تكميل كارنده‌هاي خلايي موجود به منظور كاهش ضايعات در كاشت ريزدانه‌ها

چكيده
يكي از عوامل مهم در مكانيزه كردن مراحل توليد تا فرآوري محصولات كشاورزي كاشت مكانيزه است. از سوي ديگر دانه‌هاي ريز مثل بذور سبزيها و دانه‌هاي روغني، اكثراً اصلاح شده و يا پوشش‌دار مي‌باشند و نسبت به ساير دانه‌ها مانند غلات بسيار گران هستند. در نتيجه در كاشت مكانيزه، در اثر شكستگي دانه، كاشت بذر اضافي، نكاشت و يا كاشت غير يكنواخت نه تنها هزينة اضافي به بار مي‌آورند، بلكه عملكرد كلي محصول را نيز تحت تاثير قرار مي‌دهند.

بررسي گزارشات پژوهشي مربوط به مطالعاتي در مورد طراحي، ساخت و يا معرفي ماشين مناسب كاشت دانه‌هاي ريز نشان مي‌دهد كه هيچ كدام از ماشينهاي كاشت موجود در كشور مناسب كاشت دانه‌هاي ريز نمي‌باشند و در برخي موارد درصد شكستگي زيادي گزارش شده است. بررسي‌هاي انجام يافته روي كارنده‌هاي نيوماتيك صفحه‌اي خلايي موجود در كشور نشان

مي‌دهد كه اشكال اصلي آنها در ناتواني كاشت دانه‌هاي ريز موزع آنها مي‌باشد. در اين راستا در تحقيق حاضر بذرانداز نيوماتيكي ساخته و به دقيق‌ كارهاي نيوماتيك موجود در كشور اضافه شده و سپس مورد آزمايش قرار گرفت … براي انجام آزمايش نياز به وسايل خاصي بود كه تهيه گرديد.

نتايج كلي آزمايش بذرانداز نشان مي‌دهد كه بذرانداز دمشي نه تنها ميزان صدمات وارده بر بذور را كاهش مي‌دهد، بلكه به علت باز شدن سوراخهاي گرفته شده توسط بذور شكسته، درصد پرشدگي را بهبود داده و در حالت كلي عملكرد موزع را بهبود مي‌بخشد.
کليد واژه: طراحي، ريزدانه‌ها، دقيق‌كار نيوماتيك صفحه‌اي و بذرانداز دمشي.

مقدمه
در كشور ما، كارنده‌هايي كه براي كاشت دانه‌هاي ريز مورد استفاده قرار مي‌گيرند عبارتند از: ۱- خطي‌كار‌هاي مكانيكي كه همان غلات‌كارها بوده و با اعمال تغييراتي براي كاشت دانه‌هاي ريز نيز استفاده مي‌شوند. ۲- دقيق‌كارهاي نيوماتيك. به منظور ارزيابي ريز‌دانه‌كارهاي متداول و معرفي مناسبترين آنها در كشت مكانيزة كلزا، طرح ملي تحقيقاتي در مراكز تحقيقات كشاورزي و منابع طبيعي استانهاي آذربايجان شرقي، آذربايجان غربي، فارس، خوزستان و گلستان انجام شد. ريزدانه ‌كارها عبارت بودند از (يوسف زادة طاهري، ۱۳۸۲): ۱- بذركار مكانيكي نادري ۲- بذركار برزگر همدان ۳- بذركار نيوماتيك. جمع بندي آزمايشات پنج استان نشان مي‌دهد كه بذركار ماشين برزگر همدان در ميان اين سه نوع كارنده براي كاشت كلزا مناسب‌تر است.

بذركار نيوماتيك نسبت به دو تاي ديگر عملكرد چندان خوبي نداشته است. درصد شكستگي دانه‌ها در برخي آزمايش‌ها نسبتاً بالا گزارش شده است، به گونه‌اي كه درصد شكستگي بذركار نيوماتيك نوده % ۶۶/۱۳ و بذركار همداني و نادري به ترتيب %۶ و %۶/۹ گزارش شده است (امير شقاقي، ۱۳۸۲). اين در حالي است كه طبق تحقيقات قبلي، بذركارهاي نيوماتيك نسبت به بذركارهاي مكانيكي آسيب كمتري بر دانه‌ها وارد مي‌سازند. عملكرد بد بذركار نيوماتيك نسبت به بذركارهاي مكانيكي، برخلاف نتايج تحقيقات انجام يافته در كشورهاي خارجي مي‌باشد. عملكرد بد بذركار

نيوماتيك مي‌تواند به چند دليل باشد كه يكي از آنها نبود بذرانداز مناسب است. بررسي‌ها نشان مي‌دهد كه مطالعات اساسي در مورد بذراندازهاي دمشي انجام نگرفته است. سيل و همكاران (Sial et al., 1984) روشي براي پرتاب دانه در بذركارهاي خلايي باغباني پيشنهاد كردندكه در آن، باد تحت زاويه‌اي خاص با توجه به شكل شيپوره (nozzle) بر دانه اعمال مي‌شد. در بذركار

هيدرونيوماتيك ساخت زولين و همكاران (Zulin et al., 1991) از هوا براي پرتاب بذور آماده استفاده شد، ولي عملكرد مناسبي نداشت. مطالعه در مورد پرتاب دانه در بذركارها بسياركم مي‌باشد. ليكن در ريزدانه‌كارهاي صفحه‌اي جديد ساخت كمپاني‌هاي بزرگ بذرانداز دمشي وجود دارد. در اين تحقيق يك نمونه بذرانداز دمشي طراحي، ساخته شده و سپس براي تعيين اثر آن بر عملكرد كارنده بر روي موزع نصب ‌شد و مورد آزمايش قرار گرفت.

مواد و روشها
براي انجام آزمايش و تأمين هواي مكشي موزع و سرعت‌هاي دوراني مختلف صفحة موزع نياز به وسايل خاصي بود كه فراهم گرديد. براي تأمين هواي مكشي موزع، سيستم دمندة خود كارنده (ساخت شركت به‌كشت) مناسب تشخيص داده شد. اين سيستم توسط محور تواندهي تراكتور

John Deere مدل۳۱۴۰ بكار انداخته شد. براي تأمين هواي دمشي مورد نياز بذرانداز از سمپاش پشتي اتومايزر Solo مدل ۴۳۲ با قدرت اسمي hp 5 (ساخت كشور آلمان) استفاده شد. براي تأمين نيروي دوراني محور موزع، از موتور الكتريكي، مدل C90S-4 استفاده شد. براي تأمين سرعت‌هاي دوراني مختلف مورد نياز، با توجه به قابليت‌هاي دستگاه مبدل (Inverter) مدل

LS900-4005 (ساخت كشور تايوان) مناسب تشخيص داده شد. دستگاه مبدل علاوه بر تأمين سرعت‌هاي دوراني مختلف، داراي امكاناتي براي برنامه‌ريزي تغيير شتاب، شروع و خاتمة دوران، معكوس كردن جهت دوران و … مي‌باشد. براي استفاده از اين وسيله نياز به وسايل كنترلي برقي شامل فيوز كنترل، تايمر و كليدهاي روشن خاموش اينورتر و تايمر بود كه فراهم شدند. پارامترهاي مستقل و وابستة آزمايش در جدول ۱ آورده شده است.
جدول ۱- پارامترهاي مستقل و وابسته طرح آزمايش
۱- متغيرهاي مستقل:
الف) سرعت دوراني صفحه موزع: ۱- rpm 40
2- rpm 68
3- rpm 99
ب) سرعت باد بذرانداز دمشي: ۱- صفر
۲- m/s 8-7
3- m/s 16-15
ج) نوع بذر: كلزا (رقم Okapi)
2- متغيرهاي وابسته: ۱- درصد پرشدگي
۲- درصد آسيبهاي مكانيكي نوع اول (دانه‌هاي شكسته و خرد شده)
۳- درصد آسيبهاي مكانيكي نوع دوم (دانه‌هاي خراشيده و لخت شده)
۴- درصد صدمات كل (مجموع آسيبهاي نوع اول و دوم)

۵- درصد قوة ناميه
چگونگي ساخت بذرانداز دمشي
با توجه به مشخصات موزع، به ويژه فضاي پرتاب آن، مراحل اصلي ساخت بذرانداز دمشي شامل عمليات زير مي‌باشد: ۱- انتخاب ابعاد افشانك و تهية آن ۲- سوراخكاري درپوش موزع و اتصال قسمت‌هاي مختلف بذرانداز. قطعات اصلي بذرانداز دمشي عبارتند از: ۱- افشانك ۲- لولة‌هاي انتقال هوا. ۳- شير كنترل دبي هوا. افشانك شامل يك لولة مسي با قطر داخلي ۵/۵ ميلي‌متر و قطر خارجي ۵/۶ ميلي‌متر و به طول ۸ سانتي‌متر مي‌باشد. طول افشانك با توجه به ضخامت

قسمت خلاء موزع، و قطر آن با توجه به لوله‌هاي موجود انتخاب شده است. با توجه به ابعاد افشانك، سوراخي به قطر۷ ميلي‌متر روي درپوش قسمت خلائي موزع (از جنس چدن) ايجاد شده و افشانك در آن قرار داده شد. از آنجا كه اين سوراخ از قسمت خلائي موزع عبور مي‌كرد، براي جلوگيري از درز كردن هوا به قسمت خلاء موزع و ايجاد مشكل، درزبندي مناسبي به كمك نوارهاي پلاستيكي صورت گرفت. فاصلة بين پشت صفحه موزع و لبة در پوش در حدود ۴ ميلي‌متر مي‌باشد. بدين ترتيب حدود ۴ سانتي‌متر از طول افشانك درون موزع و ۴ سانتي‌متر در خارج از موزع قرار دارد (شكل ۱).

شكل ۱ – افشانك بذرانداز و كوپلينگ ساخته شده براي اتصال محورمحرك موتور به محور موزع

افشانك در حدود ۲ ميلي‌متري صفحه موزع ثابت مي‌شود. با توجه به محدوديت فضا در قسمت پرتاب بذر، افشانك در جايي قرار داده شد كه دانه‌ها از قسمت خلاء خارج مي‌شدند. براي انتقال هوا از منبع هوا به افشانك، شيلنگي با سطح داخلي صاف به طول ۵/۱ متر و قطر داخلي حدود ۶ ميلي‌متر و قطر خارجي ۸ ميلي‌متر براي انتقال هوا از منبع هوا به افشانك بكار برده شد. شير

كنترل دبي(همچنين اهرم گاز) روي خود منبع هوا وجود داشت. براي اتصال لولة انتقال هوا به منبع، با توجه به اينكه قطر دو لوله يكي نبود، از تبديل و مخروطهاي پلاستيكي خاصي استفاده شد.

نتايج آزمايش‌ها
در جدول ۲ ميانگين، كمينه و بيشينة متغيرهاي وابسته نشان داده شده است. مشاهده مي‌شود كه آسيب‌هاي مكانيكي نوع اول ۰۷۴/۰ درصد بيشتر از نوع دوم مي‌باشد. به عبارت ديگر، آسيب‌هاي وارد به بذر بيشتر بصورت شكستگي و خردشدگي دانه‌ها بيشتر اتفاق مي‌افتد. اما با اين حال بيشينة آسيب‌هاي مكانيكي نوع اول (خراش و كنده شدن پوست) ۳۱۱/۰درصد از نوع دوم كمتر است. آسيبهاي مكانيكي نوع اول در اثر برخورد دانه با صفحة جداكنندة دانه‌ها از سوراخ

صفحه موزع ايجاد مي‌شود، ولي آسيبهاي مكانيكي نوع دوم علاوه بر برخورد با اين صفحه، احتمالاً در اثر برخورد دانه‌ها با ديوارة دريچة خروجي موزع به دليل پرتاب دانه توسط بذر انداز به وجود مي‌آيد.