Tahıl ve yemeklik tane baklagil harman makinası tasarımı ve işletme parametrelerinin saptanması

Abstract

Ülkemizde tahıl ve tane baklagillerin tarımı ekilebilir arazinin yaklaşık olarak % 86’sı gibi büyük bir payım oluşturmaktadır. Büyük bir ekim atanma sahip bulunan bu ürünlerin tarla tane kayıplarının önlenmesi ekonomi açısından çok önemlidir. Bu kayıpların önlenmesi ürünlerin kısa zamanda hasat ve harman edilebilmelerine bağlıdır. Ülkemizde hasat ve harman işlemlerini kısa zamanda yapabilen biçerdöver makinaları kullanılmaktadır. Biçerdöverlerin satın alma fiyatları oldukça yüksektir. Bu nedenle ülkemizde kullanımları sınırlı kalmaktadır. Ülkemizde genel olarak harmanlama işlemleri için biçerdöverlerin yanısıra sapdöver harman makinaları kullanılmaktadır. Sapdöverlerle yapılan harmanlama işlemlerinde ise güçlükler ve zaman kayıpları olmaktadır. Bu makinaların olumsuz yönlerini giderme amacıyla öteden beri küçük tarım işletmelerine uygun bir çekilir tip biçerdöver harman makinasının yapılması üzerinde durulmaktadır. Bu amaca yönelik olarak araştırmada tahıllar ve yemeklik tane baklagillerin harmanı için bir harman makinasının tasarım ölçüleri saptanmıştır. Saptanan tasarım ölçülerine göre bu makinanın prototipi yapılmıştır. Araştırmanın sonunda harman makinası prototipinin denemeye alınan ürünler için performans denemeleri yapılmış ve işletme parametreleri saptanmıştır. Harman makinası prototipinin tasarım ve işletme parametreleri aşağıdaki şekilde özetlenmiştir. -Batör çapı 600mm harmanlama düzeninin genişliği, lOOOmm olarak saptanmıştır. -Kontrbatör aralığı ürünlere göre değişebilir şekilde kontrbatör ortasında 15 ve 20mm olarak saptanmıştır. -Kontrbatör delik çapı, ürün işleme kalitesine ve tane büyüklüğüne göre 15mm olarak saptanmıştır. -Buğday ürünü için batör çevre hızı 31.5 m/s, nohut ürünü için ise 20.41 olarak saptanmıştır. -Batör parmağının yapısal analizine göre parmağın uç sehimi 0.00267mm orta nokta sehimi 0.00173mm ve dip sehimi (0) olarak saptanmıştır. -Batör mili çapı 50mm olarak saptanmıştır. -Optimum volan çapı 480mm, ağırlığı ise 54kg olarak saptanmıştır. -Batör milinin kritik devir sayısı 1543 1/min olarak saptanmıştır. Vantilatörün tasanm ve işletme parametreleri aşağıdaki şekilde özetlenmiştir. '-Vantilatör fanının dış çapı; 0.602m, fan kanat sayısı; 8 adet, özgül devir sayısı; 56.80 1/min, fan çevre hızı; 28.21 m/s, teorik hava basma yüksekliği; 57.06m, fan iç gücü; 0.470 kw ve hidrolik verimi 0.94 olarak saptanmıştır. Harman makinası prototipinin buğday (Saraybosna) ve nohut (Mersin) ürün çeşitleri için deneme sonuçlan aşağıda özetlenmiştir. 1. Buğday için beş batör çevre hızı ve üç besleme oranına göre batör milinin yuttuğu ortalama güç miktarı 4.956 kw olarak nohut için ise 3.918kw olarak bulunmuştur. (Çizelge 4.1.) ve (Şekil 4.1.) deneme sonuçlarına göre bulunan güç değerleri ile eşitlik sonuçlarına göre bulunan güç değerleri arasında iyi bir korelasyon bulunmuştur. Buğday için beş batör çevre hızı ve üç besleme oranına göre ortalama harmanlanmamış tane oram %1.52 nohut için ise %1.44 bulunmuştur. (Şekil 4.2.) 3. Buğday için beş batör çevre hızı ve üç besleme oranına göre ortalama kırık tane oranı %1.57 nohut için ise %1.6 bulunmuştur. (Şekil 4.3.) 4. Buğday için beş batör çevre hızı ve üç besleme oranına göre ortalama çimlenme oram %87 nohut için ise %89 bulunmuştur. (Şekil 4.4.) 5. Buğday için üç vantilatör hızı ve üç besleme oranına göre ortalama temizleme oram %86, nohut için ise %94.3 bulunmuştur. (Şekil 4.5.) Araştırma konusu harman makinası tasarım yöntemi ve deneme sonuçlan ile tasarımcılara, imalatçılara ve kullanıcılara yararlı olacağı kanısına varılmıştır.

Determination of design and operation parameters of a thresher for cereal and food grains leguminous plants such as wheat and chickpeas. The cereal and leguminous plants culture have been taken place the big portion of the cultivable land which is approximately 86 percent in Turkey. It is very important to decrease grain losses from economy point of view of this crops which have been big portion of cultural area. It is necessary to decrease grain losses in the harvesting, the threshing activities should be done on time and correctly. Combines have been used in Turkey for these operations in order to obtain time savings. Prices of these machines are so high for that most farmers couldn’t use them. Domestic harvester threshers are widely used in Turkey besideş combines. Unfortunately,there some problems and time losses during their using. There is stili an investigation upon a pull type combine harvester machines in order to get rid of the negative effects of these machines in Turkey for a long time. Design parameters have been determined for the cereal and food grains leguminous plants threshing machines in order to reach this aim in this investigation. A prototype threshing machine has been manufactured depending on its designing parameters. As a result, in this investigation, the testing performance and operation parameters have been taken in to consideration for the prototype machine according to the crops in used. The design and operation parameters of prototype thresher machine have been summarized as follows: Determinated of the drum diameter and threshing unit's width 600 mm, 1000 mm respectively. Determinated of the concave clearance for the crops on middle 15 mm, 20 mm respectively. Determinated of the concave hole diameter, according to the quality of the threshing process and grain size 15 mm. Determinated of the drum peripheral speeds for wheat and chick peas 31.5 m/s, 20.41 m/s respectively. Determinated of the deflection of the tooth end and middle point; 0.000267 mm, 0.000173 mm respectively. Determinated of the drum shaft diameter 50 mm Determinated of the fly wheel diameter anc! weight 480 mm, 54 kg respectively. Determinated of the critical speed for drum shaft. 1543,1/min. The design and operation parameters of ventilator have been summarized as follows; Determinated of the fan diameter out 0.602m and number o f the fan wing, 8 and specifıc number o f revolution 56. 80 1 /min. and fan peripheral speeds 28. 21 m/s and Theoretical height of air pressure 57.06m and fan intemal power 0.470 kW and hydraulic efficiency 0.94. The Saraybosna wheat and Mersin chick peas varieties have been thrcshed in the experiments results obtained can be summarized as follows; I. Determinated average power 4.956 kW, 3. 918 kW respectively for drum at the ali experiments with five drum peripheral speeds, three rates of feed and varieiy of wheat, variety of chickpeas. (Table 4.1), (Fig. 4.1). It have been found a good correlation between the results o f experimental and the formula for the power requirement. 2. Determinated average rate ofiınthreshed grains 1. 52%, 1.44% respectively for the threshing unit at the ali experiments with five drum peripheral speeds, three rates o f feed and variety o f wheat, variety of chickpeas. (Fig 4.2) 3. Occurred broken grain 1.57%, 1.6% respectively for the threshing unit at the ali experiments with fivre drum peripheral speeds, three rates o f feed and variety o f wheat, variety o f chickpeas (Fig 4.3) 4. Determinated average rate o f germination 87%, 89% respectively at the ali experiments five drum peripheral speeds, three rates of feed and variety of wheat, variety of chickpeas. (Fig 4. 4) 5. Occurred cleaning 85%, 94.3-°/o respectively for the cleaning unit at the ali experiments with three ventilator speed, three rates offeed and variety ofivheat, variety of chickpeas(Fig 4.5) It has been proposed that this research with its subject, which is designed o f thresher machin and results of experiment will be usefiıl for designers, users and manufactures.