بررسی تأثیر سرعت و نوع تیغه بر نیروی مورد نیاز برش ساقة دو رقم نیشکر جنوب خوزستان

Abstract

محصولات و مواد کشاورزی در دوران رشد خود در معرض بارگذاری­های طبیعی قرار دارند و به هنگام برداشت و پس از آن نیروهای مکانیکی مختلف به آنها وارد می­شود. یکی از این محصولات نیشکر است که برای برداشت آن نیروی برشی زیادی مورد نیاز است. بهینه­سازی و ساخت ابزار برش در ماشین­های برداشت نیشکر نیاز به مطالعات اساسی پارامترهای مکانیکی و فیزیکی محصول و ماشین دارد. در این خصوص شناخت خصوصیات فیزیکی محصول از قبیل قطر، رطوبت، جرم مخصوص، جرم واحد طول، و خصوصیات مکانیکی برش محصول از قبیل حداکثر نیروی برش، مقاومت برش، انرژی مورد نیاز برای برش و انرژی ویژه برش اهمیت ویژه­ای دارد. در این تحقیق ساقة دو رقم نیشکر (Cp69 و Cp57) از مزارع تحقیقاتی کشت و صنعت امیرکبیر واقع در جنوب غربی خوزستان تهیه شد و پس از حمل با شرایط حفظ رطوبت، با دو نوع تیغة صاف و مضرس در سه سرعت 2/0، 5/0، و 35/1 متر بر دقیقه تحت برش شبه استاتیکی قرار گرفت. داده­ها به کمک نرم افزار آماری SPSS تحلیل شد. نتایج نشان داد که تأثیر رقم بر حداکثر نیروی برش ساقه طبق آزمون دانکن فاقد تفاوت معنی­داری اما بر مقاومت برشی در سطح احتمال 1 درصد، دارای اختلاف معنی­دار است؛ همچنین اثر تغییرات سرعت بر حداکثر نیروی برش در سطح احتمال 1 درصد و بر مقاومت برشی در سطح احتمال 5 درصد و تأثیر نوع تیغه (صاف و مضرس) در نیروی برش و مقاومت برشی در سطح احتمال 1 درصد معنی­دار است. نتایج نشان داد که افزایش سرعت از 2/0 تا 35/1 متر بر دقیقه خصوصاً در تیغۀ صاف بر بهبود عملکرد برش مؤثر است، اما تغییر سرعت از 5/0 به 35/1 متر بر دقیقه برای تیغۀ مضرس نه تنها به کاهش مقاومت برشی نمی­انجامد بلکه آن را نیز افزایش می­دهد. تیغة مضرس در سرعت­های پایین به دلیل نفوذ اولیۀ بهتر در پوستۀ ساقه و کاهش مرحلۀ فشردگی ساقه مقدار نیروی برشی کمتری نیاز دارد و متعاقب آن مصرف انرژی و مقاومت برشی <br /> می­شود.