Düşey plakalı mekanik hassas ekici düzenin bazı küçük tohumlar için tasarım analizi
Design analysis of the vertical plate type mechanic seed metering unit for some small seeds
Yazar: VOLKAN SOYA
Danışman: PROF. DR. DAVUT KARAYEL
Akdeniz Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarım Makineleri ve Teknolojileri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Ülkemizde hassas ekim makinelerinin kullanımı gün geçtikçe yaygınlaşmasına rağmen mekanik tip ekici düzene sahip hassas ekim makineleri ile az sayıda araştırma bulunmaktadır. Bu makinalar ile özellikle sebze tohumları gibi küçük tohumların ekiminde önemli sorunlar yaşanmaktadır. Küçük tohumların ekonomik değerinin yüksek oluşu ve literatürde düşey plakalı ekici düzenler ile ilgili veri eksikliği dikkate alınarak bu çalışma da düşey plakalı mekanik bir ekici düzenin sorgum ve soğan tohumları için tasarım analizi çalışılmıştır. Öncelikle bilgisayar destekli tasarım ve simülasyon programları ile sanal ortamda üç farklı tohum yuvası, ekici plaka düşme noktası açısı ve ekici plaka dönme hızı test edilmiştir. Düşey plakalı ekici düzen simülasyon testlerinde en iyi sonuçların elde edildiği parametrelere uygun olarak üretilmiş ve laboratuvar ortamında da test edilmiştir.
Simülasyon denemeleri sonucu sorgum ve soğan tohumu için en uygun tohum yuvası şeklinin trapez olduğu sonucuna varılmıştır. Depo üzerinde bulunan düşme noktası açısı 120° olduğunda her iki tohum için de en iyi performans elde edilmiştir. Sorgum tohumu için en iyi tohum dağılım düzgünlüğünün elde edildiği ekici plaka dönme hızı 24 d/d iken, soğan için bu değer 12 d/d olarak gerçekleşmiştir.
Simülasyon denemelerinin doğrulaması için bilgisayar ortamında tasarlanan ekici düzenin aynısı imal edilmiş ve simülasyon denemelerinde belirtilen koşullarda çalıştırılmıştır. Laboratuvar ortamında yapılan denemelerde peş peşe düşen tohumlar arası süre ölçülmüş ve bu değerlerin ortalaması, varyasyon katsayısı ve tohum dağılım düzgünlüğünü belirlemede kullanılan ikizleme oranı, boşluk oranı ve kabul edilebilir tohum uzaklığı oranı gibi parametreler analiz edilmiştir. Laboratuvar denemesi sonuçlarına göre; sorgumda sıra üzeri uzaklık varyasyon katsayısı %17.3, kabul edilebilir tohum aralığı oranı %86.03, soğanda ise sıra üzeri uzaklık varyasyon katsayısı %12.5 ve kabul edilebilir tohum aralığı oranı ise %89.1 olmuştur. Bu değerler ile simülasyonda elde edilen veriler arasındaki farklılık %10'un altında olup laboratuvar denemeleri simülasyon denemelerini doğrular niteliktedir.

Abstract:
Although precision seeders are widely used in Turkey, there is limited research on mechanical vertical plate-type precision seeders. These seeders still face some challenges when seeding small seeds, such as vegetable seeds. Given the high economic value of small seeds and the lack of data on vertical plate seeders, this study aims to analyze the design of a vertical plate mechanical seeder for sorghum and onion seeds. Initially, three different seed slot designs on the seed plate, seed falling point angles, and seed plate rotation speeds were tested in a virtual environment using computer-aided design and simulation programs. Based on the optimum values of the parameters from the simulation tests, the vertical plate seeder was produced and tested for verification in laboratory conditions. 
Based on the simulation tests, it was concluded that the trapezoidal shape is the most suitable for the seed slot when it comes to sorghum and onion seeds. For both types of seeds, the best performance was observed when the falling point angle on the hopper was set to 120°. Additionally, the optimal uniformity of seed distribution was achieved with a rotation speed of 24 min-1 for sorghum and 12 min-1 for onions. 
To verify a seeder designed for simulation tests, the same seeder was manufactured and operated with the parameters specified in the simulation tests. In the laboratory experiments, the time between successive seeds was measured, and several parameters such as the mean seed spacings, coefficient of variation of mean seed spacings, multiple index, miss index, and quality of feed index were calculated to determine the seed distribution uniformity of the seed metering device. The laboratory verification tests showed that the coefficient of variation of seed spacing and quality of feed index were 17.3% and 86.03% for sorghum and 12.5% and 89.1% for onion, respectively. The difference between the laboratory and the simulation was less than 10%, confirming that the laboratory experiments validate the simulation experiments.