Modification of Branch Shredding Machine and Determination of Some Operational Values for Vineyard Pruning Residues
Abstract views: 108
/ 
PDF downloads: 56
DOI:
https://doi.org/10.5281/zenodo.12737327Keywords:
Vineyard pruning residues, branch shredding, machine design, shredder blade, modificationAbstract
This study was carried out in June 2023 in the vineyard of a producer with a modern wire finishing system and traditional spreading system in Dicle district of Diyarbakır province. Pruning residues of Boğazkere (wine grapes), Öküzgözü (wine grapes) and Mazurmi (Şire) grape (Vitis vinifera L.) varieties were used as plant material in the research. In this study conducted to evaluate vineyard pruning residues and solve ongoing problems; The study was carried out at three different chopper blade speeds (1500 min-1, 2000 min-1 and 2500 min-1) and feeding amounts, using two, three and four chopper blades on a machine produced for branch shredding. The effects of the number of chopper blades, chopper blade speed and feeding amount on fuel consumption, power consumption, engine noise and grain sizes were determined for three grape varieties. According to the results of the study, the highest fuel consumption was obtained in Mazurmi (Şire) grape variety as 1.260 l h-1 (1.685 kg h-1), while Boğazkere 1.075 l h-1 (1.439 kg h-1) and Öküzgözü 1.088 l h-1 (1,454 kg h-1) was the same in all varieties.While the effect of the number of chopper blades on fuel consumption was found to be statistically insignificant, the effect of the speed of the chopper blades on fuel consumption values was found to be statistically significant (p<0.001). These values were found to be 0.987 l/h at 1500 min-1, 1.332 l h-1 at 2000 min-1 and 1.303 l h-1 at 2500 min-1, respectively. For all three types, there was a significant reduction in particle sizes due to the increase in the number of blades and speed. There was an approximately two-fold reduction in size between the double blade and the quadruple blade. A high fragmentation rate of over 50 % was obtained when the smallest particle size was chopped with a four-blade chopper at 2500 rpm.
References
Adamchuk, V., Bulgakov, V., Skorikov, N., Yezekyan, T., Olt, J., 2016. Developing a new design of wood chopper for grape vine and fruit tree pruning and the results of field testing. Agronomy Research, 14(5): 1519–1529.
ASABE Standarts, 2006. S358. 2: 1: 1 Measurement Forages. 52nd edn. American Society of Agricultural Engineers, St Joseph MI.
Aygun, I., Çakır, E., 2014. Development and determination of the field performance of stalk choppers equipped with different blade configurations, Bulgarian journal of Agriculture, 20:1273-1276.
Corona, G., Nicoletti, G., 2010. Renewable energy from the production residues of vineyards and wine: evaluation of a business case. New Medit, 9(4): 41-47.
Çanakçı, M., Topakçı, M., Karayel, D., Ünal, İ., Çakır, M., Yiğit, M., Özdemir, E., 2018. Kendi yürür bir budama artığı parçalama makinası işletme giderlerinin belirlenmesi. Tarım Makinaları Bilimi Dergisi, 14(2): 127-134.
Çanakçı, M., Topakçı, M., Karayel, D., Ağsaran, B., Kabaş, Ö., Yiğit, M., 2019. The effect of different blades on the performance values of a pruning chopper used to improve soil properties. Bulgarian Journal of Agricultural Science, 25(5): 1052–1059.
Çolakoğlu, B., 2018. Tarımsal atıkların alternatif kullanım alanları konusunda üretici eğilimleri. Yüksek Lisans Tezi, Namık Kemal Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Tarım Ekonomisi Anabilim Dalı, Tekirdağ.
Demir, O., 2007. Anız parçalama makinasının performans değerlerinin belirlenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Selçuk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Tarım Makinaları Anabilim Dalı, Konya.
Dereli, İ., 2009. Bağ çubuklarını parçalama makinalarında kullanılan farklı bıçak tiplerinin parçalama performansına etkileri. Doktora Tezi, Ege Üniversitesi, Fen Bilimler Enstitüsü, Tarım Makinaları Anabilim Dalı, İzmir.
Dinçer, H., 1981. Tarımsal kuvvet makinaları. Ankara Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Tarım Makinaları Yayınları, Ankara.
Goering, C.E., Hansen, A.C., 2004. Power Efficiencies and Measurement. In Engine & Tractor Power, 4th Edition (pp. 75-110). American Society of Agricultural and Biological Engineers.
Hande, A.S., Padole, V., 2015. Design and fabrication of portable organic waste chopping machine to obtain compost. Journal for Innovative Research in Science, 2(3): 2349-6010.
Kılıç, K., Sessiz, A., Eliçin, A.K., 2022. Diyarbakır ili bağcılığının mekanizasyonu. International Conference on Global Practice of Multidisciplinary Scientific Studies-II Conference Proceedings Book, 26-28 July, Batumi, Georgia.
Margaritis, N., Grammelis, P., Karampinis, E., Kanaveli, I.P., 2020. Impact of torrefaction on vine Pruning’s fuel characteristics. Journal of Energy Engineering, 146(3):1-9.
Marti, B.V., Gonzalez, E.F., Ferre, A., Cremades, J.E., 2012. Mechanized methods for harvesting residual biomass from Mediterranean fruit tree cultivations. Scientia Agricola 69(3):180-188.
Öngören, N., 2021. Bağ budama atıklarının parçalanmasında kullanılacak bir makinanın modifikasyonu ve performansının değerlendirilmesi. Yüksek Lisans Tezi. Dicle Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Diyarbakır.
Öngören, N., Sessiz, A., 2022. Bağ ve bahçe atıklarının değerlendirilmesinde kullanılan mekanik yöntemler. Tarım Makinaları Bilimi Dergisi, 18(2): 58-67.
Öngören, N., Sessiz, A., 2023. Determination of fuel and power requirement of a branch shredder for different vineyard pruning wastes. International Journal of Agriculture, Environment and Food Sciences, 7(4): 847-852.
Pari, L., Assirelli, A., Acampora, A., Giudice, A., Santangelo, E., 2015. A new prototype for increasing the particle size of chopped Arundo donax (L.). Biomass and Bioenergy, 74: 288-295.
Pavankumar, S.B., Sachin, K.R., Shankar, R., Thyagaraja, B., Madhusudhan, T., 2018. Organik atık parçalama makinası tasarımı ve imalatı. Uluslararası Bilim ve Mühendislik Buluşları Dergisi, 7(6): 26 -31.
Pekitkan, F.G., Eliçin, A.K., Sessiz, A., 2019. Bazı yerli tip üzüm (Vitis vinifera L.) çeşitlerinin budama sürgünlerinin kesme özelliklerinin belirlenmesi. Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 8(1): 33-40.
Pekitkan, G., Çanakçı, M., Esgici., R., Sessiz, A., 2022. Parçalama makinelerinin tasarımında kullanılmak üzere farklı budama artıklarının bazı kesme özelliklerinin belirlenmesi. Journal of Tekirdag Agricultural Faculty, 19(2):390-403.
Popa, L., Trokhaniak, V., Constantin, A.M., Miron, C., Zaica, A., Persu, K., Pruteanu, A., 2022. Experimental research regarding the achievement of an equipment designed for chopping woody waste. INMATEH-Agricultural Engineering. 68(3): 757-766.
Sabancı, A., 1993. Termik Motorlar. Çukurova Üniversitesi Ziraat Fakültesi Genel Yayın No: 45, Ders Kitapları Yayın No: 8, Sayfa: 220. Adana.
Saral, A., Onurbaş A.A., Eliçin, A.K., 2008. Termik motorlar uygulama örnekleri. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları, Yayın No: 1564, Ders Kitabı No: 517, Sayfa: 111. Ankara.
Sessiz, A., Elicin, A.K., Esgici, R., Pekitkan, F.G., Turgut, M.M., Öngören, N., 2021. Bir dal öğütme makinasının parçalama performansının bağ budama atıkları için değerlendirilmesi (Ed: D. Yılmaz, O. Gökdoğan, Ö. Uysal, M.E., Gökduman, A. Süslü). Tarımsal mekanizasyon ve enerji üzerine güncel araştırmalar. Akademisyen Kitabevi, Ankara.
Sessiz, A., Öngören, N., 2022. Bir dal öğütme makinası için dal parçalama kapasite ile kesme özellikleri arasındaki ilişkisinin değerlendirilmesi. Türk Tarım ve Doğa Bilimleri Dergisi, 9(3): 786–793.
Spinelli, R., Magagnotti, N., Nati, C., 2010. Harvesting vineyard pruning residues for energy use. Biosystems Engineering, 105: 316-322.
Spinelli, R., Cavallo, E., Facello, A., Magagnotti, N., Nati, C., Paletto, G., 2012a. Performance and energy efficiency of alternative comminution principles: Chipping versus grinding. Scandinavian Journal of Forest Research, 27(4): 393-400.
Spinelli, R., Nati, C., Pari, L., Mescalchin, E., Magagnotti, N., 2012b. Production and quality of biomass fuels from mechanized collection and processing of vineyard pruning residues. Applied Energy, 89(1):374-379.
Spinelli, R., Lombardini, C., Pari, L., Sadauskiene, L., 2014. An alternative to field burning of pruning residues in mountain vineyards. Ecological Engineering, 70: 212-216.
Sucipto, A., Kurnia, A., Halim, A., Irawan, A.P., 2020. Design and fabrication of multipurpose organic chopper machine. Materials Science and Engineering, 725: 012021.
Şeflek, A.Y., Çarman, K., Özbek, O., 2006. Budama atıklarının parçalanmasında kullanılan makinenin performans değerlerinin irdelenmesi. Tarım Makinaları Bilimi Dergisi, 2(3): 219-224.
Yiğit, M., 2023. Bir budama artığı parçalama makinasının farklı çalışma koşullarında işletme parametrelerinin belirlenmesi. Doktora Tezi, Akdeniz Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Tarım Makineleri ve Teknolojileri Mühendisliği Ana Bilim Dalı, Antalya.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2024 The copyright of the published article belongs to its author.
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
