Farklı Nem Düzeyinde Ardıç Bitkisinin Yaprağının Dayanım

Farklı Nem Düzeyinde Ardıç Bitkisinin Yaprağının Dayanım
Özeliklerinin Belirlenmesi
DENIZ YILMAZa, FERAY KESKİNa, CİHANNUR CİHANALPa, RECEP KÜLCÜa,
a
Suleyman Demirel Universitesi, Ziraat Fakültesi, Tarım Makinaları ve Teknolojileri Mühendisliği
Bölümü, 32260, Cunur, Isparta, Turkiye
Tel: +90 246 211 86 12; Fax: ++90 246 211 86 96
E-mail: recepkulcu@sdu.edu.tr
ÖZET
Ardıç tohumları pek çok hastalığın tedavisinde bitkisel ilaç olarak yaygın bir biçimde kullanılmaktadır. Ardıç
tohumları yemeklere koku ve tat vermek maksadıyla da kullanılır ve özellikle yağlı et yemeklerinde yemeği
hafifletmekte çok yararlıdır.
Türkiye’de ardıç üretimi ile ilgili yapılan çalışmalarda işgücü ihtiyacının en fazla olduğu işlemin hasat olduğu
görülmektedir. Ayrıca toplam üretim maliyetinin %40-60’ını hasat oluşturmaktadır. Hasat işlemi üretim maliyetini
belirleyici en önemli faktör olarak öne çıkmıştır.Bu yüzden ardıç bitkisinin mekanik hasat çalışmalarında ve
sistemlerinde kullanılmak üzere temel araştırmaların yapılması gerekmektedir. Ardıç bitkisinin hasadında bitkinin
yaprak ve sap kayıpları ürün verimini ve kalitesini düşürmektedir. Makineliardıç hasadı için ürün kaybını, yaprak
zedelenmesini ve maliyeti en aza indirerek verimliliğini arttırmak için ürüne ait biyolojik özelliklerin yanı sıra fizikomekanik özelliklerin de bilinmesi gerekmektedir.
Bu çalışmada ardıç bitkisinin iki farklı hasat zamanında biyolojik özellikleri, uzunluk, genişlik, kalınlık, projeksiyon
alan gibi fiziksel özellikleri ve ardıç bitkisinin yaprağının daldan kopma kuvveti ve bitkinin kesilmesi için gereken
kuvvet gibi mekanik özellikleri belirlenmiştir.
Anahtar Kelimeler:Ardıç, Dayanım özellikleri, fiziko-mekanik özellikler
DETERMİNATİON OF STRENGTH PROPERTİES OF LEAVES OF JUNİPER PLANTS AT DİFFERENT
MOİSTURE CONTENTS
ABSTRACT
Juniper seed is used extensively as a herbal medicine for the treatment of many diseases.Juniper seeds is also
used in order to smell and taste the food. Especially, it is very helpful in alleviating the food in fat meat.
Process that most of the needs of the labor in studies related to juniper production is harvest in Turkey. In
addition, it forms 40-60% of the total production costs.Harvesting process has emerged as the most important
determinants of the cost of production factors.Therefore, it must be made of the basic researchfor use in studies
of juniper mechanical harvest and systems. Leaves and stems cutting losses has been reduce the yield and
quality of the product in the harvest of juniper. The biological properties of the product have to be knownas well
as the physico-mechanical properties to increase the efficiency by minimizing damage of the leaves and the cost
for mechanical harvesting of juniper.
In this study, the biological properties of the juniper plant in two different harvest time, physical properties such
as length, width, thickness, projection area and mechanical properties such as the picking force of the leaf of the
juniper plant and the force required to cut the plant is determined.
Keywords:Juniper, strength properties, physico-mechanical properties
GİRİŞ
Ardıç,
servigiller
(Cupressaceae)
familyasından
sonuçlara göre nem düzeyi artıkça bazı fiziksel
Juniperus cinsine ait iğne yapraklı ağaç ve çalı
özelliklerin ve kuvvet, gerilme değerlerinin değiştiği
formundaki taksonların ortak adıdır. Yaprakları ince,
belirlenmiştir.
uzun, sivri ve hoş kokuludur. Dallarından elde edilen
merhem
deri
üzerine
sürülerek
ovulursa,
Ardıç hasadı esnasında oluşan kayıpları, maliyeti
cilt
ve verim kayıplarını azaltmaya yönelik çalışmaların
hastalıklarına çok faydalıdır ve saç dökülmelerini
yapılması gerekmektedir. Makineli ardıç hasadı için
önler ayrıca birçok kadın hastalıklarının tedavisinde
ürün kaybını ve yaprak zedelenmesini en aza
de kullanılmaktadır (Gültekin ve Gültekin, 2007).
indirmek için ürüne ait biyolojik özelliklerin yanı sıra
Hasat zamanı, yapraklarını dökmediğinden hemen
fiziko-mekanik
her
gerekmektedir.
mevsimde
sürgünleri
hasat
edilerek
işlenebilmektedir. Ardıç yaprağının hasat edilmesi
özelliklerin
de
bilinmesi
Biyolojik malzemelerin mekanik özellikleri ürüne
daha çok iş gücü ile yapılmaktadır(Makinalı hasat
ait
için ardıç yaprağının dayım özelliklerinin bilinmesi
özellikler ürüne ait kuvvet deformasyon eğrisinin
gerekmektedir.
analiz edilerek değerlendirilmesi ile belirlenmektedir
dayanım
parametrelerini
içermektedir.
Bu
(Şekil 2).
Bu çalışmada, farklı nem düzeylerinde ardıç
yaprağının kopma kuvveti, kopma gerilmesi, akma
kuvveti, akma gerilmesi, elastikiyet modülü, sap
kopma kuvveti, sap kopma gerilmesi, sap kesme
enerji
gereksinimleri
gibi
dayanım
özellikleri
belirlenmiştir. Nem içeriğinin artmasıyla, kopma
kuvveti ve akma kuvveti değerlerinin arttığı, kesme
gerilmesive enerjisinin arttığı belirlenmiştir.
Kuvvet, N
kuvveti, sap kesme gerilmesi ve kopma, kesme
İş
Deformasyon, mm
Şekil
2.
Biyolojik
malzemeler
için
kuvvet-
deformasyon eğrisi
(x; Biyolojik akma noktası, y; Maksimum kuvvet
z; Kopma noktası) (Sitkei 1986)
Bu çalışmada ardıç bitkisinin 2 farklı hasat
zamanlarında biyolojik özellikleri, projeksiyon alanı
gibi fiziksel özellikleri ve ardıç bitkisinin yaprağının
Şekil
1.
Ardıç
(Cupressaceae)
bitkisi
genel
görünümü.
fiziko-mekanik
özeliklerinin
bilinmesi
oldukça önemlidir. Bu özellikler hasat, taşıma,
depolama ve öğütme makinelerinin tasarımında
kullanılan temel parametrelerdir. Bu çalışmada Ardıç
bitkisinin(Şekil 1) 2 farklı nem düzeyinde sap ve
yaprak
boyutu,
izdüşüm
alanı,
ağırlık,
kesme
kuvveti, kopma kuvveti ve dayanım gibi bazı fizikomekanik
kuvveti için gereken kuvvet gibi fiziko-mekanik
özellikleri belirlenmiştir.
Hasat ve hasat sonrası ürün işlemede biyolojik
materyalin
daldan kopma kuvveti ve ardıç bitkisinin kesilme
özellikler
belirlenmiştir.
Elde
edilen
Ardıç bitkisinin olgunlaşma döneminden sonra
hasat edilmektedir. Denemelerde kullanılmak üzere
2 farklı hasat zamanında hasat edilen ürünlerin ilk
hasat zamanı nem değeri %47-48 (H1) ve %10-27
(H2) olarak belirlenmiştir.
MATERYAL VE YÖNTEM
Farklı hasat zamanlarında dalları ile birlikte hasat
edilen ardıç bitkisinin uzunluk, genişlik, kalınlık,
ağırlık,
izdüşüm
belirlenmiştir.
alanı
Uzunluk,
gibi
fiziksel
genişlik,
özellikleri
kalınlık
boyut
değerleri Şekil 3’ de gösterilen yönlerde, 0.01 mm
hassasiyetli dijital kumpas yardımıyla ölçülmüştür.
Ardıç bitkisinin ağırlık değerlerinin ölçülmesinde 0.01
g hassasiyetli hassas terazi kullanılmıştır.
Z
X
W
Y
T
L
Şekil 5. Ardıç bitkisinin yaprak koparılması.
Cihaz, örneklerin tutulmasını sağlayan çeneler,
Şekil 3. Genişlik (mm), T: Kalınlık (mm), L: Uzunluk
(mm)
hareketli parça, hareketi sağlayan ünite ve veri
işleme ünitesinden oluşmaktadır (Şekil6). Denemeler
sırasında materyallerin bağlandığı çenelerin çekme
Ardıç bitkisinin izdüşüm alanı, dijital fotoğraf
makinesi ile resimleri çekildikten sonra, globalimage
programı yardımıyla belirlenmiştir (Şekil 4).
hızı 600 mm/dakika’dır. Veri işleme ünitesinde 500 N
kapasiteli bir yük hücresi, verilerin aktarıldığı ve
içerisinde
NEXYGEN
Plus
yazılımın
olduğu
bir
bilgisayar bulunmaktadır.
Veri işleme
ünitesi
Sürücü ünite
Yük hücresi
Çene
Bitkiyi tutucu
aparat
Şekil 4. Ardıç bitkisinin yapraklarının izdüşüm
alanının belirlenmesi
Bitkinin daldan yaprak kopma kuvveti ardıç
yaprağın bulunduğu dalı tutacak şekilde tasarlanan
çeneler yardımı ile bitki sap ekseni doğrultusunda
LLoyd Marka (Lloyd Instrument LRX Plus, Lloyd
Instruments Ltd, An AMATEK Company) biyolojik
malzeme
test
cihazı
kullanılarak
belirlenmiştir
(Şekil 5). Ayrıca cihaz bitkiyi kesmek için gereken
kuvvetler de uygun olarak hazırlanmış bir aparat
yardımıyla bitki sap ekseni doğrultusunda basma
testi uygulanarak belirlenmiştir.
Şekil 6. Bitki kopma kuvvetlerinin belirlenmesi için
kullanılan sistem.
Ardıç bitkisininkesme kuvveti çekme basma
yönünde çalışan biyolojik malzeme test cihazı
kullanılarak
belirlenmiştir.
Cihaza,
örneğin
konulduğu bir platform eklenerek kesici bıçak
yardımıyla denemeler yapılmıştır (Şekil 7).
Tablo 2. Ardıç bitkisin faklı hasat zamanlarına göre
yaprak kopma mekanik özellikleri.
Kopma Değerleri
H1
H2
5,57
6,84
0,61
0,76
8,54
7,45
0,01
14,91
Kopmadaki yük (N)
0,51
0,76
Kopmadaki gerilme (MPa)
0,05
0,52
Kopmadaki Uzama (mm)
9,79
0,05
0,02
0,01
0.40
0,41
Maksimum Yükteki Yük (N)
Maximum Yükteki gerilme
(MPa)
Maximum Yükteki uzama
Şekil 7. Ardıç bitkisinin kesme denemesi
ARAŞTIRMA
BULGULARI
(mm)
TARTIŞMA
VE
SONUÇ
Farklı hasat zamanlarında hasat edilen ardıç
bitkisinin
bazı
fiziksel
özellikleri
Tablo
1
‘de
verilmiştir. Farklı hasat zamanlarında hasat edilen
ardıç bitkisinin ortalama bitki boyu değerleri 45.36
ile 54.4mm, ortalama bitki çapı değerleri 5.01- 6.23
mm arasında, ortalama bitki sap ağırlığı değerleri
6.02- 25.34 mm arasında değişmektedir. Bitki
Maximum yüke kadar olan
enerji (J)
Kopmaya kadar olan enerji
(J)
Akma Kuvveti (N)
sapına ait ortalama sap boyu değerleri 15.01-17.48
mm, ortalama sap çapı değerleri 1.96-2.16 mm,
ortalama sap ağırlığı değerleri 0.29-1.38 g arasında
değişmektedir. Bitki yaprağına ait ortalama yaprak
çapı değerleri 1.05-1.45 mm, yaprak uzunluğu
değerleri
40.48-46.56
mm
değerleri
0.10-0.33
g
belirlenmiştir.
Ortalama
ve
yaprak
arasında
izdüşüm
ağırlığı
değiştiği
alanları
ise
3.55 mm2 ile 6.43 mm2 arasında değişmektedir.
Tablo 1. Ardıç bitkisin faklı hasat zamanlarına göre
fiziksel özellikleri.
Farklı hasat zamanlarında hasat edilen ardıç
bitkisinin daldan yaprağın kopması sapının ile ilgili
bazı mekanik özellikleri Tablo 2’de verilmiştir.
Araştırma sonucunda; ardıç bitkisinin sapından
dalından
yaprağın
ayrılması
ile
ilgili
yapılan
denemelerde maksimum kuvvet değerleri 1. hasat
zamanında ortalama 5.57 N ve 2. hasat zamanında
ortalama
6.84
N
olarak
belirlenmiştir.
Hasat
zamanlarına göre 2.hasat zamanı daha büyük
çıkmıştır.
Maksimum yükteki gerilme değerleri, 1.hasat
Fiziksel Özellikleri
H1
H2
Bitki Boyu(mm)
54.4
45.36
Bitki Çapı(mm)
6.23
5.01
Bitki Sap Ağırlığı(g)
25.34
6.02
Sap Boyu(mm)
17.48
15.01
Sap Çapı(mm)
2.16
1.96
Sap Ağırlığı(g)
1.38
0.29
Yaprak Çapı(mm)
1.45
1.05
Yaprak Uzunluğu(mm)
46.56
40.48
Yaprak Ağırlığı(g)
0.33
0.10
İzdüşüm Alanı (mm2)
6.43
3.55
zamanı ortalama değeri 0.61 MPa ve 2.hasat zamanı
ortalama değeri 0.74 MPa olarak belirlenmiştir.
Maksimum yükteki uzama değeri, 1.hasat zamanı
ortalama değeri 8.54 mm ve 2.hasat zamanı
ortalama değeri 7.45 mm olarak belirlenmiştir.
Maksimum
yüke
kadar
olan
enerji
değeri,
1.hasat zamanı ortalama değeri 0.01 J ve 2.hasat
zamanı ortalama değeri 14.91 J olarak belirlenmiştir.
En yüksek değer 2.hasat zamanı olmuştur.
Kopmadaki
yük
değerleri,
1.hasat
zamanı
ortalama değeri 0.51 N ve 2.hasat zamanı ortalama
değeri 0.76 N olarak belirlenmiştir.
Kopmadaki
gerilme
değeri,
1.hasat
zamanı
ortalama değeri 0.05 MP ve 2.hasat zamanı
ortalama değeri 0.52 MP olarak bulunmuştur.
zamanı
Maksimum yükteki gerilme değerleri, 1.hasat
ortalama değeri 9.79 mm ve 2.hasat zamanı
zamanı ortalama değeri 10.72 MPa, 2.hasat zamanı
ortalama değeri 0.05 mm olarak belirlenmiştir.
ortalama değeri 18.27 MPa olarak belirlenmiştir.
Kopmadaki
uzama
değeri,
1.hasat
Kopmaya kadar olan enerji değeri, 1.hasat
Maksimum
yükteki
uzama
değeri,
1.hasat
zamanı ortalama değeri 0.02 J ve 2.hasat zamanı
zamanı ortalama değeri 32.50 mm, 2.hasat zamanı
ortalama değeri 0.01 J olarak belirlenmiştir.
ortalama değeri 25.77 mm olarak belirlenmiştir.
hasat
Maksimum yüke kadar olan enerji ortalama
zamanında yapılan denemelerde her bir ardıç için
değeri, 1.hasat zamanı 0.76 J ve 2.hasat zamanı
elde edilen maksimum kuvvet değerlerine bağlı
1.38 J olarak belirlenmiştir.
Akma
kuvveti
değerleri,
iki
farklı
olarak değişmiştir. Bu değerler, 1.hasat zamanı
Kopmadaki yük değeri, 1.hasat zamanı ortalama
ortalama değeri 0.40 N ve 2.hasat zamanı ortalama
değeri 127,95 N ve 2.hasat zamanı ortalama değeri
değeri 0.41 N olarak belirlenmiştir.
140,96 N olarak belirlenmiştir.
Çalışma
sonuçlarına
göre
ardıç
yaprağının
daldan
ayrılması
özellikleri
hasat
zamanlarına
ile
ilgili
bağlı
bitkisinin
mekanik
olarak
değişmektedir. Ardıç bitkisi için 1.hasat zamanında
Kopmadaki
gerilme
değeri,
1.hasat
zamanı
ortalama değeri 113,73 MPa ve 2.hasat zamanı
ortalama değeri 15,66 MPa olarak belirlenmiştir.
Kopmadaki
uzama
değeri,
1.hasat
zamanı
yapılan hasadın yaprağının daldan ayrılmasına bağlı
ortalama değeri 30,55 mm ve 2.hasat zamanı
olan mekanik özellikleri diğer hasatzamanlarında
ortalama
yapılan hasada göre daha iyi durumda olduğu
belirlenmiştir.Kopmaya kadar olan enerji değeri,
görülmektedir.
1.hasat zamanı ortalama değeri 2,19 J ve 2.hasat
Farklı hasat zamanlarında hasat edilen ardıç
bitkisinin dalın kesme kuvveti ile ilgili bazı mekanik
Kesme Değerleri
Maksimum Yükteki gerilme
(MPa)
Maksimum Yükteki uzama
(mm)
Maksimum yüke kadar
H1
H2
96,51
164,45
10,72
18,27
Çalışma sonuçlarına göre ardıç bitkisinin dal
32,50
25,77
olarak
değişmektedir.
Ardıç
yapılan hasadın bağlı olan mekanik özellikleri diğer
hasatzamanlarında yapılan hasada göre daha iyi
durumda olduğu görülmektedir.
LİTERATÜR LİSTESİ
ardıç (juniperus l.) TürlerininSilvikültür teknikleri.
Akdeniz
Ormancılık
Araştırma
MüdürlüğüDoğa Dergisi (Journal of DOA)Sayı: 13
Sayfa: 69-111 Yıl: 2007
Kopmadaki yük (N)
127,95
140,96
Kopmadaki gerilme (MPa)
113,73
15,66
Kopmadaki Uzama (mm)
30,55
24,77
2,19
24,77
(J)
bağlı
bitkisinin dal kesme kuvveti için 1. hasat zamanında
Doğu
1,38
Kopmaya kadar olan enerji
olarak
Gültekin, H.C, Gültekin, U.G. 2007. Türkiye’deki
0,76
olan enerji (J)
mm
zamanı ortalama değeri 24,77 J olarak belirlenmiştir.
zamanlarına
Tablo 3. Ardıç bitkisin faklı hasat zamanlarına göre
dalkesmedeğerleri
(N)
24,77
kesme kuvveti ile ilgili mekanik özellikleri hasat
özellikleri Tablo 3’de verilmiştir.
Maksimum Yükteki Yük
değeri
Maksimum yükteki yük değerleri, 1.hasat zamanı
ortalama değeri 96.51 N, 2.hasat zamanı ortalama
değeri 164.45N olarak belirlenmiştir.
Sitkei, G., 1986. Mechanics of agriculturalmaterials.
AkademiaiKiado, 487 p.,Budapest, Hungary.