بررسی تاثیر سرعت و نوع تیغه بر نیروی مورد نیاز برش ساقه دو رقم نیشکر جنوب خوزستان

محصولات و مواد کشاورزی در دوران رشد خود در معرض بارگذاری­های طبیعی قرار دارند و به هنگام برداشت و پس از آن نیروهای مکانیکی مختلف به آنها وارد می­شود.  یکی از این محصولات نیشکر است که برای برداشت آن نیروی برشی زیادی مورد نیاز است.  بهینه­سازی و ساخت ابزار برش در ماشین­های برداشت نیشکر نیاز به مطالعات اساسی پارامترهای مکانیکی و فیزیکی محصول و ماشین دارد.  در این خصوص  شناخت خصوصیات فیزیکی محصول از قبیل قطر، رطوبت، جرم مخصوص، جرم واحد طول، و خصوصیات مکانیکی برش محصول از قبیل حداکثر نیروی برش، مقاومت برش، انرژی مورد نیاز برای برش و انرژی ویژه برش اهمیت ویژه­ای دارد.  در این تحقیق ساقه دو رقم نیشکر (Cp۶۹ و Cp۵۷) از مزارع تحقیقاتی کشت و صنعت امیرکبیر واقع در جنوب غربی خوزستان تهیه شد و پس از حمل با شرایط حفظ رطوبت، با دو نوع تیغه صاف و مضرس در سه سرعت ۲/۰، ۵/۰، و ۳۵/۱ متر بر دقیقه تحت برش شبه استاتیکی قرار گرفت.  داده­ها به کمک نرم افزار آماری SPSS  تحلیل شد.  نتایج نشان داد که تاثیر رقم بر حداکثر نیروی برش ساقه طبق آزمون دانکن فاقد تفاوت معنی­داری اما بر مقاومت برشی در سطح احتمال ۱ درصد، دارای اختلاف معنی­دار است؛ همچنین اثر تغییرات سرعت بر حداکثر نیروی برش در سطح احتمال ۱ درصد و بر مقاومت برشی در سطح احتمال ۵ درصد و تاثیر نوع تیغه (صاف و مضرس) در نیروی برش و مقاومت برشی در سطح احتمال ۱ درصد معنی­دار است.  نتایج نشان داد که افزایش سرعت از ۲/۰ تا ۳۵/۱ متر بر دقیقه خصوصا در تیغه صاف بر بهبود عملکرد برش موثر است، اما تغییر سرعت از ۵/۰ به ۳۵/۱ متر بر دقیقه برای تیغه مضرس نه تنها به کاهش مقاومت برشی نمی­انجامد بلکه آن را نیز افزایش می­دهد.  تیغه مضرس در سرعت­های پایین به دلیل نفوذ اولیه بهتر در پوسته ساقه و کاهش مرحله فشردگی ساقه مقدار نیروی برشی کمتری نیاز دارد و متعاقب آن مصرف انرژی و مقاومت برشی می­شود.