Dal parçalama makinasının bağ budama artıkları için modifikasyonu ve arazi koşullarında işletmecilik değerlerinin belirlenmesi
Modification of branch shredder for vineyard pruning wastes and determination of operational values in field conditions
Yazar: İLYAS DEMİREL
Danışman: PROF. DR. ABDULLAH SESSİZ
Dicle Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarım Makineleri ve Teknolojileri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Bu çalışma Diyarbakır ili Dicle ilçesinde bir üreticiye ait modern telli terbiye sistemli ve geleneksel serpene sistemli bağ alanlarında Haziran 2023 yılında yapılmıştır. Denemede bitkisel materyal olarak Boğazkere (şaraplık), Öküzgözü (şaraplık) ve Mazurmi (şıralık) üzüm (Vitis vinifera L.) çeşitlerinin budama artıklarından yararlanılmıştır. Bağ budama artıklarının değerlendirilmesine ve devam eden sorunların çözümüne yönelik yürütülen bu çalışmada; dal öğütme amacıyla üretimi yapılan bir makinada ikili, üçlü ve dörtlü kıyıcı bıçak kullanılarak, üç farklı kıyıcı bıçak devir (1500 d/d, 2000 d/d ve 2500 d/d) sayısında ve besleme miktarlarında gerçekleştirilmiştir.  Üç üzüm çeşidi için kıyıcı bıçak sayısının, kıyıcı bıçak devir sayısının ve besleme miktarının yakıt tüketimi, güç tüketimi, dönme momenti, motor gürültüsü ve parçacık boyutlarına olan etkisi belirlenmiştir.

Çalışmanın sonuçlarına göre, en yüksek yakıt tüketimi Mazurmi (Şire) üzüm çeşidinde 1,260 l/h (1,685 kg/h) olarak elde edilirken, Boğazkere 1,075 l/h (1,439 kg/h) ve Öküzgözü 1,088 l/h (1,454 kg/h) çeşitlerinde aynı olmuştur. Kıyıcı bıçak sayısının yakıt tüketimi üzerine etkisi istatistiksel olarak önemsiz bulunurken, kıyıcı bıçakların devir sayılarının, yakıt tüketim değerlerine etkisi her üç devir sayısında da elde edilen veriler arasındaki fark istatiksel açıdan önemli bulunmuştur (p<0.001). Bu değerler sırasıyla 1500 d/d 0,987 l/h, 2000 d/d 1,332 l/h ve 2500 d/d'da 1,303 l/h bulunmuştur. Güç tüketim değerleri bakımından çeşitler arasındaki fark önemli bulunmuştur (p<0.01). En fazla güç tüketimi değeri, yüksek yakıt tüketim değerlerine sahip olan, Mazurmi (şire) üzüm çeşidinde 4,565 kW olarak elde edilirken, Boğazkere ve Öküzgözü üzüm çeşitleri arasında istatistiksel açıdan fark bulunmamıştır. Bıçak devir sayılarının güç tüketimine etkisi çok önemli bulunmuştur. Bıçak devir sayısının artışına bağlı olarak güç tüketimi doğrusal bir artış göstermiştir. En yüksek güç tüketimi değeri 2500 d/d'lık kıyıcı bıçak devir sayısında 4,722 kW olarak elde edilirken, 2000 d/d'da 4,102 kW ve 1500 d/d'da 3,574 kW olarak belirlenmiştir. Çeşitler için hesaplanan moment değerleri arasındaki fark istatistiksel açıdan çok önemli olmuştur (P<0.001). En yüksek moment değeri, güç tüketimi değeri ve yakıt tüketimi değerlerinin 'de yüksek olarak elde edildiği, Mazurmi (Şire) çeşidinde 22,35 Nm olarak gerçekleşmiştir.  Devir sayısıyla moment değerleri arasında ters bir ilişki olmuştur. Devir sayılarının artışına bağlı olarak hesaplanan moment değerlerinde doğrusal bir azalma meydana gelmiştir. Güç tüketimine karşın moment değerinin en yüksek değeri 1500 d/d'lık devir sayısında 22,76 Nm olarak elde edilmiştir. 2000 d/d'da 19,58 Nm ve en yüksek devirde (2500 d/d) moment değeri 18,03 Nm olarak ölçülmüştür. Tüm çeşit ve bıçak sayılarında devir sayısının artışıyla gürültü değerleri artmıştır.  Her çeşit için her üç bıçak sayısında devir sayısının artışına bağlı olarak parçacık boyutları küçülmüştür. İki bıçaklı kıyıcı ile yapılan parçalama işlemlerinde Mazurmi (Şire) çeşidinin 2500 d/d'da % 73 oranında 20 mm'den küçük parçacık boyutlarına sahiptir. Üç bıçaklı kıyıcı ile yapılan parçalamada Mazurmi (Şire) çeşidinde 20 mm'den küçük parçacık boyutlarında 2500 d/d'da % 44 ile iyi performans göstermiştir. Dört bıçaklı kıyıcı ile yapılan parçalamada ise Öküzgözü çeşidinin 2500 d/d'da 20 mm'nin altında % 72 oranında bir parçalama yüzdesiyle yüksek performans gösterdiği belirlenmiştir.

Abstract:
This study was carried out in June 2023 in the vineyard of a producer with a modern wire finishing system and traditional spreading system in Dicle district of Diyarbakır province. Pruning residues of Boğazkere (wine grapes), Öküzgözü (wine grapes) and Mazurmi (Şire) grape (Vitis vinifera L.) varieties were used as plant material in the research. In this study conducted to evaluate vineyard pruning residues and solve ongoing problems; The study was carried out at three different chopper blade speeds (1500 rpm, 2000 rpm and 2500 rpm) and feeding amounts, using two, three and four chopper blades on a machine produced for branch shredding. The effects of the number of chopper blades, chopper blade speed and feeding amount on fuel consumption, power consumption, engine noise and grain sizes were determined for three grape varieties.

According to the results of the study, the highest fuel consumption was achieved in the Mazurmi (Şire) variety as 1,260 l/h (1,685 kg/h), while Boğazkere 1,075 l/h (1,439 kg/h) and Öküzgözü 1,088 l/h (1,454 kg/h). It was the same across varieties. While the effect of the number of chopper blades on fuel consumption was found to be statistically insignificant, the effect of the speed of the chopper blades on fuel consumption values was found to be statistically significant (p<0.001). These values were found to be 0,987 l/h at 1500 rpm, 1,332 l/h at 2000 rpm and 1,303 l/h at 2500 rpm, respectively. The difference between the varieties in terms of power consumption values was found to be significant (p <0.01). While the highest power consumption value was 4,565 kW in the Mazurmi (syre) grape variety, which has high fuel consumption values, no statistical difference was found between Boğazkere and Öküzgözü grape varieties. The effect of blade speeds on power consumption was found to be very important. Power consumption showed a linear increase depending on the increase in the number of blade revolutions. The highest power consumption value was obtained as 4,722 kW at the chopper blade speed of 2500 rpm, while it was determined as 4,102 kW at 2000 rpm and 3,574 kW at 1500 rpm. The difference between the moment values calculated for the varieties was statistically very significant (P<0.001). The highest torque value, power consumption value and fuel consumption values were obtained as 22,35 Nm in the Mazurmi (Şire) variety. There was an inverse relationship between the number of revolutions and the torque values. A linear decrease occurred in the calculated moment values depending on the increase in the number of revolutions. Despite the power consumption, the highest torque value was obtained as 22,76 Nm at a speed of 1500 rpm. The torque value was measured as 19,58 Nm at 2000 rpm and 18,03 Nm at the highest speed (2500 rpm). Noise values increased with the increase in speed for all types and blade numbers. For all kinds particle sizes decreased due to the increase in the number of revolutions in all three blade numbers. In the chopping processes performed with a two-blade chopper, 73% of the Mazurmi (Şire) variety had particle sizes less than 20 mm at 2500 rpm. In the shredding made with a three-blade chopper, it showed good performance with 44% at 2500 rpm for particle sizes less than 20 mm in the Mazurmi (Şire) variety. In the shredding made with a four-blade chopper, it was determined that the Öküzgözü variety showed high performance with a shredding percentage of 72% below 20 mm at 2500 rpm.