İkinci sınıf toprak işleme makinaları

İkinci sınıf toprak işleme makinaları İkinci sınıf toprak işleme aletleri Pullukla işlenmiş bir tarlanın özellikle ekim işlemine hazırlanması için pulluktan sonra tarlaya sokulan aletlerdir. Pulluğun oluşturduğu kesekleri parçalayarak tarla yüzeyinin ekime daha elverişli hale getirilmesine ikileme adı verilir. İkinci sınıf toprak işleme makinaları şunlardır : Kültivatörler Ark pullukları (listerler) Toprak frezeleri ve çapa makinaları (rototiller) Tırmıklar Dipkazanlar Boğaz doldurma aletleri Merdaneler Tarla sürgüleri ve Tapanlar Kültivatörler, ikileme ve üçleme diye adlandırılan sürümü yapmada yaygın olarak kullanılan ikinci sınıf toprak işleme aletlerinden olup, basit yapıda makinalardır. 15.10.2012 Prof.Dr.Rasim OKURSOY 1

İkinci sınıf toprak işleme makinaları İkinci sınıf toprak işleme aletlerinin kullanım amaçları Toprağı yeteri kadar parçalayarak tohum yatağı hazırlamak Nadaslı tarım yönteminde yabancı otları öldürmek ve topraktan buharlaşmayı engellemek suretiyle topraktaki nem birikimini korumak Toprak yüzeyindeki bitki artıklarını parçalamak ve üst toprak katmanındaki organik artıkların toprakla karışmasını sağlamak Kaymak tabakasını karmak ve bazen de toprağı kısmen sıkıştırmak suretiyle daha iyi tav durumunu yaratarak çimlenmeyi hızlandırmak. 15.10.2012 Prof.Dr.Rasim OKURSOY 2

Kültivatörler Kültivatörler toprağı devirmeden işleyen ikinci sınıf toprak işleme aletleridir. Toprağı devirmeden çalışır. Görevleri : Toprağı yırtmak, kabartmak, parçalamak Yabancı otların köklerini kesmek ve yolmak Toprağı havalandırmak Serpilen gübre ve tohumların üzerlerini toprakla kapatmak Bazı durumlarda anız bozmak Arazi tesviyesi yapmak (meliorasyon) Çeşitleri : 1-Ağır kültivatörler (çizel ve graham pulluğu) 2-Hafif Kültivatörler (kazayağı) 3-Meliorasyon amaçlı kullanılanlar (dipkazan) 4-Özel yapıdaki kültivatörler (Rod-weeder) 15.10.2012 Prof.Dr.Rasim OKURSOY 3

Kültivatörler Çeki kaynağına göre kültivatörler, elle (insan işgücü) çekilen, hayvanla çekilen ve traktörle çekilen kültivatörler olmak üzere 3 çeşittir : İnsan iş gücü ile çekilen kültivatörler uygulamadan kalkmıştır. Hayvanla çekilen kültivatörlerde iki yada 4 teker üzerinde bulunan çatıya 5-7 ayak konulmuştur. İş genişliği 90 cm civarındadır. Traktörle çekilen kültivatörler diğerlerine göre daha ağırdır. 15.10.2012 Prof.Dr.Rasim OKURSOY 4

Kültivatörler Bir kültivatörün ana parçaları uç demiri İşleyici ayak Çatı Bağlantı ve ayar düzenleri 15.10.2012 Prof.Dr.Rasim OKURSOY 5

Kültivatörler Ağır kültivatörler genellikle Chisel (çizel) ve Graham Pulluğu olarak tanımlanır. Bu aletler toprağı alt üst etmeden birinci sınıf toprak işleme aletleri gibi anız bozmada kullanılır. Bunlarda işleyici organlar ayaklara cıvatalar ile, ayaklar da çatıya yaylı ya da yaysız olarak özel kelepçeli donanımlar ile bağlanmaktadır. Hafif kültivatörler, pulluktan sonra toprağa sokulurlar. Ağırlıkları çekilir tip ağır kültivatörlere göre %40 daha azdır. Bu kültivatörlerde ayaklar çatıya yaylı, yarı yaylı ve sabit olarak bağlanırlar. Hafif kültivatör Ağır kültivatör 15.10.2012 Prof.Dr.Rasim OKURSOY 6

Kültivatörler Asılır tip kültivatörlerde üç nokta askı düzeni (3 point hitch), çekilir tip kültivatörlerde ise makinanın kolayca yol ve iş durumunda gelebilmesi için çatı üzerinde çeşitli ayar ve kontrol mekanizmaları bulunur. Bu ayar mekanizmaları ile : Kültivatör çatısının yatay pozisyonda kalması, Çeki kancasının yüksekliğinin ayarlanması, Her sıradaki ayağın aynı derinlikte çalışabilmesi sağlanır. Asılır tip kültivatörlerden traktörün 3 nokta askı düzenine asılarak çalışan çeşitleri yaygın olmakla birlikte, traktörün iki aksı arasına yandan asılarak çalışan özel kullanım amaçlı çeşitleri de vardır. Özellikle bağ ve bahçe mekanizasyonunda bu tip kültivatörler kullanılabilmektedir. 15.10.2012 Prof.Dr.Rasim OKURSOY 7

Kültivatörler Dipkazanlar ve dren pullukları Meliorasyon amaçlı kullanılan kültivatörlerden en önemlisi dipkazan denilen aletlerdir. Dip kazanlar toprağı derin işlerler ve taban taşı ya da pulluk tabanı denilen sert ve geçirimsiz toprak tabakasını kırarlar. Titreşimli ya da sabit gövdeli olanları vardır. Dren pulluğu adı verilen çeşitleri de uygulamakta yaygın olarak kullanılmaktadır. Rod-weederler Rod-weederler, işleyici organları toprakla teması olmayan aletlerdir. Ot yolucular olarak bilinene bu makinalarda, yerden belirli yükseklikte ve yere paralel olarak dönen bir çubuk bulunmaktadır. Çubuğa dolanan yabancı otlar bu vesile ile yolunarak daha temiz tarla yüzeyi elde edilir. Rod-weederlerde toprak işleme organı bulunmamasına rağmen bu makinaların ikinci sınıf bir toprak işleme makinası olarak tanımlanmış bulunması ilginçtir. 15.10.2012 Prof.Dr.Rasim OKURSOY 8

Kültivatörler-uç demirleri Asılır tip hafif kültivatörlerde kullanılan uç demirleri şunlardır : a: kazayağı a-c: kanatlı uç demiri b-d-e: dar uç demiri Kanatlı uç demirleri kuru tarım bölgelerinde sıra arası toprak işlemede arzulanan bir uç demiridir. Ortalama kesme genişliği 3-10 cm arasındadır. Ar uç demirlerinin kesme genişliği 6-6 cm civarındadır. Bazıları çift taraflı bilendiğinden aşındıkça yönleri değiştirilerek kullanılır. Uç demirleri karbonlu çelik saçtan kesilip preslenerek yapılır. Dar uç demirleri 7-10, kazayakları 3-6 mm kalınlığındadır. Keskin kenarları 500 BDS olacak şekilde sertleştirilmektedir. 15.10.2012 Prof.Dr.Rasim OKURSOY 9

Kültivatörler-uç demirleri Makinanın çeki kuvveti ve çeki gücüne etki eden faktörlerin başında toprak özellikleri ile birlikte makinanın ayak yapısı ve uç demiri açıları gelmektedir. Bir kazayağında, toprağın etkili bir şekilde parçalanmasına etki eden dört tip tasarım açısı vardır : 1-göğüs açısı (α) 2-parçalama açısı (δ) 3-kama açısı (λ) 4-boşluk açısı (ε) 5-ağız açısı Göğüs açısı, toprağın uç demiri üzerinde yükselerek parçalanmasını sağlar. Kazayaklarında bu açı en fazla 30º civarındadır. Yaylı ayaklara sahip kültivatör uç demirlerinde göğüs açısı 20º civarında olmalıdır.bunun başlıca nedeni çalışma sırasında geriye esneyen ayak yüzünden bu açı değerinin daha da büyüyerek çeki kuvvetini artırmasıdır. 15.10.2012 Prof.Dr.Rasim OKURSOY 10

Kültivatörler-uç demirleri Toprağın parçalanmasına etkili bir diğer açı da parçalama açısıdır.parçalama açısı, uç demirinin göğüs kısmından teğet geçen düzlem ile, toprak yüzeyinden geçen düzlem arasındaki açıdır. Bu açı kama açısı ile boşluk açısının toplamına eşittir. Kesme açısına bazen ağız açısı da denilmektedir. Küçük kesem açısına sahip kazayakları ile yabancı otların kesilerek yok edilmesi daha iyi yapılmaktadır. Bir kazayağında standart açılar Göğüs açısı (α) 13-30º Parçalama açısı (δ) 18-30º Kama açısı (λ) 12-15º Boşluk açısı (ε) 6-15º Ağız açısı (2γ) 70-90º 15.10.2012 Prof.Dr.Rasim OKURSOY 11

Kültivatörler-Ayaklar Kültivatör ayakları : Uç demirlerini üzerinde taşıyan ve bunları çatıya bağlayan organlardır. Üç çeşidi vardır : 1-yaylı, 2-yarı yaylı 3-sabit (yaysız)ayaklar a : yaylı kültivatör b-c :yarı yaylı kültivatör d-e :sabit ayaklı kültivatör 15.10.2012 Prof.Dr.Rasim OKURSOY 12

Kültivatörler-Ayaklar a : yaylı kültivatör b-c :yarı yaylı kültivatör d-e :sabit ayaklı kültivatör Yaylı ayaklar, ayağı çatıya birleştiren ve genelde silme denilen esnek metalin S şeklinde kıvrılıp bükülmesi ile elde edilir. Ayrık otları tarafından basılmış tarlalar için uygundur. Bu tür ayaklar en fazla 10 cm esneyecek şekil tasarlandığından, bu değerin üzerindeki esnemelerde kalıcı deformasyonlar ortaya çıkabilmektedir. Yarı yaylı ayaklar yarım yaylı ayaklar olarak ta tanımlanmıştır. Yaylı ayaklara göre daha sert ve ağır toprak koşullarında kullanılır.bu ayaklarda uç demirinin bağlandığı bölgenin üst kısmı sabit yapılır. Yaylar gövde üzerinde olduğu gibi, ayrı olarak helisel yaylar olacak şekilde de tasarlanır. Yarı yaylı kültivatörlerde iş derinliği en fazla 15 cm, ayakların yüksekliği hafif kültivatörlerde 45-50 cm, ağır kültivatörlerde 60-90 cm arasındadır. 15.10.2012 Prof.Dr.Rasim OKURSOY 13

Kültivatörler-Ayaklar Çekilir Tip Kültivatörler Ayak Tipi Önemli parametreler a b g F i Kazayağı ve yarı yaylı ayak 8-12 15-25 1.2-1.5 30-50 13-19 Kazayağı ve yaysız ayak 10-16 20-25 1.5-2.2 30-60 13-19 Dar uç demiri ve yaysız ayak 10-22 15-20 1.5-2.0 30-150 7-17 Asılır Tip kültivatörler Yaylı ayak, değiştirilebilir uç demiri 6-10 12-20 0.7-0.9 20-40 13-19 Kazayağı, yarı yaylı ayak 8-12 15-25 0.8-1.0 30-50 11-15 Kazayağı, yaysız ayak 10-16 20-30 1.0-1.3 30-60 9-13 a-iş derinliği (cm), b-ayak izleri arasındaki uzaklık (cm) g-birim iş genişliği başına düşen kültivatör ağırlığı (kg/m) F-bir ayağa gelen çeki direnci (kg) i-ortalama ayak sayısı (adet) 15.10.2012 Prof.Dr.Rasim OKURSOY 14

Kültivatörler-Ayaklar Kulaklı pulluklarda olduğu gibi makinanın tüm organları çatı tarafından taşınır. Makinanın çeki kaynağına bağlantısı çeki kancası ile yada 3 nokta askı düzeni ile yapıldığından bu organlar çatı üzerinde yer alır. Ayakların çatı üzerine dizilişlerinin toprak işleme tekniği açısından büyük önemi vardır. Toprakta meydana gelen bozulma mekanizmasına göre yandaki şekil dikkate alınarak aşağıdaki bağıntı yazılabilir : A = w 2aTan( ) 2 Cos(α + ρ) + b k Eşitlikte a : iş derinliği (cm), b k :bir ayağın kesme genişliği (cm) w:toprağın yanal yöndeki yer değiştirmesine ilişkin açı değeri, α ve ρ ise sırasıyla uç demiri göğüs açısı ile toprakla metal arasındaki sürtünme açısıdır Sürtünme açısı değeri en fazla 45º olabilmektedir. Şekildeki b ise örtme payıdır. 15.10.2012 Prof.Dr.Rasim OKURSOY 15

Kültivatörler-Ayaklar Ayaklar arası mesafe olan C değerinin hesapla bulunan A değerinden fazla olması durumunda örtme payı oluşmaz. Bu istenmeyen durumu ortadan kaldırmak için ayaklar çatıya yüksekliği az olan kültivatör ayakları için örtme payının 4-6 cm, fazla yüksek olan ayaklar için ise 6-8 cm olacak şekilde bağlanmalıdır. Birbirinin ardı sıra dizilen ayaklarda, ayaklar arası uzaklığın değeri l+lo değerinden az olması durumunda tıkanmalar yaşanmaktadır. Yabancı otların kesilerek yok edilmesinde kullanılan kültivatör ayaklarında ise kesme genişliği ayaklar arası mesafesi olan C değerinden daima fazla tutulmalıdır. Örtme payı dikkate alındığında ayak sayısı n olan bir kültivatörün etkili iş genişliği şu formülle bulunur : B = n(bk )-(n-1) Δb Genel bir kural olarak ayakların çalışma derinliği (a), ayaklar arası uzaklıktan az olamaz.ayaklar arası mesafe (A) hiçbir zaman 10 cm den az tutulmayacağından bu yönde bir tıkanma söz konusu değildir. 15.10.2012 Prof.Dr.Rasim OKURSOY 16

Kültivatörler-çeki kuvveti Çok genel bir tanımlama ile iş genişliği B olan bir kültivatörün çalışma derinliğine bağlı olarak gereksinim duyduğu çeki kuvveti şu eşitlikle bulunur: Px = qb Burada, Px traktör tarafından uygulanan çeki kuvveti (kg) B, kültivatörün efektif iş genişliği (m) ve q ise (kg/m) olarak özgül kesme direncidir. Özgül kesme direnci, kültivatörlerde birim iş genişliğine düşen direnç olup tabloda belirtilmiştir. Normal koşullarda iş derinliği arttıkça özgül kesme direnci de artmaktadır. İş derinliği (cm) q (kg/m) 2.5 40-80 5.0 50-90 7.5 80-150 10.0 120-200 12.5 150-200 15.0 220-320 17.5 300-400 20.0 350-500 15.10.2012 Prof.Dr.Rasim OKURSOY 17