تطویر آلة محمولة لنثر الحبوب بضغط الهواء

نوع المستند : Original Article

المؤلف

معهد بحوث الهندسة الزراعیة – مرکز البحوث الزراعیة - مصر.

المستخلص

تعتبر عملیة بذار الحبوب من العملیات الزراعیة المهمة بعد تهیئة مرقد مناسب للبذرة بعملیتی الحراثة والتنعیم وتتم بطریقتین الأولى یدویا وهی طریقة قدیمة والثانیة تتم بواسطة معدات البذار المیکانیکی وهی طریقة متطورة. وتقوم آلة نثر الحبوب بزراعة المحاصیل الکثیفة مثل الأرز والقمح والشعیر والبرسیم حیث تقوم بنثر الحبوب عشوائیاً على سطح التربة ویتراوح العرض الشغال لها من 6 – 12.5 م حسب حجم الآلة ، وقد تعددت أشکال وأنواع آلات النثر حسب الغرض منها فمنها ما هو محمول على ظهر العامل وتدار یدویاً ومنها ما هو معلق خلف الجرار أو محمول على إطار خلف الجرار أو النثر بالطائرات.

وتعتمد على وجود قرص تلقیم وریش عرضیة تقوم بنثر الحبوب بالطرد المرکزی مما یکسبها طاقة حرکة فى المستوى الأفقی ولکن تکثر عیوب هذه الطرق حیث یکون توزیع الحبوب غیر منتظم نسبیاً مقارنة ببعض الآلات الأخرى حیث أن قرص التلقیم غیر موجب الإزاحة فلا یرتبط فیها معدل التلقیم بسرعة تقدم الآلة مما یتطلب مهارات خاصة لتنسیق سرعة العمل مع سرعة تقدم الآلة ، کذلک تتأثر کفاءة التوزیع بالریاح مع صعوبة ضبط عرض النثر.

وللتغلب على هذه المشاکل أجریت هذه الدراسة حیث تم تطویر وحدة نثر محمولة على ظهر العامل تعمل على نثر الحبوب بضغط الهواء - فى تربة طینیة بعد إجراء عملیات الحرث والتسویة والتلویط فى وجود الماء - اعتماداً على وجود مروحة بلاستیک مزودة بعوارض رأسیة مثبتة فى نهایة ماسورة خروج هواء مدفوع حیث یعمل الهواء المدفوع على إدارة المروحة ذات العوارض بسرعات مختلفة ، وقد تم تصنیع وترکیب خزان حبوب على شکل رباعى الاوجه (اعتماداً على الخصائص الطبیعیة لحبوب الأرز) مزود ببوابة خروج الحبوب یمکن التحکم فیها وتتصل نهایته من أسفل بنهایة ماسورة خروج الهواء المدفوع فتخرج الحبوب المدفوعة بالهواء مصطدمة بالقرص ذو العوارض فتتناثر الحبوب بشکل منتظم ، حیث یمکن التحکم فى عرض النثر وکمیة الحبوب عن طریق التحکم فى سرعة الهواء المدفوع بواسطة ذراع توصیل فى ید العامل.
تمت التجربة فى مزرعة خاصة ذات تربة طینیة فى محافظة الشرقیة فى موسم 2014م على زراعة حبوب الأرز صنف جیزة 178 حیث شملت متغیرات الدراسة زراعة 60 کجم/فدان حبوب الأرز فى حالتین مختلفتین (بذرة جافة فى أرض جافة – بذرة مستنبتة فى أرض رطبة) وکذلک تم دراسة تأثیر وضع مروحة النثر (أفقى – رأسی) وبعد مخرج الحبوب (50 – 100 – 200 مم) عن نهایة ماسورة خروج الهواء المدفوع بسرعات 1.7 ، 1.97 ، 2.18 م/ث والتى تدیر مروحة النثر ذات العوارض  وتأثیر ذلک على نمط التوزیع (عرض النثر) ومقاییس التشتت مثل معامل الانتظامیة ، معامل الاختلاف ، وکذلک التأثیر على الطاقة المستهلکة والتکالیف الکلیة.
وأظهرت النتائج أن سرعة الهواء 2.18 م/ث وطول مسار مخرج الحبوب 100 مم مع وضع مروحة النثر فى الوضع الأفقی أعطت أفضل النتائج لجمیع القیاسات. وبالرغم من الحصول على أعلى عرض نثر 10.2 و 8.8 متر للحبوب الجافة والمستنبتة على التوالى  إلا أن أقل قیم لمعامل الاختلاف کانت 17.33 و19.11 مع (مروحة النثر أفقیاً – مروحة النثر رأسیاً) على التوالی مقارنة بـ 47.50 و49.71 مع النظام التقلیدی (الیدوی) مع الحبوب الجافة والمستنبتة على التوالی. وأیضا کانت أفضل قیم معامل الانتظامیة 82.67 ، 80.90 للحبوب الجافة مع الوضع الأفقى والرأسی على التوالی و 80.89 و78.55 للحبوب المستنبتة مع الوضع الأفقی والرأسی على التوالی. وکانت الطاقة المستهلکة 0.56 و 0.87 کیلو وات ساعة/فدان، على الحبوب الجافة والمستنبتة للنثر الأفقی على التوالی. وکانت تکالیف النثر الکلیة 10.60 و13.85 جنیه/فدان للحبوب الجافة والمستنبتة على التوالی مقارنة بـ 20 جنیه/فدان للنظام التقلیدی.
وتوصى الدراسة بتصنیع آلة النثر المطورة للتغلب على المشکلات التى تواجهنا من تفتت الحیازات وصغرها مما یستوجب توفیر آلات ومعدات صغیرة الحجم تناسب المساحات الصغیرة مع إمکانیة تجربتها لتناسب زراعة عدید من الحبوب الأخرى وتوصى الدراسة أیضاً بدراسة عدد وزوایا میل العوارض على مروحة النثر وبعدها عن مخرج الحبوب وکذلک دراسة أقطار مختلفة لمروحة النثر و دراسة نوع المادة المصنوع منها مروحة النثر.

Abo El-Naga, M. H. M (2006): Development of a distribution unit for   sowing small grains by air stream. J. Agric. Sci. Mansoura Univ., 31(7): 143-158.
Alireza S. and M. J. Sheikhdavoodi (2012): Evaluating of Broadcasting Uniformity of Centrifugal and Oscillating Granular Broadcasters. Research Journal of Applied Sciences, Engineering and Technology 4(15): 2460-2468.
Coates, W. (1992): Performance evaluation of a pendulum spreader. Trans of The ASAE, 8 (3): 285-288.
Dragos, T. (1975): Farm machinery and equipment. Handbook. Ministry of Education. Bucharest, Romania. P. 272.
Gharekhani M.; M. Kashaninejad; A. Daraei Garmakhany and A. Ranjbari (2013): Physical and aerodynamic properties of paddy and white rice as a function of moisture content. Quality Assurance and Safety of Crops & Foods 5 (3): 187-197
Gupta, R. K., Arora, G.  and R. Sharma (2007):  Aero dynamical properties of sunflower grain (Helianthus annuus L.). Journal of Food Engineering 79: 899-904.
Have, H. (1991). Planning and Control in Agricultural Field Mechanisation. Frederiksberg C, Denmark: The Royal Veterinary and Agricultural University. (C.F. Ismail, Z.E.1 and A.E. Abdel-Mageed, 2010)
Helmy, M. A., S. M. Gomaa; Sorour, H. M. and H. A. El Khateeb (2000): A compartive study of different planting methods for rice yield at Kafr El Sheikh region, Misr J. Ag. Eng, 17(2): 349- 361.
Hunt, R. D. (1983): Farm power and machinery management, Iowa State Univ. Press Ames, 8th Ed. 28 – 29.
Hunt, R. D. (1995). Farm Power and Machinery Management. Ames, Iowa: Iowa State University Press. (C.F. Ismail, Z.E.1 and A.E. Abdel-Mageed, 2010)
Jha SN. (1999): Physical and hygroscopic properties of Makhana. J. Agric. Eng. Res., 72: 145-150.
Kamel, O. M; M. E. Badawy and H. A. El-Khateeb (2002): Evaluation performance of centrifugal fertilizer distribution from a twin-disc spreader. Misr J. Agric. Eng., 19 (3): 759-774.
Khoshtaghaza M. H. and R. Mehdizadeh (2006): Aerodynamic Properties of Wheat Kernel and Straw Materials. Tarbiat Modares University, P.O.Box: 14115-336, Tehran, Iran.
Kishta, A. M. and A. A. Eliwa (2005): Developed and performance evaluation of a local grain and fertilizer spreader. 13th Annual Conference of the Misr Society of Agric. Eng., 14-15.
Morad, M. M; M. A. Arnaot, H. A. El-Gendy and A. M. Farag (2005): Effect of some operating parameters on the performance of fertilizer broadcasting machine. Zagazig J. Agric. Res., 32 (4): 1327- 1347.
Nilsson, B. (1972). Optimering av maskinkapacitet vid spanmalsskord. Rapport nr. 11. Uppsala, Sweden: Institutionen for Arbetsmetodik och Teknik, Lantbrukshögskolan. (C.F. Ismail, Z.E.1 and A.E. Abdel-Mageed, 2010)