Tek dane ekim makinalarının mikrogranül gübre düzeni için mekatronik hareket sistemi geliştirilmesi
Development of mechatronic drive system for microgranular metering of precision planters
Yazar: ŞAHİN MAY
Danışman: PROF. DR. HABİB KOCABIYIK
Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarım Makineleri ve Teknolojileri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Birim alanda istenilen gübre miktarı, bitkisel üretim için uygulayıcıların gübre atma düzeneklerinin performanslarının belirlenmesinde en önemli kriterlerden birisidir. Yüksek doğrulukta istenilen gübre miktarını uygulamak için farklı avantajlara çeşitli uygulama yöntemi ve düzeneklerin geliştirilmesi yıllardır devam etmektedir. Bu çalışmanın amacı, hassas ekim makinalarının mikro-granül gübre düzenekleri için elektronik hareket ve kontrol sistemi geliştirmek, gübreleme doğruluğu üzerine Elektronik Hareket ve Kontrol Sistemi'nin (EHKS) etkilerini incelemek ve belirleme katsayısı (R2), ortalama mutlak yüzde hata (OMYH), ortalama mutlak sapma (OMS), intercept (0) ve slope (1) gibi kontrol parametrelerini incelemektir. Gübre makarası hızı için yapılan denemelerin bir sonucu olarak, tüm gübre normları için R2, OMYH, OMS, 0 ve 1 değerleri sırasıyla, 0.992, %2.430, 0.275 d/d, -0.073 ve 0.995 olarak belirlenmiştir. EHKS tarafından yönetilen oluklu makaranın ölçülen devri, öngörülen uygulama normu ve ilerleme hızına göre EHKS tarafından hesaplanan ayar devrine oldukça yakın olmuştur. İlave olarak, iki farklı mikro-granül gübre için tüm ilerleme hızı ve gübre uygulama normlarında EHKS kullanılarak yapılan denemelerde belirleme katsayısı (R2) 0.991, OMYH %2.434, OMS 0.0024 kg/da, 0 0.081 ve 1 0.987 olmuştur. Ayrıca, EHKS tarafından elde edilen deneysel uygulama normu değerleri, hedef/istenen (ayar) değerlerine oldukça yakın olmuştur. Geliştirilen sistem, çok hızlı ve doğru sonuçlar vermiş, hızlı ve basit bir ayar olanağı, senrkronize ve eş zamanlı kontrol ve yüksek ilerleme hızlarında çalışabilme yeteneği sağlamıştır. Karmaşık kalibrasyon ve ayar prosedürüne gereksinim duyulmamıştır. Elde edilen sonuçlar, EHKS'nin hassas ekim makinalarının mikro-granül gübre üniteleri için istenen normları uygulayabileceğini göstermiştir.

Anahtar sözcükler: Micro-granül gübre, uygulama oranı, elektronik hareket sistemi, kontrol sistemi

Abstract:
Desired fertilizer amount per unit area is one of the most important criteria in determining the fertilizer metering performance of applicators for plant production. Development of various application methods and metering systems with different advantages has been ongoing for years to apply the desired fertilizer amount at high accuracy. The objective of this study was to develop an electronic drive and control system (EDCS) for micro-granular fertilizer metering of precision planter and to investigate the effect of EDCS on the fertilizing accuracy and control parameters such as coefficient of determination (R2), mean absolute percent error (MAPE), mean absolute deviation (MAD), intercept (0) and slope (1). Values for R2, MAPE, MAD, 0 and 1 for all fertilizer rates were determined respectively as 0.992, 2.430%, 0.275 rpm, -0.073 and 0.995 as a result of the trials carried out for roller speed. Measured rotation speeds of fluted roller managed by the EDCS were found to be very close to the set rotation speed calculated by the EDCS with regard to forward speed and the prescribed application rates. In addition, the coefficient of determination (R2) 0.991, MAPE 2.434%, MAD 0.0024 kg/da, 0 0.081 and 1 0.987 were obtained in trials performed by the EDCS at all fertilizer application rate and forward speed for two different micro-granular fertilizers. Furthermore, the experimental application rate values obtained by the EDCS were very close to the target/desired (set) value. The system yielded very fast and correct results, enabled a quick and simple setting possibility, synchronize and real-time control and the ability to work under higher forward speeds. There was no need for complex calibration and adjustment procedures. The results show that the EDCS can be used to apply desired rates for micro-granular fertilizer metering unit of precision planters.

Keywords: Micro-granular fertilizer, application rate, electronic drive system, control system