تصمیم ,ونصنیع منظومة میکانیکیة لتداول قش الأرز فى بالات للحد من التلوث البیئى

نوع المستند : Original Article

المؤلفون

1 أستاذ، قسم الهندسة الزراعیة، کلیة الزراعة، جامعة عین شمس، مصر.

2 باحث أول، معهد بحوث الهندسة الزراعیة، مصر.

3 أستاذ، ; کلیة الهندسة، جامعة عین شمس، مصر.

4 مهندسة، معهد بحوث الهندسة الزراعیة، مصر.

المستخلص

یعتبر المنتج الثانوى (قش الأرز) ذى قیمة غذائیة عالیة والذى یمکن إستخدامه مباشرة کغذاء للحیوان دون إضافات بهدف تعظیم الإستفادة من المحصول ککل. وعلى الرغم من الأهمیة الإقتصادیة لمحصول الأرز، إلا أنه یتسبب فى مشکلة بیئیة بالغة الخطورة نتیجة لحرق قش الأرز بعد الحصاد. ولذلک کان الهدف الأساسى من البحث هو تصمیم منظومة میکانیکیة ملحقة بآلآت  الدراس والتذریة، لنقل قش الأرز أثناء الدراس مباشرة إلى المکبس ، فتعمل کل من ماکینة الدراس والسیر الناقل المصمم (المنظومة المیکانیکیة) والمکبس کوحدة واحدة فى نفس الوقت ، مع المحافظة على البیئة المحیطة و العامل من التلوث إلى أقل قدر ممکن. تم تصمیم سیر ناقل للربط بین ماکینة الدراس والمکبس ، وکانت أبعاد السیر ( 3 متر) طول  و(0.75 متر)عرض، أما الإرتفاع  فکان متغیرا لیناسب إرتفاع فتحات الطرد والتغذیة فى ماکینات الدراس والمکابس .وتم تغطیة النظام بالقماش لعدم تسرب الأتربة .تم تحلیل قوة السیر, وتقدیر کل الإجهادات على کافة القطاعات المختلفة ثم فحصها وتقدیرها. تم إختیار کراسى رومان بلى طبقا لقدرة حمل النقل. وتم فحص لحام الوصلات ضد الإجهادات. وتم الإمداد بکل حسابات القوى للدللالة على قدرة الجرار.
لتقیم أداء النظام المقترح أجریت کثیر من التجارب والإختبارات، تم تشغیل السیر على سرعات مختلفة للوصول إلى أنسب سرعة للمواءمة بین کمیة القش الناتجة من الماکینة وکمیة القش المغذیة للمکبس للحصول على باله فى زمن مناسب لعدم إهدار الطاقة للماکینة والمکبس .وکانت سرعات التجربة للسیر هى (0.39 ، 0.71 ، 0.79 ، 1.47 و 1.68 متر/ثانیة) والزمن المستهلک لخروج البالة عند هذه السرعات هو(930، 375.6،152.4، 78و 37,2 ثانیة)على التوالى .
- تم تشغیل المکبس على سرعة ثابتة 160 لفة/ دقیقة ، وکانت سرعة درفیل الدراس للماکینة 600 لفة/ دقیقة ( سرعة ثابتة) .
- کانت أبعاد البالة الناتجة من  المکبس هى: 100 سم ، 50 سم ، 40 سم  طول ، عرض وإرتفاع على التوالى .وکان متوسط وزن البالة 43کجم .
- تم قیاس کمیة الأتربة المستنشقة عند مصدر تسرب الهواء الأوحد فى النظام عند السرعات المختلفة فکانت (4.5 ، 15.50 ، 17.50 ، 21.40 ، 25 مجم/م3 ) بالنسبة للنظام المقترح  بینما کانت کمیات الأتربة بالنسبة للنظام المعدل هى ( 3، 4.2، 5.6، 6.7، 8  مجم/م3) وذلک عند سرعات  للسیر المغذى مقدارها 0.39 ، 0.71 ، 0.79 ، 1.47 و 1.68 متر/ ثانیة على التوالى . علما بأن أقصى معدل تلوث بالأتربة مسوح به بالهواء طبقا للوائح منظمة الصحة العالمیة هو 9.20 مجم/م3 .وفى دراسة سابقة (El-Gindy, et  al., 2001) سجلت ماکینة الدراس البرمیلیة أعلى تلوث للبیئة المحیطة والمستنشقه بواسطة العامل ومقارنتها بالنتائج الحالیة.
- تقلیل العمالة حیث یحتاج النظام المقترح إلى عامل واحد لتغذیة الماکینة فى حین تحتاج النظم التقلیدیة إلى  15 عامل للتجمیع الکمیة المطلوبة حیث یقوم هؤلاء العمال بعملیة نقل قش الأرز وتغذیة المکبس. وبالتالى خفض تکالیف عملیة کبس القش مما یسهل عملیة نقله وتداولة ویشجع المزارع على الإهتمام به کمنتج ثانوى ذو مردود إقتصادى.

الموضوعات الرئيسية


- Abd El-Mottaleb, A. F. 2002. Comparative study between pick up, stationary and round balers. Misr J. Ag. Eng., 19 (1) pp. 23-39
- Afify, M. T.; A. H. Bahnasawy and S. A. Ali, 2002. Effect of rice straw picking up method on the performance of a rectangular baler. Written for presentation at the AIC 2002 Meeting CASE /SCGR program Saskatoon, Saskatchewan July 14-17. pp. 1-15
- Agricultural Magazine, 1999. The scientific face to the black cloud towards best investment of the agricultural residues. Dec., Year 41 (493) pp. 17-20.
- Awady, M. N.; 1982. Engineering of tractors and agricultural machinery. Arabic Text. 5 th. Ed. Pp 161- 164.
- Baiomy, M. A. and Y. F. Sharobeemm, 1999. Comparative evaluation of rice harvesting and threshing of small farms. The Center for Research and Technological Development Studies. The first conference. and the challenges of the next century. Helwan university. Egypt.
- California Agriculture Magazine 1991. 199 Volume 47 part 4 (July, August),
- El-Gindy, A. M.; M. A. Gad alaa; M. A. Baiomy and Sahar, El- S. Mosa, 2001. A study on the effect of threshing mechanization systems on environmental pollution. Journal of environmental science, 3 (2) pp. 415-435.
-El-Gindy Abd-El-G. M., Mohsen Abd-Gad-Allah, Magdy A. Baiomy and Sahar E. A. Mousa 2005, Environmental Pollution Caused by Cereal Crops Threshing Mechanization Systems Affecting Human Health. International Conference of Agric. Mechanization, Yasmine Hamm mat – Tunise 9 – 11 November, P: 323-333.
- El Sahrigy, A. F. and Z. A. El-Haddad, 1982. The national plan of form mechanization in Egypt from (82/83 to 86/87) prepared by Technical Office of Agric. Mechanization project attachment (3b) pp7.
- Hanna, G. B.; A. M. Berry; and M. M. Danasory, 1985. Intensifying the use of mowers  under Egyptian conditions, J. of Cairo Univ.
- Mosa, Magda M. 1998. Engineering factors affecting the development of grading machine for citrus. Ph. D. Thesis faculty of agriculture, CairoUniversity.
- Paul H.B. and O.E. Adams, 1983. Machine design. Mc Graw- Hill International Book Company. Third edition. pp. 287.
- Saher El. A. M. 2008.Design of Mechanical System Hooked with Threshing Machines to       Convert Rice Straw into Bales to Reduce Pollution of Environment, Unpublished Doctor of Philosophy, AinShamsUniversity, Institute of Environmental Studies and Research
-Shigley, J. E. and C.R. Mischke, 1989. Mechanical engineering design. Mo Graw- Hill Publishing Company. New York.
المراجع العربیة
- السهریجى، أ.  ف. 1997 أساسیات هندسة التصنیع الزراعى- المکتبة الأکادیمیة– القاهرة