طراحی، ساخت و ارزیابی دستگاه قطعه ساز یونجه به منظور دست یابی به دانسیته بهینه در بسته بندی

به علت کاستن هزینه حمل و انبارداری، دستیابی به بسته هایی با تراکم بالا در روند بسته بندی علوفه، همواره مورد نظر بوده است. در این تحقیق دست یابی به دانسیته بهینه در بسته بندی، از طریق قطعه سازی علوفه قبل از عملیات بسته بندی مورد توجه قرار گرفت. مناسبترین دانسیته بسته های یونجه با توجه به نتایج بدست آمده در تحقیقات قبلی در بررسی ماندگاری بسته ها برحسب مقدار رطوبت و چگالی حجمی بسته ها در نظر گرفته شد. در این روش با استفاده از قطعه سازی ساقه های یونجه چیده شده، بیشینه نیروی تراکم سازی در ماشین های بسته بند کاهش یافته که امکان دست یابی به ایجاد بسته هایی با دانسیته بالاتر را فراهم می سازد. به همین منظور یک دستگاه قطعه ساز علوفه از نوع سیلندری با دو تیغه برش طراحی، ساخت و ارزیابی شد. طراحی این دستگاه به نحوی انجام گردید که حتی الامکان از آن به عنوان واحدی مجزا و قابل نصب روی ماشین های برداشت یونجه از نوع سواتر استفاده شود. بنابراین لازم گردید ابتدا یک نمونه آزمایشی ساخته و توان مصرفی اندازه گیری شود. پس از ساخت، ارزیابی به صورت ایستگاهی انجام گردید که توان و انرژی مصرفی جهت بکار انداختن دستگاه و افت محصول اندازه گیری شد. آزمایشات در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تکرار انجام گردید. در ارزیابی دستگاه، نسبت وزنی مقدار ریزش شده ناشی از برش توسط دستگاه، به وزن اولیه نمونه ها به عنوان معیاری از افت محصول ناشی از کاربرد دستگاه قطعه ساز در نظر گرفته شد. طبق نتایج آزمایشات، با افزایش سرعت سیلندر دستگاه قطعه-ساز در سه مرحله، قطعاتی به ترتیب به طول متوسط 35 ، 24 و 15 سانتی متر به دست آمد که با تخمین اولیه در طراحی دستگاه کاملا همخوانی داشت. توان مصرفی با اندازه گیری شدت جریان برق مصرفی در هر مرحله محاسبه گردید. طبق نتایج بدست آمده با کاهش طول قطعات و یا به عبارتی با افزایش دور سیلندر قطعه ساز توان مصرفی افزایش یافت. نتایج تجزیه واریانس داده ها اختلاف معنی داری را بین تیمارهای آزمایشی نشان نداد که احتمالا به علت اختلاف ناچیز محدوده سرعت کاری دستگاه بوده است. جهت تعیین چگونگی استفاده از دستگاه ساخته شده، تعیین برخی خواص مکانیکی و رئولوژیکی محصول ذکر شده لازم بود. به این منظور، آزمایش فشردگی به صورت محصور در سطح رطوبتی حدود 20% بر اساس وزن تر، در چهار سطح طولی 25، 33، 50 و 100% طول اولیه ساقه های یونجه از رقم همدانی در چین سوم، به ارتفاع تقریبی 70 سانتی متر و با سه تکرار، در قالب طرح کاملا تصادفی انجام شد. در این آزمایش تأثیر طول قطعات بر مقدار نیروهای تراکم سازی و زمان های آسایش تنش برای دست یابی به دانسیته بهینه (150 کیلوگرم بر مترمکعب) بررسی شد. نتایج آزمایشات نشان داد که نیروی تراکم سازی با کاهش طول یونجه قطعه شده افزایش داشت واختلاف آنها در سطح احتمال 1% معنی دار بود اما تأثیر طول قطعات در زمان های آسایش تنش معنی دار نبود. مدل ماکسول (رابطه تنش با زمان کاهش تنش برای محصولات ویسکوالاستیک) بر مقادیر اندازه گیری شده طی آزمایش فشرده سازی با ضریب تبیین 99 درصد برازش شد و ضرایب ثابت برای نمونه های یونجه بدست آمد.