تبيين معادله عددي به‌ منظور پيش‌بيني دبي خروجي بذر ذرت در موزع‌هاي غلتكي شياردار

Prediction of Seed Flow Rate of a Multi-Slot Rotor Feeding Device of a Corn Planter

در اين پژوهش از يك روش جديد به‌منظور پيش‌بيني دبي خروجي بذر ذرت در دقيق‌كارها استفاده شد. بدين منظور 9 عدد موزع با سه سطح تعداد شيار (4، 5 و 6 شيار) و سه سطح زاويه دهانه شيار (23، 25 و 27 درجه) در چهار سطح سرعت دوراني (40، 52، 63 و 78 دور بر دقيقه) مورد استفاده قرار گرفتند. سرعت پيشروي تسمه آغشته به گريس به‌طور مداوم 5/3 كيلومتر برساعت در نظر گرفته شد. تمامي آزمايش‌ها در سه تكرار انجام شدند. ذرت به‌عنوان يك ماده ريزدانه داراي اندازه‌هاي نزديك به يكديگر بودند. ميانگين دبي خروجي بذور در مقابل سرعت دوراني محاسبه گرديد. بر اساس نتايج حاصله، تغيير زاويه دهانه شيار، تعداد دهانه شيار، سرعت دوراني و اثر دوگانه آن‌ها در سطح احتمال يك درصد بر ميزان دبي خروجي بذور تأثير معني‌داري داشت. بر اساس روش مدل‌سازي آناليز ابعادي و سطح پاسخ، داده‌ها مورد ارزيابي قرار گرفتند. ميزان خطاي استاندارد براي روش آناليز ابعادي و سطح پاسخ به‌ترتيب برابر با (mm3.s-1)68/13 و (mm3.s-1)475/59 محاسبه گرديد. مدل حاصل از آناليز ابعادي نسبت به مدل حاصل از روش سطح پاسخ به مقادير به‌دست آمده از آزمايش‌ها نزديك‌تر بود، بنابراين به‌منظور پيش‌بيني دبي خروجي بذور، مدل به‌دست آمده از روش آناليز ابعادي پيشنهاد شد.

In this study, a model was developed for predicting the seeding rate of corn seeds of a typical row-crop planter equipped with a multi-slot feeding device. To this, nine multi-slot rotors (with 4, 5 and 6 slots in three angles of mouth including 23°, 25° and 27°) were designed and manufactured. Tests were carried out at four levels of angular velocity of 40, 52, 62 and 78 rpm on grease belt moving at constant speed of 3.5 km h-1. Tests were completed in three replications. Discharge flow rate was measured and recorded for each treatment. The data were used to develop a model which can be used for predicting the seeding rate under various numbers of slot, mouth angle and rotor angular velocity. According to the results, angle mouth of slots, number of slots, angular velocity and the dual interaction between them showed increasing effects on weight flow rate of seeds (P-value<0.01). In the next step, raw data were used to develop the two desired models: based on the dimensional analysis technique and response surface methodology (RSM). The models outputs were compared to experimental data. The standard error of estimate for flow rate for dimensional analysis and response surface methodology (RSM) were 68.13 mm3 s-1 and 475.59 mm3 s-1, respectively. The dimensional analysis model was closer to experimental data rather than the RSM method. Thus, to predict the volume flow rate of seed, the dimensional analysis model is recommended.