تاثير شاخص سينماتيكي و شكل ميله بر عملكرد پيازكن ميله‌اي

Effect of Kinematic Index and Rod Shape on Performance of an Onion Rod Digger

چكيده از مهم ترين عوامل تاثيرگذار بر عملكرد پيازكن‌‌‌‌هاي ميله‌اي، شكل مقطع ميله و نسبت سرعت محيطي آن به سرعت پيشروي (شاخص سينماتيكي) است. در اين تحقيق نقش اين عوامل بر عملكرد يك پيازكن ميله‌اي كه با تراكتور MF 285 راه‌اندازي مي‌شود، بررسي شده است. به اين منظور در يك طرح اسپليت بلوك در قالب بلوك‌‌‌‌هاي كامل تصادفي با سه تكرار، ميله پيازكن با سه مقطع گرد، شش‌گوش و چهارگوش و شاخص سينماتيكي ميله در پنج مقدار 16/0، 1، 15/1، 30/1 و 44/1 تغيير داده شد. در اين آزمايش ها مقدار نيرو و توان كششي لازم جهت حركت ميله و مجموع دستگاه پيازكن (نيرو و توان كششي كل)، گشتاور و توان چرخشي مورد نياز ميله براي چرخش در خاك، مجموع توان كل لازم براي كاركرد پيازكن و درصد آسيب‌هاي وارد بر محصول برداشت شده تعيين شد. نتايج اندازه‌گيري‌‌‌‌ها نشان مي‌دهد كه شكل ميله تاثيري بر مقدار نيرو و توان كششي كل (با متوسط 10571 نيوتن و 5285 وات) و درصد آسيب‌هاي وارد بر پياز (با متوسط 98/1 درصد) ندارد در حالي كه بيشترين گشتاور و توان چرخشي (64 نيوتن متر و 2394 وات) در ميله چهارگوش ثبت شده است. بيشترين مقدار نيرو و توان كششي (7/12018 نيوتن و 3/6009 وات) در شاخص 16/0 و كمترين مقدار آن (2/9645 نيوتن و 6/4822 وات) در شاخص 15/1 به ‌دست آمد. همچنين بيشترين گشتاور و توان چرخشي مورد نياز (85 نيوتن متر و 8/3327 وات) به ترتيب در شاخص 16/0 و 44/1 و هر دو با ميله چهارگوش ديده مي‌شود. شاخص 15/1 از نظر كمينه بودن دو عامل آسيب‌هاي وارد بر پياز (با اولويت بيشتر) و توان كل مورد نياز پيازكن، مناسب‌تر از ساير شاخص‌ها تشخيص داده شد. با توجه به نتايج اين تحقيق توصيه مي‌شود كه براي برداشت پياز در زمين‌هاي سخت از ميله چهارگوش (به علت نفوذ آسان تر در خاك) با شاخص سينماتيك 15/1 و در زمين‌هاي نرم از ميله گرد با شاخص سينماتيك 15/1 استفاده شود. در اين شرايط، توان كل لازم براي كاركرد پيازكن در حدود 5/3 تا 8/3 كيلو وات به ازاي هر متر عرض كار پيازكن خواهد بود.

The most important factors affecting onion rod digger performance are the shape of the rod and the ratio of peripheral speed to translational speed (kinematic index). This study investigated the effect of these parameters on nthe performance of a rod onion harvester using a split-block randomized complete-block design with three replicates for three rod shapes (round, hexagonal, rectangular) and rod kinematic indices of 0.16, 1, 1.15, 1.30 and 1.44. In each experiment, the draft force and drawbar power for the rod and complete harvester, rotational torque and total required power for the rod, and the percentage of damage were determined. The results showed that rod shape had no significant effect on draft force, drawbar power (averaging 10571 N and 5285 W, respectively) and percentage of damage (averaging 1.98%); maximum torque and rotational power (averaging 64 N.m and 2394 W, respectively) were observed for the rectangular shaped rod. The maximum values for draft force and drawbar power (12018.7 N and 6009.3 W, respectively) were in the 0.16 kinematic index; the minimum values (9645.2 N and 4822.2 W, respectively) were in the 1.15 kinematic index. Maximum torque and rotational power (85 N and 3327.8 W, respectively) occurred for the rectangular shaped rod in the 0.16 and 1.44 kinematic indices, respectively. The results showed that, for minimum onion damage (priority) and power consumed, the best kinematic index was 1.15. The results of this research show that the rectangular rod shape in hard soil and the round rod shape in soft soil facilitated penetration; both occured in the 1.15 kinematic index. The total consumed power was from 3.5 to 3.8 KW per m of working width.