تطویر آلة لتفصیص الثوم: 1. جهاز الفصل

نوع المستند : Original Article

المؤلف

مدرس الهندسة الزراعیة - کلیة الزراعة - جامعة القاهرة، مصر.

المستخلص

یهدف هذا البحث إلی تطویر أحد الآلات المحلیة  التی تقوم  بتفصیص رؤوس الثوم الى فصوص من أجل إستخدامها فى عملیات الزراعة أو عملیات تصنیعیة اخری، حیث أن الطریقة الیدویة للتفصیص تحتاج إلى مجهود ومکلفة. تم تقدیر بعض الخواص الطبیعیة والمیکانیکیة لرؤوس الثوم (الأبعاد, الکتلة, الحجم, الکثافة الظاهریة، زاویة المکوث، معامل الاحتکاک الاستاتیکى، القوة اللازمة لتفصیص رؤوس الثوم) المتعلقة بالعملیات المیکانیکیة لعمیة التفصیص واللازمة لعملیة التصمیم. قد تم تصمیم وتصنیع الآلة، والتى تتکون من إسطوانة وصدر ومجموعة لنقل الحرکة بالإضافة إلى محرک کهربائی قدرته 3 حصان (2.2 کیلووات). ُاختبرت الآله عند ثلاث سرعات للإسطوانة (0.5 ، 1.0 ، 1.5 م ث-1) وثلاث خلوص للصدر (20 ، 25 ، 30 مم) وللمحتوی رطوبی مستویین (61.5 % ، 70.3% على أساس رطب)، ُقدرت نسبة الفصل لرؤوس الثوم، نسبة الفقد، السعة الإنتاجیة للآلة، القدرة المطلوبة، الطاقة المستهلکة.
بینت الدراسة العلاقات المتداخلة التالیة:

کفاءة الفصل تزداد مع زیادة سرعة الإسطوانة، وتقل مع زیادة خلوص الصدر والمحتوی الرطوبی.
نسبة الفقد تزداد مع زیادة سرعة الإسطوانة، وتقل مع زیادة خلوص الصدر والمحتوی الرطوبی.
إنتاجیة الآلة تزداد مع زیادة کلا من سرعة الإسطوانة، خلوص الصدر، المحتوی الرطوبی.
القدرة المطلوبة للآلة تزداد مع زیادة کلا من سرعة الإسطوانة والمحتوی الرطوبی، وتقل بزیادة خلوص الصدر.
الطاقة المستهلکة تزداد بزیادة المحتوی الرطوبی، وتقل بزیادة کلا من سرعة الإسطوانة وخلوص الصدر.
ینصح بتشغیل الآلة على مدی من السرعات 0.5 الى 1 م ث-1 وخلوص للصدر فى المدی من 20 إلى 25 مم عند محتوی رطوبی 61.5 %.
إستخدام الآلة سوف تزداد السعة الإنتاجیة حوالى 5.47 مرة ویقلل تکالیف التفصیص حوالی 69.23 % مقارنة بالتفصیص الیدوی.
تم التوصل إلى خرائط کنتوریة بإستخدام برنامج الاکسیل وذلک للتنبؤ بقیم نسبة الفصل للرؤوس الثوم، نسبة الفقد، السعة الانتاجیة للالة، القدرة المطلوبة  کدالة فى سرعة الإسطوانة وخلوص الصدر والمحتوی الرطوبی.
 کذلک تم التوصل إلی معادلة بطریقة الإنحدار الخطی بقیم نسبة الفصل للرؤوس الثوم، نسبة الفقد، السعة الانتاجیة للالة، القدرة المطلوبة ، الطاقة المستهلکة کدالة فى سرعة الإسطوانة وخلوص الصدر والمحتوی الرطوبی.

الموضوعات الرئيسية


Arnold, R. E. 1964. Experiments with rasp bar threshing drums. I: Some factors affecting performance. J. Agr. Engng. Res. (9):99-131.
ASAE Standards. 1999. Terminology for combines and grain harvesting. Standard ASAE NO:  S343.3. St. Joseph, Mich. ASAE:192-196.
ASAE Standards. 1999. Moisture measurement - unground grain and seeds. Standard ASAE NO: S352.2 DEC97. St. Joseph, Mich. ASAE:567.
Chancellor, W. J. 1981. Substituting information for energy in agricultural. Trans. ASAE Paper No. 0001- 2351.
Chen, H., M. Iwasaki and H. Takeda.2004. Development of a baker’s garlic seed bulb cluster separator using response surface methodology. An ASAE/CSAE Annual International Meeting. Paper Number: 041086.
CIGR. 1999. Handbook of agricultural engineering.Volume III.Plant Production Engineering. The International Commission of Agricultural Engineering. Published by the ASAE.
Eric, O. 1976. Machinery’s Hand Book. 20th ed. New York, Industrial Press .
FAOSTAT. 2010. FAO Statistical Yearbook. Agricultural production.
Halling, J. 1975. Principles of Tribology. Printed in Great Britain by Tinling (1973) Ltd, Prescot, Merseyside.
Ibrahim M. M. 2008. Determination of dynamic coefficient of friction for some materials for feed pellet under different values of pressure and temperature. Misr J. Ag. Eng., 25(4):1389-1409.
Iwasaki, M., A. Ishihara and Ki-chul Kim. 1992. Mechanization of Baker’s garlic planting in sandy field. ASAE Paper No. 921507. St. Joseph, Mich. ASAE.
Karababa, E. 2006. Physical properties of popcorn kernels. J. Food Eng., 72, 100-107.
Khurmi, R. S. and J. K.Gupta. 2005. Theory of Machines. New Delhi: Eurasia Publishing house. 315.
Matlob, A. N. and A. M. Khalel. 1986. Effect of planting dates, plant spacing and clove size on vegetative growth and bulbing of garlic (ALLIUM SATIVUM L.). Iraqi J. Agric. Sc. zanco 4(3): 35-50.
Mohsenin, N. N. 1986. Physical properties of plant and animal materials. 2nd ed. Gordon and Breach Sc. Publishers
Nourai, A. H. 1994. Effect of planting methods and seed rates on yield, yield components and quality of garlic (ALLIUM SATIVUM L.) in the Sudan. Acta hort. 358: 359-364.
Shigley, J. E 2008. Mechanical engineering design. S.I (metric) ed. McGraw-Hill, New York, USA:909.
Srivastava, A. K., C. E. Goering, R. P. Rohrbach and D. R. Buckmaster. 2006. Engineering principles of agricultural machines. St. Joseph, Mich.: ASAE.