امان الله سلیمانی

در بسیاری از پژوهش ها دانستن خواص مکانیکی برشی ساقه گیاهان، خصوصاً انرژی مصرفی برش و مقاومت برشی به عنوان پارامترهای ضروری در طراحی ماشین های برداشت محصولات کشاورزی قلمداد می گردد. مشخص شده طراحی و ساخت ماشین ها و تجهیزات برداشت، انتقال، درجه بندی و فرآوری محصولات کشاورزی بدون توجه به این پارامترها، ناقص بوده و منجر به نتایجی ضعیف می گردد. یکی از مهم ترین عوامل در طراحی ماشین های برداشت کنجد خصوصاً طراحی تیغه برش مناسب، تعیین انرژی مصرفی برش و مقاومت در برابر برش ساقه در حین برداشت است. بنابراین در خصوص وابستگی طراحی ماشین های برداشت کنجد به خواص مکانیکی برشی ساقه، نیاز آشکاری به اطلاعات و رفتار ساقه کنجد در برش وجود دارد. هدف اصلی این پژوهش، مطالعه رفتار مکانیکی برشی ساقه کنجد در زمان برداشت بوده و در این خصوص تعیین رفتار و خواص مکانیکی برشی ساقه در برابر دو نوع برش شبه استاتیکی و ضربه ای مد نظر قرار گرفته است. نمونه های مورد نیاز، از میان گره ساقه در سه بخش بالا، وسط و پایین ساقه با سه رطوبت 15، 30 و 60 درصد بر پایه تر انتخاب شد. آزمون برش شبه استاتیکی در چهار سطح سرعتی 1، 2، 3 و 4 میلی متر بر دقیقه و آزمون برش ضربه ای نیز در چهار سطح سرعت 500، 1000، 1500 و 2000 میلی متر بر ثانیه، بر اساس آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی اجرا گردید. نتایج حاصل از تجزیه واریانس صفات اندازه گیری شده در آزمون برش شبهاستاتیکی نشان داد، اثر عوامل رطوبت ساقه، موقعیت برش و سرعت برش بر کلیه صفات مورد ارزیابی در سطح احتمال یک درصد معنی دار می باشد. همچنین اثر متقابل رطوبت و موقعیت برش بر صفات انرژی مخصوص برش و نیروی برشی ساقه در سطح احتمال یک درصد معنی دار گردید. با توجه به نتایج حاصله، با افزایش رطوبت ساقه از 15 به 60 درصد، سرعت برش از 1 به 4 میلی متر بر دقیقه و همچنین با حرکت از پایین ساقه به سمت بالای آن، مقدار هر یک از پارامترهای نیروی برشی، انرژی مخصوص برش و مقاومت برشی ساقه کنجد کاهش یافت. نتایج نشان داد حداکثر مقدار میانگین نیروی برشی، 1101 نیوتن در بخش پایین ساقه، حداکثر مقدار میانگین انرژی مخصوص برش 08/31 ژول بر میلی متر مربع در سرعت 1 میلی متر بر دقیقه و همچنین حداکثر مقدار میانگین مقاومت برشی 21/8 مگاپاسکال، در سرعت 1 میلی متر بر دقیقه حاصل شده است. نتایج حاصل از تجزیه واریانس صفات اندازه گیری شده در برش ضربه ای ساقه کنجد نشان داد، اثر عوامل و پارامترهای رطوبت، موقعیت برش، سرعت برش و اثرات متقابل آنها بر صفات نیروی برشی و انرژی مخصوص برش در سطح احتمال یک درصد معنی دار می باشد. با توجه به نتایج حاصله اثر عوامل رطوبت، موقعیت برش، سرعت برش، اثر متقابل رطوبت و موقعیت و اثر متقابل رطوبت و سرعت بر صفت مقاومت برشی ساقه در سطح احتمال یک درصد معنی دار می باشد. بر این اساس با افزایش رطوبت ساقه از 15 به 60 درصد، انرژی مخصوص برش، نیروی برشی و مقاومت برشی ساقه کاهش می یابد. با افزایش سرعت برش از 500 به 2000 میلیمتر بر ثانیه، افزایش رطوبت ساقه از 15 به 60 درصد و همچنین با حرکت از بخش بالای ساقه به سمت پایین آن، مقدار هر یک از پارامترهای نیروی برشی، انرژی مخصوص برش و مقاومت برشی ساقه کاهش قابل توجهی داشت. حداکثر مقدار میانگین نیروی برشی، 68/27 نیوتن، حداکثر مقدار میانگین انرژی مخصوص برش 56/0 ژول بر میلی متر مربع و همچنین حداکثر مقدار میانگین مقاومت برشی 76/0 مگاپاسکال، در رطوبت 15 درصد ساقه حاصل گردید.