Toprak ferezesinde değişik tip bıçakların toprağa olan etkilerinin ve güç tüketimlerinin belirlenmesi üzerine bir araştırma
A research on the effects of various blades of rotarry tillers on the soil and their power requirements
Yazar: AHMET ÇELİK
Danışman: DOÇ.DR. YÜCEL ERKMEN
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarım Makineleri Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 1998
Konu: Ziraat = Agriculture
Dizin: Tarım makineleri = Agricultural machinery ; Toprak frezeleri = Rotary tillers

Özet:
ÖZET Bu araştırmada, ülkemizde yaygın olarak kullanılan değişik tip toprak frezesi bıçaklarının farklı makina ilerleme ve bıçak çevresel hızlarında kullanılmasıyla ortaya çıkacak güç ve yakıt tüketimlerinin yanında, toprağın; parçalanma, karıştırılma, nem kaybı, hacim ağırlığı, porozite, sıkışma ve kesme direncinden oluşan fiziksel özellikleri ile yabancı ot kontrolüne olan etkilerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla, belirlenen L, C, I, K ve Y tipindeki beş değişik toprak frezesi bıçağı 0.57, 0.89 ve 1.42 m/s makina ilerleme hızı ile 3.82, 5.42 ve 6.81 m/s bıçak çevresel hızlarında denenmiştir. Anızlı tarla şartlarında ve 12 cm sabit iş derinliğinde yürütülen deneme, 5*3*3 faktöriyel deneme desenine göre iki blok halinde düzenlenmiştir. Elde edilen verilerin analizine göre, L tipi bıçağın, parçalama ve karıştırmadan oluşan önemli toprak fiziksel özellikleri ile yabancı ot kontrolü yönünden diğer bıçaklardan daha üstün olduğu, ancak, güç ve yakıt tüketimi yönünden aynı üstünlüğü sağlayamadığı ve en yüksek tüketime neden olduğu ortaya çıkmıştır. Y tipi bıçak, en düşük güç ve yakıt tüketimine karşılık, toprak fiziksel özellikleri ile yabancı ot kontrolü yönünden başarılı olamamıştır. I tipi bıçak, toprakta nem korunması yönünden, C ve K tipi bıçaklar ise hacim ağırlığı, porozite, penetrasyon ve kesme direnci yönünden daha etkili olmuşlardır. Çalışmada, toplam güç tüketimi 13.411-19.179 kW ve net yakıt tüketimi 14.587-15.844 L/h arasında gerçekleşmiştir. Bütün bıçaklarda, birim iş genişliği başına çeki gücü 0.60-1.11 kW/m, kuyruk mili gücü 6.68-9.95 kW/m ve toplam güç tüketimi 7.75-11.09 kW/m arasında değişim göstermiştir. Toplam gücün yüzdesi olarak çeki gücü %6.57 ile C tipi bıçakta en düşük, % 13.61 ile Y tipi bıçakta en yüksek bulunmuştur. Çalışmada, bir bıçak tipi ile arzu edilen bütün toprak özellikleri ile güç ve yakıt tüketimi yönünden en iyi sonucu elde etmenin olanaksız olduğu ortaya çıkmıştır. İncelenen literatürlerden, günümüzde bu yönde başarılı bir bıçak tipinin henüz geliştirilememiş olduğu anlaşılmaktadır. Bu durumda, hangi amaca yönelik kullanılmak isteniyorsa bu amaca en uygun bıçak tipinin seçilmesinin zorunluluğu ortaya çıkmaktadır. Kullanım amacına göre tercih, birden fazla toprak frezesi satın alma zorunluluğundan ve toprak frezesinin pahalı bir makina olmasından dolayı ekonomik değildir. Ekonomik olabilmesi için, bir çatı üzerinde kullanılabilecek şekilde, farklı bıçaklara sahip değiştirilebilir özellikteki rotor ünitelerinin imal edilerek piyasaya sürülmesi ve bu şekilde kullanımın yaygınlaştırılması gereklidir.

Abstract:
In this study, the determination of the effects of various blades of rotary tiller which are widely used in our country on the power and fuel consumption in several ground speeds and peripheral velocity of blades, weed control and some physical properties of soil, namely, particle size distribution, mixing, moisture loss, bulk density, porosity, soil compaction and cutting resistance were aimed. For this reason, five different blades of rotary tiller which consist of L, C, I, K and Y types were tested at ground speeds of 0.57, 0.89 and 1.42 m/s with blade peripheral velocities of 3.82, 5.42 and 6.81 m/s. The experiments were conducted under stubble field conditions in a constant working depth of 12 cm according to 5x3x3 factorial design with two blocks. The analysis of data showed that the L type blade was more successful than the others in terms of particle size distribution, mixing and weed control. But, the L type blade had the high values of power and fuel consumption. In spite of its low consumption of power and fuel, Y type blade could not be successful in relation to the physical properties of soil and weed control. As the I type blade was more successful in moisture conservation, C and K type blades were more successful in terms of bulk density, porosity, penetration resistance and cutting resistance. As a result of the study, total power requirement and net fuel consumption were found to be between 13.411 - 19.179 kW and 14.587 - 15.844 L/h, respectively. For all the blades drawbar power, PTO power and total power which were obtained per unit working depth were 0.60 - 1.11 kW/m, 6.68 - 9.95 kW/m and 7.75 - 11.09 kW/m, respectively. As percent of total power the drawbar power had the lowest value of 6.57 % for the C type blade, and the highest value of 13.61 % for the Y type blade. It is concluded from the results of the study that, none of the blade types was succesful in terms of physical properties of soil, weed control and power and fuel consumption. The previous studies investigated also showed that a blade type, which is successful in terms of before mentioned parameters, has not been able to develop till now. In that case, the type of blade must be chosen according to usage aim. To choise the blade type according to usage aim is not economic due to the necessity of getting another rotary tiller. Whereas, a rotary tiller is expensive machine. For this reason, interchangeable rotor units with various type blades must be traditionally manufactured.