PERFORMANCE OF A SMALL-SCALE HAND-CRANKED MACHINE FOR MAIZE SHELLING

El Helew, W. K.

doi:10.21608/mjae.2017.96362

PERFORMANCE OF A SMALL-SCALE HAND-CRANKED MACHINE FOR MAIZE SHELLING

Document Type : Original Article

Author

W. K. El Helew

Assist. Prof., Ag. Eng. Dep., Fac. Ag., Ain Shams U., Cairo, Egypt.

10.21608/mjae.2017.96362

Abstract

The aim of this study is to investigate some operational factors relevant to the development of small-sized hand-operated maize shelling machine to be suitable for the Egyptian rural communities. The performance of the developed machine had been done by changing the power source, the rotational speed of shelling disc and cage pressure. However, the following technical indicators had been estimated such as machine productivity, shelling efficiency, visibly damaged kernels percent of maize, shelling energy and operating cost of the maize shelling machine. The results indicated that the most important factors found to affect maize shelling is the rotational speed of shelling disc. Developed machine productivity was found to be 24.8 kg/h, shelling efficiency was 94.2%., visibly damaged kernels percent of maize was 2%, energy consumed in shelling operation was 0.92 kJ/kg. It could be concluded that using the developed sheller increased the machine productivity to 1:1.72 and reduced the cost of maize shelling to 1:1.6 as compared with the manual method.

Main Subjects

Agricultural Power and Machinery Engineering

References

یهدف البحث لتطویر وتقییم آلة صغیرة الحجم لفرط الذرة تدار یدویاً، ومقارنتها بکلاً من نفس الآلة مُدارة بمحرک کهربائی 1/4 کیلووات، وعملیة الفرط الیدوی مناسبة للاستخدام المنزل الریفی. وتأثیر کل نظام على الأنتاجیة، ولتقییم آداء فراطة الذرة تحت الدراسة من خلال النقاط التالیة:
- دراسة التلف الظاهری لحبوب الذرة لکل نظام.
- الطاقة المستخدمة لکل نظام، وعزم الدوران اللازم لإدارة الفراطة.
* مدرس الهندسة الزراعیة، زراعة عین شمس، القاهرة – مصر.
- حساب التکلفة للأنظمة الثلاث.
- والتوصیة بأفضل نظام مناسب لظروف المساحات الصغیرة والأستخدام المنزلی.
ویتم ذلک من خلال تطویر وصناعة آلة صغیرة لفرط الذرة مصنوعة من قرص دوار من الحدید الزهر علیه بروز مخروطی الشکل موزعة على مسطح القرص، محاطة بقفص أسطوانی مفصلی یساعد على فرط وخروج الذرة من الجوانب. یُدار القرص من خلال ید على محیط طارة. یمکن استخدام الطارة للإدارة من خلال محرک کهربائی.

وکانت أهم النتائج کالتالی:
- أقصى انتاجیة لفراطة الذرة المدارة بالمحرک کهربائی 24,8 کج/ساعة أی ما یعادل 7,9 طن سنویاً (على اساس أن عدد ساعات التشغیل السنوی 320 ساعة)، بزیادة حوالی 1:1,72 مقارنتا بتفریط الذرة یدویا.
- کفاءة تشغیل الآلة وصلت إلى 94,2%.
- تکالیف فرط الذرة بالفراطة المدارة بمحرک کهربائی 0,45 جنیة/کج أی ما یعادل 450 جنیة للطن،بتقلیل تکلفة بنسبة 1:1,6 مقارنتا بتفریط الذرة یدویا.
- أقل نسبة حبوب مکسورة ظهرت مع الفرط الیدوی للذرة بحیث یمکن أهمالها، بینما مع الفراطة المُدارة یدویاُ وصلت حوالی 2% على أساس الکتلة عند ضغط لسوستة البوابة تعادل 100 نیوتن.
- تتراوح الطاقة اللازمة لإدارة آلة التفریط من 18,72 – 32,04 کیلوجول/کج على سرعات فرط للقرص الدوار من 7,5 – 15 لفة/ث (450 – 900 لفة/دقیقة) للآلة المُدارة بمحرک کهربائی أثناء فرط الذرة (تحمیل)، بمتوسط عزم 1,9 نیوتن.متر، وتتراوح الطاقة المستهلکة فی عملیة الفرط 0,51 – 1,47 کیلوجول/کج بمتوسط 0,92 کیلوجول/کج.