Otomatik pamuk seyreltme makinasının geliştirilmesi

Abstract

Thinning is the labor intensive and high cost process of cotton plant cultivation. The cotton is one of the most important products of agriculture and agro-based industry in our country. In this study, the applicability of an automated cotton thinning machinery which will save human labor and reduce process costs based on plant sensing has been carried out. According to this purpose the design and prototype of an automated cotton thinning machinery based on optical sensing and pneumatic control have been conducted. Field performance of the machine was determined. The design and strength analysis of the proposed machine was performed using Computer-Aided Design techniques then the prototype of the proposed machine was manufactured. All systems were integrated after the functionality tests of the sensing system carried out under laboratory conditions. In the field experiments, work efficiencies, uniformity of distribution and thinning efficiency have been determined for three different forward velocities (0.23, 0.58, 0.84 m/s) and three different planting distances (5.8, 7.1, 9.8 cm). Field experiments were carried out on parcels using randomized block design. The results from field experiments showed that the highest work efficiency for the automated cotton thinner was determined at 0.84 m/s forward velocity and 9.8 cm inter-row sowing distance. The highest success of thinning was obtained at 0.23 m/s forward velocity and 9.8 cm of inter-row sowing distance. It was observed from the results optimal working conditions of the machine are at 0.58 m/s forward velocity and 7.1 cm inter row sowing distance for the reliable plant density value of 70000 plants/ha in an acceptable range.

Ülkemizin tarım ve tarıma dayalı endüstrisi açısından son derece önemli olan pamuk bitkisinin üretiminde, seyreltme işlemi yoğun işgücü gerektiren ve maliyetli bir işlemdir. Bu çalışmada, seyreltme işleminde insan işgücünden tasarruf ederek işlem maliyetini düşürecek bitki algılama sistemine sahip otomatik bir seyreltme makinasının uygulanabilirliğinin ortaya konması amaçlanmıştır. Bu amaca yönelik olarak, optik algılamalı pnömatik esasa göre çalışan otomatik bir pamuk seyreltme makinasının tasarım ve prototip imalatı gerçekleştirilmiş ve makinanın tarla performansı belirlenmiştir. Makinanın tasarımı ve mukavemet analizleri bilgisayar destekli olarak gerçekleştirildikten sonra imalatı yapılmıştır. Algılama sistemi laboratuar koşullarında gerçekleştirilen fonksiyonellik denemelerinden sonra makina üzerine adapte edilmiştir. Prototip makinanın tarla denemelerinde teknik iş başarısı, sıra üzeri dağılım düzgünlüğü ve seyreltme başarısı değerleri 3 farklı hız (0.23, 0.58, 0.84 m/s) ve 3 farklı ekim mesafesi (5.8, 7.1, 9.8 cm) koşullarında belirlenmiştir. Denemeler tesadüf blokları deneme desenine göre oluşturulan parsellerde gerçekleştirilmiştir. Tarla denemeleri neticesinde elde edilen bulgulara göre makinanın en yüksek teknik iş başarısı değerine 0.84 m/s ilerleme hızı ve 9.8 cm sıra üzeri ekim mesafesinde, en yüksek seyreltme başarısına ise 0.23 m/s ilerleme hızı ve 9.8 cm sıra üzeri ekim mesafelerinde ulaştığı görülmüştür. Kabul edilen 70000 bitki/ha güvenilir sıklık değeri de dikkate alınarak yapılan değerlendirmeler, makinanın en uygun çalışma koşullarının 0.58 m/s ilerleme hızı ve 7.1 cm sıra üzeri ekim mesafesi olduğunu göstermiştir.