دانلود تحقیق ماشین‌های برداشت غلات (کمباین)

ماشین‌های برداشت غلات (کمباین)
مکانیزاسیون در برداشت غلات، هدف دیرینه کشاورزان بوده است.

بریدن و کوبیدن دانه‌های ریز با دست پرزحمت بوده است.

آثار بکار بردن یک ارابه درو کن چرخ‌دار در سرزمین گل (فرانسه و بلژیک امروزی) پیدا شده است.

کمباین‌های اولیه، بردارنده خرمن‌کوب بودند که بوسیله قاطر کشیده می‌شوند (شکل1-3).

اولین خرمن‌کوب تمیزکن، در آمریکا در سال 1834 میلادی به ثبت رسی و با بازار عرضه شد.

سپس، خرمن‌کوب بوسیله موتورخانه یا تراکتور و یک تسمه تخت محرک، به حرکت درآمد.

شروع واقعی استفاده از کمباین به منظور برداشت، کوبیدن و تمیز کردن محصول، زمان بود که افرادی در امریکا امتیاز ساخت آن را بدست آوردند.

نام کمباین (یعنی توام) زمانی بوجود آمد که عملیات برداشت، خرمن‌کوبی و تمیز کردن محصول در یک ماشین واحد انجام گرفت.

کمباین‌های امروزی، ماشین‌هایی هستند که در شرایط مختلف مزرعه و محصول به منظور برداشت، کوبیدن، جداکردن و تمیز کردن تمام دانه‌ها بکار برده می‌شوند (شکل3-3).

آینده‌نگری در برداشت گندم بوسیله کمباین را نشان می‌دهد.

اگرچه انجام این عملیات برای ما غیرممکن به نظر می‌رسد، حدود یکصد سال پیش نیز ترکیب کلیه عملیات برداشت و خرمن‌کوبی در یک ماشین واحد دور از تصور بود در این فصل، کمباین و طرز کار آن تشریح خواهد شد.

انواع کمباین:
کمباین‌های جدید در اندازه‌های گوناگون وجود دارند: تکنولوژی جدید، ماشینی عرضه کرده که می‌تواند بسیاری از محصولات را در شرایط مزرعه برداشت کند.

کمباین‌ها به دو دسته مهم تقسیم می‌شوند:
1.

خودرو؛
2.

کششی.

یا می‌توان کمباین‌ها را به صورت زیر هم تقسیم‌بندی کرد:
1.

کمباین‌های متداول با سیستم استوانه کوبنده و کاه‌برهای جدا کننده؛
2.

کمباین‌های دوار (محوری) که برای کوبیدن و جدا کردن دانه و کاه، به جای کوبنده و کاه‌بر هوا، یک یا دو گردنده (روتور) دارد.

کمباین‌های خودرو:
تا قبل از اواخر دهه 1940، کمباین‌های خودرو در سطح وسیعی وجود نداشتند و البته یافتن ترکیب صحیح و مناسب قدرت موتور و انتقال قدرت، کار مشکلی بود.

امروزه توجهات به سمت این کمباین معطوف شده، چون دارای مزایای مشخصی نسبت به انواع کششی می‌باشد.

کمباین خودرو طوری تکامل یافته است که تقریباً واحدی کامل می‌باشد و قدرت مورد نیاز دستگاه‌های خود را تامین می‌کند و کل کار توسط یک نفر راننده دستگاه است و در قسمت مرتفع کمباین می‌نشیند، انجام می‌شود که دارای دید واضح و مستقیم بر کار می‌باشد و بوسیله قسمت‌های کنترل کننده‌ای که در دسترس اوست، با توجه به شرایط مزرعه می‌تواند عملیات کمباین را تغییر دهد.

مهمترین خطر برای راننده کمباین خودرو، گرد و خاک مداوم اطراف مجموعه در حال حرکت خواهد بود، که البته کمباین‌های جدید اطاق‌های مجهزی برای حفاظت از راننده دارند.

برای کنترل ارتفاع سر خوشه‌چین می‌توان یک وسیله حساس الکتریکی در زیر سکو سوار نمود تا در قسمت‌های بلند مزرعه، مانع فرو رفتن شانه برشی در داخل خاک شود و همچنین می‌تواند سر خوشه‌چین را در ارتفاع مشخصی نگه دارد.

جهت برداشت محصولات مختلف از کمباین‌های مختلفی استفاده می‌شود که بر اساس وسایل مخصوصی که در کماین بکار می‌رود، مشخص می‌گردند.

برای مثال، یک کمباین برنج (شکل4-3) مجهز به قسمت‌هایی است که با کمباین ذرت تفاوت دارد و ممکن است دارای چرخ‌های زنجیری (شکل4-3) و یا لاستیکی مخصوص باشد.

کمباین ذرت دارای سرخوشه‌چین جمع‌آوری کننده سویا مجهز است.

کمباین لوبیای خوراکی دارای وسایل مخصوص برای حذف گرد و خاک از لوبیا می‌باشد.

چنانچه لازم باشد، دانه‌های غلات یا بذر علف‌ها در داخل کیسه شوند، می‌توان از منضمات کیسه پر‌کن استفاده کرد.

اساس ساخت کمباین خودرو، این است که محصول به طور مستقیم در داخل کمباین حرکت کند و محصول بریده شده به مرکز سکو انقال یابد و به واحد خرمن‌کوب برسد (شکل5-3).

کمباین می‌تواند بدون اینکه بر روی محصولات حرکت کند، به کار برداشت محصول بپردازند که نه تنها به واسطه عدم عبور از روی محصولات برداشت نشده، باعث کاهش تلفات دانه می‌گردد، بلکه راننده می‌تواند قسمت‌های سبز مزرعه را برای برداشت دیرتر باقی بگذارد.

عرض کار کمباین‌های خودرو بین 8/1 تا 9 متر می‌باشد.

سرعت پیشروی در مزرعه بین 2 تا 4/6 کیلومتر در ساعت و در جاده بین 4 تا 21 کیلومتر در ساعت است.

کمباین‌های خودرو:
بر اساس محل استفاده به دو دسته کمباین‌های دشت و تپه تقسیم می‌شوند.

کمباین‌های دشت، مخصوص زمین‌های مسطح است و بوسیله یک اکسل محرک ثابت حمایت می‌گردد (شکل7-3).

و اگر در زمین‌های ناهموار و شیب‌دار کار کند، عمل جداسازی محصول با مشکل مواجه خواهد شد و در نتیجه باعث تلف شدن محصول می‌شود (شکل8-3).

کمباین‌های تپه‌ای:
به وسیله اکسل‌های لولایی حمایت می‌شوند.

واحدهای کوبنده، جداکننده و تمیز کننده آن بطور خودکار در شیب‌های 3 تا 45 درصد تراز می‌شوند (شکل9-3و 10-3) که باعث می‌شود عمل جدا کردن و تمیز کردن محصول با حداکثر بازدهی انجام گیرد.

سیستم‌های تراز برقی و هدرولیکی به طور توام، مکانیسم تراز خودکار کمباین را تشکیل می‌دهند.

سیلندرهای بزرگ هیدرولیکی (شکل) که به جدا کننده و اکسل‌ها متصل هستند، کلیه قسمت‌های کمباین به جز سکوی برش را تراز نگه می‌دارند.

اکسل عقب بر روی محوری لولای سوار شده و با شیب زمین تنظیم می‌شود.

سکو نیز روی محوری می‌چرخد و در حالت موازی با زمین قرار می‌گیرد (شکل11-3).

کمباین‌های کششی کمباین‌های کششی کوچک بوسیله محور تواندهی تراکتور و کمباین‌های بزرگتر بوسیله یک موتور کمکی که بر روی کمباین سوار شده است، به حرکت درمی‌آیند.

عرض سر خوشه‌چین در کمباین‌های کششی کوچکتر بین 2/1 تا 4/2 متر و در کمباین‌های بزرگتر بین 3 تا 6 متر می‌باشد.

تقسیم کننده‌ها در دو طرف شانه برش حدو 2/15 تا 9/22 سانتیمتر به عرض واقعی شانه برش می‌افزایند.

در کمباین‌های کششی سکوی برش به طرف راست یا چپ واحدهای کوبنده و جدا کننده متمایل است و از آنجا که کمباین توسط مالبندی به تراکتور متصل می‌شود، قرار گرفتن سکو بطور کناری (افست) ضروری می‌باشد (شکل12-3).

اعمال کمباین با توجه به اینکه هدف اصلی استفاده از کمباین، بدست آوردن دانه از محصول با حداقل دانه‌های صدمه دیده و حداقل تلفات می‌باشد، نیز دانه‌ها باید تمیز و عاری از خرده کاه و بقایای گیاهی باشد.

تمام کمباین‌ها 5 عمل اصلی زیر را انجام می‌دهند: برش و تغذیه (چیدن محصول سرپا، کندن و جدا کردن بلال ذرت از ساقع یا برداشت نوار محصول از سطح مزرعه)؛ کوبیدن (جدا کردن تک تک دانه‌ها از قسمت‌هایی از گیاه که دانه را دربر گرفته‌اند)؛ جدا کردن (جدا کردن دانه و خرده کاه از کاه و کلش)؛ تمیز کردن (تمیز کردن دانه از خرده کاه و سایر بقایای گیاهی)؛ جابجا کردن (انتقال دانه‌های تمیز و پس‌مانده‌ها)؛ (شکل14-3) برش و تغذیه دستگاهی که محصول را برش می‌دهد یا جمع می‌کند و آن را به دستگاه کوبنده کمباین ارسال می‌کند، به سرخوشه‌چین معروف است که به دو قسمت مجزا تقسیم می‌شود: قسمتی که محصول را بریده و جمع‌آوری می‌کند و شامل یک سکوی برش، یک سکوی بردارنده یا یک دماغه ذرت است.

قسمتی که محصول بریده شده یا جمع‌آوری شده را به دستگاه کوبنده کمباین ارسال می‌کند و شامل یک نقاله تغذیه می‌باشد.

در خوشه‌چین بوسیله یک محور به طول لولایی به کمباین متصل می‌شود، بوسیله سیلندرهای هیدرولیکی ارتفاع برش در خوشه‌چین تنظیم می‌شود که این ارتفاع معمولاً بین 5 تا 100 سانتیمتر تغییر می‌کند (شکل15-3).

سکوی برش کمباین‌ها بسته به نوع محصول به سکوی برش معمولی یا نقاله‌دار مجهز می‌باشند.

تفاوت سکوی نقاله‌دار با سکوی برش معمولی، تنها در تسمه نقاله بین شانه برش و هلیس می‌باشد که کار آن کمک به بلند کردن یا انتقال محصول به داخل کمباین است.

عرض سکوی برش بین 8/1 تا 1/9 متر است.

همانطوری که کمباین به جلو حرکت می‌کند، تقسیم کننده‌ها و ورقه‌های انتهایی ردیفی از محصول را جدا می‌کند.

چرخ فلک قسمتی از آن را جدا کرده و به طرف جلو شانه برش می‌فشارد.

در زمانی که محصول بوسیله چاقوی شانه برش بریده می‌شود، چرخ فلک به فشردن یا بلند کردن محصول به طرف هلیس سکو و قرار دادن محصول در مسیر آن ادامه می‌دهد.

هلیس مواد بریده شده را معمولاً‌ به طرف قسمت مرکزی سکو، یعنی جایی که نقاله تغذیه قرار دارد، هدایت می‌کند.

نقاله مواد را تحویل دستگاه کوبنده می‌دهد (شکل17-3).

تقسیم‌ کننده‌ها در دو طرف قسمت جلو، سکوی برش یک تقسیم کننده قرار دارد که کار آن، جدا کردن قسمتی از محصول سرپا است که باید دور شود.

تقسیم کننده‌ها ممکن است بلند یا کوتاه باشند.

چرخ فلک چرخ فلک، در بالای شانه برش سکو قرار دارد و قطر آن بین 6/101 تا 4/152 سانتیمتر است.

بسته به نوع محصول و کار در شرایط متفاوت دو نوع چرخ و فلک وجود دارد: جرخ و فلک پره‌ای که دارای چهار تا هشت عدد پره تخته‌ای یا فولادی هستند که بطور ثابت به بازوی شعاعی متصل‌اند.

این پره‌ها محصول را تا زمان درو سرپا نگه می‌دارند و سپس آن را در مسیر هلیس سکو قرار می‌دهند.

چرخ و فلک بردارنده که دارای تعداد زیادی انگشتی را دندانه فولادی فلزی هستند که به پره‌ها یا میله‌های چرخ فلک متصل شده‌اند (شکل21-3).

یک محرک خارج از مرکز، انگشتی‌های در حال چرخش را در وضعیت عمودی قرار می‌دهد.

چرخ و فلک‌های بردارنده بخصوص برای بلند کردن محصولات غلات خوابیده ودرهم پیچیده از قبیل برنج در جلو شانه برش بسیار موثرند.

در موقع کار انگشتی‌های چرخ فلک بردارند، به زیر محصول و داخل آن رفته، محصول را بلند می‌کنند.

این انگشتی‌ها بیشتر عمل جمع‌آوری محصول رسیده را انجام می‌دهند تا وارد کردن ضربه و انداختن آن در جلو هلیس.

پرده‌های چرخ و فلک‌های پره‌ای و انگشتی‌های چرخ فلک‌های بردارنده را می‌توان طوری تنظیم نمود که با زاویه‌ای مناسب داخل محصول شوند تا از خرد شدن محصول جلوگیری شده و محصول بطور یکنواخت به جلو هلیس سکو منتقل می‌شود.

سرعت چرخ و فلک‌ها، باید به گونه‌ای باشد که نسبت سرعت محیطی آنها به سرعت پیشروی کمباین 25/1 تا 5/1 باشد.

بطور کلی، دور در دقیقه چرخ و فلک باید کمی بیشتر از دور در دقیقه چرخ‌های جلو باشد.

برای برداشت محصولات که خیلی خوابیده‌اند، محور چرخ و فلک بردارنده باید کاملاً در جلو شانه برش قرار گیرد (غالباً از 23 تا 30 سانتیمتر) و چرخ و فلک آنقدر پایین بیاید که انگشتی‌های آن از فاصله 5 تا 5/7 سانتیمتری شانه برش عبور کنند.

برای برداشت محصولات خوابیده، کمباین همیشه باید در جهت خواب محصول حرکت کند.

در غیر اینصورت، ساقه‌هایش از بریده شدن توسط هلیس کشیده شده و ریزش دانه افزایش می‌یابد.

سرعت چرخ و فلک باید با شرایط محصول مطابقت کند.

این سرعت در بعضی از کمباین‌ها قابل تغییر است و راننده حداکثر کنترل را بر روی آن دارد.

محرک این نوع چرخ و فلک‌ها از نوع تسمه‌ای متغیر 7 و یا موتور هیدرولیکی است (شکل23-3و 24-3).

شانه برش شانه برش کمباین، بسیار شبیه به شانه برش دروگرهای شانه‌ای، بخصوص ساقه کوب‌ها ونوار سازهای خودروست (شکل25-3).

چاقو در شانه برش کمباین‌های مختلف بین 800 تا 1100 ضربه در دقیقه می‌زند.

چاقو یا تیغه‌های لبه دندانه‌دار مناسب درو و محصولات غلات هستند.

معمولاً نیاز به تیز شدن ندارند و از چاقوهای با تیغه لبه صاف زمانی که مقدار زیادی از محصول غله سبز باشد، استفاده می‌کنند.

چاقوی رفت و برگشتی بوسیله انگشتی‌هایی که به شاسی شانه برش متصل شده‌اند، حمایت می‌شوند.

گیره‌های چاقو، تیغه‌های چاقو را در نزدیکی لبه‌های برنده صفحات انگشتی نگه می‌دارند تا برش تمیز حاصل شود.

یک سر چاقو به دستگاه محرک رفت و برگشتی متصل می‌شود.

ارتفاع برش توسط اهرمی که در داخل اتاقک راننده است، تنظیم می‌شود.

ارتفاع برش معمولاً بین 5 تا 100 سانتیمتر بسته به شرایط محصول بالاتر از سطح زمین می‌باشد.

پایین آوردن شانه برش در موقع برداشت محصولات خوابیده باعث افزایش برداشت محصول می‌شود.

چاقو باید تیز باشد و به راحتی داخل انگشتی‌ها حرکت نماید تا عمل برش بطور صحیح انجام شود.

عدم حصول یک برش تمیز باعث می‌شود تا شانه برش محصول را بجود و پاره کند.

این عمل، محصول رسیده را به شدت تکان می‌دهد، دانه‌ها را خرد می‌کند و احتمالاً موجب تلفات زیاد محصول می‌گردد.

در محصولات خوابیده و بسیار درهم پیچیده از انگشتی‌های بلند کننده استفاده می‌شود.

این انگشتی‌ها مستقیماً در سطح خاک حرکت می‌کنند تا به زیر محصول بروند و آنرا بلند کنند (شکل28-3).

در سر خوشه‌چین‌هایی که دارای شانه برش شناور هستند، شانه برش بجای اینکه بطور محکم و غیرشناور به لبه جلو سرخوشه‌چین متصل شود، بطور آزاد در زیر سرخوشه‌چین کمباین متعلق است.

شانه برش توسط کفش‌های لغزنده و اتصالات مخصوص، خطوط تراز را دنبال می‌کند و محصول را تا ارتفاع 5/2 سانتیمتری برش می‌دهد.

وجود این ابزار، راننده را از تنظیم مداوم ارتفاع سرخوشه‌چین آسوده می‌کند.

کنترل خودکار ارتفاع برش در بعضی از سرخوشه‌چین‌ها، استاندارد و در بعضی دیگر اختیاری است (شکل29-3).

هلیس سکوی برش پس از درو محصول، چرخ و فلک محصول را به طرف عقب فشرده، درد کف سکو قرار می‌دهد.

در این قسمت پره‌های مارپیچی راست دست و چپ دست