Türkiye'de imal edilen harman makinalarının karşılaştırılması, konstrüksiyonel geliştirilmesi ve temizleme ünitesi fonksiyonları üzerine bir araştırma /
Yazar: CAHİT KURBANOĞLU
Danışman: PROF. DR. BATTAL KUŞHAN
Anadolu Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü
Derece: Doktora, 1982
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
188 ÖZET Bu çalışma ile, ülkemizde imâl edilen, yerli sapdöğer ve savurmalı s döğer harman makinalarmın önemli olanları üzerinde etüd ve değerlendirmele yapılmıştır, özellikle hayvancılık ve tarla ziraatının bugünkü karekterinde: dolayı yaygın olarak imâl edilen bu makinalar günden güne önem kazanmakta vı son günlerde de Ortadoğu ülkelerine ihracaatları söz konusu olmaktadır. Halâ hazır çeşitli tip harman makinaları, "Aspiratör lü harman makina; diye adlandırılan bir harman makinası tipine doğru standartlaşmaya yöneldiğ: göze çarpmaktadır. Ancak bu makinalar hayvan yemi olarak kullanılan samanın, kavuz gibi faydalanılacak kısımlarının, bilhassa harmanlama yerinin uygun oJ madiği hallerde, elden çıkmasına sebep olmakla birlikte, hemen hepsinde tane kaybına belirli bir yüzdeye kadar da rastlanmaktadır. İstatistikler 1980 yılma kadar Türkiye'de imâl edilen sapdöğerlerin adedini 49 000 adet olarak vermektedir. Bu kadar makinanm, savurmalı harman makinalarmın imâlatıyla % 80 nispetinde âtıl bir duruma geçtiği araştırma lardan ortaya çıkmaktadır. Sapdöğer makinalar ma, temizleme ünitesinin monte edilmesiyle, savurmalı sapdöğer harman makinalarmın maliyeti yarıya inerken ülke ekonomisi için yabana atılmayacak bir kazanç sağlaması söz konusu olabi lir. Araştırmalar neticesi, güç ihtiyacı da azaltılmak suretiyle yüksek ka pasitede çalışabilen, ekonomik ve değişik konstrüks iyonda bir makina gelişti rilmiştir. Harmanlama ünitesi için seçilen uygun parmak tipi yardımı ile dö ven samanına yakın özelliklere sahip saman elde edilmiş, diğer taraftan kırı] tane oranı önemli derecede düşürülmüştür. Temizleme ünitesinde ise, temizlen» derecesine tesir eden fonksiyonlar gözönüne alınarak, çeşitli alternatifler denenmiştir. Yeni tip makinada, her türlü besleme şeklinde, temizleme ünitesine aks malzeme debisinin sabit ve yüzeye homojen dağılışı, harmanlama ünitesi ile te mizleme ünitesi arasına yerleştirilen bir malama taşıyıcı band sayesinde ger çekleştirilmiştir. Böylece samandaki besleme hızına bağlı tane kayıpları, or tadan kaldırılmıştır. Bu makinada başaklı sap nemlilik toleransı diğer maki- nalara oranla daha yüksek tutulabilmektedir. - * Geliştirilen makinada eleme kafesinin elek grubu boyutları çeşitli ala larda denenmiş ve kullanılabilir optimum bir alan saptanmıştır. Bunun yanında189 v eleme kafesine enine salınım verilip, eleme oranı en büyük olan kare delikli tel elek kullanılmıştır. Eleme kafesi salınım strokunu değiştirebilmek için bir eksantrik geliş tirilmiş ve üç ayrı genlikte salınım mekanizmasına ve eleme kafesine iki ayrı öteleme hareketi yaptırılacağı altı ayrı salınım strokunda temizleme derecele ri tespit edilmiştir. Harmanlama verimi en yüksek salınım stroku belirlenmiş tir. Geliştirilen makinanm vantilatör kanat eğim pozisyonları, dönme isti kâmetinin ters yönünde üç ayrı pozisyonda değiştirilerek, üç ayrı giriş ağzı açıklığında, temizleme derecesine etkileri ve bu konıtmlarda pitot tüpü ile vantilatör çıkış ağzında, makinanm saman çıkış ağzında, çeşitli noktalarda hava hızları tespit edilmiştir. Temizleme derecesini en yüksek yapan, hava gi riş ağzı ve kanat eğimi pozisyonları denemelerde belirlenmiştir. Bu makinada, tane çuvallama mekanizması projelendirilerek tane oluğun- daki kayıplar, tozluk haznesi yapılarak elek altındaki tane kapıları ve kes mik oluğunu düzenli şekilde kanalize ederek kesmik tekrar temizleme ünitesin de işlenebilir bir şekilde plânlanmıştır. Böylece saman dışındaki harmanlama kayıpları asgariye indirilmiştir. İhtiyaç halinde ise temizleme ünitesinde ta ne tekrar temizlemeye tâbi tutulabilmektedir. Geliştirilen harman makinasmda, harmanlama ünitesi besleme ağzı, mala ma taşıyıcı band sayesinde istenilen seviyeye düşürülebilir. Bu sayede ağır lıkların merkezinin yere yaklaşmasıyla titreşimler azalmaktadır. Ancak bunun da bir sınırı geçmemesi gerekmekte olduğu kanaatine varılmıştır. Ayrıca ülkemizde yaygın olan aspiratörlü harman makinası ele alınarak,, mevcut makinalardan farklı olarak, eleme tavasına bir eksantrikle yan tarafın dan salınım yaktırılıp, üç ayrı genliktetemizleme. dereceleri belirlenmiştir. As piratör kanat eğim pozisyonları ise geriye doğru değiştirilerek üç ayrı açıda temizleme dereceleri, harmanlama kayıpları tespit edilerek bu esnadaki hava hızları pitot tüpü ile ölçülmüştür. Her iki makina: da traktörle tahrik edilmişti. Bir prony güç ölçme ciha- zıyla harmanlama ünitesinin iş yapma esnasında, temizleme ünitesinin boşta ve iş yapma esnasında ayrı ayrı. harcadığı güç miktarları mekanik olarak belirlenmiştir. Prony cihazı yeniden yapılmıştır. Geliştirilen makinada harcanan güç, aspiratör lü harman makinası ve mevcut makinalara göre daha az seviyede bulunmuştur.190 Her iki makinada da, harmanlamada, özellikleri tespit edilmiş bir c. buğday ve arpa kullanılmıştır. Bu materyallerin işlenmesinde, üç ayrı besi» me hızında (kapasite), buna tekabül eden üç ayrı devir sayısı, devir ölçeri le ölçülmüştür. Ölçmelerde elde edilen sayısal değerlerden, temizleme derecesine etJ< eden faktörler grafiklerle belirlenmiştir. Bu sayılardan buğday değerlerine ait matematiksel modeller kurularak, bilgisayarda BASİC dilinde en küçü kareler metodu ile regrasyon analizleri yapılmıştır ve çıkan sonuçların yo rumu yapılmıştır.

Abstract:
191 ZUSAMMENFASSUNG Mit dieser Arbeit wurden die Drescher und Schleuderdreschmaschinen, die in unserem Lande Türkei produziertwerden, untersucht und ihre Ergebnisse bewer- tet. Wegen des heutigen Zustandes der Tierzüchtung und Landwirtschaft im Lande spielen diese Maschinen, deren Produktion schon weit verbreitet ist, heute wichtigere Rolle al s vorher und kommt auch ihren Export nach Naheosten heute schon in Frage. Man merkt, dass es die Neigung gibt, die gegenwaertigen Typen von Dreschmaschinen in Richtung einer Dreschmaschine, die "Die Aspirationsdresch- maschine" genant wird, zu standardisieren. Aber all e diese Maschinen führen dazu, dass bei ungünstigen Dreschplaetzen die nützlichen Teile des Strohs verlorengeht, wobei auch fast bei alien Typen von diesen Maschinen einen bestimmten Prozent von Kornverlust zu beobachten ist. Nach statistischen Kenntnissen erreichte die Produktion der Dreschma schinen in der Türkei bis Ende 1980 auf einen Wert von 4-9 000. Dabei wurde es f estgestellt, dass 80 % dieser Maschinen wegen der Produktion der Schleu derdreschmaschinen unnützlich gezaehlt wurde. Durch Montieren einer Reini- gungsanlage sinkt das Kösten der Schleuderdreschmaschinen etwa urn die Haelfte woraus sich die Wirtschaft des Landes einen bestimmten, nicht vernachlaessig- baren Nutzen zieht. Als Folge der Untersuchungen hat man eine Maschine mit unterschied- licher Konstruktion und erniedrigtem Energieverbrauch etwickelt, die eine höhere Kapazitaet erweist und folglich noch wirtschaftlicher ist. Durch eine günstige Auswahl von Schlagkreuztrommeltyp hat man den Stroh mit hochgünsti- gen Eigenschaften erhalten und andererseits wurde die Pozeutzahl der beschae- digten korner richtig erniedrigt. Ausserdem hat man in der Reinunganlage die Faktoren im Auge behalten, die den Reinigungsgrad beeinflussen, und dabei wurde unterschiedliche Alternativen untersucht. Mit dieser Maschine wurde die homogene Verteilung und die konstante Fliesgeschwindigkeit bei alien Zuführungsarten durch Anrichtung eines Traeger- bandes zwischen Dresch-und Reinigungsanlage verwirkl icht. Dadurch. wurde auch die an Zufuhrungsgeschwindigkeit gebundene Kornverluste beseitigt. Bei dieser Maschine darf auch die Feuchtigkeitstolerenz des Zuführmaterials höcher gehal- ten werden als bei den Anderen.192 Für diese entwickelte Maschine hat man auch unterschiedliche Sieb- flaechen untersucht und eine optimale Flaeche festgestellt. Nebenbei zwingt man den Siebkaefig zur Schwankung in Querrichtung und verwendete ein Sieb mi- QuadratlScher, die das maximale Siebverhaeltnis ergaben. Um den Schwankungshub variieren zu können, entwickelte man einen Exzei ter. Damit wurden bei sechs unterschiedlichen Schwankungshub en die verschiede nen Reinigungsgrade infolge von drei unterschiedlichen Amplituden festgestel] wobei die Schwankungsmechanismus und der Siebkaefig zur zwei Tran slat ion sbewe gung gezwungen wurde. Man hat auch den Schwankunghub f estgestellt, die den höchsten Wirkungsgrad beim Dreschen ergab. Die Flügelneigungen der neuentwickelten Maschine wurden in der umge- kehrten Drehrichtung und naehmlich in drei Zustaenden f estgelegt. Dabei wurde bei drei verschiedenen Eintrittswerten die Renigungsgrade bestimmt und an verschiedenen Stelleh im Austrittsrohr des Ventilators und am Austrittspunkt der Maschine fur Stroh die Luftgeschwindigkeit mit Hilfe von Pitot-Rohr gemes- sen. Bei den obengenannten Versuchen hat man die Weite für Lufteintrittskanae- le und die Flügelneigung f estgelegt, die den Reinigungsgrad auf den höchsten Wert bringen. Bei dieser Maschine hat man eine Kornpackungsmechanismus entworfen, womit es ermöglicht wurde, die Verluste im Kornrohr und die Kornverluste im unteren Teile des Siebs zu erniedrigen. Auf dieser Weise kamen die Dreschver- luste ausser Stroh auf ein Minima. Auf Wunsch, oder wenn es nötig ist, können die korner in der Reinigunganlage wieder gereinigt werden. Man kann den Zuführungseintritt durch das Traegerband auf die gewunschtt Hone bringen. Da sich der Schwerpunkt zum Boden naehert, werden die störenden Schwingungen weniger. Man hat aber dabei festgestellt, dass der Schwerpunkt der Maschine eine bestimmte Höhe vom Boden nicht unterschreiten soil. Ausserdem hat man die Siebtafel der Dreschmaschine mit Aspiratör, die in unserem Lande weit verbreitet ist, zur seitlichen Schwankung gezwungen und böi drei verschiedenen Amplituden die Reinigungsgrade festgestellt. Die Nei- gungen der Flügel des Aspirators werden nach ruckwaerts geaendert, bei drei verschiedenen Winkelwerten die Reinigungsgrade und Dreschverluste festgestellt und die Luftgeschwindigkeit en mit Hilfe eines Pitot-Rohres gemessen.193 Die beiden Maschinen wurden durch einen Traktör angetrieben. Mit Hilfe eines Prony-Leistungsmessers hat man den Leistungsbedarf der Dreschanlage waehrend der Arbeit, der Reinigungsanlage im Leerlauf und auch waehrend der Arbeit mechanisch gemessen. Der Leistungsbedarf der neuentwickelten Maschine ist viel kleiner als bei der Maschine mit Aspirator und als bei den Anderen. Beim Dreschen auch bei beiden Maschinen wurde eine Weizen-und Gersten- sorte verwendet, deren Eigenschaften schon man kannte. Beim Dreschen wurden drei unterschiedlichen Drehzahlen fur die drei unterschiedlichen Zuführgesch- windigkeiten mit Hilfe eines Drehzahlmessers gemessen. Aus den bei Messungen erhaltenen Zahlenwerten hat man die Einflussfak- tore fur Reinigungsgrad grafisch festgestellt aus diesen Zahlen wurde für die Wert e von Weizen mathematische Modelle entworfen, mit Hilfe vonder Rechenma- schine, Basic-Sprache und vom Verfahrer der kleinsten Quadraten die Regra- tionsanalyse durchgeführt und die Ergebnisse interpret i ert.