Skip to main content
SUPERVISOR
Seyed Jalil Razavi najafabadi,Aminolah Masoumi,Abbas Hemmat
سیدجلیل رضوی نجف ابادی (استاد راهنما) امین اله معصومی (استاد مشاور) عباس همت (استاد مشاور)
 
STUDENT
Mostafa Heidari
مصطفی حیدری کمال آباد

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1391

TITLE

Optimization and Evaluation of a Sugarcane Residue Gathering and Baling Machine
In Khuzestan Province over 70,000 ha of land are under sugarcane plantations. Considering 20% of the total product as leaves and tops, the weight of these residues was estimated one and a half million metric tons in 2010. In most countries of the world suitable for sugarcane production such as Brazil, India and even Iran, these residues are burned that contribute to environmental pollution and cause organic material loss. These residues could be used as livestock feed stuff or as biofuel energy required in sugarcane industry. Existence of these residues on the soil surface is an obstacle for irrigation and makes other problems. Regarding to high mass and physical properties of these residues machines used for harvesting these residues has not shown satisfactory performance. For this purpose, a new machine was developed and evaluated for the collecting and packing of sugar cane residues. This machine consists of a small size round baler equipped with a roller pickup. The two sections of the machine was mounted on a frame and chassis and operated by a tractor’s PTO shaft. After various parts were designed based on mechanical engineering design practices and considering proper safety factor and standard part, machine was prepared for preliminary field evaluation. After fabricating process, machine was moved to the farm at Isfahan University of Technology. To provide field conditions based on the current procedure for furrows preparation in southern Iran sugarcane plantations, the furrows were made with 180cm center to center distance of the hills. Sugarcane leaves and tops traorted from Khuzestan Province were poured in the furrows to simulate field conditions after mechanized harvesting. Massey Ferguson 285 tractor was used in order to test the machine. The machine with tractor engine speed of 1800 RPM, PTO driven speed of 540 RPM and tractor forward speed of 3.5 km h -1 was tested. Preliminary observations indicated that about 80% of the residue was gathered but some of them were back fed into the furrows due to poor performance of the roller pickup. In order to resolve this problem the roller pickup was replaced with the finger pick up mechanism. The fingers were positioned on the lower roller. Field evaluation observations showed that after implementation of certain modifications on the pickup mechanism, including installation of two dividers on the sides of the pick up head for driving2 residues towards fingers, decrease in the pick up fingers rotational speed and improvement in the feeding rollers performance placed in the opening of the bale chamber, it is possible to use this machine for the collection and packing sugar cane residue and besides other agricultural crops residue. Keywords: Sugarcane, residue harvesting, pick-up head, baler–packer machine
در استان خوزستان بیش از 70000 هکتار از اراضی به کشت نیشکر اختصاص دارد. با احتساب 20% کل محصول به عنوان برگ و سرشاخه‌ها میزان این بقایا در سال زراعی 90-1389 برابر تقریباً یک و نیم میلیون تن است. در اکثر کشورهای جهان مثل برزیل و هندوستان و ایران این بقایا آتش زده می‌شوند که علاوه بر آلوده کردن محیط زیست باعث از دست رفتن ماده آلی زیادی می‌شود. این بقایا می‌تواند به عنوان علوفه برای دام استفاده گردد یا به عنوان سوخت سبز بخش اعظمی از انرژی مورد نیاز در صنعت نیشکر را فراهم نمود. وجود این بقایا در زمین مانعی در برابر آبیاری می‌باشد و همچنین مشکلات دیگری را ایجاد می‌کند. با توجه به حجم انبوه و خواص فیزیکی این بقایا ماشین‌های به کار رفته در برداشت این بقایا کارایی مناسبی از خود نشان نداده‌اند. به همین منظور دستگاه جدیدی برای جمع‌آوری و بسته‌بندی بقایای نیشکر طراحی و ساخته شد که از بردارنده غلتکی و بسته‌بند استوانه‌ای تشکیل شده است. دستگاه روی شاسی سوار و به صورت کششی به تراکتور متصل شده و بقایای داخل جوی را جمع‌آوری می‌کند. دستگاه یک ردیفه بوده و توان مورد نیاز خود را از محور تواندهی تراکتور و با استفاده از اتصال چهار شاخ و گاردان دریافت می‌کند. پس از طراحی اجزاء مختلف بر پایه اصول طراحی اجزاء ماشین با در نظر گرفتن مواردی چون ضریب اطمینان مناسب و با توجه به قطعات استاندارد موجود در بازار، ساخت دستگاه آغاز گردید. پس از اتمام فرایند ساخت، دستگاه به منظور ارزیابی مشاهده‌ای به مزرعه محوطه دانشگاه صنعتی اصفهان منتقل شد. برای ایجاد شرایط مزرعه‌ای، جوی و پشته‌ای با مشخصات ابعادی مزارع نیشکر خوزستان به صورت فاصله مرکز تا مرکز پشته‌ها به عرض 180 سانتی‌متر ساخته شد و برگ و سرشاخه‌های نیشکر داخل جوی ریخته شد. برای تست دستگاه از تراکتور مسی فرگوسن مدل 285 استفاده شد. حرکت دستگاه با دور موتور (rpm) 1800 و (rpm)540 محور تواندهی تراکتور و با سرعت پیشروی 5/3 کیلومتر بر ساعت انجام شد. حدود 80 درصد بقایا توسط غلتک‌های بردارنده جمع‌آوری شد اما به علت برگشت بقایا به پشت آن‌ها و ریختن بر روی زمین، هد غلتکی عملکرد مطلوبی را در سطح مزرعه‌ای از خود نشان نداد. مکانیزم‌های استفاده شده برای بهینه‌سازی هد نیز کارایی مطلوبی نداشتند. به دنبال رفع مشکل بلند کردن بقایا از هد انگشتی دار استفاده شد که شامل انگشتی‌های فنری و تسمه‌های جداکن بود. انگشتی‌ها بر روی غلتک پایینی هد نصب شد. پس از ساخت هد جدید، دستگاه مجدداً به مزرعه منتقل و به صورت مشاهده‌ای مورد ارزیابی قرار گرفت. مشاهدات عینی از عملکرد مزرعه‌ای دستگاه نشان داد که پس از انجام پاره‌ای اصلاحات از جمله نصب 2 عدد صفحه هادی در طرفین هد بردارنده برای هدایت مواد به سمت انگشتی‌ها، کاهش سرعت دورانی انگشتی‌های بردارنده و بهبود عملکرد غلتک تغذیه مواد به داخل بسته‌بند، می‌توان از دستگاه موجود برای جمع‌آوری و بسته‌بندی بقایای نیشکر و احتمالاً دیگر بقایا محصولات کشاورزی استفاده کرد. کلمات کلیدی: نیشکر، برداشت بقایا، هد بردارنده، ماشین بیلر-پکر.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی