بهینه‌‏سازی واحد کوبنده برای دانه‏‏‌های آفتاب‏گردان آجیلی با استفاده از روش سطح پاسخ (RSM)

نویسندگان

1 گروه مهندسی بیوسیستم، دانشگاه تبریز، ایران

2 دانشجوی دکتری مهندسی مکانیک بیوسیستم، گرایش طراحی ماشین‌های کشاورزی، دانشگاه تبریز، ایران

3 گروه مهندسی بیوسیستم، دانشگاه تبریز، ایران

doi
10.22067/jam.v12i2.83123
چکیده

آفتاب‏گردان آجیلی معمولاً بدون کمباین برداشت در رطوبت بالا برداشت می‌‏شود لذا در تحقیق حاضر یک واحد کوبنده با ترکیب متغیرهای مناسب برای جداسازی دانه آفتاب‏گردان و طبق‏‌ها با ظرفیت بالا و آسیب‏دیدگی پایین دانه، طراحی و ساخته شد. کوبنده برای شرایط گوناگون قابلیت تنظیم و بهینه‌‏سازی دارد که برای توسعه ماشین برداشت با ظرفیت بالا اهمیت فراوانی دارد. آزمایش‏‌های ارزیابی و بهینه‌‏یابی با استفاده از روش سطح پاسخ طراحی شد. تأثیرات سرعت‏ دورانی کوبنده 380، 280 و 180 (دور در دقیقه)، نرخ تغذیه 4000، 3000 و 2000 (کیلوگرم در ساعت) و رطوبت (رطوبت برداشت) 60%، %45 و %30 (بر پایه تر) روی عملکرد کوبنده مورد بررسی قرار گرفت. بازده کوبش (%)، بازده جداسازی (%) و آسیب‏‌دیدگی دانه (%) به‌‏ترتیب در محدوده 96.12 تا 99.89، 56.71 تا 69.82 و 0.49 تا 1.25 به‌‏دست آمد. نتایج تجزیه و تحلیل واریانس نشان داد که مدل‏‌های ایجاد شده از لحاظ آماری و اثر محتوی رطوبت روی بازده کوبش و آسیب‏‌دیدگی دانه و اثر نرخ تغذیه روی بازده جداسازی در سطح اطمینان 95% معنی‌‏دار بودند. منحنی‏‌های سطح پاسخ مشخص کردند که با کاهش محتوی رطوبت، بازده کوبش و جداسازی افزایش و آسیب‏‌دیدگی دانه‏‌ها کاهش پیدا کرد. هدف از بهینه‌‏یابی رسیدن به حداکثر بازده کوبش و جداسازی و حداقل کردن آسیب‌‏دیدگی دانه‏‌ها است که مقادیر بهینه شده متغیرها در نرم‌افزار Design Expert برای سرعت دورانی 292.134 دور در دقیقه، نرخ تغذیه 2000 کیلوگرم در ساعت و محتوی رطوبت 30.74% (بر پایه تر) به‏‌دست آمد.