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Design, Konstruktion und Leistungsbewertung eines Axial-Flow Millet Thresher

Abgelegt in Landtechnik Projektthemen, Aktuelle Projekte by auf August 4, 2020
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Design, Konstruktion und Leistungsbewertung eines Axial-Flow Millet Thresher.

ABSTRACT

Bestehende Hirse-Dreschmaschinen haben die Erwartungen nicht erfüllt. Auf dieser Grundlage wurden die physikalischen Eigenschaften von Perlhirsekörnern bestimmt und zur Konstruktion eines Axialströmungshirse-Dreschers verwendet.

Es wurde festgestellt, dass die Länge, Breite, Dicke, der geometrische Durchmesser, die Sphärizität und die Oberfläche der Körner mit der Abnahme des Feuchtigkeitsgehalts der Körner von 11.6 auf 7.8% abnahmen.

Die Schüttdichte und die wahre Dichte der Körner wurden mit 0.73 bzw. 1.14 kg m & supmin; ³ erhalten, und der Reibungskoeffizient der Körner auf Blech und Aluminium wurde mit 3 bzw. 0.35 erhalten.

Die Dreschmaschine wurde aus lokal verfügbaren Materialien hergestellt und bei 3 Niveaus des Pflanzenfeuchtigkeitsgehalts von 7.8, 9.7 und 10.3% (Trockenbasis), 4 Niveaus der manuellen Vorschubgeschwindigkeiten von 60, 90, 120 und 150 kg h-1 und 4 Niveaus der Zylindergeschwindigkeiten bewertet von 5.5, 7.3, 9.2 und 11.0 ms & supmin; ¹.

Die gesammelten Daten wurden unter Verwendung einer Varianzanalyse und eines Duncan-Mehrbereichstests analysiert. Die Dreschmaschine hatte eine Dresch- und Reinigungseffizienz von 96.5% bzw. 95.2%.

Der mechanische Kornschaden und der Streuverlust von der Dreschmaschine betrugen 2.65% bzw. 27.6%. Die Durchsatzkapazität von 60 kg h & supmin; ¹ wurde bei einem Pflanzenfeuchtigkeitsgehalt von 1% und einer Zufuhrrate von 9.7 kg h & supmin; ¹ erhalten.

Die Varianzanalyse zeigte, dass hinsichtlich Drescheffizienz, Reinigungseffizienz, mechanischer Schädigung des Korns, Streuverlust und Durchsatz kein signifikanter Unterschied von 1% Vertrauen in die Wechselwirkungen der drei unabhängigen Variablen bestand.

Die Analyse ergab jedoch, dass die Haupteffekte von Pflanzenfeuchtigkeit, Zylindergeschwindigkeit und Vorschubgeschwindigkeit bei jedem der bewerteten Leistungsindizes erhebliche Unterschiede aufwiesen.

Der Duncanmultiple-Range-Test zeigte, dass der beste Feuchtigkeitsgehalt der Ernte zum Dreschen 7.8% betrug. Es ergab einen Durchsatz von 38 kg pro Stunde, eine Dreschleistung von 94.8%, eine Reinigungseffizienz von 94.4% und eine Körnerschädigung von 2.5%.

Die höchste Vorschubgeschwindigkeit (150 kg h-1) und die zwei höchsten Geschwindigkeiten ergaben die besten Ergebnisse.

INHALTSVERZEICHNIS

INHALTSSEITE
Titelblatt . . . . . . . . . ich
Erklärung. . . . . . . . . ii
Zertifizierung . . . . . . . . . iii
Widmung . . . . . . . . . iv
Wissen . . . . . . . . v
Abstrakt . . . . . . . . . vi
Inhaltsverzeichnis . . . . . . . . viii
Liste der Tabellen . . . . . . . . . xv
Abbildungsverzeichnis . . . . . . . . xvii
Liste der Platten. . . . . . . . . xix
Liste der Anhänge. . . . . . . . xx
KAPITEL EINS . . . . . . . . 1
1.0 Einführung. . . . . . . . 1
1.1 Landwirtschaft und Weltbevölkerung. . . . . 1
1.2 Wachstum, Entwicklung und Anpassung von Hirse. . . . 2
1.3 Wirtschaftliche Bedeutung von Hirse. . . . . . . 3
1.4 Klassifizierung der Hirsetypen. . . . . . 4
1.5 Problemstellung. . . . . . . 5
1.6 Begründung. . . . . . . . 6
1.7 Ziele. . . . . . . . 8
KAPITEL ZWEI . . . . . . . . 9
2.0 Literaturübersicht. . . . . . . . 9
2.1 Hirsearten und ihre Produktionsgebiete. . . . 9
2.2 Überprüfungen der physikalischen Eigenschaften. . . . . 10
2.3 Trends in der Entwicklung von Dreschern. . . . . 11
2.4 Entwicklungen bei Hirse-Dreschern. . . . . 12
2.5 Nachteile traditioneller Dreschmethoden. . . . 13
2.6 Faktoren, die die Leistung von Dreschern beeinflussen. . . . 14
2.7 Wesentliche Komponenten von Dreschern. . . . . fünfzehn
2.8 Arten von mechanischen Dreschern. . . . . . 17
2.9 Energiebedarf für das Dreschen von Pflanzen. . . . . 18
2.10 Einschränkungen bestehender Dreschmaschinen. . . . . 19
KAPITEL DREI . . . . . . . . 21
3.0 Materialien und Methoden. . . . . . . 21
3.1.0 Bestimmung der physikalischen Eigenschaften von Körnern. . . . 21
3.1.1 Bestimmung der Dichte von Hirsekörnern. . . . 23
3.1.2 Bestimmung des Ruhewinkels der Körner. . . . 24
3.1.3 Reibungskoeffizient von Körnern mit unterschiedlichen Materialien. . 25
3.2 Überlegungen zum Design. . . . . . . 25
3.3 Auswahlmaterialien für den Drescher. . . . . 26
3.4 Instrumentierungs- und Testmaterialien. . . . . 27
3.5 Bestimmung des Pflanzenfeuchtigkeitsgehalts. . . . . 27
3.6 Bestimmung der Zylindergeschwindigkeit. . . . . . 28
3.7 Bestimmung der Vorschubgeschwindigkeit. . . . . . 29
3.8 Konkavspiel und Siebgröße. . . . . . 29
3.9 Maschinenkonstruktion. . . . . . . . 29
3.9.1 Bestimmung der Riemenscheibenabmessungen. . . . . 30
3.9.1.1 Bestimmung der Größe der Zylinderwellenantriebsscheibe. . 30
3.9.1.2 Bestimmung der Größe der von der Lüfterwelle angetriebenen Riemenscheibe. . 31
3.9.1.3 Bestimmung der Größe der von der Schüttelwelle angetriebenen Riemenscheibe. . 32
3.9.2 Bestimmung der Riemenlängen. . . . . . 32
3.9.2.1 Länge des Querriemens zwischen Antriebsmaschine und Zylinderriemenscheiben. 33
3.9.2.2 Länge des offenen Riemens zwischen Zylinder und Lüfterriemenscheiben. . 34
3.9.2.3 Länge des offenen Riemens zwischen Zylinder und Riemenscheiben der Hubkolbeneinheit 34
3.9.3 Bestimmung der Überlappungswinkel der Riemen auf der Riemenscheibe. . . 35
3.9.4 Bestimmung der Riemenspannungen. . . . . . 36
3.9.5 Bestimmung des Lüftergewichts. . . . . . 38
3.9.6 Bestimmung der Luftaustrittsrate. . . . . 38
3.9.7 Bestimmung der im Lüfter- und Schüttelmechanismus erforderlichen Leistung. . 39
3.9.8 Bestimmung des Gesamtdrehmoments und der Gesamtleistung in der Dreschmaschine. . . 39
3.9.9 Bestimmung der Spannungen in Riemen. . . . . 40
3.9.10 Bestimmung der Reaktionen auf Lager, die die Trommel tragen. . 41
3.9.10.1 Vertikale Komponente der Reaktionen auf Lager. . . 44
3.9.10.2 Horizontale Komponente der Reaktionen auf Lager. . . 44
3.9.11 Bestimmung von Biege- und Torsionsmomenten. . . 44
3.9.12 Bestimmung des Zylinderwellendurchmessers. . . . 44
3.9.13 Bestimmung des Durchmessers des Hubkolbenmechanismus. . 45
3.9.14 Bestimmung des Durchmessers der Lüfterwelle. . . . 47
3.10 Produktionskosten des Dreschers. . . . . 49
3.11 Funktionsprinzipien und Beschreibung des Dreschers. . . 49
3.12 Leistungsbewertungsparameter des Millet Thresher. . 51
3.12.1 Dreschwirkungsgrad (TE). . . . . . 52
3.12.2 Reinigungseffizienz (CE). . . . . . 52
3.12. 3 Mechanischer Kornschaden (MD). . . . . 53
3.12.4 Streuverlust (SL). . . . . . . 53
3.12.5 Durchsatzkapazität (TC). . . . . . 54
3.13 Versuchsplanung und Datenanalyse. . . 55
KAPITEL VIER . . . . . . . . 57
4.0 Ergebnis und Diskussion. . . . . . . 57
4.1 Physikalische Eigenschaften von Perlhirse. . . . . 57
4.1.1 Ergebnis von tausend Masseneinheiten und Dichten von Hirsekörnern. 60
4.2 Einfluss der Vorschubgeschwindigkeit bei unterschiedlichen Feuchtigkeitsgehalten auf die Dreschleistung 62
4.3 Einfluss der Vorschubgeschwindigkeit bei unterschiedlichen Feuchtigkeitsgehalten auf die Reinigungseffizienz 64
4.4 Einfluss der Vorschubgeschwindigkeit bei unterschiedlichen Feuchtigkeitsgehalten auf den Streuverlust. 64
4.5 Einfluss der Vorschubgeschwindigkeit bei verschiedenen Feuchtigkeitsgehalten auf mechanische Kornschäden. . . . . . . . . 65
4.6 Einfluss der Vorschubgeschwindigkeit bei verschiedenen Feuchtigkeitsgehalten auf die Durchsatzkapazität 67
4.7 Einfluss der Trommelgeschwindigkeit bei verschiedenen Feuchtigkeitsgehalten auf die Dreschleistung 69
4.8 Einfluss der Trommelgeschwindigkeit bei verschiedenen Feuchtigkeitsgehalten auf die Reinigungseffizienz 69
4.9 Einfluss der Trommelgeschwindigkeit bei verschiedenen Feuchtigkeitsgehalten auf mechanische Kornschäden. . . . . . . . . 71
4.10 Einfluss der Trommelgeschwindigkeit bei verschiedenen Feuchtigkeitsgehalten auf den Streuverlust. 72
4.11 Einfluss der Trommelgeschwindigkeit auf die Durchsatzkapazität. . . . 74
4.12 Auswirkung der Drescheffizienz auf die Reinigungseffizienz. . . 74
4.13 Beziehung zwischen Streuverlust und Durchsatz. . . 75
4.14 Regression des Durchsatzes bei Kornschäden. . . . 78
4.15 Varianzanalyse für die Drescheffizienz des entwickelten Dreschers. 78
4.16 Duncans Mehrbereichstest auf Haupteffekte auf die Dreschleistung 81
4.17 Varianzanalyse für die Reinigungseffizienz des entwickelten Dreschers. 82
4.18 Duncans Mehrbereichstest auf Haupteffekte auf die Reinigungseffizienz 84
4.19 Varianzanalyse für mechanische Kornschäden an entwickelten Dreschmaschinen 85
4.20 Duncans Mehrbereichstest für Hauptvariablen auf Schäden an mechanischen Körnern durch entwickelten Drescher. . . . . . 87
4.21 Varianzanalyse (ANOVA) für den Streuverlust des entwickelten Dreschers 88
4.22 Duncans Mehrbereichstest für Hauptvariablen zum Streuverlust durch entwickelten Drescher. . . . . . . . 90
4.23 Varianzanalyse (ANOVA) für den Durchsatz des entwickelten Dreschers. 91
4.24 Duncans Mehrbereichstest für Hauptvariablen zum Durchsatz des entwickelten Dreschers. . . . . . . . 93
4.25 Vergleich anderer Hirse-Drescher mit dem entwickelten Axial-Flow-Drescher. . . . . . . . . 94
Fünftes Kapitel . . . . . . . . 97
5.0 Zusammenfassung, Schlussfolgerung und Empfehlung. . . . 97
5.1 Zusammenfassung. . . . . . . . . 97
5.2 Fazit. . . . . . . . 98
5.3 Empfehlung. . . . . . . . 99
VERWEISE . . . . . . . . 101

Einführung

Essen ist ein sehr wichtiger Bestandteil der menschlichen Existenz. Die Landwirtschaft spielt eine wichtige Rolle für den Unterhalt und die kontinuierliche Existenz des Menschen und seiner Haustiere.

Bei einer Weltbevölkerung von sieben Milliarden Menschen und einem jährlichen Wachstum von 1.1% (www.worldmeters.org) besteht die ständige Notwendigkeit, die Lebensmittelproduktion zu steigern.

Die kontinuierliche Zunahme der Weltbevölkerung würde den Wettbewerb um Lebensmittel, Land und andere Ressourcen für die Landwirtschaft ausnahmslos verschärfen (www.mapsofworld.com).

Zum Beispiel werden Flächen, die früher für die Landwirtschaft genutzt wurden, jetzt entweder für Wohngebäude oder für andere nicht landwirtschaftlich geprägte Industrien genutzt.

Dies hat dazu geführt, dass der Einsatz von Technologie verstärkt werden muss, um die ständig wachsende Bevölkerung zu ernähren und die verfügbaren Ressourcen für die Ernährung der Bevölkerung maximal zu nutzen.

Getreide und Hülsenfrüchte sind einige der essentiellen und am meisten konsumierten Lebensmittel des Menschen (www.fao.org/docrep). Getreide wird vom Menschen häufig konsumiert und verwendet.

Sie dienen als Rohstoffe für die Lebensmittel- und Arzneimittelindustrie. Dies lässt sich an den großen Metriken von jedem von ihnen beobachten, die weltweit in Silos und Getreidevorkommen reserviert sind (Mckee, 2011).

Getreide wird auch als Tierfutter verwendet und seine Stiele sind für den Menschen ebenso nützlich beim Bau temporärer Zäune und als Strohdach für Dächer von Lehmhäusern in Dörfern (Mula et al., 2009). Daher kann die Bedeutung von Getreide für den Menschen nicht genug betont werden.

Referenzen

Abarchi S. (2011). Verbesserung des Designs und der Konstruktion sowie Leistungsbewertung eines kleinen kraftbetriebenen Hirsedreschers. Unveröffentlichtes B.Eng-Projekt eingereicht am Department of Agricultural Engineering ABU, Zaria

Abolaji AR (1980). Verbesserung eines lokal gebauten Axialhirse-Dreschers. Unveröffentlichtes B.Eng-Projekt, eingereicht am Department of Agricultural Engineering ABU, Zaria

Ajayi, O und Uvah II (1988). Überprüfung der Hirseentomologie in Nigeria. 1977-1987.Verfahren des regionalen Workshops zur Verbesserung der Perlhirse in Zaria, Nigeria. S.21-30

Alonge AF und Adegbulugbe TA (2005). Einige physikalische Eigenschaften von Erdnüssen (Arachis hypogeal L). Journal of Agricultural Engineering and Technology, Band 13, S. 35-39

America Society of Agricultural Engineers (ASAE) (1998). Standard 40. Ausgabe. StJoseph MI, USA P 132-143

Bart-Plange, A. und Baryeh AE (2003). Die physikalischen Eigenschaften von Kokosbohnen der Kategorie B. Journal of Food Engineering, Band 60: 219-227

Baryeh A E. (2002). Physikalische Eigenschaften von Hirse. Journal of Food Engineering. Elsevier Sci Ltd. 5: 139-46

Basavaraj G., Parthaasarathy RP, Shraavya B. und Wasim A. (2010). Verfügbarkeit und Verwendung von Perlhirse in Indien. ejournal.icrisat.org 8 (1): 1-6

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