طراحی و ساخت سیستم برش برای ماشین برداشت سورگوم شیرین

سورگوم گیاهی خودگشن، روزکوتاه، عمدتا یکساله و متعلق به گندمیان است. از لحاظ شکل ظاهری، شبیه گیاه ذرت خوشه ای با ارتفاعی حدود 3 متر و ضخامت ساقه 3-5/0 سانتی متر می باشد. این گیاه دارای انواع شیرین، علوفه ای، دانه ای و جاروئی است. نوع شیرین آن دارای ساقه ای شیرین مزه است که می تواند در تولید شکر مورد استفاده قرار گیرد. این گیاه بر روی پشته، بفاصله 10 سانتی متر و عمق 3 تا 4 سانتی متر و فاصله پشته های 75 سانتی متری توسط ردیفکار کاشته می شود. تا کنون ماشین برداشت خاصی در جهان برای این گیاه به بازار عرضه نشده ولی تحقیقات نسبتا کمی روی این ماشین برداشت در آمریکا صورت گرفته است. بدلیل اهمیت سالم ماندن ساقه گیاه پس از برداشت، جهت بالا بردن راندمان عصاره گیری، نمی توان از ماشینهای برداشت محصولات مشابه همچون چاپر ذرت یا چاپر نیشکر، استفاده نمود. در ایران عمل برداشت گیاه سورگوم شیرین بکمک داس صورت می گیرد. لذا در این پایان نامه سعی شده است تا سیستم برش مناسب برای ساقه این گیاه، طراحی و ساخته شود.با توجه به مشخصات ساقه های این گیاه، عمل برش بایستی با سرعت خطی 30-25 متر بر ثانیه انجام پذیرد. لذا سیستم برش ضربه ای (دورانی) برای برداشت این گیاه انتخاب گردید. این دستگاه دارای یک دیسک برشی بقطر 50 سانتی متر، دارای 4 تیغه برش (بطول 10، عرض 5 و ضخامت یک سانتی متر) بوده که 4 سانتی متر از طول تیغه ها خارجی از محیط دیسک برشی بوده و در جای خود کاملا آزاد می باشند. در اثر سرعت دورانی 889 دور بر دقیقه و سرعت خطی 27 متر بر ثانیه و نتیجتا نیروی گریز از مرکز ایجاد شده، عمل برش ساقه انجام می پذیرد.از کی موتور تکفاز دو خازنه با قدرت 1/1 کیلووات و دور 1420 دور بر دقیقه جهت راه اندازی سیستم استفاده شد که توسط تسمه و پولی (2 تسمه)، قدرت به شافت دیسک برشی انتقالی می یابد. شاسی این دستگاه طوری طراحی شده است که ارتفاع برش از سطح پشته (15 سانتی متری) تا 22 سانتی متر قابل تغییر باشد. سیستم، دارای 4 عدد چرخ بادی بقطر 38 سانتی متر بوده که می تواند در طرفین یک پشته در دو شیار مجاور، حرکت نماید. این سیستم دارای مکانیزم میله ای ساده ای جهت هدایت ساقه ای بریده شده به یک سمت می باشد.آزمون دستگاه با دو سری تیغه با زاویایی تیزی و 30 و 45 درجه بر روی دو نوع ساقه گلایل با قطرهای 5/1 و 1 و 5/0 سانتی متر و ساقه گیاه یوکا با قطرهای 3 و 5/2 سانتی متر انجام گرفت. نتایج حاکی از این است که سطح برش ساقه با زاویه تیزی 30 درجه نسبت به زاویه تیزی 45 درجه، بمراتب صاف تر و بدون شکستگی الیاف و آوندها می باشد و نفوذ تیغه در نوع زاویه 30 درجه، بسیار بهتر انجام می پذیرد (لازم به توضیح است بدلیل موجود نبودن گیاه سورگوم شیرین در زمستان در سطح مزرعه، از ساقه گلایل و یوکا که بترتیب دارای قطر ساقه کمتر و بیشتر نسبت به سورگوم شیرین است، استفاده شده است).