دانلود تحقیق ماشین های برداشت پنبه

کمی بیش از 100 سال نمی گذرد که اولین ماشین برداشت پنبه ساخته شد و کشاورزان برای برداشت پنبه از آن اشتیاق نشان دادند.

طی این سالها انواع مختلفی از ماشینهای طراحی شددند و به ثبت رسیده اند که بعضی از آنها بدون شکل همین کار مطلوب امروزی را انجام می دهند.

اگرچه شماری از عوامل وجود دارند که از آن روز تا الان تغییر یافته اند.

یک کشاورز پنبه نسبتا زحمت زیادی را باید متحمل شود تا عمل برداشت پنبه را انجام دهد .

او به دنبال ماشینی است که از لحاظ تمیزی با دست چینی پنبه قابل مقایسه باشد و همزمان هیچ پنبه ای در ردیفها دیده نشود.

برداشت پنبه یکی از مشکل ترین برداشتهای مکانیکی در میان محصولات اصلی ماست.

غوزه های پنبه در بیشتر مناطق در یک زمان نمی رسند دست بشر قادر است از گیاه پنبه وش پنبه را جدا نماید بدون آنکه برگها از دست بروند یا شاخه ها و یا کل گیاه آسیب ببینند اما بسیار مشکل است که این کار را به صورت مکانیکی انجام داد.

انواع ماشینهای برداشت پنبه به دو دسته اند:
پنبه چین ها: سوزنهای چرخان که در داخل غوزه های باز می پیچند و به برگها و غوزه های باز نشده آسیب نمی رسانند.

غوزه چین ها: که غوزه ها را نیز از زمین برداشت می نماید.

پنبه چین
اگرچه غوزه چین هم نوعی از ماشین برداشت پنبه می باشد اما عمل برداشت آن با پنبه چین کاملا متفاوت است.

پنبه چین کاری همانند دست چینی پنبه را انجام می دهد که فقط دسته های وش از غوزه های باز شده بوته پنبه جدا می شوند.

انواع پنبه چین ها :
چهار روش برای دسته بندی پنبه چین ها وجود دارند.

1- نوع سوار شدن روی تراکتور
2- با تعداد ردیفهای برداشت
3- با ارتفاع طبلک برداشت
4- با نوع دوک مورد استفاده

واحدهای چیدن پنبه ممکن است روی یک تراکتور مثل یک وسیله تراکتور نصب شوند یا خودرو باشند.

تک ردیفه و دو ردیفه از هر دو نوع خودرو و تراکتور سوار موجود می باشند.

شکل 13-20 و 14-20 پنبه چین خودرو نشان داده شده در 13-20 دارای طبلک بلند است و بیست ردیف دوک در هر طبلک دارد.

برای برداشت انواع بلند پنبه مناسب است.

نوع کوتاه آن 14 ردیف دوک دارد که برای پنبه هایی با ارتفاع اندک مناسب است دو نوع عمومی دوک وجود دارد.

دوک دندانه باریک شونده که با سه یا چهار ردیف از دندانه های ماشینکاری شده مجهز شده است (شکل 15-20) و برای گرفتن و نگهداشتن الیاف پنبه طراحی شده است هنگامی که دسته کامل دور دوک پیچیده می شوند.

این دوک ها مرطوب می شوند تا وش پنبه را از کثیفی و پرز و صمغ پاک نمایند.

دوک های راست ممکن است فقط اندکی ریز باشند این نوع دوک مرطوب می شوند تا به الیاف پنبه کمک کنند که به دوک ها بچسبند بنابر این دسته ها می توانند دور دوک بپیچند درست هنگامی که از غوزه برداشته می شوند.

انواع دوکهای سوار :
دو روش عمده برای ترتیب قرارگیری دوک ها وجود دارد که طبلکی (استوانه ای) و تسمه زنجیری می باشند.

سوزنهای استوانه ای به این خاطر به این نام نامیده می شوند چون سوزنها روی یک استوانه مرتب می شوند یا مثل یک طبلک روی، آن قرار می گیرند.

سوزنها روی یک نوار سوار می شوند بالای هر کدام یک بازوی لنگ وجود دارد و یک یاتاقان که روی مسیر بادامکی حرکت می کند میله های پنبه چین طوری می چرخند که وقتی دوکها وارد بوته های پنبه می شوند فاصله بین هر ردیف سوزن از دریف دیگر 2/1 اینچ می باشد در این صورت فاصله افقی و عمودی آنها 2/1.1 اینچ می باشد استوانه های پنبه به صورت جفت کار می کنند هر استوانه در هر ردیف کاشت قرار دارد اما درست در مقابل همدیگر قرار ندارند که در شکل پایین دیده می شود.

استوانه میله های پنبه چین و سوزنها تقریبا در یک سرعت می چرخند که همان سرعت حرکت تراکتور در ردیفها می باشد.

سوزنها می توان در دو دنده تراکتور تنظیم نمود تا بچرخند که این سرعت از دنده اول تراکتور با سرعت 2000 دور در دقیقه تا دنده دوم 2700 دور در دقیقه تغییر می نماید.

حالت ایده آل برای چرخش استوانه طولی 60 دور در دقیقه و عقبی 79 دور در دقیقه می باشد.

بعضی از ماشینها در هر ردیف 20 سوزن در هر نوار دارند و بعضی تنها 12 یا 14 عدد دارند.

البته اینها فقط به حالت کوتاه و بلند تقسیم می شوند.

چون که تعداد سوزنها بین 12 تا 16 متغیر است.

بنابر این در هر ماشین چیزی حدود 600-360 سوزن داریم.

ترتیب سوزنهای ته زنجیری به این دلیل به این نام نامیده شده است که سوزنها به یک زنجیر بی انتها متصل شده اند .

هر نوار شامل 80 میله سوزن یا به یک نوار تخته های متصل می باشد که هر کدام شامل 16 تا می شوند که تقریبا صاف می باشند و در جمع 1280 سوزن می باشند.

نوار چیزی در حدود 3 دور در دقیقه حرکت می نماید عموما سوزنها از یک طرف بوته پنبه را در برمی گیرند اگر دو نوار سوزنها طراحی گردد که در مقابل همدیگر قرار داشته باشند بوته پنبه را از دو طرف در بر می گیرد.

یک عامل مرطوب کننده برای همه سوزنها به کار می رود.

آزمایشها نشان داده اند که عامل مرطوب کننده مثل یک پارچه روغنی کارایی ماشین را تا 2 تا 3 درصد نست به آب بالا می برد.

اینچنین کردن سوزنها باعث می شود پنبه از سوزنها چیده شده و سوزنها از انواع صمغها پاک بمانند و از کنده شدن پنبه از سوزنها جلوگیری می نمایند.

رها شدن پنبه از سوزنها : وقتی که سوزنهای دندانه ردیفی از بوته پنبه خارج شده که دور آنها پنبه پیچیده شده است آنها 180 درجه چرخیده و به داخل استوانه چرخانی می شوند که در آن دیسک پلاستیکی وجود دارد.

در آنها پنبه از سوزنها جدا می شوند.

پنبه به علت وجود سیستم هوا رسانی از سوزنها به راحتی جدا می شوند.

سوزنهای راست از گیاه جدا می شوند و با تسمه زنجیری به طرف مقابل حمل می شوند جایی که از بین نوارهای لخت کن گذشته اند جایی که پنبه را از آنها برداشته اند.

پنبه بوسیله هوا یا وسایل مکانیکی منتقل می شوند.

سیستم انتقال یا بالابرنده : یک فن که بالا و پشت واحدهای پنبه چین نصب شده اند پنبه را از نقطه رهایی مکیده و به سوی سبد پرتاب می نماید.

فن یک گذرگاه فرعی دارد که اجازه می دهد پنبه از قسمت موتور فن عبور نماید در نقطه خروجی، مستقیما به یک گذرگاه وارد می شود که پنبه را به داخل سبد هدایت می نماید ، اما هوا از توری خارج می شود .

اکثر خار و خاشاک به این شکل خارج می شوند.

سبد پنبه : این امکان وجود ندارد که سبد پنبه را به تراکتور سوار نمود بنابر این سبدهای بزرگ بالای واحدهای تواندهی یا برداشت پنبه نصب می شوند حجم سبد بین 500 تا 1200 پوند از پنبه دانه می باشد که سبد پر معمولا به داخل یک تریلی خالی میشوند که آن هم مجهز به یک واحد هیدرولیک می باشد.

عوامل تاثیر گذار روی پنبه چینها : عوامل زیادی تاثیر گذار به روی همه انواع غوزه چین های مکانیکی موجود می باشند چه از نظر مشخصات گیاهی و چه از لحاظ مکانیکی شامل آنها می شود.

کاربرد این عوامل در پنبه چین در بسیاری از موارد با غوزه چین متفاوت است.

خصوصیات و عوامل گیاهی : ماشین پنبه چینی هنگامی بالاترین بازدهی را دارست که پنبه دارای اندازه متوسط باشد هنگامی که پنبه های متوسط به داخل دستگاه می روند سوزنها بهتر درگیر می شوند تا هنگامی که از واریته شاخه بزرگ استفاده می کنیم.

پنبه چین این کار را بهتر از غوزه چین انجام می دهد و بوته های پنبه چیزی حدود 4 اینچ بالاتر از سطح زمین می باشند.

ماشین پنبه چینی برای واریته هایی با غوزه های باز و دسته هایی که کرکی و الیاف بلند مناسب است که بتوانند به خوبی به دور سوزنها پیچند و نگه داشته بشوند و همینطور همه حجم پنبه را از گیاه دریافت نمایند.

جدول بعد عملکرد پنبه چین را در برداشت چند واریته مختلف نشان می دهد کمترین بازده مربوط به شاخه های متراکم رشته های کوتاه و هیبرید می باشد.

شاخه های خیلی متراکم والیاف خیلی کوتاه هستند که سوزنها نمی توانند پنبه را بگیرند و بسیاری از آنها روی زمین ریخته می شود.

دو واریته پنبه ، سمت راست دارای کرک بلندتر و دیگری مقاومتر به باد و طوفان ودارای کرک کوتاهتری است .

برگ ریزی : جمع آوری برگها توسط ماشینهای مکانیکی برداشت باعث نقصان در کیفیت و درجه برداشت پنبه شده است.

بعد از انجام آزمایشات فراوان از سه دهه گذشته پیشنهاد می شود تا از انواع پنبه ای که برگهای افتاده بلند دارند ، استفاده گردد تا بتوان حجم ضایعات را کاهش داد.

پیشنهادات زیادی برای برداشت مکانیکی برگهای سبز پنبه شده است.

اما بخاطر اینکه کرکهای روی بخشهایی از برگها نمی باشد نمی توان آن را مورد استفاده قرار داد.

قسمتهای خشک برگ بسیار راحتر می ریزند چون الیاف بسیار ترد و شکننده می شوند و از غوزه جدا می شوند.

علف کش های شیمیایی هم زیاد مناسب نیستند چون این ماده به سرعت برگها را می خشکاند و به سلولهای عرضی فرصت کافی نمی دهد.

که بنابر این همان روش مکانیکی بهتر می باشد.

اگرچه در بعضی از مناطق این روش بعد از لخت کردن زمین استفاده می شود.

عوامل مکانیکی : عملکرد این پنبه چین موثر از توجه در نگهداری و استفاده در کار می باشد حجم درستی از آب جهت مرطوب کردن بالشتک های تا اینکه سوزنها را تمیز و مرطوب نگه دارند بشقابهای فشار باید با شرایط گیاهی مناسب خود نصب شوند.

پنبه گیرها باید درست و دقیق نصب شوند تا پنبه را به درستی برداشت نمایند.

شرایط سوزنها و انگشتی ها و دندانه ها هر دو باید به تناوب بازرسی شوند.

سوزنهای خراب شده یا فرسوده باید تعویض شوند.

سیستم بالا برنده باید را دقت نمود تا از چسبندگی و توقف و نقصان در پنبه جلوگیری شود.

شکل بعد یک پنبه چین را نشان می دهد که برداشت مناسبی انجام می دهد.

عوامل کشت : مقداری برآمدگی روی پایه گیاه و زمینهای بدون علف هرز بسیار مناسب پنبه چین و غوزه چین می باشد.

ردیف ها برای پنبه چینهای چند ردیفه باید مناسب باشد.

ضخامت متعادل و ردیفهای یک اندازه کمک به بهره برداری مناسب می نمایند.

عوامل ماشینی برداشت پنبه : داده های جدول بالا و گراف شکل بعد حجم پنبه ای را که روی زمین ریخته شده است یا روی گیاه باقی مانده است که بستگی به واریته پنبه دارد.

بعضی از انواع پنبه به دلایل ریزش طبیعی پنبه است و بعضی بوسیله باد ریخته می شوند.

تحت بعضی از شرایط حجم ریخته شده روی زمین توسط ماشین برداشتی که مورد استفاده واقع شده است ممکن است مناسب استفاده نباشند.

یک ماشین که از مقداری نوارهای شکاف دار تشکیل شده است می تواند پنبه ریخته شده روی زمین را جمع نماید.

شکل بعد نشان می دهد که این نوارهایی که باز و بسته می شوند چگونه پنبه را از روی زمین جمع نمایند.

البته چندین روش دیگر نیز برای جمع آوری پنبه می باشد.

انواعی دیگر از نوارهای شانه ای استفاده می نمایند.

بقیه یک چرخهای انگشتی لاستیکی و پاک کننده هایی برای تمیز کردن و تلنگر آهسته ای برای افتادن دسته پنبه روی سوزنهای برداشت می باشد.

عوامل گوناگون دیگر : یک اپراتور با احتیاط و ماهر در بهره وری بیشتر از ماشین برداشت پنبه بسیار موثر است.

اپراتور باید دستورات استفاده از ماشین را به دقت مطالعه نماید و نحوه اجرای آن را یاد بگیرد تا بتواند قسمتهای مختلف آنرا شناسایی نماید.

ساز و کارهای دلخواه به یک سرویس کار نیاز دارد تا به اجزای ماشین توجه نماید.

اما اپراتور به استفاده درست از ماشین نیاز دارد تا بهترین عملکرد را داشته باشد.

برای مقایسه بین پنبه چین و غوزه چین ناچاریم به معرفی غوزه چین بپردازیم : غوزه چین اولین ماشین غوزه چین ((stirpper در سال 1914 شمال غربی تگزاس به کار گرفته شد که از میخهای چوبی در آن استفاده شده بود.

انواع غوزه چین : عمدتا از لحاظ ابزار برداشت طبقه بندی می شوند مثل رولر تک میله ای ، رولر دو میله ای رولر پارویی یا لاستیک دوبل و انواع شانه ای و چند انگشتی ماشین هایی که رولر تک میله ای دارند در مقابل یک نوار برداشت ساکن یک انتقال در یک صرف دارند ابزار انتقال مممکن شامل یک سری از طبلکها باشد یا اهرم انتقال داشته باشد .

عوامل تاثیر گذار در غوزه چین : همانطور که غوزه چین بود از عوامل تاثیر گذار روی پنبه چین ها می توان به خواص گیاه، عوامل مکانیکی و عوامل فرهنگی، و همینطور عوامل گوناگون دیگری دارد .

خواص گیاهی : برداشت شمار زیادی از واریته های مختلف پنبه نشان داده است که نوع دلخواه روی غوزه چین های پنبه نسبتا دارای گره های کوتاه و شاخ میوه ای در حدود 6 تا 15 اینچ در طول که از 3 فوت در ارتفاع کمتر می باشند.

همینطور دارای غوزه ای با مقاومت سخت هستند.

آنهایی که مقاوت بالایی دارند معمولا خیلی کرکی نیستند و به صورت محکم درون غوزه جا گرفته اند.

غوزه های کرکی و شل و ول معمولا زود بریده می شوند و بین شاخه نگهداری می شوند بنابر این به داخل کشیده می شوند و از بین می روند.

ضخامت بوته در یک ردیف : شکل بعد نشان می دهد که بوته های که متراکم تر کاشته شده اند در ابعاد کوچکتر می باشند.

اندام کوتاهتر دارند نسبت به آنهایی که بازتر کاشته می شوند بلند نیستند.

اطلاعات موجود در جدول زیر نشان می دهد استفاده از غوزه چین در کشت تراکم مناسبتر است.

معمولا جمعیت گیاهان در هر هکتار بین 30000 تا 40.000 می باشد تا تلفات حاصل از برداشت را توسط غوزه چین کمتر نماید.

عوامل کشت : وقتی پنبه به صورت مکانیکی برداشت شد.

کشتهای مختلفی باید انجام گیرد و همینطور کف زمین را تمیز نمود.

در آخرین کشت ارتفاع خاک باید 1 تا 2 اینچ بالاتر از پایه گیاه باشد این کمک می کند که باد برگها و خاشاک حاصله از گیاه را در میان ردیفها بریزد هر طور شده باید از رشد علفهای هرز و پیچکها و … در مزرعه جلوگیری نمود.

بعضی از علفهای هرز بسیار سخت از بین می روند و اگر ادامه یابند مقدار زیادی از عملکرد مزرعه را از بین می برند.

انگشتیها یا بلند کننده شاخه ها : کار اصلی این انگشتیها در جلو ماشین این است که به زیر بلغزند و شاخه ها و غوزه های پایینی را بلند نمایند و همچنین خالی کردن غوزه های نزدیک زمین از کارهای آن است.

باید نزدیک به سطح زمین باشند ولی نباید بیش از 5 تا 10 درجه زاویه بیشتری داشته باشند.

باید تا حدی انعطاف پذیر باشند که بتوانند گیاهان با ساقه های سنگین و بزرگ را بردارند.

طراحی واحد برداشت : طراحی و نوع واحد برداشت مهمترین عامل مکانیکی جهت نفوذ غوزه چین می باشد.

وقتی که یک غلتک روی یک طرف از گیاه استفاده می شود نوار ثابت از طرف مقابل آن می باشد.

پنبه باید به طرف یک میله انتقال حرکت داده شود که در نزدیکی غلتک است.

میله می تواند طوری تنظیم شود که فضایی را بین غلتک و میله فراهم نماید و میله برای برداشت پنبه باید مناسب اندازه گیاه باشد.

شکل زیر نشان می دهد یک طبلک جهت تمیز کردن خار و خاشاک بالای غلتک نصب شده است.

وقتی که غلتک فولادی دوبل استفاده می شود یک کانال انتقال روی هر طرف گیاه بدست می آید یکی از غلتکهای برداشت معمولا زیر بار فنر می باشد و می تواند طوری نصب شود که فضایی بین چند غلتک موجود باشد چیزی حدود 8/3 تا 4/3 اما باید تا 1 اینچ بتواند بیشترین فضا را برای باربرداری بدست دهد.

وقتی که غلتکهای چرخنده به سمت بالا می چرخند گیاه را به سمت بالا می آورند در اینجا یک کشش قابل توجه روی گیاه بوجود می آید.

اگر گیاه دارای سیستم ریشه منا سبی نباشد از زمین خارج می شود.

برای بی اثر کردن این کشش به سمت بالا غلتکهای قابل توان دهی می باشند که شمارنده را روی غلتکهای غوزه چین می چرخاند تا از خارج شدن گیاه از زمین جلوگیری نماید .

این غلتکها ممکن است زیر غلتکهای غوزه چین نصب شوند.

در نوع انگشتی طول انگشتیها حدود 61 تا 2/91 سانتیمتر است و با زایه ای حدود 10 تا 15 درجه نسبت به سطح زمین قرار گرفته اند .

غالبا از یک چرخ و فلک انگشتی دار که در انتهای عقب انگشتیهای جدا کننده به طرف سیستم بالابر استفاده می شود .

در موقع کار ، در حالی که غوزه چین به طرف جلو حرکت می کند ، انگشتیهای غوزه چین از میان ساقه های بوته پنبه عبور می کنند و آنها را به طرف بالا شانه می زنند .

تمام قسمتهای بوته پنبه باید از میان فاصله کم بین انگشتیها عبور کنند .

از یک غوزه چین انگشتی دار عریض یکپارچه می توان برای برداشت کشت درهم استفاده نمود .

گرچه اصولا غوزه چینهای انگشتی دار برای برداشت ردیفهای کم فاصله پنبه طراحی شده اند ، اما از آنها می توان در مناطق خشک با عملکرد پایین ، برای برداشت ردیفهای کشت تک ردیفه استفاده نمود .

اهمیت اقتصادی برداشت پنبه : 1500-1200 پوند پنبه دانه لازم است تا بتواند 500 پوند کرک پنبه تولید نمود.

میانگین قیمتی که برای 100 پوند دانه پنبه پرداخت می شود قیمت وش پنبه و شرایط عمومی اقتصاد یک روستا را متحول خواهد نمود.

حجم لازم برای تولید پنبه با توجه به واریته شرایط زمین و نوع ماشین متفاوت خواهد بود.

برداشت مکانیکی مواد خارجی بیشتری را نسبت به دست چینی در گیر کار می نماید .

نمودار بالا حالتهای مختلف بازار را در واریته های مختلف نشان می دهد .این نمودار به دقت نشان می دهد که قیمتها چگونه به دلیل واریته ها افت می نمایند .

و به همین خاطر در مناطقی که عموما غوزه چینی می کنند تا پنبه چینی دارای قیمتهای متفاوتی با هم می باشند.

درصد تولیدوزن دانه های پنبه جمع آوری شده در هر 500 lb دسته پنبهدست چینی371350برداشت با دست بدون چیدن261920غوزه چینی ماشینی232170پنبه چینی ماشینی361390