تاريخچه

در دنياي جديد بدليل رشد روزافزون جمعيت و افزايش نياز غذايي و پيشرفت هاي علمي شاهد هستيم كه نياز به توليد بهينه افزايش يافته است. توليد بيشتر در واحد سطح فاكتوري است مهم و تعيين كننده. در اين بين محدوديت هاي اقليمي و زماني و نيروي كارگري از مهمترين موانعي است كه در مسير توليدِ بيشتر قرار دارد. در اين بين نيشكر نيز از اين قاعده مستثني نبوده است. طراحان ماشين هاي كشاورزي در زمينه ي توليد ماشين برداشت نيشكر تلاش هاي بسياري نمودند و بالاخره در حدود سال 1950 توانستند اولين ماشين برداشت نيشكر را توليد نمايند.(اين تاريخ غير معتبر است) لازم به توضيح است كه همانند تمامي ماشين هاي مكانيزه ي برداشت محصولات كشاورزي، پس از چندين سال تكامل ماشين هاي اوليه، برداشت كننده هاي نيشكر وارد بازار شدند. ظاهر اين وسيله الهام گرفته از ظاهر كانگورو است.

انواع روش ها و ماشين هاي برداشت نيشكر

1- برداشت نيشكر به روش نيمه مكانيزه

در اين روش ابتدا زمين  به وسيله ي آتش يا شعله افكن سوزانده مي شود و بدين ترتيب برگ ها مي سوزند، اما چون ساقه ها قطورند و مرطوب، به همين دليل نمي سوزند و به صورت كامل بر روي زمين باقي مي مانند. سپس كارگرهاي مجهز به ساتور، ني ها را از سطح زمين برش مي دهند و بر روي زمين پخش مي كنند. پس از آن، باركن نيشكر ساقه هاي رديف شده را از روي زمين به كمك چنگك هاي خود بلند كرده و به تريلر يا كاميون منتقل مي كند.

2- برداشت به صورت چند مرحله اي

در اين روش طي چندين مرحله عمل برداشت صورت مي گيرد:

- آتش زدن مزرعه با شعله افكن

- برش و رديف كردن ساقه به كمك ماشين ني ريز يا با دست

- جمع آوري و بارگيري محصول با كمك باركن

- حمل ني از مزرعه تا جاده هاي اختصاصي به وسيله ي نقاله‌ي خودگردان مخصوص(نقاله ي خوگردان داراي سبدي است كه پس از پر شدن، ني ها را به داخل تريلر يا كاميون منتقل مي كند)

- حمل ني تا كارخانه به وسيله ي كاميون و تريلر

به صورت گسترده در مناطقي كه امكان استفاده از ماشين هاي برداشت به صورت يك مرحله اي وجود ندارد از اين روش بهره گرفته مي شود. در زير برخي از ادواتي كه در برداشت چند مرحله اي نيشكر مورد استفاده قرار مي گيرد ذكر شده است. اين ادوات عبارتند از:

الف) تريلر بل: اين وسيله در آفريقاي جنوبي طراحي شد و مورد استفاده قرار گرفت. اين وسيله داراي يك تيغه در قسمت انتهايي است كه داراي شيبي در جهت مخالف زمين است و در پشت تراكتور قرار مي گيرد و ساقه هاي ريخته شده بر روي سطح زمين را برداشت كرده و جهت انتقال به كارخانه آماده مي كند.

ب)سيستم ماسكن: در سيستم هاي بارگيري از عقب توسط تريلر هاي بل بدليل اينكه يك تريلر در پشت تراكتور قرار مي گيرد، مسافت طي شده بسيار زياد خواهد بود كه به صرفه نمي باشد. جهت رفع اين مشكل از سيستم ماسكن كه در كنيا، مالاوي، آفريقاي جنوبي، تانزانيا و زامبيا به طور گسترده استفاده مي شود، بهره مي گيرند كه شامل يك تراكتور است كه در پشت آن تا 5 مخزن وجود دارد و از پهلو عمل جمع كردن ني ها را انجام مي دهد. بار كردن توسط جرثقيل هاي مخصوص صورت مي گيرد.

ج)تريلر جاكوبيل: اين تريلر نيز در آفريقاي جنوبي طراحي شد. اين وسيله همانند تريلر بل مي باشد با اين تفاوت كه از سه سمت عمل بارگيري در آن امكان پذير است. از جلو ، از سمت راست و از سمت چپ.

3- برداشت يك مرحله اي

در اين روش از برداشت، تمامي مراحل برداشت به كمك ماشين برداشت نيشكر(Sugarcane Harvester) صورت مي پذيرد و انسان به صورت مستقيم با ني ها در تماس نمي باشد.

ماشين برداشت نيشكر بدليل سلايق متنوع شركت هاي سازنده، داراي تنوع بسيار زيادي است. در برخي، تنها از نقاله جهت انتقال ني هاي بريده شده بهره مي گيرند و در برخي ديگر، اين كار بوسيله ي غلطك صورت مي پذيرد. در برخي ني ها به صورت تكه تكه توليد مي شوند و در برخي ديگر به صورت يكپارچه، اما ماهيت كاري تمامي اين دستگاه ها شبيه به يكديگر است.

قسمت هاي مختلف يك ماشين برداشت نيشكر(Sugarcane Harvester)

به طور كلي يك ماشين برداشت نيشكر از سيستم تغذيه، سيستم تميز كننده و سيستم بالابرنده يا آسانسور تشكيل شده است.

الف) سيستم  تغذيه

1- جداكننده ي محصول:

اين قسمت شامل چهار رديف ميله ي مارپيچي يا هليسه است كه در هر سمت دو عدد از آن قرار گرفته است. نسبت به يكديگر با زاويه اي قرار گرفته اند و جهت جداكردن رديف هاي كشت شده مورد استفاده قرار مي گيرند. اين كار به واسطه ي چرخش خلاف جهت يكديگر هليسه ها صورت مي پذيرد. شيب موجود بر روي مارپيچ ها عملكرد كاري وسيله را افزايش مي دهد. لازم به توضيح است كه در زيرِ هر يك از جداكننده هاي محصول يك عدد كفش قابل تنظيم  جاي گرفته است كه بر حسب عمق مورد نظر كشاورز، تنظيم مي شود.

2- استوانه‌ي ضربه زن:

اين وسيله ي قابل تنظيم، شامل استوانه ايست كه بر روي آن دندانه هايي وجود دارد كه باعث خم شدن سر نيشكر به سمت جلو مي شود. بر حسب شرايط مختلف آب و هوايي تنظيم مي گردد و يكي از عوامل مؤثر در تطبيق برداشت كننده هاي نيشكر با شرايط مختلفي چون بارندگي، باد شديد و تنوع در واريته هاي نيشكر است.

3- قطع كننده هاي پايه‌ي نيشكر:

اين قسمت شامل صفحات بشقابي شكل قابل تعويضي است كه بر روي آن در حدود 5 تيغه جاي مي گيرد.(در صورت كند شدن، تيغه ها را مي توان تعويض نمود) اين صفحه ها با سرعت زياد مي چرخند و به واسطه ي ضربه اي كه به قسمت ابتدايي ساقه(طوقه) وارد مي كنند عمل بريدن ساقه را انجام مي دهد. برش دقيق اهميت فوق العاده اي بر درصد جوانه زني ني هاي بريده شده دارد.

4- استوانه هاي بلند كننده ي ني:

اين قسمت شامل استوانه ايست كه ساقه هاي بريده شده در قسمت هاي قبلي را بلند كرده و به غلطك هاي انتقال، منتقل مي كند. اين وسيله در تنظيم مطلوب خوراك دهي اهميت بسيار زيادي دارد.

5- غلطك هاي تغذيه:

شامل استوانه هايي است كه به صورت افقي قرار گرفته اند و كار انتقال مستمر ني هاي بريده شده را انجام مي دهد. بدليل شناور و قابل تنظيم بودن اين استوانه ها يا غلطك ها، ني ها با اندازه هاي مختلف، بدون آسيب ديدن قسمت هاي مستعد جوانه زنيشان به چاقو‌ي تكه تكه كن انتقال مي يابند.

6- خردكننده هاي استوانه اي دوار:

اين قسمت شامل محوري است استوانه اي شكل كه به صورت افقي در پشت غلطك هاي تغذيه جاي گرفته است و داراي چهار سري چاقوي تيز است. فاصله ي چاقو و زاويه و نحوه ي برش ني ها قابل تنظيم است. به كمك اين چاقوهاني هاي نيشكر به قطعات مورد نظر بريده مي شود.

ب) سيستم تميز كننده

1- بالازن (Topper)

بالازن جهت بريدن قسمت هاي بالايي نيشكر كه از نظر مواد قندي فقير است مورد كاربرد دارد. قسمت هاي بالايي نيشكر در طي فرآيند برداشت، از ني ها جدا شده و به زمين باز مي گردد. بالازن ها دو نوع تك برش و ريز كننده هستند. در انواع تك برش تنها عمل برش و دور كردن قطعات برش خورده از رديف برداشت صورت مي گيرد. اين نوع از بالازن ها در زمين هايي كه ميزان تجزيه ي مواد آلي  زياد است استفاده مي شود. نوع ريز كننده همانگونه كه از نامش مشخص است علاوه بر جداكردن، وظيفه ي ريز كردن قسمت هاي بالايي نيشكر را نيز برعهده دارند و در زمين هايي كه جهت زير خاك كردن بقاياي گياهي از شخم بهره مي گيرند استفاده مي شود. به طور كلي بالازن ها دو سري صفحه ي تيغه اي هستند كه در خلاف جهت يكديگر چرخيده و عمل برش را صورت مي دهند. (تصوير بالا سمت چپ)

2- چاقوهاي لبه دار:

اين قطعه شامل يك صفحه ي مدور است كه چاقوهايي بر روي آن قرار گرفته است. به صورت عمودي مي چرخد و در بالاي هر جداكننده‌ي محصول يك عدد از اين چاقوها جاي مي گيرد و وظيفه ي بريدن ساقه هاي درهم پيچيده و جداكردن آن ها را دارد. اين  قسمت كمك مي كند تغذيه به صورت مناسب انجام گيرد و رديف ها به صورت كامل، مجزا گردند.

تميز كننده ها به دو دسته ي اوليه و ثانويه تقسيم مي شوند. اين قسمت وظيفه دارد ضايعات همراه ني هاي نيشكر را جدا نمايد.

3- جداكننده ي اوليه:

اين نوع از جداكننده ها شامل پروانه هايي هستند كه با دوري در حدود   rpm130 مي چرخند و به واسطه ي عمل دميدن، خار و خاشاك موجود بر روي ني ها را جدا كرده و از ماشين برداشت نيشكر جدا مي كند.

4-  جداكننده ي ثانويه:

اين قسمت نيز شامل يك بادبزن هيدروليكي است كه در درون كلاهك پلاستيكي و در انتهاي دماغه ي نيشكر جاي دارد و با عمل دميدن، وظيفه دارد آشغال هاي انتهايي را از ني ها، به صورت كامل جدا كند و به زمين انتقال دهد.

سيستم بالابرنده:

به طور كلي سيستم بالابر از چند سري غلطك به همراه چرخ و زنجير و نقاله تشكيل شده است كه وظيفه‌ي انتقال مواد را بر عهده دارد. اين قسمت بدليل معلق بودن و تحمل وزن زياد در هوا، بسيار سخت و محكم است و قطعات آن به صورت يكپارچه به يكديگر متصل شده اند.(اين قسمت در هر دقيقه در حدود 10 تن از ني هاي بريده شده را در حدود 5/4 متر از سطح زمين بلند مي كند) جهت بالابرها قابل تنظيم است و مي تواند راست ريز يا چپ ريز باشد. علاوه براين از نظر ارتفاع نيز قابل تنظيم اند.(در زير تصوير يك ماشين برداشت نيشكر و قطعات آن قابل رؤيت است)