Bireysel yataklandırılmış yaylı goble diskaroda disk yön ve durum açılarının işletme parametreleri üzerindeki etkisi ve boyutsal analiz yöntemiyle modellemesi
The effects of disc and tilt angles on working parameters of the heavy duty disc harrow with independent spring mounted discs and  its modeling with dimensional analysis
Yazar: MUKHTAR ALAMIN ALBUSHRA ALAMIN
Danışman: PROF. DR. ENGİN ÇAKIR
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarım Makineleri ve Teknolojileri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2017
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Bu araştırmanın amacı, bireysel yataklandırılımış yaylı goble diskli tırmıkların farklı durum ve yön açılarında performans işletme parametrelerinin tarla şartlarında belirlenmesidir. Bu amaçla, makina üç durum açısında (15o , 18o  ve  22o  ) ve üç yön  açısında (20o, 23o ve 27o) farklı hızlarda ( 2,71, 3,51, 4,46 km/h) çalıştırılarak  makinanın çeki kuvveti, traktör patinaj ve yakıt tüketimi, makinanın toprak iş derinliği ve toprak parçalama indeksi ölçülerek makinanın optimum disk açıları belirlenmiştir. Ayrıca, araştırmadan elde edilen veriler kullanılarak, toprak katsayılarına, yön ve durum açılarına bağlı olarak özgül çeki kuvveti ve özgül yakıt tüketimi tahminlenme modelleri geliştirilmiştir. 
Tarla denemeleri, Ege Üniversitesi, Ziraat Fakültesinin Menemen Araştırma ve Uygulama Çiftliği'nde kumlu-tın bünyeli % 14,45 nemli homojen bir tarlada gerçekleştirilmiştir. Çalışma, tesadüf parselleri deneme yöntemine uygun olarak 3 tekerrürlü olarak yapılmıştır. 
Araştırma sonuçlarına göre; traktörün çeki kuvveti, patinajı ve yakıt tüketim değerleri ve toprak işleme derinliği traktör ilerleme hızlarından, disk yön ve durum açılarından etkilenmektedir. Sadece traktör ilerleme hızının traktör yakıt tüketimine etkisi istatistiki olarak önemsiz bulunurken diğer tüm faktörler α = 0,01 seviyesinde istatistiki olarak önemli çıkmıştır. 
 Makinanın toprak iş derinliği, disk yön açısı ve traktör ilerleme hızı arttıkça artarken durum açısının artması ile azalmaktadır. Makinanın toprak iş derinliği en düşük 8,12 cm, en yüksek 22,44 cm olarak ölçülmüştür. 
Makinanın çeki kuvveti ihtiyacı da disk açılarının artması ile aynı oranda artarken traktör hızı ile optimum hıza ulaşıldığı için azalma göstermiştir. Çeki kuvveti optimum 4,46 km/h hızda en düşük değerini (27,91 kN) almıştır. Düşük hızlar yüksek çeki kuvveti gerektirmektedir.  
Traktörün patinajı disk yön ve durum açıları ve ilerleme hızılarının artması ile en düşük % 9,69 değerinden en yüksek % 20,75 değerlerine artmaktadır.   
Traktörün yakıt tüketimi disk açılarının artması ile artarken, traktörün ilerleme hızının artması ile optimum hıza ulaşıldığı için azalmaktadır. Traktörün yakıt tüketim değerleri en düşük 12 L/ha ve en yüksek 24.35 L/ha olarak ölçülmüştür. 
Makinanın toprak parçalama indeksi disk açıları ve ilerleme hızılarının artmasına paralel olarak hızla artmıştır. En düşük disk açıları ve hızında 0,58 oranında bulunan toprak parçalama indeksi en yüksek hız ve disk açısında 0,92 olarak maksimum değerine ulaşmıştır. 
Bireysel yataklandırılmış goble diskli tırmığın sahip olması gerekli optimum disk açıları toprak şartlarına, istenilen toprak işleme derinliğine ve parçalama oranına göre değişmektedir. Uygun bir toprak işleme derinliği ve uygun bir toprak parçalama indeksi için 23º disk yön açısı ve 18º disk durum açısı seçilmelidir. 
En son olarak, bu tez kapsamında, boyutsal analiz tekniği ile bireysel yataklandırılımış yaylı goble diskli tırmıkların farklı disk açılarında ve hızlarda özgül çeki kuvvetini %97 ve özgül yakıt tüketimini %98 oranında tahminleyen modeller geliştirilmiştir.

Abstract:
The objecitive of this reserach was to determine the design parametres of the heavy duty disk harrow with independent spring mounted discs in field conditions. For this purpose; the heavy duty disk harrow was operated at three tilt angles (15o, 18o and 22o) and three disc angles  (20o, 23o and 27o) at different speeds (2.71, 3.51, 4.46 km/h) and draft, slip, fuel consumption, tillage depth and soil pulvarization index were measured to determine the optimum disk angles. Finally, from the data obtained, prediction models for specific draft and fuel consuptions were developed according to the soil constants and disk angles of the machine. 
Field experiments were conducted in the fields of Menemen Research and Application Farm of the Faculty of Agriculture, Ege University in sandy loam soil with 14.45 % moisture content. The study was planned in the form of a split parcel design and three replications were applied. 
According to the results; draft, slip, fuel consumption tillage depth and soil pulvarization index are affected by forward speed of the tractor and disc angles of the machine. All parameters, except forward speed effect on fuel consumption, were found statistically significant with a level of α:0.01. 
The tillage depth increases with increasing disc angles but decreasing with tilt angles of the machine. Minimum and maximum tillage depths were measured as 8.12 cm and 22.44 cm respectively.
Draft requirement of the machine increased with increasing disk angles but reduced with tractor forward speed due to reaching optimum speed. Draft was measrued lowest as 27,91 kN at optimum forward speed of 4,46 km/h  Low speeds required higher drafts. 
Slip of the tractor increased with increasing disk angles of the machine. The lowest slip was measured as 9.69% while the highest mesured was 20.75%.
The fuel consumption of the tractor increased with increasing disc angles of the machine but decreased with forward speed due to reaching optimum speed. The lowest and highest values of fuel consumption were measured as 12 L/ha and 24.35 L/ha, respectively. 
Soil pulvarization index increased drastically with increasing disc angles of the machine and forward speeds of the tractor. Index was calculated lowest 0.58 at lowest disc angles and forward speed, and this value reached to highest level of 0.92 at highest disc angles and forward speed. 
Optimum disc angles that any heavy duty disc harrow with independet spring mounted should have depend on soil conditions, required tillage depth and soil pulvarization index. Disc and tilt angles should be 23º and 18º respectively when it is desired to have optimum tillage depth and pulvarization index in the field. 
Finally, from the data obtained, prediction models for specific draft and fuel consuptions were developed according to the soil constants and disk angles of heavy duty disc harrow with independet spring mounted with the accuracy of 97% and 98% respectively.