The Effect of Wear Rate of Cultivator Shares and Operating Speed on Draught Force Requirements

Yıl 2008, Cilt: 11 Sayı: 1, 82 - 88, 30.06.2008

Tayfun Korucu Selçuk Arslan

Öz

In this study, the effects of three cultivator share types (cultivator share, narrow share, triangle share) three wear rate of the shares (Y, A1, A2) and three operating speeds (2,1; 2,9; 6,8 km/h) on draught requirements were determined. Completely randomized block design was used with 3x3x3 factorial design between share type, wear level and operating speed to show the interaction effects on draught force with three replicates. Soil moisture contents and bulk densities at 0-10 cm and 10-20 cm were found to be 14 %-19 %, and 1,16 -1,21 g/cm3, respectively. Soil compaction was measured to be as high as the threshold level of 2 MPa for root development. The statistical analyses showed that the effects of share types, operating speed and wear rate on draught force were significant (p<0,01). It is shown that draught force decreased with increasing wear rate because of reduced contact area between soil and shares and increased with increasing operating speed. In addition, it was observed that the sufficient working depth could not be accomplished due to increasing wear rate, resulting in less smooth working depth.

Anahtar Kelimeler

Wear, operating speed, draught force.

Kültivatör Uç Demirlerinde Farklı Asınma Oranları ve Đlerleme Hızlarının Çeki Kuvvetine Etkisi

Öz

Bu çalısmada, üç farklı uç demiri tipi (kaz ayağı, dar uç demiri ve üçgen uçdemiri), üç asınma seviyesi (Y, A1 ve A2) ve üç traktör ilerleme hızının (2,1; 2,9; 6,8 km/h) çeki kuvvetine etkisi arastırılmıstır. Denemeler 3x3x3 faktöriyel deneme deseninde tesadüf parselleri planına göre üçer tekerrürlü olarak düzenlenmistir. Deneme alanında 0-10 cm ve 10-20 cm derinliklerde elde edilen nem içerikleri sırasıyla % 14 ve % 19, hacimsel kütle değerleri ise sırasıyla 1,16 ve 1,21 g/cm3 olarak bulunmustur. Çalısma derinliklerindeki toprak sıkısıklık seviyesinin bitki kök gelisimi için esik değer olan 2 MPa ile esdeğer olduğu belirlenmistir. Yapılan istatistiksel değerlendirmeler, farklı uç demiri tiplerinin, asınma oranlarının ve çalısma hızlarının çeki kuvveti üzerindeki etkisinin istatistiksel olarak (p<0,01) önemli olduğunu göstermistir. Buna göre temas alanının azalmasından dolayı çeki kuvveti değerinin asınma oranı ile ters orantılı, ilerleme hızı ile doğru orantılı olduğu tespit edilmistir. Ayrıca asınma arttıkça aletin toprağa yeterince batmadığı ve düzgün bir çalısma derinliği elde edilemediği belirlenmistir.

Anahtar Kelimeler

Asınma, ilerleme hızı, çeki kuvveti

Kaynakça

• Abbaspour-Gilandeh, Y., Khalilian, A., Alimardani, R., Keyhani, A. ve Sadati, S.H. 2005. Energy Saving with Variable-Depth Tillage. Southern Conservation Tillage Systems Conference, Clemson University, pp. 84-91.
• Akıncı, Đ. 1994. Traktör-Tarım Makinası Enerji Đliskilerinin Saptanması Đçin Bilgisayar Destekli Ölçme Sisteminin Gelistirilmesi ve Mekanizasyon Planlamasında Temel Đsletmecilik Verilerinin Belirlenmesi Üzerinde Bir Arastırma. ÇÜ. Fen Bil. Ens., Tarım Makinaları ABD, Doktora Tezi, 122s.
• Al-Janobi, A.A. ve Al-Suhaibani, S.A. 1998. Draft of Primary Tillage Implements in Sandy Loam Soil. American Society of Agricultural and Biological Engineers, 14(4): 343-348.
• Arvidsson, J., Keller T. ve Gustafsson, K. 2004. Specific Draught for Mouldboard Plough, Chisel Plough and Disc Harrow at Different Water Contents. Soil and Tillage Research, 79(2): 221-231.
• Craig, R.F. 1984 Soil Mechanics (Third Edition). Wokingham, England. Van Nostrand Reinhold (UK) Co. Ltd.
• Ferguson, S.A., Fielke J.M. ve Riley, T.W. 1994.Wear of Cultivator Shares in Abrasiv South Australian Soils. Extended Abstract., Second International Conference on Soil Dynamics, Silsoe College, Cranfield University, Bedford, United Kingdom, 31- 32.
• Fielke, J.M., Riley, T.W., Slatter M.G. ve Fitzpatric, R.W. 1993. Comparison of Tillage Forces and Wear Rates of Pressed and Cast Cultivator Shares. Soil and Tillage Research, 25(4) 317-328.
• Galancey, J.L., Upadhyaya, S.K., Chancellor W.J. ve Rumsey, J.W. 1996. Prediction of Agricultural Implement Draft Using an Instrumented Analog Tillage Tool. Soil and Tillage Research, 37(1): 47- 65.
• Görücü, S. 1998. A Field Method Based on Cone-Index Values for Prediction of Draught Force Requirements of Standard Tines with Different Rake Angles. ÇÜ. Fen Bil. Ens., Tarım Makinaları ABD, Yüksek Lisans Tezi, 78s.
• Karmakar, S. ve Kushwaha, R.L. 2005. CFD Simulation of Soil Forces on a Flat Tillage Tool. American Society of Agricultural and Biological Engineers. Paper number 051160.
• Korucu, T. 2002. Çukurova Bölgesinde Đkinci Ürün Mısırın Doğrudan Ekim Olanaklarının Arastırılması. ÇÜ. Fen Bil. Ens., Tarım Makinaları ABD, Doktora Tezi, 112s
• Metinoğlu, F., Çakmak, B., Balcı, Y. ve Ulusoy, M.E. 2006. Toprak Đsleme Alet ve Makinelerinde Đs Organlarının Asınmasının Yakıt, Güç ve Zaman Gereksinimi Üzerindeki Etkisi. Tarım Makinaları Bilimi Dergisi, 2 (2): 173-179.
• Natsis, A., Papadakis, G. ve Pitsilis, J. 1999. The Influence of Soil Type, Soil Water and Share Sharpness of a Mouldboard Plough on Energy Consumption, Rate of Work and Tillage Quality. Journal of Agricultural Engineering Research, 72(2): 171-176, ISSN 0021-8634.
• O’Callaghan, L.B. 1997. Wear Life and Tillage Force Performance of Pressed Steel Shares. Proceeding of the 3rd International Conference on Soil Dynamics (ICSD-III): 163-170, Tiberias, Israel.
• Par, B., ve Komaç, O. S. 1990. "Tarımsal Mekanizasyonda Ostenitik Mangan Çeliğinin Asınma Direncine Yüzey Basıncının Etkisi ", 4 th International Congress Mechanization and Energy in Agriculture: 803-813, Adana, Türkiye.
• Quirke, S., Scheffler O. ve Allen, C. 1988. An Evaluation of the Wear Beheviour of Metallic Materials Subjected to Soil Abrasion. Soil and Tillage Research, 11(1): 27-42.
• Sahu, R.K. ve Raheman H. 2006. An Approach for Draft Prediction of Combination Tillage Implements in Sandy Clay Loam Soil. Soil and Tillage Research. (in press).
• Say, S.M. 1995. Toprak Penetrasyon Direncinin Toprak Kosulları ile Değisiminin Belirlenmesi ve Matematiksel Modellerin Gelistirilmesi. ÇÜ. Fen Bil. Ens., Tarım Makinaları ABD, Yüksek Lisans Tezi, 109s.
• Taylor, H.M ve Gardner, H.R. 1963. Penetration of Cotton Seedlings Taproots as Đnfluenced by Bulk Density, Moisture Content and Strength of Soil. Soil Science, 96 (3):153-156.