Susam hasadı için disk bıçaklı kesme sisteminin geliştirilmesi, çalışma kriterlerinin ve enerji gereksinimlerinin belirlenmesi

Susam, tohumlarından en kaliteli yağın alındığı, önemli bir tarla bitkisidir. Susam bitkisinin hasadında, kısmı mekanizasyon uygulamaları söz konusudur ve genellikle makaslama kesme yapılan bir biçme ünitesi kullanılarak tarladan uzaklaştırılmaktadır. Makaslama kesme esaslı çalışan biçme üniteleri çok sayıda parça içermekte, sürekli ayar gerektirmekte, sıkça yağlanması gerekmekte ve titreşim sorunları bulunmaktadır. Döner bıçaklı kesme sistemlerinin kullanımı bu olumsuzlukları gidermektedir. Bu nedenle susam hasadında döner diskli bıçakların kullanım olanaklarını belirlemesi önemlidir. Çalışmada, hasat yöntemlerinden kesme-biçme esaslı çalışan disk bıçaklı bir deney düzeneği, susam bitkisine göre tasarlanıp imal edilmiştir. Deney düzeneğinde bitki saplarını kesip, bazı ölçüm ve gözlemler yaparak en uygun kesme kriterlerinden bıçak ağız tipi (30°-30°, 30°-Düz, 45°-45°, 45°-Düz) ve disk bıçak çapları (150, 180 ve 210 mm) belirlenmeye çalışılmıştır. Farklı ağız yapısına sahip disk bıçakların, kesme kaliteleri ve kesme sırasında harcanan enerji miktarları saptanmış olup, uygun kesim yapabilen ve en düşük enerji tüketimine sahip olan disk bıçak tipi belirlenmiştir. Ayrıca, farklı çaplardaki (10, 15 ve 20 mm) susam bitkisi sapları makaslama kesme yöntemiyle kesilerek kesme için harcanan enerji miktarları ölçülmüş ve disk bıçaklı sistem ile kıyaslanmıştır. Susam sapları ile bıçak malzemesi arasında oluşan sürtünme katsayısı (μ) değeri 0.47±0.02 olarak bulunmuştur. Bitki örnekleri nem değeri ise %65±2 olarak tespit edilmiştir. Tüm sap kalınlıklarında 30° kama açısına sahip disk bıçak, en düşük kesme enerjisini harcamıştır. Büyük sap kalınlıklarında ise 180 mm çapa sahip disk bıçak, en düşük kesme enerjisini vermiştir. Sap kalınlığının, tüm ağız çiftleriyle yapılan kesimde, harcanan enerji değerleri üzerine etkisi önemlidir ve iri sapların kesiminde daha fazla enerji gerekmektedir. Tüm ağız çiftlerinde, disk çapı arttıkça, sapların kesimi için harcanan enerji değerleri düşmektedir. Tüm kalınlıklardaki sapların kesiminde, 30° ve 45°'lik ağız açısına sahip bıçak çiftleri, kesme kaliteleri bakımından en uygun olanlarıdır. Farklı ağızlı disk çiftlerinde, 20 mm'lik sapın kesiminde 180 mm disk çapı, kesim kalitesi bakımından en iyi sonucu vermiştir. Sap kalınlıkları dikkate alındığında, çift olarak düzenlenmiş bıçaklar, düz ağızlı düzenlemiş olanlara göre kesme kalitesi bakımından oldukça başarılı bulunmuştur. Farklı düzenlenmiş disk çiftlerinde, disk çapı 180 ve 210 mm çaplara sahip bıçaklar en iyi kesme kalitesini vermiştir. Makaslama kesmede, sap kalınlığı farkının, birim alan başına enerji tüketimine etkisi önemlidir ve kalınlık arttıkça artmaktadır. Hem makaslama kesme hem de disk kesme sisteminde elde edilen kesme enerjisi değerleri birbirine yakın bulunmuştur. Disk bıçaklı kesme yöntemi, susam hasadında kullanılabilir.