صورت مي گيرد ، كامل كند . اين پيوندها و اتصالات ، يك قابليت بالابر حدود ۳۰ كيلويي را در هر قسمت انتهايي توپ مانندشان ، بطور هيدروليكي با قوه متحدي ۳۰ كيلو واتي و با نقاط معين هيدروليكي ، تاًمين مي نمايد . دستگيره هاي چرخ جرثقيل كه با دست كار مي كنند ، به عنوان راهنما / شاخص در بعضي از قسمت هاي سراسر چارچوب ماشين شخم زني ، مورد استفاده قرار گرفته اند . يك شخم زن با دندانه فنري و يك سري از لوله هاي وابسته به آن ، براي عملكرد در سراسر عرض دستگاه شخم زني ، براي ، پيوندها ي ز ير چارچوب ، طراحي شده است ( شكل ۳ ) .

هر وسيله ، شامل ۴ چارچوب جدا با ساختماني نسبتاً سبك است كه امكان اتصال نقاط گوناگون را برقرار مي كند . چارچوب هاي بيروني ، طوري طراحي شده اند كه اجازه حركت در خارج از مزرعه و درون جاده را مي دهد ولي فاصله مناسب و كافي بين چرخ هاي زيرين آنها ، مانع مي شود كه عمل كنند . لوله هاي صاف كه روي چارچوب هاي بخش H ، نصب شده بودند ، جهت نصب و بكاراندازي كامل ، به حد كافي سبك بودند ، اما با نيروي بيش از اندازه براي مقاومت در برابر خاك سفت كه در اينصورت ، هيدروليكي كار مي كنند ، چون تنها با يك سيلندر هيدروليك كار مي كردند ، امكان نصب در هر جا را مي دادند ؛ يك نصب مركزي كه از يك نقطه حامل شروع شده بود .

اين نقطه حامل ، خيلي نزديك به سطح خاك ، براي به حداقل رساندن حركت هاي پرتابي با نيروي زميني افقي ، طرح ريزي شده بود . در لوله هاي بالابر ، يك سطح توسط تماس با چارچوب زيرين دستگاه شخم زني ، باقي نگه داشته شده بود . وزن خود هر يك از قسمت ها ، حدود ۱۰۰ كيلوگرم و وزن اضافي نيز ۵۰۰ كيلوگرم بود كه براي استفاده از سيستم فشار منظم و پايدار هيدروليكي جهت اين قسمت ها ، با دريچه و سوپاپ جانشيني ، طراحي شده بود .
۲-۵- دروگرهاي غله و حبوبات

توسعه سيستم برداشت محصول ، با انجام يك سري آزمايشات رضايت بخش با دستگاه هاي شخم زني ، طي يك دوره ۵ ساله ، به طول انجاميد . در آغاز ، براي به حداقل رساندن اندازه ، وزن و پيچيدگي تجهيزات ، نياز به نصب ريلهايي با اتصالات ۳ نقطه اي / ۳ طرفه بود . سرتاسر اين دستگاه توسعه يافته ، با يك قسمت گردنده ماشين زير خود چارچوب ماشين شخم زني و با يك مخزن كه در بالاي ميله اصلي قرار گرفته بود ، بالابر داشته مي شد .

جسم داخل مخزن به قسمت جلوي بالابر ، از يك دروگر / خرمن بردار كمباين ،‌جهت تفكيك با ثقل / سنگيني تخليه شده بود و باعث مي شد ريل هاي اضافي ، استوانه و بالابر در قسمت گردنده ماشين قرار بگيرند . و فاصله هر نقطه از يكديگر به طول يك و نيم كل چارچوب ماشين شخم زني و يك قسمت وسيع درو شده در هر دو مسير ( به طرف جلو و بر عكس ) قرار گيرد باشد . در مورد باريكه / ميله سمت چپ بايد ذكر شود كه بعد از عمل كشت ، يك دروگر كمباين با عرض ۳۰۸ متري ، آن قسمت را مي چرخاند و اين ميله از دو ساطور تشكيل شده و در روي ماشين شخم زني قابل نصب بود .

ميله ، مستقيماً از ميز به قسمت انحناء دار و دانه افشان ، متصل شده بود . استفاده از اين سيستم در سال ۱۹۸۹ ، خيلي پر زحمت و دشوار به نظر آمد ، حتي براي زمين هاي نسبتاً كوچك ( در حدود ۴ هكتار ) ، كه ماشين مجبور بود كار كند . تفكيك قسمت گردنده ، مؤثرتر از آن چيزي كه انتظار مي رفت باشد ، بود ، و يك انباري بزرگ تر نگهدارنده براي اينكار وجود داشت . سيستم ميله اي دانه افشاني ، كمتر به كار رفت ، ولي مؤثر و كارآمد بود .

براي بهبود / تكميل تمام سيستم شناخته شده و عمل تفكيك دانه ، اين دستگاه بايد با دستگاه شخم زني يكي باشد . براي انجام اينكار ، سيستم خرمن كوبي و سيستم تفكيك ميله اي ، توسط “ متيانو ” و ديگران طراحي شد ( شكل ۵ )
اين سيستم ، جايگزين دستگاههاي كوچك ميله اي با استوانه اضافي و۲ مقعر / كاو بود كه بلافاصله ، درست پشت استوانه اصلي و صفحه كاو / مقعر قرار داشت ، شد . با وجود امكان شكستن ميله ، اين ميله به طور قابل توجهي حمايت مي شد و جداسازي دانه / غله ، با حداقل پيچيدگي در اندازه وظرفيت ، صورت مي گرفت .

شكل ۵ :
دروگرهاي غله با ميز چيدن و ميز غلطاندن غله و تفكيك ما شوره ۳۰۸ متر عرضي ، نصب بر روي ماشين شخم زني .

دانه ، با يك بالابر به بالا برده مي شد و از آنجا به يك دستگاه تميز كننده دانه از جاييكه دانه در آن جا افتاده بود ، و انبارك در چارچوب ماشين شخم زني ، آنرا نگه مي داشت ، فرستاده مي شد . دستگاه دروگر ( در سال ۱۹۹۰ ) ، با اشكالاتي در جو و گندم ، مواجه شد و اين خود ، يك پيشرفت قابل توجه در طرح اوليه بود .
بهرصورت ، دو مشكل همچنان باقي ماند : پركردن دستگاه تميزكننده ، وقتي كه دانه ها مستقيماً به طرف جلو از طريق چرخ گردنده ، رانده مي شد و همانجا نگه داشته مي شد و دانه هاي ( خرمن ) كوبيده شده ، گم مي شدند / از دست مي رفتند و در قسمت عقب دستگاه تميز كننده دانه ، ازبين مي رفتند .
همچنين در سال ۱۹۸۹ ، سيستم تفكيك دانه ، كمتر رضايت بخش شناخته شد . مشكل اصلي با مشكل بعدي آميخته شد و موجب شد رسته هاي اصلي در امتداد مته / زمين سوراخ كن ، نيافتد چون هيچ دو طرف دستگاه ، وزن نداشت / سنگين نبود . اين امر ، منجر به خوشه كردن محصول در جلوي قسمت چيدن و طي يك جريان جسم غلطان از ميان سيم به داخل ميله تفكيك دانه ، شد . براي غلبه بر اين مشكلات و مشكلات مذكور در بالا ، براي سرعت بخشيدن به عمل درو كردن ، تمام دستگاه گردنده ، با يك صفحه برش / چيدن ، با پهناي ۳۰۸ متري ، جايگزين شد . همچنين ، يك باد زن / پنكه براي جداكردن بعضي از مواد سبك تر قبل از اينكه به قسمت تميز كننده برسند ، و نيز براي اينكه مواد / دانه ها به قسمت هايي كه با مته سوراخ مي شوند ، جاي بگيرند ، نصب شد .
۳- مراحل برآورد / ارزيابي :
اجراي آزمايش ماشين هاي شخم زني ، هم با استفاده گسترده و هم نظارتي ، در يك زمين مزروعي تجاري ، در “ وار ويك شر ” و با قابليت يك آزمايش انعكاسي / واكنشي ، انجام شد . آزمايش بر روي خاك زمين تجارتي ، با گل هاي تخته سنگي ، زمين هاي مواج و با اشكال نامنظم ، در اندازه هاي ۱۱ تا ۱۵ هكتاري ، انجام گرفت .
بطور نمايشي ، استفاده از ماشين شخم زني ، در دو قطعه از زمين ها ، طي كاربرد مواد شيميايي جهت رشد محصول ، وبا ثبت وقت مورد نياز براي نوبت هاي فرعي ارزيابي شد . اين عوامل در مقايسه با اندازه گيري هاي يكسان و در موقعيت هاي يكسان ، در ۱۰ زمين مزروعي تجاري و با استفاده از تراكتورهايي كه خوب طرح ريزي شده بودند / با طراحي مناسب ، آزمايش و بررسي شد .

تعيين ضايعات محصول كه برابر با نصف ضايعات محيطي بود و همچنين چرخ دنده ها با ارزيابي فاصله و مدت بهره برداري محصول خام با محصول خام بعدي ، انجام گرفت . چون آشكار بود كه چرخ دنده ها در روي چرخ هاي مايل فرعي ( به علت وجود چرخ هاي پيشين تراكتور كه در جلوي چرخ ها عمل چيدن را انجام مي داد ، پهن تر بودند . دانه هاي بعدي ، از دانه هاي به ثبت رسيده قبلي ، در موقعيت هاي دلخواه و در زمين هاي كشاورزي حاصل شدند . اگر يك ماشين شخم زني دوره آموزش خود را به خوبي طي مي كرد ، طي دروي محصول ، اين طرح بطور اساسي ، مشابه با يك تراكتور با يك سري چرخ هاي پهن بزرگ و متحرك تر ، نسبت به نمونه كوچك تر غير حركتي قبلي ، با فاصله اي تقريباً برابر با تكيه گاههاي چرخ ، مورد كاربرد [ كشاورزي ] قرار مي گرفت .

بهر صورت ، اين ماشين ، برعكس يك تراكتور ، وقت بيشتري را براي برگشتن در يك مسير بطرف جلو طي مي كرد . اين ، خود ، مشكلي ايجاد نمي كرد اما مركز ثقل ماشين شخم زني ، سنگين تر از يك تراكتور بود . بنابر اين ، اضافه بر تجهيز قسمت بار كه امكان مقاومت ماشين را درپي داشت ، بايد منجر به يك ريسك ناگهاني برگشت شود ( با هدايت چرخ هاي حركتي ) . براي تعيين خطر اين اتفاق ، بعضي از تخمين ها و ارزيابي ها ، حول محور دومين نمونه دستگاه شخم زني مزرعه بود .

 

آزمايش تكراري ، مطالعه خاك و يك سري پاسخ هاي محصول را با حجم قراردادي صفر كه در يك خاك گلي “ اوشام ”‌ واقع در سيل سن صورت گرفت ، در پي داشت . در ژولاي ۱۹۸۶ ، خاك گل آلود و با عمق ۴/۵ متري ، با دستگاه شخم زني مجهز به آلت حفاري چرخنده با دندانه هاي زير خاكي ، آزمايش شد .
در بهار ۱۹۹۱ ، قالب آبگذرها / زهكش ها ، با يك سيستم استوانه اي دوار با مركزيت ۲ متر و ۵۵/۰ متر ، طراحي شد و سرتاسر قسمت ها جهت تقسيم كردن آبگذرهاي اصلي مجهز به وسايل و افزار و آلات شد ، كه در سال ۱۹۸۱ در قسمت هاي فرعي زمين اينكار صورت گرفته بود . ماشين هاي شخم زني و حجم قراردادي ، با استفاده از چرخ دنده هاي كشت و زرع در قسمت هاي گلي شخم زده به عنوان ابزار اصلي درو در ۳ صفحه تاشده قابل اندازه گيري تا ۲۴ متر عرض و حدود ۳۵ متر طول ، از سال ۱۹۸۷ تا كنون ، مطابقت داده شده است / ارزيابي شده است . دندانه دروگر ، شامل پايه هاي سنگين دانه افشان با به كارگيري خاك ۷۵ ميلي متري و با قسمت هاي پيچش دار براي گرفتن بعضي انحرافات خاك / زمين ، بكار گرفته شد .

براي كشت با دستگاه شخم زني ، مخصوصاً باعث شد دروگري را طراحي كنند كه قادر بود در بسترهاي خاكي با عرض ۱۲ متري ، با ايجاد تراكم آزاد ، براي حفظ ادامه آزمايشات ، عمل كند .

كشت فرعي ، توسط نيروي رانده شده ماشين با شرايط موجود ، با يك دريل نصب شده بادي / هوايي ۴ متري ، براي جمع آوري محصول ، صورت گرفت . براي مقايسه اندازه گيري هاي اصلي خاك زمين كشت شده اين دستگاه ها روي سه نقطه از سلسله اتصالات ماشين ، نصب شده بودند .

بهرصورت ، ماشين شخم زني همچنين با يك ترانسفورماتور و فشار چرخ هاي حركتي واكنشي ، كه از اطلاعات كافي زميني سرچشمه گرفته شده بود ، مجهز شده بودند . يك ترانسفورماتور ، در هر دو چرخ ، با يك گيرنده درجه حرارت ، نصب شده بود . وقتي گيرنده هاي نيرو ، هم در فشار و هم خطوط برگشتي ، در هر چرخ ، نصب شدند ، اين ترانسفورماتورها با هم ، در سرتاسر منحني هاي موتور ، بطور مؤثر و عملي ، امكان ثبت اندازه ها را مي دادند .
كيلو وات ۶ / pq = P = قدرت هيدروليكي

(۱) جائيكه p ، تفاضل فشار است ، بار و q ، جريان سوخت در يك دقيقه است .
دقيقه / rev ، d / q = S سرعت موتور
(۲) جائيكه d ، جانشين سازي موتور است .

Nm و و نيروي گشتاوري / نيروي گردنده ماشين
(۳) جائيكه ، راندمان / كفايت موتور است .
D = mt / r,N و تلاش كشنده / كشش دار

(۴) جائيكه r ، شعاع / نصف قطر چرخ را پر كرده است ، m .
همه اطلاعات / سوابق ، از ترانسفورماتورها ، يا مستقيماً بر روي نوار مغناطيسي ثبت شده بودند ، يا از طريق يك اتصال اندازه گيري اندازه دور ، به يك چرخ ثابت مجهز به سيستم فرايند اطلاعات ، انتقال داده شده بودند . آزمايشات درجه بندي شده روي يك محور حركتي ، نشان داد كه نروي گشتاوري چرخ ، در ماشين شخم زني ، مي تواند با اين سيستم در حدود ۱۰۵ درصد ، اندازه گيري شود . خاك يا زمين مزروعي ، با استفاده از دو تكنيك ، قابل سنجش و اندازه گيري است . اولين فن ، استفاده از نمونه هاي خاك كشت شده با ماشين شخم زني مجاور تكي و قطعات تراكتور ( ۱۹۹۶ ) و از راًس ۷۵ ميلي متري همه

انعكاسات اين طرز عمل ها / عملكردها در سال ۱۹۹۲ است . اين دانسته ها ، با استفاده از تكنيك شرح داده بالا ، توسط “ واتز ”‌ و “ دكستر ”‌ ، جمع آوري شدند و سپس جريان هوا غربال مي شد . تكنيك ديگر براي تعيين و تشخيص خاك كشت شده ، ۴ عكس برداشته شده از ۴ سطح مختلف خاك ، بعد از برداشت محصول بود .