عیدی ویژه سال نو مهندس یار: یک محصول رایگان برای شما !! (فقط تا ساعت 24 امروز وقت دارید عیدی خود را بگیرید) کلیک کنید
عیدی ویژه سال نو مهندس یار: یک محصول رایگان برای شما !! (فقط تا ساعت 24 امروز وقت دارید عیدی خود را بگیرید)
کلیک کنید
0
0

کمباین چیست و چگونه کار می کند؟

27065 بازدید

در این نوشته از مهندس یار به بررسی یکی از ماشین آلات مهم کشاورزی به نام کمباین می پردازیم. مطالعه این مقاله جالب را به مهندسین مکانیک و همچنین مهندسین فعال در زمینه ماشین سازی توصیه می کنیم.

در دهه 1800 چیزی نزدیک به 90 درصد جمعیت آمریکا کشاورز بودند. 200 سال بعد تنها دو درصد مردم روی زمین های زراعی کار میکردند. چه عاملی باعث این تغییر شده است؟ یک عامل مهم تولید ماشین های اتوماتیک بزرگ مانند کمباین ها بود که به طور چشمگیری باعث افزایش راندمان کاری کارگران و کشاورزان شد. با ما همراه باشید تا با نحوه کار این ماشین ها آشنا شویم.

 

 

کمباین

 

 

یک ماشین کمباین برداشت معمولی یا کمباین که توسط جان دیر ساخته شده است. می توانید ببینید که دماغه (واحد برش در قسمت جلوی ماشین) بسیار پهن تر از بدنه اصلی ماشین است. بزرگترین کمباین ها دارای دماغه هایی با پهنای 12 متر هستند.

تصویر بالا: دماغه خیلی پهن در قسمت جلوی کمباین عبور از مسیرهای باریک روستایی را غیر ممکن میکند، پس چطور می توان با کمباین بین زمین های کشاورزی رفت و آمد کرد؟ تصویر پائین: خوشبختانه دماغه قابلیت جدا شدن دارد و می توان آن را از عرض به پشت تراکتور بست و یدک کشید. این عملیات کار ساده ای است و تنها به اندازه چند دقیقه زمان می برد.

 

 

 عملیات برداشت

 

 

گندم

 

 

گندم یکی از مهمترین غلات در جهان است. قسمت خوراکی هر شاخه،  دانه های کوچک بالای ساقه هستند. ( مقداری از دانه ها را به صورت تمیز شده کنار خوشه می بینید).

 

 

گیاهانی که ما در مزارع خود پرورش می دهیم، مثل گندم، جو و گندم سیاه کاملاً قابل خوردن نیستند. از دانه های بالای هر گیاه که به آن غله میگوییم برای تولید محصولاتی چون نان و سریال می توان استفاده کرد، اما پوست خشک دانه ها یا سبوس خوراکی نیستند و باید همراه با ساقه دور ریخته شوند.

 

قبل از توسعه ماشین آلات مدرن، کشاورزان مجبور بودن با انجام مجموعه ای از عملیات پر زحمت محصولات را برداشت کنند. ابتدا باید گیاهان را با ابزارهای برش دسته بلند مانند داس قطع می کردند. سپس باید دانه های خوراکی را با ضربه زدن به ساقه های بریده شده جدا می کردند – عملیاتی که به خرمن کوبی معروف است. در نهایت، باید پس مانده های سبوس و پوسته را از دانه ها جدا و آنها را تمیز می کردند تا آسیاب شوند. این کارها زمان بر بود و به تعداد زیادی نیروی انسانی نیاز داشت.

 

خوشبختانه، ماشین های برداشت مکانیزه و مدرن یا کمباین ها همه این عملیات را به صورت اتوماتیک انجام می دهند: شما فقط باید ماشین را در طول زمین هدایت کنید و آن ها با استفاده از تیغه های گردان، چرخ و فلک، غربال و بالابر گیاهان را درو و خرمن کوبی و دانه ها را تمیز میکنند. دانه های تمیز شده در مخزن داخل کمباین جمع می شوند (که به طور مرتب داخل گاری های متصل به تراکتور تخلیه میشوند. تراکتورها همراه با کمباین حرکت می کنند) و پوسته و ساقه از طریق لوله خروج در پشت کمباین بیرون ریخته می شوند.

 

 

کمباین

 

 

کمباین ها دارای دماغه های قابل تعویض هستند تا بتوانند همه انواع محصولات را برداشت کنند. کمباین نشان داده در تصویر مجهز به دماغه برداشت ذرت است. این نوع دماغه دارای چنگک های بزرگ و محکم برای درو کردن ذرت است. تصویر سمت چپ نمای روبه رو و تصویر سمت راست نمای از کابین راننده را نشان می دهد.

 

 

داخل کمباین چه می گذرد ؟

 

 

نحوه کار کمباین

 

 

کمباین از اجزای زیادی تشکیل شده است: چرخ دنده ها، تیغه ها، مته مارپیچ (مارپیچ هایی که محصولات درو شده را به قسمت های دیگر ماشین منتقل می کنند)، نقاله ها، تسمه ها، اهرم ها و چرخ ها. به شکل خیلی ساده و با صرف نظر از قسمت های پیچیده‌تر، نحوه کار کمباین به شرح زیر است:

 

  1. خوشه های غلات توسط دماغه که در بخش جلوی کمباین قرار دارد و  دارای یک جفت چنگک تیز به نام جداکننده است جمع آوری می شوند. به طور کلی هرچقدر دماغه پهنای بیشتری داشته باشد، ماشین برداشت سریعتر و با راندمان بالاتری می تواند محصولات را درو کند. برای برداشت غلات مختلف از دماغه های متفاوت استفاده میشود؛ دماغه معمولا هیدرولیکی است و قابلیت حرکت به سمت بالا و پائین با زوایای مختلف را دارد. برای عبور از مسیرهای باریک، می توان دماغه را از جلوی ماشین باز کرد و از عرض به پشت کمباین وصل کرد و یدک کشید.
  2. یک چرخ با سرعت گردش پائین به نام چرخ و فلک (چرخ و فلک انگشتی‌دار یا شانه ای) محصول را به سمت تیغه های برش هل می دهد. چرخ و فلک برای محکم نگه داشتن ساقه های محصول، مجهز به میله های افقی به نام بات یا پارو و دندانه ها یا چنگال های عمودی است.
  3. شانه برش در تمام طول دماغه زیر چرخ و فلک حرکت می کند. دندانه های آن (گاهی به آنها انگشتی های درو گفته میشود) باز و بسته میشوند و ساقه محصول را میبرند، کمی شبیه به یک شمشادزن برقی بزرگ که سطح زمین را جاروب می کند.
در همین رابطه بخوانید »   دانلود جزوه کنترل مدرن

 

ماشین آلات کشاورزی

 

 

تصویر سمت چپ: دماغه  بسیار پهن یک کمباین جان دیر. تصویر سمت راست: دماغه از نمای نزدیک

  1. پشت شانه برش، با گردش مارپیچ یا هلیکس، محصول بریده شده به بخش مرکزی کمباین هدایت میشود و سپس برای پردازش به وسیله نقاله تغذیه به قلب کمباین منتقل می شوند.
  2. یک استوانه کوبنده محصول بریده شده را می کوبد تا دانه ها از ساقه جدا شوند.
  3. دانه ها از غربال عبور میکنند و داخل مخزن دانه که زیر غربال قرار دارد می افتند.
  4. بخش های غیرخوراکی محصول ( ساقه و پوسته) به وسیله نقاله هایی به نام پاک کننده کاه به سمت عقب ماشین برده می شوند. دانه های باقی مانده داخل مخزن می ریزند.
  5. وقتی مخزن دانه پر شد، یک تراکتور که یک تریلر به آن متصل است، پهلوی کمباین می ایستد. دانه ها توسط بالابر از مخزن به داخل لوله ای (گاهی به آن لوله تخلیه گفته می شد) که از کمباین به تریلر می رود ریخته می شوند.
  6. ساقه و پوسته زائد از پشت ماشین روی زمین ریخته میشوند. بعضی کمباین ها دارای مکانیزم پخش کننده چرخشی هستند که کاه را به طور یکنواخت در محدوده وسیعی پخش می کند. گاهی اوقات کاه توسط ماشین عدل بند، عدل بندی میشود و برای پوشاندن کف طویله مورد استفاده قرار می گیرد.

 

ماشین سازی

 

 

تخلیه محفظه دانه یک کمباین به تریلر متصل به تراکتور. دماغه کمباین (تیغه برش) بالا برده شده  تا راننده کمباین بتواند در اطراف تریلر پارک شده حرکت کند و آن را به طور یکنواخت پر کند. اگر با دقت به دماغه نگاه کنید، می توانید چرخ و فلک (سیاه) و شانه برش (سبز) را زیر آن ببینید.

 

 

اجزای ماشین کمباین

 

 

طرح زیر، ماشین برداشت اختراع جان دیر را نشان می دهد که با عنوان “کمباین برداشت با محفظه تغذیه اصلاح شده” ثبت اختراع شده و در آن 130 قسمت مختلف ماشین کمباین نام گذاری شده است.

البته ما به همه جزئیات ذکر شده در این طرح نمی پردازیم ( در صورت تمایل به مطالعه دقیق تر طرح بپردازید) و تنها به قسمت هایی که پیشتر توضیح داده شده اشاره خواهیم کرد:

 

 

اجزای کمباین

 

 

 

  • 40: چرخ و فلک (نشان داده نشده اما محل آن با دایره بنفش مشخص شده است) که توسط بازوهای چرخ و فلک (48) سر جایش نگه داشته شده است.
  • 50: شانه برش (قسمت پائین، آبی)
  • 80: استوانه کوبنده (قرمز)
  • 30/90 تسمه نقاله ها و مارپیچ ها که وظیفه انتقال محصول بین قسمت های مختلف ماشین را به عهده دارند.
  • 42: اهرم های هیدرولیکی ( پائین، خاکستری) که دماغه را بالا و پائین می برند.
  • 28: غربال ها (بنفش) که دانه ها را تمیز میکنند
  • 100: پاک کننده های کاه (آبی)
  • 18: مخزن دانه (نارنجی)
  • 36: لوله تخلیه (سبز تیره)
  • 19: موتور (قرمز) در پشت راننده قرار دارد. شفت انتقال قدرت ( آبی، 102) که توان را به همه قسمت های ماشین می رساند.
  • 14: چرخ های جلو (خاکستری روشن) ثابت هستند و قابل هدایت نیستند. چرخ های عقب (15) قابل هدایت هستند و به وسیله فرمان کنترل می شوند.

 

طراحی ماشین های کشاورزی

 

 

برای طراحی ماشین های کشاورزی مانند کمباین، تیلر، تراکتور و … از چه ابزار هایی استفاده می گردد؟ مهم ترین مرحله در طراحی این ماشین ها، مدلسازی مکانیکی می باشد. در این مرحله توسط نرم افزار های طراحی صنعتی مانند solidworks، کلیه اجزاء و قطعات ماشین طراحی و مونتاژ می گردد. سپس با استفاده از نرم افزار های تحلیل مکانیکی مانند Ansys، انواع تست های قبل از ساخت روی قطعات تحت بارگذاری صورت می گیرد.

در نهایت با استفاده از نرم افزار های طراحی قالب و ماشین کاری قطعات، مراحل مربوط به ساخت و تولید قطعات انجام خواهد شد.

 

 تغییرات ماشین کمباین در طی زمان

 

 

ثبت اختراع

 

 

یک کمباین خوشه چین طراحی شده توسط پارن جی هانسون که در 21 جون 1932 ثبت اختراع شد.

تصویر بالا طرح یک کمباین خوشه چین در دهه 1930 را نشان می دهد که به چهار قسمت کلی تقسیم شده است:

  1. در قسمت جلوی ماشین، سمت راست، چرخ و فلک قرار دارد که محصول را درو می کند.
  2. سپس ساقه محصول در واحد برش (نارنجی) که شامل داس (آبی) نیز هست، بریده می شود.
  3. وقتی محصول بریده شد، در واحد کوبنده (زرد) کوبیده و دانه ها از خوشه جدا می شوند.
  4. در نهایت در واحد جداکننده (سبز) دانه های گندم از زوائد یعنی پوسته و ساقه جدا و تمیز می شوند.

برچسب ها:

نظرات

0 نظر در مورد کمباین چیست و چگونه کار می کند؟

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

هیچ دیدگاهی نوشته نشده است.