Bildiri PDF

Tarımsal Mekanizasyon 18. Ulusal Kongresi Tekirdağ
568
TAHIL HASADINDA KULLANILAN YOLUCU
BAŞLIKLARIN DEĞERLENDİRİLMESİ
Evaluation of Grain Strippers Used in Cereal Harvesting
Ahmet İNCE1
Emin GÜZEL2
ÖZET
Günümüz biçerdöverlerinde kapasite ve iş başarısı yönünden gelinen son nokta,
araştırıcıları ve üreticileri yeni hasat yöntemlerini uygulamaya yöneltmiştir. Bu
amaçla yapılan çalışmalar sonucunda son yıllarda ürünü sapından kesme yerine,
yalnızca işe yarayan kısmını yolarak hasat eden yolucu başlıklar yaygın olarak
kullanılmaya başlanmıştır. Yolucu başlıklar yüksek nem içeriğine sahip bitkilerin
daha yüksek ilerleme hızı ile hasat edilmelerine olanak vermektedir. Bu tip
başlıklarla hasatta biçerdöver içerisine giren materyal miktarı azaldığından, tane
kayıpları azalmakta ve yüksek iş başarıları elde edilmektedir. Bu çalışmada, özellikle
son yıllarda Avrupa ve Amerika’da tahıl ve çeltik hasadında kullanılan yolucu
başlıklar tane kayıpları, iş başarısı, yakıt tüketimi ve güç gereksinimi açısından
değerlendirilmiştir.
ABSTRACT
The last point that has been reached by combines in terms of capacity and
performance makes the researchers and manufacturers think to apply new harvest
techniques. In recent years, at the end of the researches done for this aim, the
combine headers which strip the required part of the crop instead of cutting the
whole crop were began to use commonly. The stripping headers can harvest the
crops which have high moisture content with high forward speeds. In the harvest
done by this type of headers, the grain losses decreases because of the low MOG
feedrate and the combine capacity increases. In this study, the stripping headers
especially used in cereal and rice harvest in Europe and America were evaluated in
terms of grain losses, performance, fuel consumption and power requirement.
1. GİRİŞ
Son yıllarda biçerdöver teknolojisinde meydana gelen değişikliklerin amacı,
biçerdöverlerin çok yönlü kullanımlarını arttırmak, kaliteli ve yüksek verim elde
etmek ve kapasite artışı sağlamaktır. Bu nedenle, günümüz biçerdöverlerinin
boyutları büyümüş, motor güçleri artmış ve farklı harmanlama ve ayırma sistemleri
kullanılmaya başlanmıştır. Günümüzde ise biçerdöverler artık boyut, ağırlık ve
karmaşıklık açısından limit değerlere ulaşmış görünmektedirler. Bütün bunlara
rağmen, biçerdöverlerin iş başarıları belirli bir değerin üzerine çıkamamaktadır.
Çünkü, bir biçerdöverin iş başarısı öncelikle sap besleme miktarına bağlıdır ve bu
1
2
Arş. Gör., Çukurova Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarım Makinaları Bölümü, 01330 ADANA
Doç. Dr., Çukurova Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarım Makinaları Bölümü, 01330 ADANA
Tarımsal Mekanizasyon 18. Ulusal Kongresi Tekirdağ
569
oranın azalması beraberinde kapasite ve iş başarısının artışını getirir (1, 2, 3, 4, 5, 6,
7). Bunun yanında biçerdöverlerin bazı olumsuzlukları aşağıdaki gibi özetlenebilir:
 İş başarıları kötü koşullar nedeniyle ve bazı ürünler için çok düşüktür.
 Nem içeriği yüksek ürünlerin hasat ve harmanı zordur.
 Aksiyal biçerdöverlerle hasat sonrası elde edilen sapın balyalanması güçtür.
 Belirli kayıp düzeyleri için ilerleme hızları düşüktür.
Günümüz biçerdöverlerinin yukarıda sayılan olumsuzlukları ve sonuna
geldikleri gelişim dönemleri göz önüne alındığında alternatif bir hasat yönteminin
uygulanması zorunluluğu ortaya çıkmıştır. Bu nedenle, yapılan çalışmalar sonucunda
özellikle 80’li yılların sonunda başak yolucu sistemlere sahip biçerdöver başlıkları
kullanılmaya başlamıştır. Bu çalışmada, özellikle son yıllarda Avrupa ve Amerika’da
tahıl ve çeltik hasadında kullanılan yolucu başlıklar tane kayıpları, iş başarısı, yakıt
tüketimi ve güç gereksinimi açısından değerlendirilmiştir.
2. YOLMA İŞLEMİ ve YOLUCU BAŞLIKLAR
Ürünün yalnızca işe yarayan kısmının elde edildiği hasat yöntemi hızlı ve etkin
bir işlemdir. Yolma işleminin temel prensibi, ürünü yüksek hızda, aşağıdan yukarıya
doğru sıyırma esasına dayanır (6). Böylelikle, ürünün yalnızca işe yarayan başak
kısmı kopartılırken, sap tarlada bırakılır.
Tahılları yolarak hasat etme fikri ilk defa 1843 yılında Avusturalya’lı Jhon
Wrathall Bull tarafından ortaya atılmıştır (8). 1980’li yıllara kadar birçok prototip
geliştirilmiş ise de ticari bir başarı elde edilememiştir. Ancak, 1985 yılında AFRC
Mühendislik Araştırma Enstitüsü tarafından geliştirilen ve denemeleri
gerçekleştirilen başak yolucu istenilen düzeyde bir iş başarısına ulaşmıştır.
Başak yolucu sistem, üzerinde 6 veya 8 sıra halinde dizilmiş esnek yolucu
parmaklar bulunan yatay bir rotordan oluşmaktadır. Rotorun dönmesi ile parmaklar
arasındaki boşluklara giren başaklar, aşağıdan yukarı doğru sıyrılarak saptan
kopartılır ve arkaya doğru fırlatılır. Materyal, arkadaki götürücü helezon ve yedirme
parmakları yardımı ile besleme elevatörüne iletilir (Şekil 1).
Şekil 1. Yolucu başlık çalışma prensibinin şematik görünümü
Tarımsal Mekanizasyon 18. Ulusal Kongresi Tekirdağ
570
Çapı 540-600 mm olan rotorun devri 600-900 d/min’dir (9, 10, 11). Yolucu
parmaklar yüksek yoğunluklu, polipropilen, poliüretan veya polimer plastik
malzemelerden üretilmektedir. Bu tür plastik malzemelerin kullanılmasının amacı
sap girişini ve tane zedelenme olasılığını azaltmaktır. Birçok yolucu parmak tasarımı
gerçekleştirilmesine rağmen, ok başı şeklindeki yolucu parmakların etkin olarak
çalıştığı ve yaygın olarak kullanıldığı bildirilmektedir (6 ,9, 11, 12) (Şekil 2).
Şekil 2. Yolucu parmak tasarımı
Yolucu başlığın arkasında kopartılan başağın götürücü helezona yönlendirilmesi
için çeşitli sistemler kullanılmaktadır. Bu sistem bir eğik düzlem olabildiği gibi bir
yönlendirme tamburu veya bantlı bir götürücü de olabilmektedir (6, 11, 12). Başlığın
üst kısmı ayarlanabilir bir kapakla yarım olarak kapatılmıştır. Başlığın alt kısmında,
yolucu parmakların yere değmesini önleyecek kızaklar bulunmaktadır.
3. YOLUCU BAŞLIKLARIN DEĞERLENDİRİLMESİ
3.1. Tane Kayıpları
Yolucu başlıklarla yapılan hasatta özellikle başlık kayıpları ilerleme hızının artışı
ile hızlı bir şekilde azaldığı bildirilmektedir (Şekil 3). Yapılan çalışmalar yolucu
başlıkla hasat sırasında 8 km/h ve daha yüksek hızlarda kayıpların azalmaya
başladığını göstermektedir (6, 9, 10, 13, 14, 15, 16).
Şekil 3. İlerleme hızının başlık kayıplarına etkisi (6)
Tarımsal Mekanizasyon 18. Ulusal Kongresi Tekirdağ
571
Şekilden de izlenebileceği gibi, bu tip başlıklarla klasik tip başlıklardan 1,5-2 kat
daha fazla ilerleme hızı ile hasat yapmak mümkündür. Bu durumda alan iş verimi de
artmaktadır.
Yolucu başlıkla hasat sırasında biçerdövere giren sap miktarı % 80-85 oranında
azaldığından (10) elekler ve sarsaklar daha az yüklenecektir. Özellikle sarsak
kayıplarının sarsak üzerine gelen materyalin kalınlığına bağlı olduğu göz önüne
alınırsa sarsak kayıpları büyük oranda azalacaktır. Buğday ve arpa hasadında sarsak
ve elek kayıplarının biçerdöver tane verimi ile değişimi Şekil 4’de verilmiştir. Klasik
başlıkta sarsak ve elek kaybı, artan besleme yoğunluğu ile çok hızlı bir şekilde
yükselirken, yolucu başlıkla hasatta 1,5-2 kat daha fazla besleme yoğunluğunda
kayıp düzeyi yaklaşık olarak aynıdır.
Şekil 4. Sarsak ve elek kayıplarının biçerdöver tane verimi ile değişimi (6)
Tarımsal Mekanizasyon 18. Ulusal Kongresi Tekirdağ
572
3.2. İş Başarısı
Tane ayırma etkinliği diğer bir deyişle, biçerdöver iş başarısı tamamen besleme
yoğunluğuna bağlıdır. Yolucu başlıkla hasatta yalnızca başak yolunduğundan,
biçerdövere giren sap miktarının azalmasına bağlı olarak, biçerdöverin harmanlama
ve ayırma etkinliği artacaktır. Kayıp düzeyinin 100 kg/ha olması durumunda, yolucu
başlıkla hasatta biçerdöver tane verimi klasik başlığa kıyasla % 55 oranında daha
fazladır (Şekil 5). Sap verimi ise 6 t/h’ten 1 t/h’e kadar düşmektedir (17).
Şekil 5. Buğday hasadında yolucu ve klasik başlığın biçerdöver tane verimi
yönünden karşılaştırılması (9).
Yolucu başlıkla buğday hasadında alan iş veriminin 5,4 ha/h olması durumunda,
60 t/h materyal iş verimi elde edilebileceği bildirilmektedir (15, 17). Bu tip başlıklar
tahıl hasadından sonra, özellikle çeltik hasadında da etkin bir şekilde
kullanılmaktadır. Oldukça yüksek nemde gerçekleştirilen çeltik hasadında biçerdöver
kapasitesinin yaklaşık 2 kat arttığı belirtilmiştir (12).
3.3. Yakıt ve Güç Tüketimi
Yolucu başlıklarla yapılan hasatta yakıt tüketimi % 7-15 oranında azalmaktadır
(12, 17). Çeltikte iki farklı biçerdöver üzerinde yolucu ve klasik başlıkla yapılan bir
çalışmada ise, yolucu başlıkla 110,29 ile 195,54 t/h/MW kapasite ile hasat
gerçekleştirilirken, klasik başlıkta bu değerler 88 ile 107,96 t/h/MW olarak
belirlenmiştir (18).
Bununla birlikte, yolucu başlık her biçerdövere herhangi bir değişikliğe gerek
kalmadan monte edilebilir. Sadece, dövücü-karşı dövücü aralığının azaltılması
gerekmektedir.
Tarımsal Mekanizasyon 18. Ulusal Kongresi Tekirdağ
573
Yolucu başlıkla hasat sırasında, özellikle nem içeriği düşük ürünlerde erken
harmanlama olasılığı fazladır. Nem içeriği % 14 civarında olan buğday hasadı
sırasında, tanenin yaklaşık % 75’inin yolma sırasında harmanlandığı kaydedilmiştir
(19). Erken harmanlanan bu tanenin biçerdöver içerisine gönderilmeden bir ön
ayırma gerçekleştirilmesi ile ilgili çalışmalar devam etmektedir.
Yolucu başlıkla tahıl hasadı yüksek nemde gerçekleştirilebilir. Hasattan sonra
tarlada kalan sapların uzaklaştırılması, çok büyük bir sorun oluşturmamaktadır. Tahıl
sapları başaklar kopartıldıktan sonra çok hızlı bir şekilde kurumaktadır. Bu durum,
sapların kolayca yakılabilmesine veya pulluk ya da ağır diskli aletlerle kolayca
işlenebilmesine olanak vermektedir. Tahıl saplarının değerlendirilmesi gerektiğinde,
sap toplama-saman yapma makinalarının ön kısmına takılan bir kesme aparatı ile sap
hasadı kolay bir şekilde yapılabilir.
4. SONUÇ ve ÖNERİLER
Yolma, çabuk ve etkin bir işlem olduğundan çok kısa zamanda birçok üretici
tarafından kabul görmüştür. Yolucu başlıklara sahip biçerdöverlerle yüksek ilerleme
hızı ile az kayıp düzeylerinde hasat yapılabilmektedir. Bu konuda yapılan
araştırmalar sonucunda, yolucu başlıkların iş başarılarının istenilen oranlarda olduğu
belirlenmiştir. Bu kriterler dikkate alındığında, özellikle tahıl hasadında hasat
yönteminin değişimi ile çok önemli bir gelişme kaydedilmiştir.
Ülkemizdeki biçerdöver parkının durumu ve ekonomik koşullar dikkate alınırsa,
yolucu başlıkların ülkemizde kullanılmaya başlanması ile elde edilebilecek yararlar
aşağıdaki gibi özetlenebilir:
 Ülkemizde hasat birim alan başına ya da % ürün hesabı ile müteahhitlik
sistemine göre yapıldığından, hasat çok yüksek ilerleme hızları ile
yapılmakta ve besleme yoğunluğu artmaktadır. Bunun sonucunda toplam
hasat kayıpları yüksek değerlere ulaşmaktadır. Yolucu başlık kullanımı ile
bu durum ortadan kaldırılabilir.
 Özellikle ikinci ürün tarımı yapılan bölgelerde yüksek nemde hasat
gerçekleştirilebileceğinden zamandan tasarruf sağlanacaktır.
 Yolucu başlıkla tahıl hasadında sap kaybı az olacağından, birim alandan
daha fazla saman elde edilebilecektir.
 Güç gereksinimi ve yakıt tüketimi azalacağından hasat giderleri azalacaktır.
5. KAYNAKLAR
1.
Vas, F. M. ve Harrison, H.P., The Effect of Selected Mechanical
Threshing Parameters on Kernel Damage and Threshability of Wheat,
Canadian Society of Agricultural Enginnering Annual Meeting, 1969.
2.
Reed, W.B., Zoerb, G.C., Bigsby, F. W., A Laboratory Study of GrainStraw Seperation, Transactions of the ASAE, 17(6,) 452-460, 1974.
3.
Wrubleski, P. D. ve Smith, L. G., Separation Characteristics of
Conventional and Non-Conventional Grain Combines, Transactions of The
ASAE, 23(3), 530-534, 1980.
Tarımsal Mekanizasyon 18. Ulusal Kongresi Tekirdağ
574
4.
Huynh, V. M., Powell, T., Siddall, J. N., Threshing and Separating
Process-A Mathematical Model, Transactions of The ASAE, 25(1), 65-73,
1982.
5.
Hill, L. G. Ve Frehlich, G. E., Effect of Reducing MOG/G on Combine
Performance, Paper, ASAE, No.85-1577, 1985.
6.
Klinner, W. E:, Neale, M. A., Arnold, R. E., A new stripping Header for
Combine Harvesters, Agricultural Enginner, Spring, 9-14, 1987.
7.
Wang, G., Zoerb, G.C., Bigsby, F.W., A New Concept in Combine
Separation Analysis, Transactions of the ASAE, 30(4), 899-903, 1987.
8.
Quick, G. ve Buchele, W., The Grain Harvesters, ASAE, Michigan,
49085, 1978.
9.
Price, J. S., Future Developments in Stripper Harvesting, Land and Water
Use, Dodd & Grace, Balkema, Rotterdam, 1989.
10.
Lazzari, M., Peigher, G., Santi, S., Performance Evaluation of a Stripping
Header on Rice, Revista di Ingegneria Agraria, 21(3), 172-178, 1990.
11.
Anonim-a, Katolog, Massey Ferguson 6000 Series Harvest Hustler, USA.
12.
Anonim-b, Katolog, Shelbourne Reynolds Headers, England.
13.
Klinner, W. E., Neale, M.A., Arnold, R. E., Geikie, A. A., Hobson, R. N.,
Development and First Evaluations of an Experimental Grain Stripping
Header for Combine Harvesters, Div.Note, DN1316, Silsoe, 1986.
14.
Hale, O. D., Hobson, R. N., Price, J. S., Nguyen, N., Grain Stripping,
Jubilee Conference of the Instution of Agricultural Enginners, 33-34, UK,
1988.
15.
Pellizi, G., Cavalchini, A.G., Gubiani, R., Lazzari, M., An İmportant
Invention: The Stripper Header, Macchine e Motori, Agricoli-IMA-Il
Trattorista, 47(2), 15-21, Milano, Italy, 1989.
16.
Martin, J. Y., Cereal Harvesting by Stripping, Bulletin, Technique du
Machinisme et de l’Equipement Agricoles, 47, 21-28, 1990.
17.
Martin, J. Y., Cereal Stripping,. Testing of the Shelbourne Reynolds
Stripper, Bulletin Technique Machinisme Equipments Agricoles, 55, 41-49,
France, 1991.
18.
Pergher, G. ve Gubiani, R., Cereal Harvest by Stripping, Macchine e
Motori, Agricoli-IMA-Il Trattorista, 50(1), 23-28, Milano, Italy, 1992.
19.
Price, J. S., Evaluation of an Approach to Early Separation of Grain
Threshed by a Stripping Rotor, Journal of Agricultural Engineering Research,
56, 65-79, 1993.