با توجه به مشکلات سنتی و صنعتی در جدا سازی دانه های آفتاب گردان ، دستگاه جدا سازی دانه های آفتاب گردان توسط مهدی جهانی طراحی و ساخته شد .
به
گزارش سازمان بسیج علمی ، پژوهشی و فناوری استان فارس ، آفتابگردان در بین گیاهان یک ساله تولید کننده ی روغن، بعد از سویا در
مقام دوم قرار دارد که جداسازی دانه آفتابگردان یکی از مراحل مهم و اساسی در
فرآوری این محصول به شمار می رود.
در
راستای حل مشکلات مربوط به جداسازی دانه های آفتابگردان دستگاه مخصوصی جهت جدا
سازی دانه های آفتاب گردان توسط مهندس مهدی جهانی طراحی و ساخته شده است که جهت آشنایی
بیشتر با این اختراع گفتگویی را با این مخترع انجام داده ایم .
برای شروع لطفا بیان نمایید مشاهده چه مشکلات و یا چه حس نیازی
باعث شد که این دستگاه را بسازید ؟
در
برداشت آفتابگردان با کمباین، کشاورزان در بیشتر مواقع برای جلوگیری از ریزش دانه
ها در اثر برخورد دماغه با ساقه و طبق محصول و همچنین به منظور پایین آمدن میزان
شکستگی محصول در فرآیند کوبش و کاهش خسارات پرندگان، ترجیح می دهند محصول خود را
با درصد رطوبت بالا (بین 20 تا 30%) برداشت نمایند که برداشت آفتابگردان با رطوبت
بالا با معایب و خساراتی مانند کپک زدن طبق ها، افزایش هزینه های خشک کردن، افزایش
درصد دانه های لاغر و چروکیده، ایجاد اشکال در فرآیند کوبش در کوبنده و ضدکوبنده،
همراه است؛ همچنین در برخی از موارد بنابرعواملی همچون محدود بودن وسعت قطعات، شیب
زمین، شرایط خاص شکل و سطح زمین، امکان برداشت آفتابگردان با کمباین وجود ندارد و به
همین خاطر زارعین محصول خود را با دست برداشت کرده و بعد از خشک کردن طبق ها، با کوبیدن
و ضربه زدن به طبق خشک شده ی محصول، عمل جداسازی دانه ها صورت می گیرد که عمل
کوبیدن و جداسازی محصول با دست نیز کاری طاقت فرسا و بسیار وقت گیر بوده و نیازمند
نیروی کارگری زیادی نیز می باشد. هم چنین عمل برداشت با دست از لحاظ ارگونومیکی و
پزشکی باعث بروز مشکلات جسمی برای کارگران مانند خستگی و احساس درد در ناحیه مچ
دست و آرنج می شود.
علاوه
بر این ضربه هاي وارد به دانه در حين برداشت، حمل و نقل، فرآوري و انبار داري،
عامل اصلي صدمات فيزيكي دانه هاست كه سبب شكستن و ترك خوردن آنها مي شود كه بيش
ترين آن ناشي از سرعت نامناسب واحد كوبنده است. دانه هاي صدمه ديده داراي ارزش
اقتصادي پائيني هستند و ضمنا در مقابل حمله آفات و بيماري ها مقاومت كمتري نشان مي
دهند و به همين دليل اغلب داراي عمر انبارماني پائيني مي باشند. صدمات فيزيكي وارد
به دانه نیز قدرت جوانه زني را نيز كاهش مي دهد.
در
نهایت با توجه به مشکلات و معایبی که در برداشت آفتابگردان وجود دارد و همچنین
مشکلات و محدودیت هایی که در روش های سنتی وجود دارد، برای اولین بار در کشور سعی کردم
با طراحی و ساخت یک دستگاه جداکننده دانه آفتابگردان با هدف تبدیل روش سنتی جداسازی
دانه به روش مکانیزه و صنعتی معایب جداسازی دانه آفتابگردان را به حداقل ممکن
برسانم و در واقع جداسازی مکانیزه دانه را جایگزین روش های سنتی و دستی کنم .
در خصوص فرآیند طراحی و
ساخت این دستگاه چه مراحلی را طی کرده اید ؟
در خصوص فرآیند
کلی باید عرض کنم در ابتدا نقشه ساخت دستگاه با استفاده از برنامه Solid Work 2013
طراحی و تهیه شد ، سپس نسبیت به خرید مواد و لوازم مورد نیاز اقدام شد و طرح اولیه
دستگاه بر اساس نقشه های مربوط در کارگاه تراشکاری و جوشکاری ساخته شد و مورد ارزیابی
اولیه قرار گرفت و در نهایت با استفاده از نتایج ارزیابی اولیه دستگاه نسبت به رفع
معایب موجود و بهبود کار دستگاه اقدام گردید و در مرجله نهایی کار بهبود و مونتاژ
دستگاه انجام شد.
اما به صورت مرحله ای ، فرآیند طراحی و
ساخت دستگاه جدا کننده دانه آفتابگردان شامل چهار مورد زیر است که به ترتیب
عبارتند از:
بررسی طرح ها و اختراعات انجام شده در
داخل و خارج از کشور و مقایسه قابلیت ها و نقاط قوت و ضعف آن ها
انتخاب
طرح مناسب برای طراحی و ساخت نمونه اولیه دستگاه
انجام
پیش تست و ارزیابی دستگاه به منظور تعیین پارامتر های مؤثر در کارایی و کیفیت کار
انجام اصلاحات لازم و تکمیل نمونه نهایی
دستگاه بر اساس نتایج پیش تست ها و ارزیابی نمونه اولیه
درمورد اجزای تشکیل
دهنده دستگاه خود و در واقع مشخصات فنی آن توضیح بیشتری دهید .
از مهم ترین اجزاء مورد بررسی می توان
به الکتروموتور، استوانه دوار انگشتی دار، تسمه و پولی های محرک و متحرک، محور و
نوع بلبرینگ اشاره کرد.
مهم
ترین قسمت در طراحی دستگاه، طراحی قسمت جداکننده است. این قسمت قلب دستگاه بوده و
می تواند وجه تمایز این ماشین با نمونه های قبلی و سایر دستگاه های موجود باشد. در
طراحی قسمت ضربه سعی بر آن شد که ضمن جدا نمودن دانه ها از طبق، کمترین میزان آسیب و تلفات و بیشترین میزان جداسازی را
داشته باشد؛ بر همین اساس از اصل سایش توأم با ضربه برای امر جداسازی استفاده شد و
به همین منظور اقدام به طراحی و ساخت استوانه دوار شد. این استوانه حرکت خود را به
صورت مستقیم و با سیستم رانش تسمه ای از موتور دریافت می کند و در طراحی این استوانه
موارد مهمی مانند جنس استوانه، قطر و ضخامت آنها و طول مورد استفاده، در نظر گرفته
شده است .
یکی
دیگر از قسمت های اصلی این دستگاه پولی های محرک و متحرک است ؛ در این خصوص باید
عرض کنم در ماشین های کشاورزی و زمانی که برقراری نسبت دقیق سرعت ها مورد نیاز
نباشد از سیستم پولی و تسمه برای انتقال قدرت استفاده می شود و از ویژگی های رانش
تسمه ای آن است که ضربه را تخفیف می دهد، نیاز به روغن کاری ندارد و خارج از خط
بودن آن ها به اندازه سایر سیستم های انتقال قدرت اهمیت ندارد؛ بنابراین علاوه بر
کاهش هزینه های تولید، هزینه های تعمیر و نگه داری را نیز کاهش می دهد.
آیا استفاده از این پولی های مزایای دیگری هم دارد ؟
بله
، از مزایای دیگر استفاده از سیستم پولی و تسمه می توان به توانایی بالا در میرا
کردن ارتعاش و نیز عدم نیاز به سیستم ایمنی
اشاره کرد .
این
دستگاه اجزای دیگری نیز مانند الکترو موتور، بلبرینگ ، شاسی ، کاور دستگاه ، محورمحرک
دستگاه ، استوانه و سایر اجزا می باشد که در ساخت و بکارگیری همه این اجزا نهایت
دقت و آزمایشات تخصصی مد نظر قرار گرفته است.
مزایا
و موارد برتری دستگاه نسبت به سایر دستگاه های مشابه چیست ؟
دستگاه جداکننده دانه آفتابگردان دارای مزایای مختلفی
می باشد که به چند مورد از آنها اشاره می کنم .
جداسازی دانه آفتابگردان به صورت مکانیزه و بدون آسیب و شکستگی
دانه از مهمترین مزایای این دستگاه است که در این خصوص باید عرض کنم بیشتر
ماشین ها و مکانیزم های طراحی شده در گذشته دارای واحد کوبنده با دندانه های فلزی بودند
و طبق و دانه را با هم خرد می کردند که با توجه به بررسی های بنده، این کوبنده ها باعث افزایش آسیب
و شکستگی دانه ها می شدند و در واقع ابتکار و تفاوت عمده لحاظ شده در دستگاه مورد نظر این بود که برخلاف
نمونه های قبلی در این دستگاه عمل خرد کردن طبق صورت نگرفته و فقط دانه از طبق جدا
می گردد.
همچنین
این دستگاه ایمنی را بالا می برد و موجب افزایش راندمان دستگاه نیز می شود و با توجه
به اینکه میزان نیروی اعمال شده از طرف انگشتی های کوبنده کمتر از میزان نیروی لازم
برای شکست دانه آفتابگردان است در آزمون و ارزیابی دستگاه هیچگونه آسیب و شکستگی در
دانه ها مشاهده نشد.
از دیگر مزیت های این
دستگاه صرفه‌جویی اقتصادی است که صرفه جویی
اقتصادی در این اختراع به سه قسمت عمده مربوط می شود: هزینه های ناشی از تلفات محصول،
هزینه های کارگری و هزینه های پزشکی.
با توجه به این موضوع که میزان آسیب و شکستگی صفر
است میزان ضرر و زیان کشاورز از نظر تلفات کوبیدن محصول کم می شود. هم چنین در مقایسه
با روش سنتی و روش های دیگر نیاز به نیروی کارگری کمتری می باشد که این امر خود هزینه
های کارگری را به طور قابل توجهی کم می کند. علاوه بر این در روش سنتی با توجه به مشکلات
پزشکی و درد های مفصلی ناشی از کار کوبیدن طبق، هزینه های پزشکی را نیز ایجاد می کند
که استفاده از این اختراع این مشکل را مرتفع می سازد.
یک دیگر از مزیت های قابل توجه این دستگاه بازده بالا می
باشد که با توجه به نتایج آزمون های انجام شده بر روی دستگاه و تحقیقات صورت
گرفته مشاهده شد که ظرفیت خروجی دستگاه 900 کیلوگرم بر ساعت به دست آمد که در مقایسه
با روش سنتی 5 برابر و در مقایسه با دستگاه های موجود 5/2 برابر افزایش راندمان مشاهده
شد که این امر صرفه جویی در هزینه و زمان ایجاد می کند.
از مزیت های دیگر این اختراع ایمنی بالا می باشد . همانطور
که اشاره شد دستگاه حاضر دارای بدنه محافظ است که از پخش شدن و ریختن دانه ها به اطراف
جلوگیری می کند ، همچنین این اختراع برخلاف دستگاه های دیگر به علت دارا بودن نوار
نقاله از تماس مستقیم کاربر با استوانه جلوگیری می کند که این امر در ایمنی و سلامت
کاربران بسیار حائز اهمیت است.
در پایان اگر محصول شما ویژگی ها و یا مزیت های درخور توجهی دیگری
هم دارد به آن اشاره کنید .
کار با دستگاه بسیار آسان است و این امر
بخاطر راحتی کاربر (User
Friendly) می باشد که با روشن شدن موتور غلتک به حرکت درآمده و با نگهداری
طبق در برابر آن دانه ها به راحتی از طبق جدا می شوند و به داخل مخزن هدایت می
شود.
از
دیگر مزایای این دستگاه به صورت مختصر می توانم به دردسترس بودن قطعات یدکی و ساده
بودن اجزای ماشین ، قابلیت حمل و نقل آسان ، سهولت کار با دستگاه، پایین بودن
هزینه نگهداری ، کیفیت و راندمان مناسب برای جداسازی دانه آفتابگردان،
پایین بودن قیمت تمام شده دستگاه نسبت به دستگاه های مشابه و کاهش عملیات فرآوری
آفتابگردان پس از برداشت اشاره کنم .
مقایسه وضعیت علمی کشور در دوران پهلوی و پس از انقلاب+جدول
