Tek diskli gübre dağıtma makinası örneğinde gübre dağılım düzgünlüğünün tepki yüzeyleri metodolojisi kullanarak optimizasyonu
Optimization of the distribution uniformity in a single-disc fertilizer broadcaster using response surface methodology
Yazar: İSMAİL SERKAN KOLCU
Danışman: PROF. DR. ADNAN DEĞİRMENCİOĞLU
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarım Makineleri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Bu çalışmada, yaygın olarak üretilen tipte tek diskli bir santrifüj gübre dağıtma makinası örnek alınarak, iki farklı gübrenin (ÜRE ve TSP) dağılım düzgünlüğünü karakterize eden VK (%) ve sağ/sol dağılım oranının optimize edilmesi amaçlanmıştır. Dağılım düzgünlüğünün optimizasyonu amacıyla Tepki Yüzeyleri Metodolojisi (TYM) deneme desenlerinden birisi olan ve döndürülebilir özellikteki Merkez Esaslı Kompozit Dizayn (Central Compozite Design- CCD) kullanılmıştır. Bu deneme deseni uyarınca her bir gübre için 20 deneme ve her bir geçiş denemesinde 3 tekerrür gerçekleştirilmiştir. Denemelerde bağımsız değişkenler olarak disk çevre hızı (kuyruk mili devri), gübre akış debisi ve kanat açısı ve bu değişkenlerin beş farklı seviyesi göz önüne alınmıştır. Yapılan lineer transformasyonlar sonucunda kodlu hale dönüştürülen değişkenler ile tam faktöriyel deneme desenine göre çok daha az sayıda denemeler yapılmasına imkan veren TYM uyarınca bağımlı değişkenler olan VK (%) ve sağ/sol oranına ilişkin matematiksel modeller geliştirilmiştir. Kübik formda geliştirilen matematiksel modellerden bağımsız değişkenlerin optimum değerlerinin elde edilmesi sonrasında sınama denemeleri yapılmıştır. Kullandığımız metodoloji sayesinde bulduğumuz optimum değerler ile hiçbir kostrüktif değişiklik yapmadan bu makine üzerinde daha önce elde edilmiş VK% değerlerine göre daha düşük değerler elde edilmiştir. Geliştirilen modellerden anlaşılacağı üzere söz konusu bu çalışmada ele alınan her üç değişkeninde dağılım düzgünlüğü üzerinde etkin rol oynadığı belirlenmiştir. Bu çalışma farklı konstrüktif özelliklere sahip diskli mineral gübre dağıtma makinalarında dağılım düzgünlüğünün optimizasyonunu sağlayabilecek örnek özellikte bir çalışma olup imalatçılar açısından değerli bilgiler içerdiğine inanılmaktadır.

Abstract:
The objective of this study was to optimize two dependent variables namely, coefficient of variation (CV, %) and skewing ratio (left to right or right to left) using two different fertilizers (Urea and triple superphosphate) and a single disc fertlizer broadcaster. Central Composite Design (CCD) which is rotatable and one of the designs in Response Surface Methodology (RSM) was used in order to optimize the distribution uniformity. A total of 20 experiments was conducted and in each experiments three replications were achieved. The independent variables considered in this study were the peripheral speed of the disc (corresponding to pto linearly), the fertilizer flow rate and the wane angle. Five levels of each independent variable were studied using RSM. The dependent variables were the coefficient of variation (CV-%) and skewing ratio (right to left or left to right distribution) and mathematical functions in polinomial form were developed for these variables based on the principles of RSM that allowed reduced number of experiments as compared to full factorial design. The optimum level of the variables were obtained and verification tests were also carried out. It was cocluded that the three variables considered in this study affect the distribution uniformity performance of the broadcaster. This study is of importance since it will be a guide to carry out similar studies and it is also believed that it provides valuable information for the manufacturers.