طراحی و روش ساخت واحد پرس دستگاه قرص ساز علوفه
Abstract
یونجه به دلیل ارزش غذایی فراوان ، از مواد خوراکی پر مصرف در تغذیه نشخوار کنندگان محسوب می گردد. معمولاً برای تسهیل در حمل و نقل و جابجائی این محصول، از ماشین های مخصوص بسته بندی که یونجه را به صورت بسته های مکعبی یا استوانه ای تبدیل می کنند، استفاده می شود. حجم زیاد این بسته ها و نیاز به نیروی کارگری از جمله معایب دستگاه های بسته بندی است. یکی از روش های مناسب برای کاهش این مشکل، تولید قرص های فشرده یونجه است. به همین دلیل امروزه طراحی و ساخت دستگاه های قرص ساز علوفه مورد توجه محققین بخش کشاورزی قرار گرفته است. در این تحقیق هدف اصلی، طراحی و بیان روش ساخت واحد پرس دستگاه قرص ساز یونجه است، که در حال حاضر در داخل کشور ساخته نمی شود. به منظور تعیین برخی پارامترهای طراحی، آزمایشاتی برای اندازه گیری برخی خواص فیزیکی مکانیکی یونجه و مطالعه رفتار تراکمی آن انجام شد. آزمایشات بر روی یونجه خرد شده رقم هراتی منطقه کرکوند در استان اصفهان، با سه سطح رطوبتی10، 15 و20% وزن تر و متوسط اندازه ذرات 26/3 و 75/4 میلی متر انجام شد. به منظور شبیهسازی فرآیند تولید قرص، یونجه های خرد شده در داخل یک واحد آزمایشگاهی سیلندر و پیستون تحت فشار قرار گرفته و تغییرات نیروی متراکم سازی نسبت به جابه جایی پیستون ثبت شد. آنالیز نتایج حاصل از آزمایش نشان داد که اثر رطوبت و سایز ذرات بر نیروی فشرده سازی، مقدار انرژی مصرفی و میزان استحکام قرص ها در سطح 1% معنی دار بود. مطابق با نتایج آزمایشات حداقل نیروی لازم برای فشرده سازی و همچنین حداقل انرژی مصرفی ویژه در سطح رطوبت 10% و سطح ریزی 26/3 میلی متر و حداکثر استحکام قرص در رطوبت 10% و اندازه ذرات 75/4 میلی متر حاصل شد. به منظور بررسی رفتار تراکمی ذرات یونجه، هفت مدل تراکمی جونز، کوکیتا، گاریاچکین، میوس، باتلر - مک کولی، پریژاگین و پانلی-فلهو با استفاده از نرم افزارهای excel و sigmaplot بر داده های حاصل از آزمایشات برازش شدند و مدل جونز به عنوان بهترین مدل با توجه به مقایسه مقادیر ضریب تبیین و خطای استاندارد رگرسیون rse انتخاب شد. پس از بررسی منابع موجود در زمینه طراحی دستگاه های قرص ساز، جنس، ابعاد اجزاء و توان مورد نیاز واحد پرس دستگاه تعیین شد. سپس بر اساس اصول محاسبات فنی، طراحی محور ها، یاتاقان ها، محاسبه خارها ، محاسبات سیستم انتقال توان و کوپلینگ ها صورت گرفت. به منظور آنالیز قطعات از نرم افزار کتیا (catia) استفاده شد. در ابتدا مدل قطعات در محیطwireframe و part design تولید و سپس با استفاده از نظریه گسیختگی فون میز در محیط آنالیز نرم افزار (work generative structural analysis) تحلیل شدند.