Değişken düzeyli ekim yapabilen tek dane ekim makinesi tasarımı

Bu çalışmanın amacı, değişken düzeyli ekim yapmaya yönelik yeni bir kombine pnömatik tek dane ekim makinesi tasarlamaktır. Değişken düzeyli ekim yapabilen tek dane ekim makinesi ile ürün verimi artırılabilir. Sabit düzeyli tohum ekimi yerine değişken düzeyli ekim yapabilen pnömatik tek dane ekim makinesi kullanmak, optimum tohum kullanımı sağlar. Bu tasarımda pnömatik tek dane ekim makinesinin ekici düzeninde bulunan düşey ekim diski, dönü hareketini makinenin tarla tekerleği yerine makine üzerine monte edilmiş bir servo motordan almaktadır. Böylece makinenin ekici düzeni gerektiğinde makine ilerleme hızından bağımsız olarak döndürülebilmektedir. Bu çalışmada simule edilmiş sanal verim haritaları dikkate alınarak üretim alanları farklı bölgelere ayrılmıştır. Hazırlanan yazılım ile ekim makinesinin tarlada bulunduğu konum belirlenebilmekte ve farklı konumlarda ekim makinesi ekici düzeninde bulunan düşey tohum diski servo motor vasıtasıyla farklı çevresel hızlarda döndürülerek farklı ekim normlarında değişken düzeyli ekim gerçekleştirebilmektedir. Çıkarılan sanal tarla verim haritalarına bağlı olarak ekim makinesi ile hangi bölgeye ne kadar tsohum ekileceği belirlenmiş (söz konusu bölgede arzulanan ekim normuna uygun) buna göre ekici düzenin hangi bölgede hangi hızda dönmesi gerektiği hesaplanmıştır. Traktörün konum ve hız verileri, GPS ile traktör üzerinde bulunan ara birime aktarılıp bu verilere göre ekici düzenin dönme hızı otomatik olarak değiştirilmektedir. Değişken düzeyli ekim yapabilen tek tane ekim makinesi imalatı bitirildikten sonra denemelere geçilmiştir. Denemeler laboratuvar ve tarla denemeleri olarak iki aşamada yürütülmüştür. Laboratuvar denemeleri ile ekim makinesinin performansı saptanmıştır. Laboratuvarda yapılan çalışmalarda mısır, ayçiçeği ve pamuk olmak üzere 3 farklı tohum ile çalışılmıştır. Her bir tohum için denemelerde makine düzde, %5 sağ, %5 sol, %10 sağ, %10 sol meyil derecelerinde, 1 m/s, 1.5 m/s ve 2 m/s ilerleme hızlarında ve farklı sıra üzeri mesafelerde 3'er tekerrürlü olarak gerçekleştirilmiştir. Laboratuvar ortamında, ekici düzenin farklı dönü hızlarında, makinenin sıra üzeri tohum dağılım düzgünlüğü test edilmiştir. Ayrıca geçiş bölgelerinde makineye akuple edilen servo motorun tepki süreleri ve bu geçişlerde dağılım düzgünlüğündeki sapmalar araştırılmıştır. Laboratuvar ortamında tohum zedelenme oranı da hesaplanmıştır. Sıra üzeri tohum dağılım düzgünlüğünün saptanması amacıyla yapışkan bant üzerinde yapılan denemelerde, atılan tohumlar arasındaki mesafeler ölçülmüş, anma ekim mesafeleri ve bu değerlerden sapmalar belirlenmiş, kabul edilebilir tohum aralıklarına ait % değerler saptanmıştır. Böylece makinenin tohum dağılım düzgünlüğüne ait performans değerleri ortaya konulmuştur. Laboratuvar denemelerinde kabul edilebilir tohum aralıkları değerleri iyi ve çok iyi olarak sonuçlanmıştır. Tarla denemelerinde mısır tohumu kullanılmıştır. Deneme tarlası ekime uygun hale getirildikten sonra makine ile tarlaya mısır tohumu ekilmiştir. Tarla denemelerinde, öncelikle simule edilmiş sanal tarla verim haritası oluşturulmuştur. Bu verim haritasına göre makine 3 farklı sıra üzeri mesafede ekim yapacak şekilde GPS ile uyumlu yazılım hazır hale getirilmiştir. Toprak sıcaklığı, toprak batma direnci, toprak bünyesi, toprak nemi, çeki kuvveti, çeki gücü, kuyruk mili gücü, patinaj, tarla çıkış derecesi, ekim derinliği düzgünlüğü, bitki dağılım düzgünlüğü tarla denemelerinde saptanmıştır. Tarla denemelerinde kabul edilebilir bitki aralıkları değerleri çok iyi ve iyi olarak sonuçlanmıştır. Sonuç olarak, bu çalışmada hassas tarımda ileri teknoloji kullanılarak değişken düzeyli ekime uygun bir ekim makinesi tasarlanmış ve prototip imalatı gerçekleştirilmiştir. Bu amaçla, ekim makinesi ekici düzeni, tarla tekerleği yerine makine üzerine akuple edilen bir servo motor aracılığı ile tahrik edilerek, makinenin ilerleme hızı ve tarlada bulunduğu konuma göre ekici düşey tohum diskinin dönü hızı değiştirilmiş ve değişken düzeyli ekim yapabilen pnömatik tek dane ekim makinesi geliştirilmiştir. İmal edilen prototip ekim makinesi ile gerek laboratuvarda gerekse tarlada yapılan denemelerde ekim makinesi performans denemelerinde kullanılan standartlar dikkate alındığında, ekim kalitesi ve bitki çıkışı yönünden iyi ve çok iyi derecede sonuçlar elde edilmiştir.