طراحی، ساخت وارزیابی دستگاه سیلوکن ذرت علوفه ای در کیسه های پلاستیکی
چکیده
ذخیره و نگهداری ذرت علوفه ای در کیسه های پلاستیکی روشی جدید بوده که دارای مزیت هایی نسبت به روش سیلو کردن معمولی می باشد. از جمله مزیت های این روش می توان به ذخیره سازی و حمل و نقل آسان کیسه ها، مغذی تر بودن محتویات آنها و تلفات کم تر محصول اشاره کرد. سیلو کردن محصول در کیسه های پلاستیکی به صورت دستی کاری دشوار، وقت گیر و هزینه بر می باشد. لذا ساخت دستگاهی که بتواند این کار را به صورت خودکار انجام دهد، سودمند می باشد. برای طراحی چنین دستگاهی نیاز به دانستن برخی از خصوصیات محصول مانند ضرایب اصطکاک داخلی و خارجی، نیروی لازم جهت تراکم سازی، زاویه ی پایداری تخلیه شدگی می باشد. به این منظور ذرت علوفه ای تازه برداشت شده مورد آزمایش قرار گرفت. به منظور انجام آزمون فشرده سازی بر روی محصول، از دستگاه جامع کشش- فشار استفاده شد. مقدار جرم حجمی نهایی پس از فشرده سازی با توجه به نتایج بدست آمده از پژوهش های قبلی برای سیلوهای ذرت، بین 600 و 800 کیلوگرم بر متر مکعب در نظر گرفته شد. مدل های فابرود، سیتکی، موز و اُدگرتی بر مقادیر اندازه گیری شده فشار در مقابل تغییرات چگالی طی آزمون فشرده سازی برازش گردیدند و مدل فابرود به دلیل بالاتر بودن ضریب تبیین(r2) آن نسبت به سایر مدل ها و همچنین کمتر بودن مقدار خطا به عنوان مدل برتر انتخاب شد. طراحی دستگاه و قسمت های مختلف آن بر اساس نیازمندی های دستگاه و رعایت اصول مهندسی به منظور کارکرد مناسب آن انجام پذیرفت. در این تحقیق مهمترین معیارها در طراحی عبارت بودند از: 1- هزینه های طرح و اقتصادی بودن آن، 2- سادگی طرح و 3- امکان کارکرد آسان با آن توسط کاربر. طرح مذکور متشکل از چهار قسمت 1- مخزن، 2- مارپیچ جهت انتقال محصول به داخل کیسه، 3- محفظه کیسه با صفحه فشار دهنده و 4- ترمز تسمه ای بودند. ابعاد مخزن و دریچه ی خروجی آن بر اساس زاویه ی پایداری ذرت علوفه ای و اصطکاک داخلی و خارجی با استفاده از مدل جنیک (1974) طراحی گردید. مارپیچ دستگاه متناسب با ابعاد کیسه های مورد نظر انتخاب گردید. پس از ساخت، دستگاه ساخته شده مورد ارزیابی قرار گرفت. توان مصرفی نظری دستگاه که با استفاده از مدل رکوگلر و روابط فشرده سازی محصول محاسبه شده بود با توان مصرفی واقعی اندازه گیری شده، مقایسه گردید که توان واقعی حدود 25 درصد بیشتر از نظری بود. نتایج نشان داد که قسمت های مختلف دستگاه به درستی عمل نمود. جرم حجمی ذرت سیلوشده در کیسه ها حدود 700 کیلوگرم بر متر مکعب و عملکرد دستگاه 62/1 تن درساعت بدست آمد. مقدار کل هزینه به ازای هر کیلوگرم محصول سیلو شده برابر 394 ریال بدست آمد.