طراحی، ساخت و ارزیابی دستگاه اندازه‌گیر تلفات کمباین برنج برپایه حسگر پیزوالکتریک در مقیاس آزمایشگاهی

ماشین های کشاورزی

مقاله 7، دوره 12، شماره 2 - شماره پیاپی 24، تیر 1401، صفحه 181-192   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jam.v12i2.85414

نویسندگان

مهدی حسن نیا سماکوش¹؛ سیدرضا موسوی سیدی^{* 2}؛ علیرضا مهدویان³

¹دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران

²گروه مکانیک بیوسیستم، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران

³گروه مکانیک بیوسیستم، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

چکیده

دستگاه اندازه‌گیر تلفات دانه کمباین وسیله‌ای است که با نصب آن روی کمباین، می‌توان از میزان تلفات در واحدهای جداکننده و تمیزکننده آگاهی یافت. از جمله مزایای این دستگاه این است که به کاربر این امکان را می‌دهد با داشتن یک میزان قابل قبول از تلفات دانه، بیشینه سرعت پیشروی را انتخاب نمود. در تحقیق حاضر از صفحه مشبکی به ابعاد 60×100 سانتی‌متر مربع که قطر شبکه‌های آن 7 میلی‌متر بوده برای جداسازی شلتوک از کاه و کلش استفاده شد. دانه‌های جداشده از این قسمت روی صفحه زیرین می‌ریزند که از طریق 4 شبکه جداگانه روی حسگرهای مورد نظر سقوط کرده و پالس‌های مورد نظر از حسگرها به کاربر ارسال و در صفحه نمایشگر نشان داده می‌شود. میزان تلفات دانه در انتهای کمباین با استفاده از حسگر پیزوالکتریک که دارای حساسیت بالا در تشخیص دانه‌های شلتوک می‌باشد بررسی گردید. نمونه مورد آزمایش در این تحقیق یک کیلوگرم کاه و کلش به همراه 52گرم شلتوک است که معادل تلفات سه درصدی (میانگین تلفات انتهای کمباین در کشورهای پیشرفته 2.14 درصد است) در انتهای کمباین می‌باشد. تیمارهای مورد استفاده، سرعت دورانی صفحه مشبک، شیب صفحه مشبک و رطوبت نمونه بوده که هرکدام در سه سطح و در سه تکرار مورد آزمایش قرار گرفت. سپس با استفاده از طرح کاملاً تصادفی تجزیه و تحلیل آماری انجام شد. برای تجزیه و تحلیل آماری عملکرد دستگاه، از نرم‌افزار GenStat استفاده شد. نتایج تحقیقات نشان داد مناسب‌ترین کارایی دستگاه در سرعت دورانی 100 دور در دقیقه صفحه مشبک، رطوبت 12 درصدی نمونه آزمایشی و شیب 25 درجه‌ای صفحه مشبک معادل 95.51% می باشد، که مهم‌ترین دلیل آن ارتعاش زیاد در بیشینه سرعت دورانی صفحه مشبک و پراکندگی نمونه آزمایشگاهی به دلیل رطوبت پایین آن می‌باشد. کمترین میزان کارایی دستگاه نیز در سرعت دورانی 100 دور در دقیقه، رطوبت 24 درصدی نمونه آزمایشی و شیب 45 درجه‌ای صفحه مشبک 70% می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

پیزوالکتریک؛ تلفات کمباین برنج؛ حسگر؛ صفحه مشبک؛ طراحی

مراجع

1. Bakhshandeh, A. Deputy Minister of Planning and Economic Affairs, Minister of Agriculture of Iran.
2. Aghagolzadeh, H. 2005. Specifications of machinery needed for mechanized rice cultivation. 11^th National Rice Conference of the country. Qazvin Agricultural Jihad Organization Agricultural Statistics 2018.
3. Alimohammadzadeh, S., H. ShamsAbadi, Azadbakht, and M. H. Rezghi. 2015. Comparison of quantitative losses of different combine harvesters in rice harvesting with different moisture content. Research Findings on Improving Crop Production 1 (1): 13-28.
4. Bernhardt, G., and R. Hubner. 2010. Patent No. 0199291. United States.
5. Eldredge, K. W., and R. C. Blyth. 2001. Grain loss Indicator. United States Patent. Number 4,490, 964.
6. Ferreira, D. B., A. Ferreira, S. Alonco, and H. Bley. 2001. Grain loss monitoring during all harvest season (gathering and processing losses), in the irrigated rice crop, and its results in reduction losses due to immediate adjustments in the combines. paper No. 011075. ASAE, Annual International Meeting, Sacramento, California, USA.
7. Harisson, H. B. 1991. Rotor power and losses of an axial-flow combine. Trans. ASAE 34 (1): 60-64.
8. Hedayatipour, A., and M. Rahmati. 2007. Study of drying temperature and final moisture content of rice on crop yield and conversion coefficient of high yield varieties in Mazandaran province. Journal of Agricultural Sciences and Natural Resources 13 (6).
9. Karimi, H., H. Navid, A. Rostami, and A. Taheri hajivand. 2005. Design and Construction of a Grain Loss Monitor for Combine Harvester Using Load Cell. Journal of Agricultural Mechanization 1 (1).
10. Lashgari, M. 2009. Implementation and evaluation of fuzzy logic controller for automated grain combine adjustment. Journal of Agricultural Engineering Research 1 (3).
11. Mostofi Sarkari, M. R. 2009. Field Evaluation of grain loss monitor in different harvesting conditions on combine JD 955. In: Proceedings of 5^th National Conference of Agricultural Machinery Engineering and Mechanization. Agriculture Faculty. Ferdowsi University of Mashhad. pp. 946-956. (In Persian).
12. Mostofi Sarkari, M. R., M. S. Valiahdi, and I. Ranjbar. 2014. Field Assessment of End-of-Grain Combine Harvesters Equipped with a Grain Loss Monitor in JD-955 and JD-1165 Combines, Journal of Agricultural Machinery 4 (2): 335-343. (In Persian). http://dx.doi.org/10.22067/jam.v4i2.29077.
13. Sharifi sangdeh, S. 2018. Investigation of the effect of grain moisture and type of 4LZ-2.5A and ICR20 combines on mortality of different rice harvesting units. Second National Conference on Harvesting and After Harvesting of Agricultural Technology, Mashhad, Khorasan Razavi Agricultural and Natural Resources Research Center.
14. Strelioff, P., S. William, and J. Dale. 1977. Grain loss Monitor. United States Patent. Number 4,036,065.
15. Tabatabaei, R., H. Aghagolzadeh, and B. Bakhshi. 2013. Field Testing and Evaluation of a Complete Nutrition Harvesting Combine. 7^th National Congress of Agricultural Machinery and Mechanization.
16. Taheri, A., H. Navid, H. Rostami, and H. Karimi. 2019. Field Assessment of Combine Seed Loss Monitoring Machine. 6^th Scientific Research Congress on Development and Promotion of Agricultural Sciences and Natural Resources in Iran.
17. Valiahdi, M. S., I. Rangbar, M. R. Mostofi Sarkari, and M. Majdi. 2014. Investigation of Processing Losses on a Jundir Model 1165 Combine with a Grain Loss Monitor. National Conference on Non-Agent Defense in Agriculture.
18. Zhao, Z., Y. Li, J. Chen, and J. Xo. 2011. Grain separation loss monitoring system in combine harvester. Computers and Electronics in Agriculture 183-188.