BA ÇUBUKLARINI PARÇALAMA MAK NALARINDA KULLANILAN FARKLI BIÇAK T PLER N N PARÇALAMA PERFORMANSINA ETK LER

Transkript

1 EGE ÜN VERS TES FEN B L MLER ENST TÜSÜ (YÜKSEK L SANS TEZ ) BA ÇUBUKLARINI PARÇALAMA MAK NALARINDA KULLANILAN FARKLI BIÇAK T PLER N N PARÇALAMA PERFORMANSINA ETK LER kbal DEREL Tez Dan man : Prof. Dr. Engin ÇAKIR Tar m Makinalar Anabilim Dal Bilim dal kodu : Sunu tarihi : Bornova ZM R 2009

2 ii

3 iii KABUL ve ONAY SAYFASI Say n kbal DEREL taraf ndan YÜKSEK L SANS TEZ olarak sunulan Ba Çubuklar n Parçalama Makinalar nda Kullan lan Farkl B çak Tiplerinin Parçalama Performans na Etkileri ba l kl bu çal ma E.Ü. Lisansüstü E itim ve Ö retim Yönetmeli i ile E.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü E itim ve Ö retim Yönergesi nin ilgili hükümleri uyar nca taraf m zdan de erlendirilerek savunmaya de er bulunmu ve 30 Eylül 2009 tarihinde yap lan tez savunma s nav nda aday oybirli i ile ba ar l bulunmu tur. Jüri Üyeleri: mza Jüri Ba kan : Prof.Dr. Engin ÇAKIR... Raportör Üye : Doç.Dr. Harun YALÇIN... Üye : Prof.Dr.Ahmet ALTIND L...

4 iv

5 v ÖZET BA ÇUBUKLARINI PARÇALAMA MAK NALARINDA KULLANILAN FARKLI BIÇAK T PLER N N PARÇALAMA PERFORMANSINA ETK LER DEREL, kbal Yüksek Lisans Tezi, Tar m Makinalar Bölümü Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Engin ÇAKIR Eylül 2009, 49 Sayfa Ülkemiz aç s ndan önemli bir potansiyel kaynak olan budanm bitkisel materyalin organik madde olarak yeniden topra a kazand r lmas nda, etkin bir ekilde parçalama oldukça önemlidir. Ülkemizde ba larda k budamas sonucunda ortaya ç kan asma çubuklar ya tarla kenarlar nda yakmak suretiyle ortadan kald r lmakta yada k aylar nda yakacak olarak de erlendirilmektedir. Yap lan ön ara t rmalarda, ülkemizde kullan lan sap parçalama makinalar n n genellikle yurt d nda imal edilmi makinalar n benzerleri oldu u ve üzerinde herhangi bir iyile tirme veya tasar ma gidilmedi i görülmü tür. Ülkemizde kullan lan sap parçalama makinalar çok yüksek devirli ( devir/dak) olup etkin bir parçalama sa lamamaktad r. Bu tez çal mas nda, ba larda budama sonras çubuklar n parçalanmas nda kullan lan sap parçalama makinalar n n farkl b çak tipleri ve rotor devirlerinde performans de erleri belirlenmi tir. Bu amaçla farkl ekil ve say daki b çaklara ve rotor devrine sahip ayn tip sap parçalama makinalar n n farkl h zlarda çubuk parçalamadaki ba ar s, yak t ve güç tüketimleri ölçülmü tür. Ara t rma sonuçlar na göre; makina ve h z, güç tüketiminde istatistiki olarak önemli bulunmu tur. En dü ük güç tüketimi 4,06 hp/m de eri ile prototip 1 makinas nda ölçülürken, geleneksel sap parçalama makinas n n, 1 ms -1 ilerleme h z nda 6,03 hp/m de eri ile en yüksek güç tüketimine sahip makina olarak

6 vi belirlenmi tir. Geleneksel makina özellikle 1 ms -1 parçalama zaman bulamad için parçalama yapamamaktad r. ilerleme h z nda yeterli Yak t tüketimi sonuçlar na göre, makina ve h z, istatistiki olarak önemli bulunmu tur. En dü ük yak t tüketimi 3,35 l/h.m ile prototip 2 de ölçülmü tür. Prototip 1 ise 4,11 l/h.m yak t tüketimine sahipken, geleneksel sap parçalama makinas 4,13 l/h.m ile en yüksek yak t tüketimine sahiptir. Ba budama art k miktarlar n n parsellerde 2 kg/m 2 den az olmas nedeniyle çubuk yo unlu unun makinalar n yak t ve güç tüketimlerine etkisinin olmad gözlemlenmi tir. Makinalar n çubuk parçalama etkinlikleri de istatistiki olarak önemli bulunmu tur. Yap lan ölçümler sonucunda 0-10 cm parçalama aral nda en yüksek parçalama miktar % ile prototip 1 sap parçalama makinas na aittir. Ba çubuklar nda 10 cm ve üzerinde parçalanm çubuk yo unlu unda (etkin bir parçalaman n yap lmad oran) en yo un parçalanm çubuk miktar % ile geleneksel sap parçalama makinas na ait oldu u belirlenmi tir. Anahtar sözcükler: Sap parçalama makinalar, Sap parçalama, ba budama çubuklar, birim güç tüketimi, birim yak t tüketimi

7 vii ABSTRACT THE EFFECTS OF DIFFERENT BLADES ON THE PERFORMANCE OF STALK CHOPPERS USED IN VINEYARD DEREL, kbal MSc in Agricultural Machinery Supervisor : Prof. Dr. Engin ÇAKIR September, 2009, 49 pages It is important to chop the stalks from pruned vineyard for gaining as an organic materials in the soil which could be very good potential source for Turkey. But, stalks from winter pruning are either burned to get rid of or used as a burning material in a stove in winter season in Turkey. According to the preliminary survey, it was found that all the stalk choppers used in Turkey are similar to the machines used in abroad. And it was also observed that there was found no improvement or new design made on the machines to increase the effectiveness of chopping. Stalk choppers in Turkey which are used increasingly for cutting residues in the field and the stalks from pruned fruit trees and vineyard to use as mulch materials in tillage operation have very high rotational speed ( rev/min) and do not have an efficient chopping performance. The objective of this project was to determine the cutting performance of different design of stalk cutters with different blade and rotational speed. For this purpose, cutting performance, power requirements, and feul consumptions of stalk choppers having different number of blades, blade design, and rotational speed were determined at different forward speeds. According to the results, machine type and forward speeds were found statistically significant for power requirements of the machines. The lowest unite

8 viii power requirement was found in prototype machine 1 as 4,06 hp/m while the highest unite power requirement of 6,03 hp/m was needed by conventional machine at 1 m s -1 forward speed. Conventional machine was not able to chop the stalks at 1 m s -1 forward speed due to high speed. According to statistical results of fuel consumpitons of the machines, machine type and forward speeds were found statistically significant for fuel consumptions of the machines. The lowest unite fuel consumption was found in prototype machine 2 as 3,35 l/h.m. The highest unite fuel consumption was found in conventional machine as 4,13 l/h.m, while prototype machine 1 required 4,11 l/h.m unite fuel consumption. The effect of stalk density on fuel consumpiton and power requirement of the machines was not found significant due to low stalk density (lower than 2 kg/m 2 ). The chopping effectiveness of the machines were found statistically significant. Prototype 1 had the highest chopping effectiveness in the range of 0-10 cm chopped stalk length with % 62.92, whereas, conventional machine could chop the stalk over 10 cm length (unwanted chopped stalk length) with % Keywords: Stalk choppers, stalk chopping, prunned vineyard stalks, unite power requirement, unite fuel consumpiton.

9 ix TE EKKÜR Tez çal mam öncesinde verdi i derslerle bir altyap olu turmam sa layan ve çal mam süresince yard mlar n esirgemeyen, vizyonumun geli mesine büyük katk lar olan de erli hocam Prof. Dr. Engin ÇAKIR a, tezimin deneme çal malar nda yard mlar n esirgemeyen say n hocam Dr. Behiç TEK N e, Ar. Gör. Ersin KARACABEY e, bu çal mamda katk s olan bütün bölüm personeline ve sürekli deste ini ald m aileme te ekkürü bir borç bilirim.

10 x

11 xi Ç NDEK LER Sayfa ÖZET...V ABSTRACT... V TE EKKÜR... X Ç NDEK LER... X EK LLER D Z N...X Ç ZELGELER D Z N... XV EKLER D Z N...XV 1.G R Ülkemizde Ba c l n Durumu Ülkemiz Ba c l n Dünya daki Yeri L TERATÜR ÖZET TEZ ÇALI MASININ AMACI MATERYAL VE YÖNTEM Materyal Geleneksel sap parçalama makinas Sap parçalama makinas prototip Sap parçalama makinas prototip 2...8

12 xii Deneme yap lan ba alan ve ba çe idi YÖNTEM Ba çubuklar n n nem ölçümü Deneme alan ndaki çubuk yo unlu u Güç tüketiminin belirlenmesi Torkmetre Kalibrasyonu Yak t tüketiminin belirlenmesi Yak t Ölçer Kalibrasyonu Çubuk Parçalama Etkinli inin Belirlenmesi Deneme Deseni ARA TIRMA SONUÇLARI Sap parçalama makinalar n n güç tüketimleri Sap parçalama makinalar n n yak t tüketimleri Çubuk yo unlu unun güç ve yak t tüketimine etkisi Makinalar n çubuk parçalama etkinlikleri SONUÇ VE ÖNER LER KAYNAKLAR D Z N EKLER ÖZGEÇM...50

13 xiii EK LLER D Z N ekil No Sayfa ekil 4.1. Geleneksel sap parçalama makinas....6 ekil 4.2. Geleneksel sap parçalama makinas na ait b çaklar n görünü ü...6 ekil 4.3. Sap parçalama makinas prototip ekil 4.4. Sap parçalama makinas protip 1 de kullan lan b çaklar...7 ekil 4.5. Sap parçalama makinas protip 1 e ait b çaklar n bilgisayar ortam nda görünü ü....8 ekil 4.6. Sap parçalama makinas prototip ekil 4.7. Sap parçalama makinas protip 2 deki b çaklar n görünü ü....9 ekil 4.8. Denemelerin yap ld ba daki çubuk yo unlu u...11 ekil 4.9. Denemede kullan lan tork ölçüm sistemi...12 ekil Tork ölçümlerinde kullan lan Digitech marka torkmetre...12 ekil Amfi...13 ekil Redüktör...13 ekil Redüktör kontrol ünitesi...13 ekil Torkmetre kalibrasyon düzeni...13 ekil Torkmetre kalibrasyon e risi...14 ekil Denemeler sras nda kullan lan Kracht marka yak t ölçer...14 ekil Yak t ölçüm sistemi...15

14 xiv EK LLER D Z N (Devam) ekil Deneme desenine göre ayr lm bloklar ekil 5.1 Geleneksel, Prototip 1, ve Prototip 2 sap parçalama makinalar n n 0.4 m s -1 h zda güç tüketim de erleri ekil 5.2. Geleneksel, Prototip 1, ve Prototip 2 sap parçalama makinalar n n 0.6 m s -1 h zda güç tüketim de erleri ekil 5.3. Geleneksel, Prototip 1, ve Prototip 2 sap parçalama makinalar n n 1 ms -1 h zda güç tüketim de erleri ekil 5.4. Geleneksel, Prototip 1, ve Prototip 2 sap parçalama makinalar n n 0.4, 0.6 ve 1 m s -1 ilerleme h zlar nda güç tüketim de erleri ekil 5.5. Farkl ilerleme h zlar n n güç tüketimi/i geni li ine etkisi ekil 5.6. Geleneksel, Prototip 1, ve Prototip 2 sap parçalama makinalar n n güç tüketimi/i geni li ine etkisi ekil 5.7. Geleneksel, Prototip 1, ve Prototip 2 sap parçalama makinalar n n 0.4, 0.6 ve 1 m s -1 ilerleme h zlar nda yak t tüketim de erleri ekil 5.8. Farkl ilerleme h zlar n n yak t tüketimi/i geni li ine etkisi ekil 5.9. Geleneksel, Prototip 1, ve Prototip 2 sap parçalama makinalar n n yak t tükletimi/i geni li ne etkisi ekil Çubuk yo unlu unun güç ve yak t tüketimine etkisi ekil Denemelerin yap ld ba s ra aras ekil5.12.sap parçalama makinalar n n a rl k esas na göre de erlendirildi indeki çubuk parçalama etkinlikleri ekil Sap parçalama makinalar n n yüzdesel parça adedi esas na göre çubuk parçalama etkinlikleri... 26

15 xv EK LLER D Z N (Devam) ekil Sap parçalama makinas prototip 1 taraf ndan parçalanm ba çubuklar...27 ekil Geleneksel sap parçalama makinas taraf ndan parçalanm ba çubuklar...28 ekil Geleneksel, prototip 1, prototip 2 sap parçalama makinalar n n 0-10 cm ve 10 cm ve üzeri parçalama etkinli i grafi i...29

16 xvi

17 xvii Ç ZELGELER D Z N Çizelge No Sayfa Çizelge 1.1. Ülkemiz ba c l n n alan yönünden bitkisel üretim içindeki yeri...2 Çizelge 1.2. Türkiye'nin bölgelere göre üretim alan, miktar ve birim alan verimi...2 Çizelge 4.1. Denemenin yap ld ba da uygulanan deneme deseni...16

18 xviii EKLER D Z N Ek No Sayfa Ek.1. Sap parçalama makinalar n n zaman ve yak t tüketimleri Ek.2. Sap parçalama makinalar n n yak t tüketimleri (ml/s) Ek.3. Sap parçalama makinalar n n h z ve yak t tüketimi ili kileri Ek.4. Sap parçalama makinalar n n farkl materyal yo unlu udnaki yak t ve güç tüketimleri Ek.5. Geleneksel sap parçalama makinas n n farkl ilerleme h zlar ndaki materyal yo unlu una ba l yak t ve güç tüketimleri Ek.6. Prototip 1 sap parçalama makinas n n farkl ilerleme h zlar ndaki materyal yo unlu una ba l yak t ve güç tüketimleri Ek.7. Prototip 2 sap parçalama makinas n n farkl ilerleme h zlar ndaki materyal yo unlu una ba l yak t ve güç tüketimleri Ek.8. Geleneksel sap parçalama makinas n n farkl ilerleme h zlar ndaki çubuk parçalama etkinlikleri Ek.9. Prototip 1 sap parçalama makinas n n farkl ilerleme h zlar ndaki çubuk parçalama etkinlikleri Ek.10. Prototip 2 sap parçalama makinas n n farkl ilerleme h zlar ndaki çubuk parçalama etkinlikleri Ek.11. Sap parçalama makinalar n n farkl ilerleme h zlardaki güç tüketim de erlerinin varyans analiz tablosu Ek.12. Sap parçalama makinalar n n farkl ilerleme h zlardaki yak t tüketim de erlerinin varyans analiz tablosu Ek.13. Sap parçalama makinalar n n farkl ilerleme h zlar nda 0-5 cm çubuk boyundaki sap parçalama etkinlik de erlerinin varyans analiz tablosu... 46

19 xix EKLER D Z N (Devam) Ek.14. Sap parçalama makinalar n n farkl ilerleme h zlar nda 5-10 cm çubuk boyundaki sap parçalama etkinlik de erlerinin varyans analiz tablosu...47 Ek.15. Sap parçalama makinalar n n farkl ilerleme h zlar nda >10 cm çubuk boyundaki sap parçalama etkinlik de erlerinin varyans analiz tablosu...48

20 xx

21 1 1 G R Türkiye ba c l k için elveri li iklim ku a üzerindedir. Asman n gen merkezi olmas n n yan s ra, son derece eski ve köklü ba c l k kültürüne sahiptir. 7-8 bin y l öncesine kadar uzanan bu kültür, ekolojik ko ullar n yaratt avantajlarla bütün bölgelerde yap labilmektedir. Birçok ara t r c n n ba c l n anavatan olarak belirtti i Anadolu da olu an bütün medeniyetler, ba c l k kültürüyle ya am lard r. (A. Alt ndi li, 1997) Dünya geneline ait istatistiki veriler, son y llarda ba sahalar nda büyük de i iklikler meydana geldi ini göstermektedir. Günümüzde 10 milyon hektar civar nda olan ba sahas ndan milyon ton kadar üzüm elde edildi i bilinmektedir. Ba c l k konusunda dünyada önde gelen ülkelerden birisi olan Türkiye de 2005 y l istatistiklerine göre hektar ba sahas bulundu u ve ton ya üzüm üretildi i kaydedilmi tir. Dünyada ba c l n yap labilece i en uygun enlem dereceleri aras nda yer alan ülkemizde yaln z A r ilinde ba c l k yap lmad, di er bütün illerimizde ba sahas na ve üzüm üretimine rastland bilinmektedir. ( lter ve Alt ndi li, 2007) Ba c l k, yo un i gücü girdisine gereksinim duyan ve bütün sene boyunca u ra gerektiren bir tar msal üretimdir. Ba larda uzun y llar üretim yap labilmesi nedeniyle, üretim mevsimi içinde uygulanan i lemler ileriki senelerde elde edilen verime do rudan etki etmektedir. Ülkemizde, ba c l k yap lan di er birçok ülkenin aksine makina i gücü yerine yo un insan i gücünün kullan lmas, ba alanlar ndan elde edilen verimin azalmas na yol açmaktad r. Ba lardan elde edilen verim ve kalitenin artt r lmas ; ba n ilk kurulu a amas ndan ba layarak toprak i leme, gübreleme, sulama, bitki koruma gibi tar msal i lemlerde, mekanizasyonun do ru ekilde uygulanmas ile sa lanabilir. (A. Gücüyen, 2007) Ege Bölgesi gerek ba c l k yap lan alan, gerekse üzüm üretimi yönünden di er bölgelerin büyük bir farkla önünde, ilk s rada yer almaktad r. Özellikle son y llarda modern ba c l k tekni i yönünden sa lanan geli melerin sonucu olarak dekara ortalama toplam verim 1000 kg n üzerine ç km durumdad r. Bu nedenle günümüzdeki ba c l n mekanizasyon düzeyinin belirlenmesinde Ege Bölgesi belirleyici örnek olarak al nabilir.

22 2 1.1 Ülkemizde Ba c l n Durumu TÜ K in 2009 y l de erlerine göre bitkisel üretim için kullan lan alan ha olup, bu alan n %12.32 si üzerinde bahçe bitkileri tar m yap lmaktad r. Bu de erlere göre, bitkisel üretimin yap ld alanlar n %21.97 si; bahçe bitkileri tar m yap lan alanlar n ise %16,37 sinin ba larla kapl oldu u anla lmaktad r. Son be y l içerisinde ba alanlar yakla k %7,11 oran nda azalm t r. (Bkz. çizelge 1). Çizelge 1.1. Ülkemiz ba c l n n alan yönünden (ha) bitkisel üretim içindeki yeri (TÜ K 2009) YILLAR Meyveler, çecek ve Baharat Bitkileri Alan (000 Ha) Ba Alan (000 Ha) Zeytin A açlar n n Kaplad Alan(000 Ha) Çizelge 1.2. Türkiye nin bölgelere göre üretim alan, miktar ve birim alan verimi 2005 ( lter ve Alt ndi li, 2007) BÖLGELER ALAN( ha) Üretim (ton) Verim (ton/ha) Ege Bölgesi ,45 Marmara Bölgesi ,76 Akdeniz Bölgesi ,04 ç Anadolu Bölgesi ,53 Güneydo u Anadolu Bölgesi ,97 Do u Anadolu Bölgesi ,84 Karadeniz Bölgesi TOPLAM ,46

23 3 1.2 Ülkemiz Ba c l n Dünya daki Yeri FAO nun 2005 y l na ait verilerine göre dünyada toplam ha alanda ba c l k yap lmaktad r. Ayn y la ait üzüm üretimi ise tondur. Dünya ba c l n n son be y ll k süreci incelendi inde, dünya ba alanlar n n % 1,6 oran nda artt saptanm t r. Bu süreçte, alan yönünden ilk be ülkenin s ralamadaki yerinin de i medi i, Türkiye nin spanya, talya ve Fransa n n ard ndan 4. s rada yer ald görülmektedir. kinci grupta bulunan be ülke aras nda Çin in %109,8 art ile alt nc s raya yükselmesi önemli bir geli medir. Üretim alan yönünden Çin i s ras yla, ran, Romanya, Portekiz ve Arjantin izlemektedir. ABD, Çin ve ran da ba alanlar artarken; spanya, talya, Fransa, Türkiye, Portekiz, Romanya ve Arjantin de azalma e ilimindedir. Ba alanlar nda en fazla azalma Romanya da (%14,1) olmu tur. 2 L TERATÜR ÖZET Ege Bölgesinde kullan lan sap parçalama makinalar, genellikle 2 L tipi b çaklar n aras nda 1 adet düz, sal n ml 3 lü b çak kombinasyonlar na sahiptir. B çaklar dönen rotor üzerine helisel pozisyonda s ralanm t r. Rotor ortalama olarak devir/dak gibi oldukça yüksek devirlerde dönmektedir (Anonim, 1998) Genellikle etkin bir parçalama sa lamak için bu makinalar oldukça dü ük h zlarda kullan l r. Bu çubuk parçalama makinalar yo un materyalde t kanma problemlerine sahiptir (Çak r vd., 2009) Son y llarda tar msal budama art klar n n yok edilmesi ve de erlendirilmesi önemli bir problem haline gelmi tir. letmeler, budama art klar n de erlendirmek ve yok etmek için genelde dört farkl yöntem kullanmaktad r; topra a gömme, yakma, kompostla t rma ve yeniden i lemedir. Budama art klar n n gerek topra a gömülmesinde gerekse de kompostla t r lmas nda, uygun makinalar taraf ndan parçalanmas önem arz etmektedir. (R., Polat, 2009) Türkiye ba c l k için elveri li iklim ku a üzerindedir. Asman n gen merkezi olmas n n yan s ra, son derece eski ve köklü ba c l k kültürüne sahiptir. 7 8 bin y l öncesine kadar uzanan bu kültür, ekolojik ko ullar n yaratt avantajlarla bütün bölgelerde yap labilmektedir. Birçok ara t r c n n ba c l n

24 4 anavatan olarak belirtti i Anadolu da 1200 adet asma çe idi yer almaktad r. (A. Alt ndi li, 2007) Tar m bölgeleri düzeyinde ba alan ve üzüm üretimi incelendi inde, uzun y llardan bu yana oldu u gibi, ülkemiz ba alanlar n n %33 üne sahip olan Ege bölgesi, üretimin % 43,3 ünü kar layarak birinci s radaki yerini sürdürmektedir. Ege bölgesini, alan ve üretimin %19,5 ine sahip olan Akdeniz Bölgesi izlemektedir. Ba alanlar n n %18,2 sine sahip olan ve üretimin %13,8 ini kar layan Orta güney tar m bölgesi ise üçüncü s radaki yerini korumaktad r. (Çelik vd., 2003) Türkiye de ki sap parçalama makinalar n n say s 1999 ve 2008 y llar aras nda adetten adete ula m t r.(tü K 2008) Ülkemizde meyve a ac popülasyonu yakla k 566 milyon adettir.meyve a açlar n n budanmas sonucu oldukça fazla budama art ortaya ç kmaktad r. Örne in zeytin a açlar n n budanmas sonucu ortaya ç kan at k miktar yakla k 0,5 milyon ton, asmalar n budanmas sonucu elde edilen at k miktar i e yakla k 0,8 milyon tondur. (Acaro lu vd., 1999) 3 TEZ ÇALI MASININ AMACI Ba larda budama sonras aç a ç kar lan ba çubuklar n n topra a verilerek de erlendirilmesi son zamanlarda koruyucu toprak i leme sistemlerinde oldukça yayg n kullan lan bir metoddur. Bu amaçla kullan lan sap parçalama makinalar, ba çubuklar n belirli bir boyuta parçalayarak daha sonra toprakta gömülmek üzere toprak yüzeyine b rakmaktad r. Parçalanm çubuklar n kolayl kla topra a kar t r l p çubuklar n çürüme sürecinin h zland r lmas ve bu amaçla kullan lacak toprak i leme aletlerinin t kanma yapmadan, sorunsuz çal abilmesi için çubuk materyallerinin belirli bir uzunlukta parçalanmas esast r. Sap parçalama makinas nda parçalama boyuna etki eden parametreler aras nda b çak ekli, rotor devri, ilerleme h z ve materyal yo unlu u ba l ca faktör olarak say labilir. Bu tez çal mas nda, ba larda budama sonras çubuklar n parçalanmas nda kullan lan sap parçalama makinalar n n farkl b çak tipleri ve rotor devirlerinde performans de erleri belirlenmi tir. Bu amaçla farkl ekil ve say daki b çaklara sahip ayn tip sap parçalama makinas n n farkl h z, ve b çak devrine ba l olarak çubuk parçalamadaki ba ar s, yak t ve güç tüketimleri ölçülmü tür.

25 5 Tez çal mas nda önce sap parçalama makinas n n performans n etkileyecek kriterler göz önüne al narak gerekli deneme deseni olu turulmu daha sonras nda ise deneme sonucunda sap parçalama makinas n n parçalama etkinlikleri belirlenmi tir. 4 MATERYAL ve YÖNTEM 4.1 Materyal Ba larda k budamas sonucunda aç a ç kan ba çubuklar ve hasat sonras tarla yüzeyinde kalan ürün saplar n n parçalanmas nda kullan lan sap parçalama makinas n n b çak ekli ve yeni dizayn (kar t b çaklar n dizili leri vb.) bilgisayar ortam nda Solidwork program yard m yla tasarlanm t r. Malzeme temini ve b çaklar n imalat Yurdusar Tar m Makinalar Turizm ve Ticaret A. firmas taraf ndan yap lm t r. Yeni dizayn makina için tüm malzeme gereksinimleri kar land ktan sonra makina montaj na ba lanm t r May s ay nda ilk prototip ile ön denemeler gerçekle tirilmi tir. lk prototip ve ön denemelerin ard ndan ikinci prototip için çal malar ba lam ard ndan ikinci prototip olu turulup, 2009 y l Nisan ay nda Manisa da bulunan Manisa Ba c l k Ara t rma Enstitüsü ne ait sultani çekirdeksiz üzüm ba lar nda denemeler yap lm t r Geleneksel sap parçalama makinas Geleneksel sap parçalama makinas günümüzde hasat sonras nda tarla yüzeyinde kalan ürünleri parçalamakta kullan lan makinalard r. Bu makinalar genellikle yurtd nda imal edilen sap parçalama makinalar n n kopyalar d r. Makina üç nokta ask düzenine ba lan p kuyruk mili ile tahrik edilen yar asma tip bir makinad r. Makina esas yap olarak; üç nokta ba lant düzeni, hareket iletim organlar, üzerinde parçalama b çaklar n n bulundu u bir b çak tahrik mili, gövdeyi olu turan saç muhafaza, makinan n dengesini sa layan silindir ve iki adet k zaktan olu maktad r. Materyalin parçalanmas için gerekli rotor devri 1920 d/dak d r. Makinaya ait b çaklar, 2 adet L ve aralar nda 1 adet düz b çak olmak üzere üçlü b çak kombinasyonundan olu maktad r. Serbest sal n ml olan b çaklar rotor

26 6 etraf na düz bir ekilde s ralanm t r. Parçalama s ras nda L tipi b çaklar materyali yerden toplay p süpürmekte ve materyali düz b ça nda yard m yla havada parçalamaya çal maktad r. Geleneksel sap parçalama makinas n n toplam geni li i 227 cm olup, i geni li i 210 cm olarak ölçülmü tür. B çak say s ise 60 adet L tipi b çak ve 32 adet düz b çakt r. ekil 4.1. Geleneksel Sap Parçalama Makinas. ekil 4.2. Geleneksel Sap parçalama makinas na ait b çaklar n görünü ü Sap parçalama makinas prototip 1 Geleneksel sap parçalama makinalar nda kar la lan sorunlar göz önüne al narak T.C. Sanayi Bakanl n n destekledi i, Yurdusar Tar m Makinalar Turizm ve Ticaret A. firmas ve Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tar m Makinalar Bölümü nün ortak yürüttü ü SANTEZ projesi kapsam nda geli tirilmi ilk prototip sap parçalama makinas d r. Makina üç nokta ask düzenine ba lan p kuyruk mili ile tahrik edilen yar asma tip bir makinad r. Makina esas yap olarak; üç nokta ba lant düzeni, hareket iletim organlar, üzerinde parçalama b çaklar n n bulundu u bir b çak tahrik mili, gövdeyi olu turan saç muhafaza, makinan n dengesini sa layan silindir ve iki adet k zaktan

27 7 olu maktad r. Prototip 1 de geleneksel sap parçalama makinalar ndan farkl olarak kar t b çaklar kullan lm t r. Kullan lan kar t b çaklar, materyali yerden süpürdükten sonra iki b çak aras na s k t r p kesilmesini sa lamaktad r. Makinada kar t b çaklar sabit olup rotor üzerindeki her bir b çak, kar t b çaklar n aras ndan geçecek ekilde tasarlanm t r. Makinan n tasar m s ras nda yerli ve yurtd nda imal edilmi bir çok sap parçalama makinas incelenmi tir.(sterrett, et al., 2008, A. Bender, 1991, O., K., Hobbs, 1997,) Rotor üzerindeki b çaklar tekli düz b çaklar olup, rotor üzerinde hareketli ekilde ba lant lar yap lm t r. Prototip 1 in toplam geni li i 227 cm olup i geni li i 200 cm olarak ölçülmü tür. B çak says ise 60 adet düz 30 adet kar t b çaktan olu maktad r. Prototip 1 in kesme için gerekli olan rotor devri 1290 d/dak d r. ekil 4.3. Sap parçalama makinas prototip1 Kar t B çaklar ekil 4.4. Sap parçalama makinas protip 1 de kullan lan b çaklar

28 8 ekil 4.5. Sap parçalama makinas prototip 1 e ait b çaklar n bilgisyar ortam nda görünü ü Sap parçalama makinas prototip 2 Sap parçalama makinas Prototip 1 in ard ndan geli tirilen bir makinad r. Makina üç nokta ask düzenine ba lan p kuyruk mili ile tahrik edilen yar asma tip bir makinad r. Makina esas yap olarak; üç nokta ba lant düzeni, hareket iletim organlar, üzerinde parçalama b çaklar n n bulundu u bir b çak tahrik mili, gövdeyi olu turan saç muhafaza, makinan n dengesini sa layan silindir ve iki adet k zaktan olu maktad r. Prototip 1 den farkl olarak bu makinanada rotor üzerindeki b çaklar C tipi b çaklard r. Prototip 2 nin toplam geni li i 220 cm olup, i geni li i 200 cm olarak ölçülmü tür. B çak say s ise 60 adet C tipi b çak ve 30 adet kar t b çaktan olu maktad r. Prototip 2 nin kesme için gerekli rotor devri 1030 d/dak d r. ekil 4.6. Sap parçalama makinas prototip 2

29 9 ekil 4.7. Sap parçalama makinas protip 2 deki b çaklar n görünü ü Deneme yap lan ba alan ve ba çe idi Denemeler Manisa ilinin Muradiye beldesinde bulunan Manisa Ba c l k ve Ara t rma Enstitüsünde yap lm t r. Deneme s ras nda kullan lan ba çe idi Sultani Çekirdeksiz üzüm çesidi olup Ege bölgesinde en çok yeti tirilen ba çe ididir. Ege bölgesi Sultani Çekirdeksiz ba lar nda genel olarak ara ve dikim mesafeleri 3x2, (s ra aras 3 m, s ra üzeri 2 yada 2.5 m) olarak uygulanmaktad r. Buna göre ba larda dekarda 133 ila 166 adet asma yer almaktad r.(a. Alt ndi li, 1997 (a), Alt ndi li vd.,1998) Ba lar n s ra aras mesafesi 3 m ve ba lar n s ra uzunluklar 90 m dir. Asmalar n terbiye ekli T sistemi eklindedir. T sistemi terbiye ekline, büyük T harfine benzeyen bir dayanak sistemi gerektirdi i için bu isim verilmi tir. Avusturalya da ve Türkiye de oldu u gibi Sultani Çekirdeksiz üzüm çe idi için çok uygundur. Bu sistem için dikilen direklerin toprak üzerinde kalan k sm 160 cm dir. Dire in üst k sm na 120 cm uzunlu unda çapraz bir parça sabitlenmi tir. Bu parçan n iki ucunda 3 mm lik birer tel gerilmi tir. Toprak üzerine dik olarak yükselen ana gövde yakla k cm den dar bir alanda taçland r l r. Bu haliyle ters bir emsiye iskeletini and rmaktad r. Sürgünler serbest bir düzende büyürler. ( lter ve Alt ndi li, 2007)

30 YÖNTEM Denemeler s ras nda, ba larda budama sonucu tarla yüzeyine b rak lan ba çubuklar, geleneksel, prototip 1 ve prototip 2 olmak üzere 3 farkl makina kullan larak, sabit materyal yo unlu unda ve 3 ilerleme h z nda parçalanm t r. Makinalar n performanslar n n belirlenmesi amac yla, farkl h zlarda güç ve yak t tüketim de erleri ölçülmü tür. Her bir uygulama sonras, çubuk parçalama kalitesi, i lem sonras al nan örnek materyallerle belirlenmi tir. Bu amaçla budama esnas nda ve parçalama sonras materyalin nemleri ve parçalama etkinli i (çubuk uzunlu u ve parçalama oran ) ölçülmü tür Ba çubuklar nda nem ölçümü Nem içeri i parçalanacak materyalin dayan m seviyesini etkileyen ba l ca faktörlerden birisidir. Nem de erinin % 10 ve % 20 aras nda oldu u de erlerde önemli bir etkiye sahiptir ancak bu de er % 20 ve % 40 aras nda önemli de ildir.(e. Çak r, 1995) Nem tayini yap lacak tar msal ürünlerin kurutulmadan önceki a rl klar tart l r, daha sonra etüvde yada vakumda kurutma yöntemlerinden birisi ile kurutulur. Ürünler desikatörde so utulduktan sonra kuru a rl klar belirlenir, Seçilen yönteme ba l olarak nem de eri hesaplan r. (F. Alayunt, 2000) Parçalanacak ba çubuklar n n nem de erlerini belirlemek için örnekler al nm ve Ege Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Tar m Makinalar Bölümü laboratuvar nda bulunan etüvde 70 C s cakl kta 24 saat boyunca bekletilmi ve son a rl ölçülüp ya baza göre nem tayini yap lm t r. W W Ya baza göre % nem = * 100 W W 0 = Ya ürün a rl (g) W = Kuru ürün a rl (g) Bu formüle göre deneme s ras nda ba çubuklar n n ortalama nem oran ; Ya baza göre % nem = * = % 45 olarak hesaplanm t r.

31 Deneme alan ndaki çubuk yo unlu u Sultani Çekirdeksiz üzümlerin asma ba na budama art, (bir ya l çubuk a rl ) 580 gr ile 1450 gr aras nda de i mektedir. (Alt ndi li vd., 2000) Deneme alan ndaki çubuk yo unlu una ili kin veriler Ek ve 10 da verilmi tir. Parsel içi çubuk yo unlu u miktar 590 gr/m 2 ile 1500 gr/m 2 aras ndad r. ekil 4.8. Denemelerin yap ld ba daki çubuk yo unlu u Güç tüketiminin belirlenmesi Makinalar n çubuk parçalama esnas ndaki güç ölçümleri, kuyruk miline ba l torkmetre ile yap lm t r. Makinalar n güç tüketimleri torkmetre den ölçülen tork de eri ve a a da verilen formül yard m yla hesaplanm t r. Makinalar aras nda k yaslama yapabilmek için birim güç tüketimi hesaplanm t r. Birim güç tüketimleri, güç tüketim de erlerinin makinan n i geni li ine bölünmesi ile belirlenmi tir

32 12 P torque T.2. n b.60 P = özgül güç ( m hp ) T = Tork (kgm) n = Kuyruk mili dönüsü (d/dak) b = Makinan n i geni li i (m) Tork ölümleri Digitech marka torkmetre ile yap lm t r. Traktör kuyruk miline ba lanan torkmetrenin sinyal ç k lar ADAM modüllerine ba lanm ve modülerden al nan sinyaller bilgisayar ortam na kaydedilmi tir. ekil 4.9. Denemede kullan lan tork ölçüm sistemi ekil Tork ölçümlerinde kullan lan Digitech marka torkmetre.

33 Torkmetre Kalibrasyonu Digitech marka torkmetre cihaz n n kalibrasyon i lemi E.Ü. Ziraat Fakültesi Tar m Makinalar Bölümü deneme laboratuvar nda yap lm t r. Kalibrasyonda kullan lan cihazlar; torkmetre, ADAM modülü, bilgisayar, amfi ve redüktördür ( ekil 4.11, 4.12, 4.13). Kalibrasyon s ras nda torkmetreden al nan devir ve tork sinyalleri ADAM modülleri ile bilgisayar ortam nda kaydedilmi tir ( ekil 4.14). Torkmetreye yap lan yükleme sonucu al nan sinyaller Excel ortam nda grafi i çizilerek kalibrasyon e risi ç kart lm t r ( ekil 4.15). ekil Amfi ekil Redüktör ekil Redüktör kontrol ünitesi ekil 4.14 Torkmetre kalibrasyon düzeni

34 14 ekil 4.15 Torkmetre kalibrasyon e risi Yak t tüketiminin belirlenmesi Yak t ölçümünde Kracht marka yak t ölçer kullan lm t r. Yak t ölçerden al nan veriler ADAM modülleri ile bilgisayar ortam na aktar lm t r. Güç tüketimimde oldu u gibi, makinalar aras nda k yaslama yapabilmek için birim yak t tüketimi hesaplanm t r. Birim yak t tüketimi, hesaplanan yak t tüketim de erlerinin makinan n i geni li ine bölünmesi ile belirlenmi tir. ekil 4.16 Denemeler sras nda kullan lan kracht marka yak t ölçer

35 15 Her bir cihaz n kalibrasyonlar ise Tar m Makinalar Bölümünde yap lm ve kalibrasyon e rileri ç kart lm t r Yak t ölçer kalibrasyonu Kracht marka yak t ölçer aletinin kalibrasyonu E.Ü. Ziraat Fakültesi Deneme laboratuar nda gerekli düzenekler haz rlan p yap lm t r. Kalibrasyon s ras nda laboratuar ortam nda yak t ölçerin içerisinde belirli debilerde dizel yak t ak gerçekle tirilmi tir. Yak t ölçer di li tip bir yak t ölçer olup s v n n di liler aras ndan geçip di liyi çevirmesi ve her bir di li dönü s ras nda bir puls vermesi prensibi ile çal maktad r. Yak t ölçerin kalibrasyonu s ras nda belirli debilerdeki dizel yak t ölçerden geçirilmi ve ayn miktar mazot ölçü kab nda toplanm t r. Yak t ölçerin verdi i puls debi de eri ile (1 puls = 1,036 ml) ölçü kab ndaki birim zamanda ölçülen dizel hacmi ayn bulunmu tur. ekil 4.17 Yak t ölçüm sistemi Çubuk parçalama etkinli inin belirlenmesi Her bir sap parçalama makinas n n i lem sonras çubuk parçalama ektinlikleri, deneme parsellerinden 2 m 2 alandan al nan örneklerle belirlenmi tir. Parçalanm organik materyalin toprak içinde tam olarak parçalanabilmesi için en etkin parça uzunlu unun 2.5 cm oldu u bilinmektedir. ( lter, vd.,1999) Yap lan ön denemelerde, sap parçalama etkinli ini belirlerken parçalanan materyallerin boyutlara göre a rl klar yerine say sal de erlerinin yüzdelerinin al nmas n n daha gerçekçi oldu u gözlemlerle belirlenmi tir ( ekil 5.14, ekil

36 ). Bu nedenle, çal mada sap parçalama etkinli ini belirlemek için, geleneksel yöntemde kullan lan a rl klar yerine parçalanm çubuklar n adet olarak yüzde de erleri dikkate al nm t r. Örnekler laboratuvar ortam nda 0-5 cm, 5-10 cm ve >10 cm parçalara ayr larak say lm ve tart lm t r. Çubuk parçalama etkinli i, bu aral klardaki çubuklar n yüzde de erlerinin hesaplanmas ile ölçülmü tür. Böylece her bir makinan n farkl ilerleme h zlar ndaki çubuk parçalama performanslar belirlenmi tir Deneme deseni Deneme deseni tesadüf bloklar deneme deseni eklinde olu turulmu tur. Denemeler 5 blokta 90 m s ra uzunlu unda gerçekle tirilmi tir. Deneme deseni olarak tesadüf bloklar seçilmi tir. S ra aralar ndaki ba çubuklar n n homojen olarak da lmad göz önüne al nm ve her bir makinan n ayn materyal yo unlu unda çal abilmesi için 5 blokta, farkl h z ve makina kombinasyonlar ile denemeler gerçekle tirilmi tir. Böylece bloklar aras çubuk yo unlu u fark ortadan kald r lm ve her blokta farkl makina farkl bir h zda denenmi tir. Çizelge 4.1. Denemenin yap ld ba da uygulanan deneme deseni BLOK 1 M1V1 M3V1 M2V2 M1V3 M3V3 M2V1 M1V2 M2V3 BLOK 2 M2V1 M3V2 M1V2 M2V2 M3V1 M3V3 M1V1 M2V3 BLOK 3 M3V1 M2V2 M3V2 M1V2 M3V3 M1V1 M1V3 M2V3 BLOK 4 BLOK 5 M1V2 M3V2 M1V3 M2V2 M2V1 M1V1 M2V3 M3V1 M3V2 M1V3 M2V1 M3V1 M1V2 M2V3 M3V3 M2V2 10 m Deneme alan ndaki her bir blok 90 metre uzunlu undad r. Deneme bloklar h z ve makina kombinasyonu kodlu kartlarla ayr lm t r. Örne in M1V1, M2V3. Vb M = Makina ; V= H z M1 = Geleneksel Sap Parçalama makinas M2 = Prototip 1

37 17 M3 = Prototip 2 V1= 0,4 ms -1 V2 = 0,6 ms -1 V3 = 1 ms -1 ekil Deneme desenine göre ayr lm bloklar 5 ARA TIRMA SONUÇLARI Denemeler sonucunda üç ayr sap parçalama makinas na ait yak t tüketimleri, parçalama etkinlikleri ve güç tüketimleri ölçülmü tür. Tesadüf bloklar ndan elde edilen veriler, varyans analiz tablosu olu turularak istatistiki de erlendirmeler yap lm t r. 5.1 Sap parçalama makinalar n n güç tüketimleri Sap parçalama makinalar n n ayn çal ma ko ullar nda, 540 d/dak kuyruk mili dönüsünde ve 3 farkl h zda güç tüketimleri ölçülmü tür. Sap parçalama makinalar n n 0,4 ms -1 ilerleme h z nda güç tüketim de erleri eki 5.1 de verilmi tir. Prototip 1, 0,4 ms -1 ilerleme h z nda 6,11 hp ile minimum güç tütekimine sahipken prototip 2 ortalama 8,59 hp güç tüketmektedir. Geleneksel sap parçalama makinas n n güç tüketim ise 9,63 hp olarak ölçülmü tür.

38 Rotor 550 Devri 540 (d/dak) :00:40 13:00:43 13:00:45 13:00:48 13:00:51 13:00:53 13:00:56 13:00:58 13:01:01 13:01:03 13:01:06 13:01:08 13:01:11 13:01:13 13:01:16 13:01:19 13:01:21 13:01:24 Hp Devir ortalama Hp Ortalama zaman (Sn) Geleneksel Sap parçalama makinas Rotor 560 Devri (d/dak) :05:04 15:05:06 15:05:08 15:05:10 15:05:12 15:05:14 15:05:17 15:05:19 15:05:21 15:05:23 15:05:25 15:05:27 15:05:29 15:05:31 15:05:33 15:05:35 15:05: Ortalama Devir Ortalama Hp Hp zaman (sn) Sap parçalama makinas prototip Rotor 550 Devri 540 (d/dak :47:31 15:47:33 15:47:35 15:47:37 15:47:39 15:47:41 15:47:43 15:47:45 15:47:47 15:47:49 15:47:51 15:47:53 15:47:55 15:47:57 15:47:59 15:48:01 15:48:03 zaman (sn) Hp Ortalama Devir Ortalama Hp Sap parçalama makinas prototip 2 ekil 5.1 Geleneksel, Prototip 1, ve Prototip 2 sap parçalama makinalar n n 0,4 ms -1 güç tüketim de erleri h zda

39 19 Sap parçalama makinalar n n 0,6 ms-1 ilerleme h z nda güç tüketim de erleri eki 5.2 de verilmi tir.sap parçalama makinas n n 0,6 ms -1 ilerleme h z nda, 0,4 ms -1 ilerleme h z ndaki gibi prototip1 7,79 hp ile minimum güç tüketirken, prototip 2 ve geleneksel makina ortalama 9,35 hp ve 8,72 hp ile maksimum güç tüketimi gereksinimi göstermi tir Rotor 570 Devri (d/dak) ortalama devir ortalama Hp Hp :39:18 13:39:20 13:39:23 13:39:25 13:39:27 13:39:29 13:39:31 13:39:33 13:39:36 13:39:38 13:39:40 13:39:42 13:39:44 13:39:46 13:39:49 13:39:51 0 Zaman (sn) Geleneksel sap parçalama makinas Rotor 560 Devri 550 (d/dak) Hp Ortalama Devir Ortalama 14:37:38 14:37:39 14:37:41 14:37:42 14:37:43 14:37:45 14:37:46 14:37:48 14:37:49 14:37:51 14:37:52 14:37:53 14:37:55 14:37:56 14:37:58 14:37:59 14:38:01 14:38:02 14:38:03 14:38:05 Zaman (sn) Sap parçalama makinas prototip Rotor 560 Devri 550 (d/dak) Hp Ortalama Devir Ortalama Hp 15:58:35 15:58:36 15:58:37 15:58:39 15:58:40 15:58:41 15:58:43 15:58:44 15:58:46 15:58:47 15:58:48 15:58:50 15:58:51 15:58:52 15:58:54 Zaman (sn) Sap parçalama makinas prototip 2 ekil 5.2. Geleneksel, Prototip 1, ve Prototip 2 sap parçalama makinalar n n 0,6 ms -1 tüketim de erleri h zda güç

40 20 Sap parçalama makinalar n n maksimum h z olan 1 ms -1 ilerleme h z nda güç tüketim de erleri ekil 5.3 de verilmi tir. Geleneksel sap parçalama makinas n n en yüksek h z olan 1 ms -1 deki güç tüketimi 12,68 hp dir. lerleme h z ndaki art, b çaklar n ba çubuklar n parçalayamadan b rakmas na neden olmu tur. Ayr ca parçalanmayan çubuklar rotor etraf na dolan p t kanmaya sebep olmu, bu nedenle makina zorlanm ve güç tüketimi artm t r. Prototip 1 ve 2 en yüksek h z olan 1 ms -1 de tüketti i güç miktarlar birbirine çok yak n olarak s ras yla 8,13 hp ve 8,69 hp olarak ölçülmü tür Rotor 550 Devri (d/dak) Hp ortalama Devir Ortalama Hp 13:35:52 13:35:53 13:35:54 13:35:55 13:35:56 13:35:57 13:35:58 13:35:59 13:36:01 13:36:02 13:36:03 13:36:04 13:36:05 13:36:06 13:36:07 13:36:08 13:36:09 13:36:10 Zaman (sn) Geleneksel sap parçalama makinas Rotor 540 Devri 530 (d/dak) Hp Ortalama Devir Ortalama Hp 14:51:39 14:51:40 14:51:41 14:51:42 14:51:44 14:51:45 14:51:46 14:51:47 14:51:49 14:51:50 14:51:51 14:51:52 14:51:54 14:51:55 Zaman (sn) Sap parçalama makinas prototip 1

41 21 Sap parçalama makinas prototip 2 ekil 5.3. Geleneksel, Prototip 1, ve Prototip 2 sap parçalama makinalar n n 1 ms -1 h zda güç tüketim de erleri Tüm h zlar için her bir sap parçalama makinas n n birim güç tüketim de erleri ekil 5.4. de verilmi tir. ekilde görüldü ü gibi prototip 1 her bir h zda minimum güç tüketimine sahipken, geleneksel sap parçalama makinas maksimum güç tüketimine sahip oldu u görülmektedir. Makinalar aras nda tüm ilerleme h zlar nda en az birim güç tüketimine (ilerleme h z 1 de 3,05 hp/m) sahip olan makina prototip 1 olmu tur. En yüksek güç tüketimine (ilerleme h z 1 de 6,03 hp/m) sahip olam makina ise geleneksel makina olarak bulunmu tur. Bu degerler tüm ilerleme h zlar nda ayn oranda de i im göstermi tir. Nitekim Ek.11 de görüldü ü gibi makina ve h z, güç tüketiminde istatistiki olarak önemli bulunmu tur. En dü ük güç tüketimi prototip 1 makinada ölçülürken, geleneksel sap parçalama makinas 1 ms -1 ilerleme h z mda en yüksek güç tüketimine gereksinim duymaktad r. Geleneksel makina özellikle 1 ms -1 ilerleme h z nda yeterli parçalama zaman bulamad için parçalama yapamamaktad r.

42 Birim Güç Tüketimi G P1 P2 1 0 HIZ 1 HIZ 2 HIZ 3 ekil 5.4. Geleneksel, Prototip 1, ve Prototip 2 Sap parçalama makinalar n n 0.4, 0.6 ve 1 ms -1 ilerleme h zlar nda güç tüketim de erleri lerleme h zlar tesadüf bloklar varyans analizine göre önemli bulunmu tur. ekil 5.5 te görüldü ü gibi makinalar n farkl ilerleme h zlar nda güç tüketimi/i geni li i aras nda ili ki oldu u belirlenmi tir. Yap lan de erlendirme sonucunda en yüksek güç tüketiminin 4,84 hp/m ile ilerleme h z 3 te (1 ms- 1 ) oldu u belirlenmi tir. lerleme h z 1 de (0,4 ms -1 ) ise 3,85 hp/m ile güç tüketiminin en az oldu u belirlenmi tir. 6 Birim Güç Tüketimi HIZ 1 HIZ 2 HIZ 3 ekil 5.5. Farkl ilerleme h zlar n n güç tüketimi/i geni li ine etkisi

43 23 Tesadüf bloklar varyans analizine göre ekil 5.6 da görüldü ü gibi farkl b çak tiplerine sahip makinalar n güç tüketimi/i geni li i aras nda ili ki oldu u belirlenmi tir. Yap lan de erlendirme sonucunda en yüksek güç tüketimi 4,93 hp/m ile geleneksel sap parçalama makinas na ait oldu u belirlenmi tir. Prototip 1 sap parçalama makinas n n ise 3,66 hp/m de eri ile en az güç tüketimine sahip oldu u belirlenmi tir. 6 5 Birim Güç Tüketimi G P1 P2 ekil 5.6. Geleneksel, Prototip 1, ve Prototip 2 Sap parçalama makinalar n n güç tüketimi/i geni li ine etkisi Sap parçalama makinalar n n yak t tüketimleri Sap parçalama makinalar n n yak t tüketimlerindeki istatistik de erlendirmeleri Ek.12 de verilmi tir. Ek 12 de görüldü ü gibi, makina ve h z yak t tüketiminde istatistiki olarak önemli bulunmu tur. En dü ük yak t tüketimi prototip 2 makinas nda ölçülürken geleneksel sap parçalama makinas ve 1 ms -1 ilerleme h z en yüksek yak t tüketimine sahip oldu u görülmü tür. Sap parçalama makinalar na ait birim yak t tüketimi (yak t tüketimi/i geni li i) de erleri ekil 5.7 de verilmi tir. Tüm ilerleme h zlar nda en az birim yak t tüketimi prototip 2 sap parçalama makinas nda ölçülmü tür. Prototip 2 sap parçalama makinas farkl h zlarda s ras yla, 0,4 ms -1 ilerleme h z nda 2,74 l/h.m, 0,6 ms -1 de 2,91 l/h.m ve 1 ms -1 de 4,16 l/h.m yak t tüketimine sahip oldu u belirlenmi tir.

44 24 6,00 5,00 Birim Yak t Tüketimi 4,00 3,00 2,00 G P1 P2 1,00 0,00 HIZ 1 HIZ 2 HIZ 3 ekil 5.7. Geleneksel, Prototip 1, ve Prototip 2 sap parçalama makinalar n n 0.4, 0.6 ve 1 m s -1 ilerleme h zlar nda yak t tüketim de erleri lerleme h zl ile yak t tüketimi aras ndaki ili ki ekil 5.8 de verilmi tir. ekilde görüldü ü gibi ilerleme h z ile yak t tüketimi/i geni li i aras nda do rusal bir ili ki gözlemlenmektedir. lerleme h z n n artt oranda birim yak t tüketimi de art göstermi tir. lerleme h z 1 de 2,99 l/h.m olan yak t tüketim de eri ilerleme h z 2 de 3,65 l/h.m, ilerleme h z 3 de ise 4,94 l/h.m oldu u yap lan ölçümlerle belirlenmi tir. 6 Birim Yak t Tüketimi HIZ 1 HIZ 2 HIZ 3 ekil 5.8. Fakl ilerleme h zlar n n yak t tüketimi/i geni li ine etkisi Denemeler s ras nda sap parçalama makinalar n yak t tüketim ili kileri ekil 5.9 da verilmi tir. Yak t tüketimi 3,35 l/h.m ile minimum olan makina prototip 2 olarak belirlenmi tir. Prototip 1 ise 4,11 l/h.m yak t tüketimine sahipken

45 25 geleneksel sap parçalama makinas 4,13 l/h.m ile prototip 1 makinas ile benzer bulunmu tur. Birim Yak t Tüketimi G P1 P2 ekil 5.9. Geleneksel, Prototip 1, ve Prototip 2 sap parçalama makinalar n n yak t tüketimi/i geni li ne etkisi Çubuk yo unlu unun güç ve yak t tüketimine etkisi Deneme parsellerinde deneme öncesi ve sonras çubuk yo unluklar ölçülmü ve çubuk miktar n n, makinalar n çubuk parçalamadaki güç ve yak t tüketimlerine etkileri ara t r lm t r. Tüm deneme parsellerinde ölçümler yap lm ve örnek olarak geleneksel sap parçalama makinas na ait grafik ekil 5.10 da verilmi tir. Görüldü ü gibi, çubuk yo unlu unun güç ve yak t tüketimine etkileri gözlenememi tir. Ba budama çubuklar n n parsellerde 2 kg/m 2 den az olmas nedeniyle çubuk yo unlu unun makinalar n yak t ve güç tüketimlerine etkisinin olmad gözlemlenmi tir. Di er ölçümler Ek 4 te verilmi tir. Yo unlu un Güç ve Yak t Tüketeimine Etkisi Geleneksel H z 2 Yak t Tüketimi, l/h 12, , , , ,00 4 2,00 2 0, Materyal Yo unlu u g/m2 Güç Tüketimi, hp YAKIT GÜÇ ekil Çubuk yo unlu unun güç ve yak t tüketimine etkisi

46 Sap parçalama makinalar n n çubuk parçalama etkinlikleri Çubuk parçalama etkinlikleri her bir makina için 3 ayr h zda olmak üzere 2 m 2 lik alanlardan al nan örneklerle belirlenmi ve parçalanan materyal boylar cm cinsinden ölçülmü tür. Ölçümler Ek da verilmi tir. ekil Denemelerin yap ld ba s ra aras Sap parçalama makinalar n n parçalama etkinlikleri, yöntemde aç kland gibi, 0-5, 5 10 ve >10 cm boyut aral klar nda parçalanm çubuk say s say larak yüzdesel de erleri hesaplanarak bulunmu tur. A rl k esas na göre yap lan de erlendirmelerde, elde edilen sonuçlar n sap parçalama etkinli ini tam yans tmad için parçalar n adet olarak belirlenmesi ve oranlanmas daha uygun bulunmu tur. Nitekim ekil de görüldügü gibi, a rl k esas na göre yap lan de erlendirmede; geleneksel makina daha iyi bir parçalama sa lam gibi gözükmektedir. Ancak ekil ve 5.15 de sap parçalama sonras çekilen foto raflarda gözlendi i gibi, sonucun tam tersi oldu u görülmektedir. Bu sebeten dolay de erlendirmeler, a rl k yerine adet olarak belirlenen parçalanm materyalin yüzdesel de erler hesaplanarak yap lm t r.

47 27 A rl klara Göre Parçalama Etkinli i A rl k (gr) G P1 P cm 5-10 cm >10 cm ekil Sap parçalama makinalar n n a rl k esas na göre de erlendirildi indeki çubuk parçalama etkinlikleri % Parça Adedine Göre Parçalama Etkinli i G P1 P2 G P1 P2 G P1 P2 0 5 cm 5 10 cm > 10 cm ekil Sap parçalama makinalar n n yüzdesel parça adedi esas na göre de erlendirildi i çubuk parçalama etkinlikleri Sap parçalama makinalar n n 3 farkl parçalama boyunda (0-5, 5-10, > 10 cm) parçalama etkinlikleri ekil 5.13 de verilmi tir. Denemeler s ras nda 0-5 cm aral nda parçalanm ba çubuklar n n, sap parçalama makinas prototip 1 in ilerleme h z 1 de (0,4 ms -1 ) parçalad çubuk oran % 19,48 de erinde oldu u belirlenmi tir. Bu de er sap parçalama makinas prototip 2 de ise % 9,04 tür ( ekil 5.12). Geleneksel sap parçalama makinas n n ise ayn ilerleme h z nda parçalad çubuk oran % 9,71 olarak bulunmu tur.

48 28!lerleme hõzõ 1 de, parçalanmõ" ba# çubuklarõ uzunluklarõnõn 5-10 cm aralõ#õndaki da#õlõmõna bakõldõ#õnda, en yo#un parçalamanõn yine prototip 1 sap parçalama makinasõna ait oldu#u görülmü"tür ($ekil 5.14).!statistiki de#erlendirme sonucu prototip1 makinasõnõn parçaladõ#õ çubuk oranõ % 39,78 bulunmu"tur. Aynõ aralõkta prototip 2 nin parçalamõ" oldu#u çubuk oranõ ise % 34,45 tir. Geleneksel sap parçalama makinasõ ise aynõ aralõkta % 23,12 oranõ ile en dü"ük çubuk parçalama etkinlik oranõna sahiptir (Bkz. Ek 14.). Parçalanmõ" ba# çubuklarõnõn parça uzunlu#unun 10 cm ve üzeri oldu#u aralõkta, en yüksek parçalama oranõnõn % 72,39 ile geleneksel sap parçalama makinasõna ait oldu#u belirlenmi"tir. Aynõ aralõkta sap parçalama makinasõ prototip 2 ise % 54,51 lik parçalama miktarõna sahip oldu#u bulunmu"tur. $ekil Sap parçalama makinasõ prototip 1 tarafõndan parçalanmõ" ba# çubuklarõ

49 29 Sap Parçalama etkinli!i, % $ekil Geleneksel Sap parçalama makinasõ tarafõndan parçalanmõ" ba# çubuklarõ Sap Parçalam a Etkinli!i Hõz G P1 20 P CM >10 CM $ekil Geleneksel, Prototip 1, ve Prototip 2 sap parçalama makinalarõnõn 0-10 cm ve 10 cm üzeri parçalama etkinlik grafi#i Sap parçalama makinalarõnda yapõlan ölçümler sonucunda 0-10 cm parçalama aralõ#õnda en yüksek parçalama miktarõ $ekil 5.16 de görüldü#ü gibi % 62,92 ile prototip 1 sap parçalama makinasõna aittir. Parçalanmõ" çubuklarõn, 10 cm ve üzeri parçalama aralõ#õndaki da#õlõmõ ise en dü"ük de#er olan % 37,07 oranõ ile yine prototip 1 e aittir. Her üç makina içersinde parçalama performansõ açõsõndan en iyi de#erler prototip 1 sap parçalama makinasõnda en dü"ük de#erler ise geleneksel sap parçalama makinasõnda ölçülmü"tür. Yapõlan istatistiki de#erlendirmeye göre ilerleme hõzõnõn sap parçalama etkinli#i ile ili"kisi olmadõ#õ belirlenmi"tir.!statistiki de#erler Ek te verilmi"tir.

50 30 6 SONUÇ VE ÖNER LER Yap lan çal malar sonucunda her üç makina içerisinde ba çubu u için en etkili parçalamay sahip sap parçalama makinas prototip 1 olarak bulunmu tur. Prototip1 makinas tüm h zlarda en etkili sap parçalama performans na sahiptir. Sap parçalama makinas prototip 2 ise protip 1 makinas ndan daha etkin bir parçalama gerçekle tirememi tir. Rotor devirinin dü ük olmas sebebiyle yak t tüketim de erleri aç s ndan en dü ük de eri yine sap parçalama makinas prototip 2 vermesine ra men sap parçalama performans na bak ld nda prototip 1, prototip 2 ye göre daha etkin bir parçalama gerçekle tirmi tir. Geleneksel sap paçalama makinas ise her üç makina içersinde en dü ük parçalama etkinli ini en yüksek güç ve yak t tüketiminde yapan makina olmu tur. Genel olarak irdelendi inde, ba çubuklar n n parçalanmas için her üç makina içerisinde en uygun makina olarak, en etkin parçalama, en az güç ve en uygun yak t tüketimine sahip prototip 1 makinas bulunmu tur.. Makina SANTEZ projesi kapsam nda halen geli tirilmekte olup, di er tar msal ürün guruplar nda parçalama etkinli i belirlenecektir. Tek tip bir sap parçalama makinas n n tüm ürünlerde (m s r ve pamuk saplar, bu day an z vb.) etkin bir parçalama yapabilmesi amaçlanmaktad r. Tüm ürünlerde kullan labilecek bir sap parçalama makinas çiftçiyi makina al m nda te vik edecektir.

51 31 KAYNAKLAR D Z N Acaro lu,, M., Aksoy, A.S., Ö üt, H, The Potential Of Biomass And Animal Waste Of Turkey And The Possibilities Of These As Fuel In Thermal Generating Stations. Energy Sources, Volume 21, Number 4 Taylor&Francis. USA., 21, 4, , 1999 Alayunt, F., 2000, Biyolojik Malzemede Nem Tayini, Biyolojik Malzeme Bilgisi Kitab, Ege Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Tar m Makinalar Bölümü, zmir Alt ndi li, A., 2007, Asman n Biyolojisi Yüksek Lisans Ders Notlar, Ege Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Yüksek Lisans Dersleri Alt ndi li, A., E. Ilter and F.Ö. Alt ndi li, 2000, A Three-Year Comparative Study On Organic And Conventional Table Grape Growing With Sultanina Cv. n The Aegean Region Of Turkey. 4th International Symposium On Table Grape, La Serena,Chile, November 28 Alt ndi li, A., H. Çoban, S. Kara, E. lter ve U. lter, 1998, - Büyük Menderes Havzas nda Sofral k Üzüm Yeti tirilmesi Üzerinde Öneriler. Ege Bölgesi 1. Tar m Kongresi, 7-11 Eylül 1998, Ayd n, 1: Alt ndi li, A., 1997, (a) Çekirdeksiz Kuru Üzümde Ürün De erlendirme ve Tar msal Sanayi. Ege Bölgesinde Çekirdeksiz Kuru Üzümün Bugünkü Durumu, Gelece i, Sorunlar ve Çözüm Önerileri Paneli, 14. Ekim.1996, Ege Tar msal Ara t rma Enstitüsü, Menemen, zmir. Yay Alt ndi li, A., 1997, (b) Viticoltura Biologica e Sostenible in Turchia (Organic and Sustainable Grape Growing in Turkey). Agricoltura Biologica e Sostenibile Nel Mediterraneo, maggio 1997, Catania-Italy, Anonim, 1998, , Ege üniversitesi Ziraat Fakültesi Tar m Makinalar Bölümü Deney Raporlar Çak r E., Yalç n, H., Aykas,. E., Dereli,., 2009 Organik Tar mda Koruyucu Toprak leme Yöntemleri ve Uygulanabilirli i, 1st International Congress on Global Climate Changes & Agriculture, Tekirda Çak r E., 1995, The mechanics of Cutting Plant Residues on a Rigid and Soil Surface, Thesis of Doctora of Philosophy, Auburn, USA Çelik, H., A ao lu, Y.,S.,Fidan Y., Marasal, B., Söylemezo lu, B., 2003 Genel Ba c l k, Sun Fidan