آزمون و ارزیابی یک نوع خاک همزن دوار با تیغه های مثلثی لبه مضرسی

حسین غلامی و همکاران

۱۳۹۹/۰۲/۲۸

آزمون و ارزیابی یک نوع خاک همزن دوار با تیغه های مثلثی لبه مضرسی

در سال های اخیر استفاده از روتیواتورهارها در باغات و مزارع کوچک به ویژه در مناطق شمال کشور گسترش زیادی پیدا کرده است که به دلیل استفاده از تیغه های L شکل دارای مشکلات فراوانی هستند. بدین جهت در این کار تحقیقاتی به طراحی، ساخت و آزمون یک خاک همزن با تیغه های مثلثی لبه مضرسی مناسب جهت استفاده در باغها و مزارع کوچک پرداخته شد. آزمایش موردنظر در یکی از باغهای مرکبات شهرستان ساری به صورت کرتهای یک بار خرد شده در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی در سه تکرار اجرا شد. رطوبت خاک بر اساس وزن خشک به عنوان عامل اصلی در دو سطح بالا و پایین (21/5-13/5 و 30/3-21/9 درصد) و سرعت دورانی محور تیغه ها به عنوان عامل فرعی در سه سطح (170-140، 200-170 و 200-230 در بر دقیقه) انتخاب میشود. 

پارامترهای اندازه گیری شامل قطر متوسط وزنی خاکدانه ها، جرم مخصوص ظاهری خاک، درصد خرد شدن خاک، مصرف ویژه سوخت و بازده ماشین بودند. نتایج به دست آمده نشان میدهد که اثر رطوبت خاک و سرعت دورانی تیغه ها بر قطر متوسط وزنی خاکدانه ها، درصد خرد شدن خاک، مصرف ویژه سوخت در سطح احتمال یک درصد معنی دار بود. برای دستیابی به دانهبندی ریز، سرعت دورانی 200-230 دور بر دقیقه و رطوبت خاک 30/3-21/9 درصد و برای به دست آوردن دانه بندی درشت خاک، سرعت دورانی 140-170 دور بر دقیقه و رطوبت خاک 21/9-13/5 درصد توصیه میگردد. با کاهش سرعت دورانی از دور زیاد به دور متوسط، به مقدار 16/71 لیتر بر هکتار در مصرف سوخت صرفه جویی گردید.

 

 

مقدمه

آزمایش موردنظر در یکی از باغهای مرکبات شهرستان ساری به صورت کرتهای یک بار خرد شده در قالب طرح

بلوکهای کامل تصادفی در سه تکرار اجرا شد. عامل اصلی رارطوبت خاک بر اساس وزن خشکقرار دادیم که دردو

سطح بالا و پایین (21/5-13/5 و 30/3-21/9 درصد) وعامل فرعی را سرعت دورانی محور تیغه ها در سه سطح

(170-140، 200-170 و 200-230 در بر دقیقه) انتخاب میشود. از جمله پارامترهای اندازه گیری قطر متوسط وزنی

خاکدانه ها، جرم مخصوص ظاهری خاک، درصد خرد شدن خاک، مصرف ویژه سوخت و بازده ماشین بودند. نتایج

به دست آمده نشان میدهد که اثر رطوبت خاک و سرعت دورانی تیغه ها بر قطر متوسط وزنی خاکدانه ها،

درصد خرد شدن خاک، مصرف ویژه سوخت در سطح احتمال یک درصد معنی دار بود. برای دستیابی به

دانهبندی ریز، سرعت دورانی 200-230 دور بر دقیقه و رطوبت خاک 30/3-21/9 درصد و برای به دست آوردن دانه

بندی درشت خاک، سرعت دورانی 140-170 دور بر دقیقه و رطوبت خاک 21/9-13/5 درصد توصیه میگردد. با

کاهش سرعت دورانی از دور زیاد به دور متوسط، به مقدار 16/71 لیتر بر هکتار در مصرف سوخت صرفه جویی گردید.

 

مطالعه های انجام شده در مورد فرآیند خاکورزی شامل بررسی میزان کارآمدی ادوات، توصیف رفتار خاک ،

عوامل مؤثر بر کارکرد بهینه ادوات خاکورزی، تأثیر خاکورزی بر میزان تولید محصول، نوع ترکیب ادوات مورد استفاده

در سیستمهای خاکورزی همچنان دارای اهمیت ( 2008.,Elahifard et al) عملیات خاک ورزی مناسب، موجب

بهبود ساختمان خاک، افزایش خلل و فرج، توزیع بهتر خاکدانه  ها و در نهایت اصلاح خصوصیات فیزیکی خاک می

شود(Akef and Bagheri, 1999) خواص فیزیکی خاک عامل تعیینکننده اصلی رشد گیاهچه تا زمان سر برآوردن

از خاک و جوانهزنی میباشد(2006.,Malhi et al). یک بررسی منابع نشان داد که تغییرات خواص خاک به دلیل

خاکورزی، با چندین عامل در ارتباط است که شامل : نوع خاک، نوع وسیله خاک ورزی، شرایط خاک نظیر

محتوای رطوبت در زمان خاک ورزی و شرایط اقلیمی (2008,Chang and Lindwall)میشوند. امروزه استفاده

از خاکهمزن به دلیل ساختار ساده و کارایی بالا در عملیات خاک ورزی افزایش یافته است. با بهره گیری از خاک

همزن میتوان عملیات خاکورزی اولیه و ثانویه را در یک مرحله انجام داد      (Topakci etal., 2008). اما استفاده

از خاکهمزنهای کوچک باغی، به د لیل سهولت کاربرد و کارآیی بالاتر نسبت به خاک همزن های پشت تراکتوری،

در باغات و شالیزارها بهصورت زیادی مورد استقبال قرار گرفته و استفاده شده است. در عملیات سبزیکاری و

صیفیکاری، آماده سازی خاک شرایط متفاوتی نسبت به دیگر محصولات زراعی میطلبد. عمق آمادهسازی بستر

بذر برای این محصولات معمولاً 5-2 سانتی متر است و دانهبندی ریز خاک مورد نیاز میباشد. در این شرایط

میتوان خاک را با خاک همزنهای کوچک آماده کرد      (Tabatabae Koloor and Kiani, 2006). بررسیهای

مختلفی بر روی کارکرد خاکهمزنها در راستای استفاده بهینه و مطلوب از این دستگاه جهت کاهش مصرف توان و

بهبود فرآیند خاکورزی صورت گرفته است (Shir Esmailieand Heidari Soltanabadi, 2009). با توجه به نتایج این

تحقیق، استفاده از خاکهمزن دوار نسبت به دیسک برای عملیات تهیه بستر بذر مناسب تر تشخیص داده شده

و عملکرد محصول در هکتار بیشتری بهدست آمده است .با توجه به نتایج این تحقیق،


استفاده از خاکهمزن دوار نسبت به دیسک برای عملیات تهیه بستربذر مناسب تر تشخیص داده شده و عملکرد

محصول در هکتار بیشتری به دست آمده است.

در تحقیقات دیگری که بر روی یک خاکهمزن باغی انجام دادیم، تأثیر عواملکاری تیغه ها در سرعت های دورانی و

پیشروی مختلف بر روی برخی خواص فیزیکی خاک بررسی گردید. نتایج حاکی از آن است که بهترین ترکیب

فاکتورهای سرعت پیشرو ،4 cm و سرعت دورانی تیغهها برای درصد خردشدن خاک کمتر از0/3 و m s- 8 برابر 1

cm 110 ؛ بین 4 الی rpm 0/2 و m s- به ترتیب 150 میباشد rpm 0/4 و m s-1 ،8 cm 50 و بزرگتر از rpmدر

همین راستا تأثیرشکل دندانه دار بر روی برخی خواص c خاکهمزن cمجهز به تیغههای فیزیکی خاک توسط

کوچک زاده و حقیقی ( 2011 ) بررسی شده است.


نتایج بهدست آمده نشان داد که مقادیر شاخص مخروطی و چگالیظاهری خاک با تیغه های مضرسی در سرعت

دورانی و سرعت


پیشروی پایینتر بهتر از تیغه های ساده در سرعت بالاتر است.

جدول 1- برخی خصوصیات مزرعهی آزمایشی

بافت خاک

رس   سیلت   شن

چگالی ظاهری خاک

میانگین ارتفاع علف یا کلش

نوع زمین

   6%   41%   53% 

1.37

108

باغ

 

 

 

 

 

نتیجه گیری

تأثیر رطوبت خاک و سرعت دورانی تیغهها بر قطر متوسط وزنی خاکدانهها، درصد خرد شدن خاک و مصرف ویژه 

سوخت در سطح


احتمال یک درصد معنیدار بود. برای دستیابی به دانه بندی ریز خاک میتوان از ترکیب سرعت دورانی (230-250

rmp) و رطوبت خاک (21/9-30/3)و برای بهدست آوردن دانهبندی درشت خاک از ترکیب سرعت دورانی (140-

170 RMP)و رطوبت خاک (13/5-21/9)مناسبتر میباشد. استفاده از سرعت دورانی زیاد به دلیل افزایش مصرف

سوخت و به تبع آن آلودگی های  زیست محیطی، چندان توصیه نمیگردد.

 


نظرات کاربران


اگر تصویر خوانا نیست اینجا کلیک کنید
همزمان با تأیید انتشار نظر من، به من اطلاع داده شود.
* نظر هایی كه حاوی توهین است، منتشر نمی شود.
* لطفا از نوشتن نظر های خود به صورت حروف لاتین (فینگلیش) خودداری نمایید.


پرشین ابزار دقیق باتجربه چندین سال در زمینه فروش تجهیزات ابزار دقیق با معروف ترین برندها که دارای بالاترین کیفیت ها و مناسب ترین قیمت ها است فعالیت می کند و توانسته سهم خوبی از بازار ابزار تجهیزات اندازه گیری را به خود اختصاص دهد. ابزار دقیق با کمک ابزاری مانند فلومتر، روتامتر، لول ترانسمیتر، فلو سوئیچ، لول سوئیچ، شیربرقی، سنسور فشار، گیج فشار یا مانومتر و ... پارامترهای مختلفی مانند دما، فشار و جریان را اندازه گیری می کند.

در اندازه گیری مقدار یک کمیت با یک استاندارد مشخص مقایسه می شود و نتیجه به دست آمده به صورت عدد نمایش داده می شود. حال در صنعت برای اندازه گیری کمیت های مختلف مانند دما، فشار و جریان با تجهیزات ابزار دقیق اندازه گیری می کنیم. تجهیزات به 4  گروه عمده تقسیم می شوند:

  1. تجهیزاتی که فقط اندازه گیری کرده و روی نمایش گر خود نشان می دهد.
  2. تجهیزاتی که اندازه گیری می کنند و عدد به دست آمده را ثبت می کنند.
  3. ابزارهایی که این کمیت ها را کنترل می کند.
  4. ابزارهایی که هر سه وظیفه کنترل، ثبت و نمایش را انجام می دهد.

معرفی سیستم ها و تجهیزات ابزار دقیق

تجهیزات ابزار دقیق را می توان با کمک یک مثال ساده بیان کرد. فرض کنید در سیستم تنظیم خودکار سوخت موتور، ترانسمیتر فشارو سنسور سرعت وضعیت موتور را مورد بازبینی قرار می دهد. اطلاعات بدست آمده از طریق این سنسورها به وسیله یک پردازنده مانند شیربرقی به سیگنال های الکتریکی تبدیل می شود و نهایت برای کنترل موتور وظایف مربوطه را انجام می دهد.

انواع فرآیند های کنترل

یکی از روش های انتخاب تجهیزات ابزار دقیق تشخیص این است که دقیقاً چه هدفی دارید و باید ماهیت فرآیند مشخص شود. آیا شما قصد دارید فشار، دما، سطح یا جریان را اندازه بگیرید. هرکدام از این کمیت ها ابزار متفاوتی را دارد که در ادامه با انواع آنها آشنا خواهید شد.

ابزار اندازه گیری دما

از این ابزارها در صنعت بسیار استفاده می شود به عنوان مثال در صنعت پزشکی، دارویی، صنعتی و ... برای اندازه گیری میزان سردی و گرمی یک جسم و مشخص کردن میزان دما از این ابزارها استفاده می کند که به دو دسته کلی ترمومتر و ترموکوپل دسته بندی می شود.

ابزار اندازه گیری فشار

ازنظر فیزیکی فشار مقدار نیرویی است که به سطح وارد می شود. حال میزان فشار وارد شده بر جسم، مایع یا سیال بسیار اهمیت دارد به همین دلیل برای اندازه گیری آن از روش و تجهیزات مختلفی استفاده می شود. فشاری که از در لوله و اتصالات در جریان است در صورتی که تحت کنترل و محدوده مشخص باشد مشکلی پیش نمی آید که این نظارت و کنترل را می توان به کمک فشار سنج ها که به آنها گیج فشار یا مانومتر می گویند انجام داد.

ابزار اندازه گیری جریان یا فلو

میزان جریان عبوری از یک سطح در یک زمان مشخص جریان یا دبی گفته می شود که میزان آن بر اساس حجم، لیتر یا جرم قابل محاسبه است. برای محاسبه فلو از ابزارهای مختلفی مانند فلومتر، فلو سوئیچ، روتامتر استفاده می کنند.

ابزار اندازه گیری سطح

سطح یکی از پارامتر هایی است که کنترل آن در صنعت از اهمیت بالایی برخوردار است و در صوت رد شدن از سطح مورد نظر ممکن است پیامدهای جبران ناپذیری داشته باشد. لول ترانسیمتر یکی از ابزار هایی است که خروجی الکتریکی متناسب با سطح را ایجاد میکند و بعد از رسیدن به سطح مورد نظر خروجی مورد نظر را نمایش میدهد. از ترانسمیتر ها در اندازه گیری سطح مخزن های مختلف استفاده میشود.