تطویر نموذج أولى لتحسین أداء وحدة التنظیف بألة الحصاد الجامعة

صحصاح, السید محمود البیلى; أبوزاهر, سعید السید; خلیف, رزق محمد; الحنفی, عبدالحمید حماده

doi:10.21608/mjae.2018.95841

تطویر نموذج أولى لتحسین أداء وحدة التنظیف بألة الحصاد الجامعة

نوع المستند : Original Article

المؤلفون

¹ أستاذ مساعد بقسم الهندسة الزراعیة – کلیة الزراعة – جامعة کفرالشیخ - مصر

² مدرس الهندسة الزراعیة – کلیة الزراعة – جامعة کفر الشیخ، مصر.

³ رئیس بحوث بمعهد بحوث الهندسة الزراعیة – مرکز البحوث الزراعیة – الدقی – الجیزة، مصر.

⁴ مهندس ألات زراعیة بمعهد بحوث الهندسة الزراعیة – مرکز البحوث الزراعیة – الدقی – الجیزة، مصر.

10.21608/mjae.2018.95841

المستخلص

یعتبر محصول القمح من أهم محاصیل الحبوب فی مصر إذ یمثل القمح حوالی 10 % من إجمالی الإنتاج الزراعی وحوالی 20 % من إجمالی الواردات الزراعیة. کما تعد مصر أکبر مستورد للقمح فی العالم. وبالتالی فإن عملیة تنظیف الحبوب من العملیات المهمة لتحسین جودة محصول القمح. تهدف الدراسة إلى تطویر وحدة التنظیف داخل آلة الدراس الجامعة (الکومباین) وذلک بتصنیع نموذج معملی لمحاکاة ودراسة الخصائص الدینامیکیة للهواء وتغییر أتجاه الهواء بسحب الهواء الى الخارج دون دفعه کما هو معلوم. کما تهدف ایضا الى الحد من التلوث بتجمیع الغبار والعصافات الناتجة بعد الدراس.
وقد أجریت التجارب المعملیة الخاصة بالخواص الطبیعیة والمیکانیکیة على حبوب القمح بمعمل مرکز میکنة الأرز بمیت الدیبة بکفر الشیخ– معهد بحوث الهندسة الزراعیة. بینما تم تصنیع الوحدة واختبارها وتقییمها والتجارب المعملیة لعملیة التنظیف وفصل حبوب القمح من الشوائب بمعمل قسم الهندسة الزراعیة- کلیة الزراعة - جامعة کفر الشیخ.
ویتکون النموذج المعملی من إطار من الصلب ذو قوائم أربع على شکل حرف L بارتفاع 67 سم وطول 99 سم وعرض 81 سم على التوالی. مثبت علیه مجموعة الغرابیل، مصدر الاهتزازات (موتور کهربی)، قادوس التغذیة، مخارج الحبوب والشوائب ووحدة التحکم فی میل الغرابیل. وحدة الغربلة تتکون من غربالین (علوی وسفلی) ولوح صلب بعرض 70 سم وطول 119 سم. الغربال العلوی من الصلب قطر الفتحات 6 مم بینما الغربال السفلى من الصلب أیضا قطر الفتحات 2 مم. تم استخدم مروحة طارده مرکزیه بمحرک کهربی قدرة 2.2 ک. وات (3 حصان) وکانت أقطار فتحات الدخول والخروج من مروحة السحب 8.5 سم، و15 سم على التوالی. تم قیاس سرعة الهواء عند الدخول والتی بلغت 25.3 م/ث وسرعة الهواء عند الخروج 8.1 م/ث. تم استخدام محرک کهربائی أحادی التیار 1.1 ک. وات (1.5 حصان) لتشغیل الغرابیل واستخدم مجمع من البلاستیک أسطوانی بارتفاع 100 سم وقطر 30 سم لتجمیع الشوائب الخارجة من مروحة الطرد وذلک للحد من التلوث وتجمیع التبن. ولقد تم تقییم النموذج المعملی عند سرعتی دوران 245 و350 لفة فی الدقیقة لطارة عمود کرنک الغرابیل، أربع سرعات لهواء السحب 4.9، 8.5، 11.6و 14.9 م/ث، شکلین لمقطع أنبوب السحب (دائری ومستطیل)، ثلاثة زوایا میل للغرابیل 5، 10 و15º، ثلاث معدلات تغذیة 3 و5 و7 کجم/دقیقه. ولقد أظهرت النتائج أن أدنى معدل استهلاک للطاقة 3.35 ک. وات عند سرعة سحب للهواء 5.9 م/ث، زاویة میل الغربال 5 درجات، معدل تغذیة 0.18 طن/ساعة، سرعة دوران 245 لفة /دقیقة والشکل الدائری لمقطع أنبوب السحب. وکانت أقل قیمة للطاقة النوعیة 8.47 ک. وات. ساعة/طن والتی تم الحصول علیها عند سرعة سحب للهواء 5.9 م/ث، زاویة میل الغربال 5 درجات، معدل تغذیة 0.42 طن/ساعة، سرعة دوران 245 لفة فی الدقیقة والشکل الدائری لمقطع أنبوب السحب. کما أتضح أن أفضل درجة تنظیف للحبوب بلغت قیمتها 99.41٪ والتی تم الحصول علیها عند سرعة سحب للهواء 14.9 م/ث، زاویة میل للغربال 15 درجة، معدل تغذیة 3کجم/دقیقه، سرعة دوران 245 لفه / الدقیقة والشکل المستطیل لمقطع أنبوب السحب. فی حین أن الحد الأدنى من فواقد الحبوب 0.53٪ تم الوصول الیه عند سرعة سحب للهواء 5.9 م/ث، زاویة میل للغربال 5 درجات، معدل تغذیة 3کجم/دقیقه، سرعة دوران 245 لفه/ دقیقة والشکل الدائری لمقطع أنبوب السحب. بینما أوضحت النتائج أن الحد الأقصى لمتوسط الشوائب المطرودة 96.91 ٪ تم الحصول علیها عند سرعة سحب للهواء 14.9 م/ث، زاویة میل للغربال 15 درجة، معدل تغذیة 3کجم/دقیقه، سرعة دوران 350 لفة / دقیقة والشکل المستطیل لمقطع أنبوب السحب.

الموضوعات الرئيسية

هندسة القوى والآلات الزراعیة

المراجع

Beck, F. (1999). Simulation of separation processes in combine harvesters. Ph.D. dissertation, Hohenheim University, Forschritt-Berichte VDI, Reihe, 14(92).

El-Fawal, Y.A., M.A. Tawfik and A.M. El-Shal. (2009). Study on physical and engineering properties for grains of some field crops. Misr J. Ag. Eng., 26(4), pp: 1933-1951.

El-Sheikha, M.A., H. E. El-Morsy and M. A. I. Al-Rajhi. (2010). Some physical and mechanical properties of Wheat grain. J. of Soil Sciences and Agricultural Engineering. Vol.1 (3), pp: 299 - 309.

FAO. Http://www.fao.org/faostat/en/#data/QC )5/9/2017(

Hanna, S., S.M. Ahmed, N.M. El-Ashmawy. (2010). Selection of the main factors affecting cleaning and grading fennel seeds at inclined sieve oscillation. misr j. ag. Eng. 27 (2), pp: 628 – 643.

Khoshtaghaza, M. H. and Mehdizadeh, R. (2006). Aerodynamic property of wheat kernel and straw materials. The CIGR E-journal. Vol. (8), Manuscript FP 05 007.

Kurt, G. (1979). Engineering formulas. MacGraw hill book company. 3rd ed. New York. St. Louis San Francisco Montreal-Toronto.

Mohsenin, N.N. (1980). Physical properties of plant and animal materials, 2nd ed. Gordon and Breach Science Publishers, New York.

Muhammad, U.S., L.G. Abubakar, M. Isiaka and R.M. Davies. (2013). Design and evaluation of a cleaning machine. App. Sci. Rep. PSCI Publications. Vol. 1 (3), pp: 62-66.

Simonyan, K.J. and Y.D. Yiljep. (2008). Investigating grain separation and cleanliness distribution of a conventional stationary rasp-bar sorghum thresher. Agricultural Engineering International: the CIGR E Journal Manuscript PM. 7 (28). Vol. 10. August.

Tabatabaeefar, A., H. Aghagoolzadeh and H. Mobli. (2003). Design and development of an auxiliary chickpea second sieving and grading machine. Agricultural Engineering International: the CIGR Journal of Scientific Research and Development. Manuscript FP. 3 (5). Vol. V. December.

Unal, H. (2009). Some Physical and Nutritional Properties of Hulled Wheat. Tarim Bilimleri Dergisi. Vol. 15 (1), pp: 58-64.

Unal, H., G. Izli, N. Izli and B. Asik. (2017). Comparison of some physical and chemical characteristics of buckwheat (Fagopyrum esculentum Moench) grains. CYTA Journal of Food. Vol. 15(2), pp: 257–265.