Tahıl ekim makinalarının tohum dağılımını iyileştirmekiçin yeni bir tohum borusu tasarımının geliştirilmesi
Developing a new seed tube design to improve seeddistrubition uniformity of seed drills
Yazar: ALİ AKTAŞ
Danışman: PROF. DR. DAVUT KARAYEL
Akdeniz Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarım Makineleri ve Teknolojileri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Kesintisiz sıravari ekim yapan mekanik tahıl ekim makinalarında tohumlar,
tohum borusu içerisinde tamamen yerçekimi etkisiyle tesadüfi olarak hareket
etmektedirler. Tohumların tohum borusu içerisindeki yörüngeleri farklı olduğu için
düşme süreleri de farklı olmaktadır. Dolayısıyla tohum akışı ekici düzenden ne kadar
düzenli başlarsa başlasın tohum borusunda bozulmaktadır.
Bu çalışma kapsamında, tohum borusu içerisinde bozulan tohum akışının,
tohumlar çiziye yerleştirilmeden hemen önce daha düzenli hale getirilebilmesi için yeni
bir tohum borusu geliştirilmiştir. Bu amaçla geleneksel tohum borusunun uç kısmına,
içerisine helezon yerleştirilen boru monte edilerek tohumların tohum borusunu terk
etmeden hemen önce helezon üzerinde hareket etmesi, dolayısıyla akışının
düzenlenmesi ve çiziye düşme hızının azaltılması hedeflenmiştir.
Geliştirilen tohum borusu, SW 3D parametrik katı modelleme yazılımında
kinematik analiz ile tohumların tahıl ekim makinasında ekici düzenden düştükleri
yükseklikler dikkate alınarak; tohum borularının üç farklı eğiminde (yatayla 70°, 80°,
90° açılarda), tohum borusu içine yerleştirilen helezonun üç farklı yüksekliğinde (100,
150, 200 mm) ve helezonun üç farklı hatve boyutunda (28, 32 ve 36 mm) denenmiş ve
en iyi sonucun elde edildiği boyutlardaki tohum borusu seçilmiştir. Seçilen helezonlu
tohum borusu 3D yazıcıdan imal edilerek 20 kg/da ekim normunda ekici makaranın
10 min-1 dönü hızında laboratuvar, 20 kg/da ekim normu ve 1 m/s ilerleme hızında tarla
denemelerine tabi tutulmuştur. Laboratuvar denemelerinde tohum akışı yüksek hızlı
kamera ile 240 fps kayıt hızında kayıt edilip peş peşe düşen tohumlar arası süre ve
tohumların tohum borusundan çıkış hızları belirlenmiş ve bu değerlerin ortalaması,
standart sapması ve varyasyon katsayısı değerleri hesaplanmıştır. Laboratuvar
denemelerinde normal tohum borusunun %168.13 olan sıra üzeri uzaklık varyasyon
katsayısı helezonlu tohum borusu ile %79.02'ye, tarla denemelerinde ise normal tohum
borusunun sıra üzeri uzaklık varyasyon katsayısı %118.36'dan %77.2'ye kadar
azaltılmıştır. Arazi denemelerinde normal tohum borusu ile ekimde 1.52 cm olan
ortalama sıradan sapma değeri helezonlu tohum borusu ile 0.86 cm'ye kadar azalmıştır.

Abstract:
Seeds drop from seed tubes with the effect of gravity for seed drills (uninterrupted
row drills). Because trajectory of seeds in seed tube is different, dropping period of
seeds is different. Whatever the regular seed flow starts from seed metering unit it
becomes irregular flow while dropping in seed tube.
This study is prepared to arrange the seed flow in seed tube just before dropping to
furrow with the designing the new seed tube. For this reason, a tube including helicoids
will be assembled with a conventional seed tube and seeds will flow on helicoids and
therefore uniformity of seed flow will increase and falling speed of seeds to furrow will
decrease.
The developed seed tube was analyzed by kinematic analysis in SW 3D parametric
solid modeling software. Designed seed tube was tested at the three heights of helicoids
screw (100, 150, 200 mm), three pitch of helicoids (28, 32 ve 36 mm) and three slopes
of seed tubes (horizontal angels of 70°, 80°, 90°), the best seed tube dimension was
selected according to results of kinematic analysis. The selected seed tube was
manufactured from 3D printer and subjected to laboratory and field tests at the speed of
metering roller 10 min-1 and a seeding rate of 20 kg/da. In laboratory experiments seed
flow was recorded with a high speed camera at a recording speed of 240 fps and the
duration between succesive seeds and falling speed of seeds were determined and the
mean, standard deviation and coefficient of variation values of these values were
calculated. The coefficient of variation of 168.13% of the normal seed tube was
decreased to 79.02% when the helix seed tube used. In the field experiments, coefficient
of variation of 118.36% of the normal seed tube was decreased to 77.2% when the helix
seed tube used. In the field experiments, the standard deviation of seed scattering
decreased from 1.52 cm to 0.86 cm with the helicoid seed tube.