Addition of Hashbay (Haşbay) System to Inline Type Square Baler and Strength Analysis of Cutting Blades

Year 2023, Volume: 5 Issue: 1-2, 1 - 8, 31.12.2023

Soner Duran Selim Çetin Derya Kılıç Ali Ergan Sertaç Coşman Ahmet Uyumaz

Abstract

Baling is a process that used during harvesting phase in agricultural sector, ensures the storage of forage crops and grain at the level that will be least affected by weather conditions. Balers can be divided into two types as square balers and round balers. In this study, an Inline Type Square Baler (KE520) was developed by adding the hashbay system to our existing technology square baler. Animals consume more finely chopped crops using the hashbay system, and productivity is increased. The need for a separate machine for finely chopping the crops is eliminated with the hashbay system. Field trials of the produced machine were carried out successfully in Burdur and its surroundings, Konya and Aydın. In addition, one of the biggest problems is the damage of cutting blades. Therefore, cutting blades having St37, St44, stainless steel and 5630 stell material were modelled using Ansys program and static strength analysis was carried out with different pressures. The static strength analysis of the cutting blades that are used in the machine having hashbay system was made with Ansys Workbench program. It was seen that stress and total deformation values increased with the increase of applied pressure on cutting blades.

Keywords

Bale, Square Baler, Hashbay System, Blade

Supporting Institution

Sanayi ve Teknoloji Bakanlığı

Thanks

Bu çalışma ve proje Sanayi ve Teknoloji Bakanlığı tarafından Ar-Ge faaliyetleri 5746 sayılı kanun kapsamında desteklenmiştir. Yazarlar Sanayi ve Teknoloji Bakanlığı’na teşekkür eder.

İnline Tip Kare Balya Makinesine Haşbay Sisteminin Eklenmesi ve Kesici Bıçakların Mukavemet Analizi

Abstract

Tarım sektöründe hasat aşamasında kullanılan balyalama, hava koşullarından en az etkilenecek düzeyde yem bitkileri ve hububat saplarının depolanmasını sağlayan bir işlemdir. Balya makineleri kare balya ve yuvarlak balya makineleri olarak iki tipe ayrılabilir. Bu çalışmada mevcut teknolojideki kare balya makinesine opsiyonel şekilde adapte edilebilen haşbay sistemi eklenerek Inline Tip Kare Balya Makinesi (KE520) geliştirilmiştir. Haşbay sistemi kullanılarak daha ince kıyılan mahsulleri hayvanlar daha rahat tüketmekte, verimlilik arttırılmaktadır. Haşbay sistemi ile mahsullerin ince kıyılması için ayrı bir makineye olan ihtiyaç ortadan kaldırılmaktadır. Üretilen makinenin saha denemeleri Burdur ve çevresinde, Konya ve Aydın’da başarılı bir şekilde gerçekleştirilmiştir. Bununla birlikte haşbay sistemine sahip makinede en büyük problemlerden biri olan kesici bıçakların hasar görmesidir. Bu amaçla St37, St44, AISI 304 ve AISI 5630 kalite çelik malzemesine sahip kesici bıçaklar Ansys programında modellenmiş, farklı basınçlar ile statik mukavemet analizi gerçekleştirilmiştir. Haşbay sistemine makinede kullanılan kesici bıçakların mukavemet analizi Ansys Workbench programı ile yapılmıştır. Kesici bıçaklar üzerine uygulanan basınç arttıkça
gerilme ve toplam deformasyon değerlerinin arttığı görülmüştür.

Keywords

Balya, Kare Balya Makinesi, Haşbay Sistemi, Bıçak

Supporting Institution

Sanayi ve Teknoloji Bakanlığı

Thanks

Bu çalışma ve proje Sanayi ve Teknoloji Bakanlığı tarafından Ar-Ge faaliyetleri 5746 sayılı kanun kapsamında desteklenmiştir. Yazarlar Sanayi ve Teknoloji Bakanlığı’na teşekkür eder.

References

• AISI 304 1.4301, Erişim Tarihi: 26 Mart 2023, https://bircelik.com/tr/kategori/304-1-4301-
• Aminzadeha, A., Parvizi, A., Moradi M., (2020). Multi-objective topology optimization of deep drawing dissimilar tailor laser welded blanks; experimental and finite element investigation. Optics and Laser Technology, 125, 106029.
• AMS 5630 | Steel, Corrosion-Resistant, Bars, Wire, and Forgings, Erişim Tarihi: 26 Mart 2023, https://titanium.com/ams-5630-specification/
• Arslan, S., Aydın, İ., (2015). Küçük Tarım İşletmeleri İçin Basit Bir Önden Asılır Tip Çatallı Yükleyici. KSÜ Doğa Bil. Derg., 18(2):40-51.
• Bautagung, G., & Pöllinger, A. (2003). 63 Stallbau-Stallklima-Tierhaltung in biologischen Betrieben-Genehmigungsverfahren Bundesanstalt für alpenländische Landwirtschaft Gumpenstein, A-8952 Irdning Vergleich unterschiedlicher Heutrocknungsverfahren.
• Cerruto, E., Manetto, G., Santoro, F., & Pascuzzi, S. (2018). Operator Dermal Exposure to Pesticides in Tomato and Strawberry Greenhouses from Hand-Held Sprayers. Sustainability, 10, 2273; doi:10.3390/su10072273.
• Çelik, H.K., Topakcı, M., Yılmaz, D., Akıncı , İ., (2007). Çizelin Yapısal ve İşlevsel Elemanlarında Sonlu Elemanlar Yöntemi İle Mukavemet Analizi. Tarım Makineleri Bilimi Dergisi, 3,(2), 111-116.
• Data Table for:Carbon Steel:St44-2, Erişim Tarihi:26 Mart 2023, https:// www.steelss.com/Carbon-steel/st44-2-.html
• Defence metal, AISI 440C (1.4125),Erişim Tarihi: 26 Mart 2023, https://www.defencemetal.com/aisi-440c-1-4125-2/
• Duran, S., Coşkun, Y., Kılıç, D., Uyumaz, A., Zengin, B., (2021). Determination of the Load Applied to Bale Wrapping Machine Rotary Arm and Performing of Design Optimization, Engineering Perspective, 1(4):110-114.
• D’Amours, L., Savoie, P., S.(2005). Density profile of herbage silage in bunker silos. E library. Asabe.Org. Paper number 051051, 2005 ASAE Annual Meeting, doi: 10.13031/2013.19791.
• Gere, J.M., Goodno, B.J., (2014). Mukavemet. Nobel akademik Yayıncılık, Çevirmen: Okay, F., Sönmez, M., Kahraman, S., Özakça, M., Çuhadaroğlu, S.P., Özyazıcıoğlu, M., Ekmekyapar, T., Kahya, V., Cetişli, F., Özakça, M., Fırat, F.K.
• Guerrieri, A. S., Anifantis, A. S., Santoro, F., & Pascuzzi, S. (2019). Study of a large square baler with innovative technological systems that optimize the baling e_ectiveness. Agriculture (Switzerland), 9(5), 86. doi:10.3390/agriculture9050086.
• Korucu, S., Gök, K., Tümsek, M., Soy, G., Gök, A., (2019). Farklı Profillere Sahip Kirişlerde Meydana Gelen Eğilme Gerilmesi ve Sehim Miktarının Teorik ve Nümerik Yöntemler ile Analizi. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi. 21(62):469-482.
• Lüle, F., Koç, V., (2022). Tarım Makineleri İmalatında Kullanılan ST52 -ST37 ve Standart Dışı Çeliğinin Pin On Disk Aşınma Özelliklerinin Karşılaştırılması. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, S38, S. 191-197.
• Maguire, S., Godwin, R., O’Dogherty, M.J., Blackburn, K., (2007). A dynamic weighing system for determining individual square bale weights during harvesting. Biosystem Engineering, 98, 2, 138-145.
• Material data sheet, S275JR, Erişim Tarihi: 26 Mart 2023, https://steelnavigator. ovako.com/steel-grades/s275jr/
• Material data sheet steel grade, 30MnB5, Erişim Tarihi: 27 Mart 2023, https://steelnavigator.ovako.com › 30mnb5 › pdf
• Outokumpu Oyj., (2017). Handbook of Stainless Steel. Outokumpu Oyj Salmisaarenranta 11 00180 Helsinki, Finland.
• Pascuzzi, S., Blanco, I., Anifantis, A.S., Scarascia-Mugnozza, G., (2016). Hazards assessment and technical actions due to the production of pressured hydrogen within a pilot photovoltaic-electrolyser-fuel cell power system for agricultural equipment. Journal of Agricultural Engineering. XLVII:507, 88-93.
• Pascuzzi S, Santoro F., (2015). Exposure of farm workers to electromagnetic radiation from cellular network radio base stations situated on rural agricultural land. Int J Occup Saf Ergon. 21(3):351-8. doi: 10.1080/10803548.2015.1081774.
• Pascuzzi, Simone, Cerruto, E., & Manetto, G. (2017). Foliar spray deposition in a “tendone” vineyard as affected by airflow rate, volume rate and vegetative development. Crop Protection, 91, 34–48. doi:10.1016/j.cropro.2016.09.009
• Potter, M., Nash, W., (2019). Schaum’s Outline of Strength of Materials. Seventh Edition (Schaum’s Outlines) 7th Edition, McGraw Hill.
• Saman balyası, Erişim Tarihi: 26 Mayıs 2021, https://tr.wikipedia.org/wiki/Saman_balyası
• Selçuk, N., (2014). Toprak İşleme Tarım Makinelerinde Kullanılan 5630 Kalite Çeliğinin Aşınma Direncinin Değişik Yüzey Prosesleri İle İyileştirilmesi. Afyon Kocatepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 27,28,56,57.
• Shinners, K. J., Huenink, B. M., Muck, R. E., & Albrecht, K. A. (2009). Storage Characteristics of Large Round And Square Alfalfa Bales: Low-Moisture Wrapped Bales. Transactions of the ASABE, 52(2), 401–407.
• St44 S275JR Çelik Özellikleri, Erişim Tarihi:26 Mart 2023, https://www.chncelik.com.tr/st-44-s275jr-celik-ozellikleri/Steel Grades, Erişim Tarihi: 26 Mart 2023, https://www.steel-grades.com/Steel-Grades/Carbon-Steel/St44-2.html
• Şeflek, S., (2018). 1.5 m3 Hacimli Kendi Yürür Yem Karma ve Dağıtma Makinasının İmalatı ve İş Kalitesinin Belirlenmesi. Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi. 1, 10-14, 38.
• Taşkaya, S., (2017). St 37 Çeliğinin Ansys Programında Basınca Bağlı Olarak Mekanik Gerilmelerinin İncelemesi. The Journal of International Manufacturing and Production, Technologies. 39-46.
• Technical Data Sheet; Erişim Tarihi:26 Mart 2023 https://www.spacematdb.com/spacemat/manudatasheets/440c.pdf
• Tan, M., Temel, S., (2017). Doğu Anadolu Bölgesinin Farklı Ekolojilerinde Yetiştirilebilecek Ot ve Tohum Tipi Kinoa (Chenopodium quinoa Willd.) Genotiplerinin Belirlenmesi. Tübitak 1001 Projesi, Proje no:214O232.
• Tuğan, Ş., Ahlatçı, H., Türen, Y., Sun, Y., Özçelik, S., Gökalp, Y., Akkuş, A., Demirci, E., (2019). Effect of the Heat Treatment on the Severe Abrasive Wear Behavior of the 5630 Steel Anchor Used in Agricultural Area. UDCS’19 Fourth International Iron and Steel Symposium, 4-6 April, Karabük, 184-187p.
• Uğurluay, Ş., (2008). Çukurova Bölgesi’nde Bazı Sebzelerin Hasadında Teknik Başarıların Belirlenmesi ve Prototip Pırasa Hasat Makinası Geliştirilmesi. Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, 1,2,10,11,31,32, 135, 136.
• Uzun, O., Kayacan, R., (2019). Katı Atık Yükleme ve Taşıma Amaçlı Çok Fonksiyonlu Modüler Römorklu Araç Tasarımı. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 23,(3):687-700.
• Van Soest, P. J., Robertson, J. B., & Lewis, B. A. (1991). Methods for Dietary Fiber, Neutral Detergent Fiber, and Nonstarch Polysaccharides in Relation to Animal Nutrition. Journal of Dairy Science, 74(10), 3583–3597. doi:10.3168/jds.S0022-0302(91)78551-2.