تطویر جهاز الدراس فى آلة حصاد جامعة لتحسین کفاءة أدائها فى دراس الأرز

سلیمان, أحمد الراعى أمام; تایب, عبد العال زکى; عطا الله, میرفت محمد

doi:10.21608/mjae.2012.102573

تطویر جهاز الدراس فى آلة حصاد جامعة لتحسین کفاءة أدائها فى دراس الأرز

نوع المستند : Original Article

المؤلفون

¹ أستاذ بقسم الهندسة الزراعیة – کلیة الزراعة – جامعة القاهرة، مصر.

² أستاذ مساعد قسم الهندسة الزراعیة – کلیة الزراعة – جامعة القاهرة، مصر.

³ طالبة دراسات علیا (دکتوراه) قسم الهندسة الزراعیة – کلیة الزراعة – جامعة القاهرة، مصر.

10.21608/mjae.2012.102573

المستخلص

استخدم فى هذه الدراسة کومباین متوسط الحجم (الکومباین الألمانى Crop Tiger) والذى یمتاز بأنه متوسط الوزن وعرض تشغیله 2.10 متر ومحمول على عجلات کاوتش وهو مصمم للعمل أساساً فى حصاد محصول القمح والأرز ومحاصیل أخرى. أوضحت تقاریر مشغلى الآلة کروب تیجر أنه توجد صعوبات فى إمکانیة التشغیل المستمر للآلة لعدم سهولة الحرکة المیکانیکیة فى جزء الدراس والفصل مما یعیق عملیة التشغیل والذى یتسبب فى نقص إنتاجیة الآلة وزیادة الفقد فى الحبوب ولذلک تم تطویر الدوار المسئول عن السریان المحورى للمحصول لزیادة کفاءة أداءه. وتمثل التطویر فى تصنیع دوار Vane rotors جدید بتصمیم جدید لریش الفصل والسریان المحورى وعمل دراسة مقارنة على الدارفیل المطورة والدرفیل الأصلى وذلک على محصول الأرز (صنف جیزة 171).
وقد أجریت التجارب فى حقول الأرز فى مساحة 4.10 فدان بقریة أحمد رامى – وزارة الزراعة – استصلاح الأراضى – مشروعها مبارک القومى بإنتاج ابارود – محافظة البحیرة ع ام 2004، 2005.

مواصفات أسطوانة الدراس والفصل قبل وبعد التطویر:

تم تغییر ریش الفصل الأربعة المستقیمة ومتوازیة مع محور الأسطوانة حیث کانت تعیق عملیة سحب قش المحصول بعد دراسة فى اتجاه فتحة الطرد وذلک بأربعة ریش شبة حلزونیة ذات أربعة مسارات مما یکون له ا لأثر الأکبر فى عملیة السحب مع ثبات مروحة الطرد ذات حافة مستقیمة (غیر مسننة) حتى یقلل من فرصة رکن قش المحصول فى هذا الحیز لحدوث الدوران.
طول أسطوانة الدراس والفصل 180سم ومقسمة إلى ثلاثة أقسام، الأول منطقة الدراس بطول 57.5سم وتم استخدام الدرفیل ذو الأسنان Spike teeth drum فى دراس محصول الأرز صنف جیزة (171) والثانى منطقة الفصل بطول 90.5سم وتم تغییر الطول إلى 110.5سم (بزیادة 10سم) وذلک بتغییر طول رمش الفصل لأن ذلکیعطى فرصة أکبر لفصل القش عن باقى الحبوب وسرعة التخلص من مخلفات الفصل والثالث منطقة الطرد بطول 32.0سم وثم تقلیل طول منطقة الطرد إلى 22سم (بنقص 10سم) لاستغلال الفرق فى الطول فى منطقة الفصل دون التاثیر على معدل الطرد لثبوت مساحة فتحة الطرد وهى (30×40سم).
زیادة سمک ریش الفصل فى الأسطوانة الأصلیة من 3.5 إلى 5مم وذلک لإعطاء الدرفیل مکانة وقوة، وعدم تعرضه للتلف بسبب ضعف الخامات المصنعة ونتیجة دخول الحجارة فى بعض الأحیان مع المحصول أو نتیجة فک أحد عوارض الدراس أثناء التشغیل.
ثم استخدام نوع من المعدن (صلب 60) لأنه عالى الکربون مع توفره بالأسواق ومعالجته قبل التشغیل لتصنیع الریش الددوارة المستخدمة فى عملیة الفصل.

تم استخدام ثلاث سرعات لأسطوانة الدراس 500، 630، 803 لفة/دقیقة وثلاثة مراحل للخلوص بین الصدر والدرفیل 12.5/5.5، 13/6، 16/7مم ومعدلان للتغذیة 2000، 3000 کجم/ساعة.
تم تقییم أداء الدرافیل المطورة والدرفیل الأصلى من خلال القیاسات التالیة:

نسبة فواقد الحبوب (فواقد درفیل الدراس، فواقد الفصل، فواقد النظافة والفواقد الکلیة).
کفاءة الآلة (کفاءة الدراس، کفاءة الفصل، کفاءة التنظیف).
الطاقة المطلوبة لعملیة الدراس.
تکالیف التشغیل لعملیة الدراس.

وأوضحت النتائج ما یلى:
1-     فاقد الحبوب الغیر مدروسة یزداد بزیادة کل من معدل التغذیة وسرعة التشغیل الأمامیة ویقل فاقد الحبوب الغیر مدروسة بزیادة سرعة درفیل الدراس وإنخفاض الخلوص بین الدرفیل والصدر.
2-     فاقد الحبوب المدروسة یزداد بزیادة کل من معدل التغذیة وسرعة التشغیل الأمامیة وسرعة درفیل الدراس ویقل فاقد الحبوب المدروسة بزیادة الخلوص ما بین الدرفیل والصدر.
3-     فاقد التنظیف یزداد بزیادة کل من معدل التغذیة وسرعة التشغیل الأمامیة وسرعة درفیل الدراس ویقل فاقد التنظیف بانخفاض الخلوص بین الدرفیل والصدر.
4-     الفواقد الکلیة للحبوب تقل بانخفاض کل من معدل التغذیة وسرعة التشغیل الأمامیة وسرعة درفیل الدراس والخلوص بین الدرفیل والصدر. وجد أن أقل قیمة للفواقد الکلیة للحبوب وهى 1.68% عند رطوبة نسبیة للحبوب 21%، سرعة درفیل الدراس 500 لفة/دقیقة ومعدل تغذیة 2000 کجم/ساعة وسرعة تشغیل أمامیة 1.22 کم/ساعة والخلوص 12.5/5.5 مم بین الدرفیل والصدر وذلک عند الدرفیل المطور (7 سنة).
5-     کفاءة الدراس تزداد بانخفاض کل من معدل التغذیة وسرعة التشغیل الأمامیة وتقل کفاءة الدراس بانخفاض سرعة درفیل الدراس وزیادة الخلوص بین الدرفیل والصدر.
6-     کفاءة الفصل تزداد ب انخفاض کل من معدل التغذیة وسرعة التشغیل الأمامیة وسرعة درفیل الدراس وتقل کفاءة الفصل بانخفاض الخلوص بین الدرفیل والصدر.
7-     کفاءة التنظیف تزداد بانخفاض کل من معدل التغذیة وسرعة التشغیل الأمامیة وسرعة درفیل الدراس وتقل کفاءة التنظیف بزیادة الخلوص بین الدرفیل والصدر.
8-     أعلى قیم للانتاجیة الفعلیة عند معدل تغذیة 2000 کجم/ساعة وسرعة تشغیل أمامیة 1.22 کم/ساعة ورطوبة نسبیة للحبب 1% وسرعة درفیل الدراس 500 لفة/دقیقة والخلوص 12.5/5.5 مم بین الدرفیل والصدر کانت للدرفیل المطور 7 سنة (0.489 فدان/ساعة) یلیها الدرفیل المطور 10 سنة (0.473 فدان/ساعة) یلیها الفدان المطوره 1 سنة (0.460 فدان/ساعة) وأخیراً الدرفیل الأصلى (0.429 فدان/ساعة).
9-     أقل قیم للطاقة المطلوبة للدراس عند معدل تغذیة 2000 کجم/ساعة وسرعة تشغیل أمامیة 1.22کم/ساعة ورطوبة نسبیة للحبوب 21% وسرعة درفیل الدراس 500 لفة/دقیقة والخلوص 12.5/5.5 مم بین الدرفیل والصدر کانت للدرفیل المطور 7 سنة (30.186 ک وات.ساعة/فدان) یلیها الدرفیل المطور 10 سنة (34.600 ک وات.ساعة/فدان) یلیها الفدان المطور 15 سنة (41.159 ک وات. ساعة/فدان) وأخیراً الدرفیل الأصلى 15 سنة (51.613 ک وات.ساعة/فدان).
10-     أقل قیم لتکالیف التشغیل عند معدل تغذیة 2000کجم/ساعة وسرعة تشغیل أمامیة 1.22کم/ساعة ورطوبة نسبیة للحبوب 21% وسرعة درفیل الدراس 500 لفة/دقیقة والخلوص 12.5/5.5 مم بین الدرفیل والصدر کانت للدرفیل المطور 7 سنة (223.50 جنیه/فدان) وأخیراً الدرفیل الأصلى (314.75 جنیه/فدان).
11-     أفضل نتائج تشغیل کانت عند سرعة درفیل 500 لفة/دقیقة (17م/ث) ومعدل تلقیم 2000 کجم/ساعة وسرعة تشغیل أامیة 1.22کم/ساعة الخلوص بین درفیل الدراس والصدر 12.5/5.5 مم وأقل طاقة مطلوبة 30.186 ک وات. ساعة/فدان وأقل تکالیف تشغیل 223.50 جنیه/فدان وأقل فواقد للحبوب 1.68 وکفاءة الدراس 99.34% وکفاءة الفصل 99.27% وکفاءة التنظیف 99.71% کانت للدرفیل المطور 7 سنة بمقارنة بباقى الدرافیل المطورة والدرفیل الأصلى.
ومن النتائج المتحصل علیها یمکن التوصیة بما یلى:
1-     استخدام الدرافیل المطورة 7 سنة، 10 سنة، 15 سنة بدلاًمن الدرفیل الأصلى (15 سنة) لجهاز الدراس والفصل الآلة الحصاد الجامعة عند دراس الأرز.
2-     یفضل استخدام الدرفیل المطور 7 سنة بصفة خاصة لجهاز الدراس والفصل لتفوقه فى کل معاییر التقییم بمقارنة باقى الدرافیل المطورة والدرفیل الأصلى.

الموضوعات الرئيسية

هندسة القوى والآلات الزراعیة

المراجع

Abd El-Mawla, H.A. 1996. Combine harvesting state of Art Misr. J. Ag. Eng., 13(2): 440-459.

Awady, M.N.; F.Y. Ghoniem and A.I. Hashish. 1982. A critical comparison between wheat combine harvesters under Egytpian conditions. Res. Bul. N o. 1920. Col. Ag. Ain Shams Univ. 13 p.

Awady, M.N.; G.H. El-Sayed; A.H.; Mohamed and I. Yehia. 2000. Evaluation of Barmel rice thresher. Misr J. of Ag. Eng., 17(3): 719-730.

El-Hadad, W.Z. 2000. A simplified design and performance study of threshing and winnowing machine suitable for small holdings. M. Sc. Thesis. Ag. Mech., Fac. of Ag. Kafr El-Sheikh, Tanta Univ.

El0Nakib, A.A.; Z.Y. Abdel Lateef; A.A. El-meseery and A.A. Khattab. 2003. Mechanical harvesting losses in rice crop using combine. 11^th Conference of Misr Society. Ag. Eng., 15^th Oct. 889-907.

FAO. 1994. Testing an evaluation of Agricultural Machinery and Equipment. Principles and Pratices. Food and Agricultural Organization (FAO) Ag. Services Bulletin No. 110.

Hunt, D.R. 1983. Farm power and machinery management. 8^th. Ed. Iowa State Univ. press. Ames. IA, USA; 364-368.

Ichikawa, T., T. Sugiyama. 1986. Development of a new combine equipped with screw type threshing and separating mechanisms. JARG, 20(1): 31-37.

Kamel, O.M. 1999. Rice harvesting losses utilizing two different harvesting techniques of Japanese Cobmines Misr J. of Ag. Eng., 16(4): 237-251.

Kepner, R.A.; R. Bainer and E.L. Barger, 1982. Principles of farm machinery. 4^th. Ed.John W. and Sons, Ins: 381-428.

Ministry of Agric., 2000. Mechanization projects. Management in the mechanical harvesting of main crops (wheat, barley and rice) Report Introduced to the Ministry of Ag. (Egypt) for Ag. December.

Morad, M.M. and T. Fouda, 2003. Development of Long-axial flow rice thresher shaft for minimum threshing power. Misr J Ag. Eng. 20(2): 391-404.

Sheruddin, B.A., A.I. Kjalil, H.J. Ghulam and A.K. Ghulam, 1991. Influence of timing and date of harvest on wheat grain loses. Ag Mech. In Asia, Africa and Latin America, 22(2): 56-58.

Simonyan, K.J. and K.C. Oni, 2001. Performance evaluation of a motorized locust bean decorticator. Journal of Agricultural Technology, 9(1): 55-56.