ماشین های کشاورزی

چکیده ایران با تولید سالانه 1.7 میلیون تن خیار، چهارمین تولیدکننده این محصول در سطح دنیاست، از سوی دیگر وجود بذر مناسب یکی از مهم‌ترین عوامل در افزایش تولید خیار است. در این پژوهش به درخواست یکی از شرکت‌های تولید بذر، دستگاهی برای استخراج بذر از محصول خیار بذری طراحی و ساخته شد و کارایی آن مورد ارزیابی قرار گرفت. اجزای کاری دستگاه دو مارپیچ چپ‌گرد و راست‌گرد هستند که در هنگام چرخش باعث خارج شدن پیوسته بذرها از داخل محصول خیار بذری می‌شوند. توان دورانی مارپیچ‌ها توسط یک موتور الکتریکی با قدرت یک اسب بخار تأمین شد و به کمک سیستم انتقال توان پولی و تسمه‌ای به محور مارپیچ‌ها منتقل گردید. برای راه‌اندازی و توقف آرام موتور و امکان‌پذیر شدن تغییر سرعت آن، موتور الکتریکی به یک راه‌انداز الکترونیکی مجهز شد. برای ارزیابی دستگاه، ظرفیت و نرخ استخراج بذر توسط ماشین با پارامترهای مشابه در روش دستی مقایسه شد و مقدار محصول در نقطه سر به سر اقتصادی تعیین گردید. برمبنای نتایج به‌دست آمده به‌کارگیری دستگاه با ظرفیت کامل باعث کاهش 15 نفری در تعداد کارگران مورد نیاز برای استخراج بذر به روش دستی می‌شود. همچنین وزن محصول در نقطه سر به سر اقتصادی برابر با 7.7 تن برآورد شد که از نظر زمانی با به‌کار بردن دستگاه به‌طور مداوم به مدت 25.3 ساعت حاصل می‌شود.

چکیده با توجه به اهمیت زمان برداشت انگور برکیفیت کشمش، تعیین زمان مناسب برداشت و بهینه‌سازی روش‌های خشک کردن برای دستیابی به تولید کشمش با کیفیت از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. به‌منظور بررسی اثر متقابل زمان برداشت (5، 15و 25 شهریور ماه) و روش خشک کردن (آفتاب خشک، خشک‌کن خلاء 60، 70 و 80 درجه سلسیوس) بر خصوصیات فیزیکوشیمیایی کشمش رقم بی‌دانه سفید، تحقیقی در قالب آزمایش کرت‌های خردشده بر پایه طرح بلوک کامل تصادفی در 4 تکرار انجام شد. نتایج نشان داد که برهمکنش زمان برداشت و روش خشک کردن بر صفات فیزیکوشیمیایی نظیر مواد جامد محلول، فعالیت آنتی‌اکسیدانی، فنل کل، فلاونوئید و بار میکروبی تاثیر معنی‌داری نشان داد. بیشترین مقدار مواد جامد محلول مربوط به تیمار 25 شهریور ماه و کمترین آن مربوط به تیمار 5 شهریور ماه بود .میزان آنتی‌اکسیدان، محتوای فنل، فلاونوئید و قند کل در تیمار خشک‌کن خلاء بیشتر از روش آفتاب خشک بود. بیشترین بار میکروبی (Cfug^-1 126.51) مربوط به کشمش آفتاب خشک بود و در مقابل تیمار تحت خشک‌کن خلاء در هر سه دما کمترین مقدار بارمیکروبی (تقریبا صفر) را داشتند. به‌طور کلی نتایج این پژوهش نشان داد که کشمش تولیدشده در برداشت سوم و خلاء 60 درجه سلسیوس از نظر صفات بیوشیمیایی نسبت به سایر تیمارها کیفیت مطلوب‌تری داشت و می‌توان چنین اظهار کرد که روش خشک‌کن خلاء، جایگزین مناسبی برای روش‌های خشک کردن سنتی محسوب می‌شود.

چکیده به منظور ارتقای سطح مکانیزاسیون در عملیات برداشت و فرآوری میوه زرشک بی دانه بعنوان یکی از محصولات بومی و اساسی استان خراسان جنوبی، برخی خواص فیزیکی آن شامل ابعاد، قطر متوسط هندسی، ضریب کرویت، سطح رویه، جرم هزار دانه، چگالی واقعی، چگالی توده، تخلخل، ضریب اصطکاک استاتیک و زوایای استقرار مورد تحقیق قرار گرفت. مطالعه این خواص تحت تاثیر تغییرات محتوای رطوبتی میوه بر آن‌ها با استفاده از طرح کاملا تصادفی انجام گرفت. تحلیل داده ها نشان داد که تغییر محتوای رطوبت، در سطح احتمال 5% موجب تغییر معنی دار تمامی پارامتر ها به جز ضریب اصطکاک بر سطح چوب و پلی اتیلن می شود. طول، عرض، ضخامت، قطر متوسط هندسی، سطح رویه، ضریب کرویت، جرم هزار دانه و چگالی توده با کاهش محتوی رطوبتی، کاهش و چگالی واقعی میوه، تخلخل، زوایای استقرار و ضرایب اصطکاک بر سطوح مختلف به جز چوب و پلی اتیلن با کاهش رطوبت افزایش یافت.

چکیده برای اندازه گیری نیازهای کششی ادوات خاک ورزی از دینامومترهایی که به دوگروه مالبندی و اتصال سه نقطه تقسیم می گردند، استفاده می-شود. برای اندازه گیری نیروهای بین تراکتور و ادوات سوار، نیاز به استفاده از دینامومترهای اتصال سه نقطه می باشد. در این تحقیق، اقدام به طراحی، ساخت و آزمون دینامومتر قابل تنظیمی با ظرفیت کششی 25 کیلونیوتن شده است که به صورت اتصال سه نقطه سوار بوده و از دو قاب ریلی (کشوئی) که در داخل یکدیگر قرار گرفته اند، تشکیل شده است. تنها نیروسنجی که در این دستگاه استفاده شده است شامل یک عدد لودسل نصب شده بین دو قاب دینامومتر می باشد. انواع ادوات سوار به استثناء آن‌هایی که از محور تواندهی تراکتور نیرو می گیرند، قابل آزمون با این دستگاه بوده و بوسیله این دینامومتر می توان تغییرات نیروی مقاومت کششی آن‌ها را در شرایط مختلف خاک ورزی اعم از عمق کارهای مختلف و سرعت های متفاوت پیشروی مورد بررسی قرار داد. بعد از کالیبره کردن دینامومتر، آزمون های مزرعه ای دستگاه با استفاده از چهار نوع از ادوات سوار انجام و نتایج به‌دست آمده از این آزمون ها با اعداد محاسبه شده از روابط داده شده در استاندارد D497.5 ASAE مقایسه گردید. با اندازه گیری نیروی مقاومت کششی ادوات توسط این دینامومتر، کار طراحی تیغه ها، ساقه ها و شاسی ادوات خاک ورزی و انتخاب اندازه صحیح ادوات با توجه به نوع خاک منطقه و توان تراکتورهای موجود به صورت علمی، میسر می گردد.

چکیده سرعت پیشروی و لغزش پارامترهای تعیین کننده بازده کششی در تراکتور هستند. اغلب تراکتورهای موجود بهدلیل عدم وجود استاندارد در زمینه تجهیز تراکتورها به وسایل اندازه‌گیری، فاقد ابزاری جهت اندازهگیری و نمایش لغزش و سرعت پیشروی هستند. در این پژوهش سامانهای جهت اندازه‌گیری توام لغزش و سرعت پیشروی در تراکتورهای دوچرخ محرک طراحی و پس از ساخت، ارزیابی گردید. برای تعیین سرعت پیشروی واقعی و تئوری تراکتور از چهار انکودر چرخان برای اندازه‌گیری همزمان چرخش چرخ‌های جلو و عقب تراکتور استفاده شد. برای تعیین لغزش و سرعت پیشروی برنامه‌ای در یک میکروکنترلر ATmega16PU با استفاده از خروجی انکودرها تدوین گردید، که قادر به نمایش دیجیتالی مقادیر اندازه گیری شده بود. میکروکنترلر به گونه ای برنامهریزی شد که اثر سرش (لغزیدن) چرخ‌های جلوی تراکتور بر روی مقادیر اندازهگیری شده حذف شود. در مرحله ارزیابی لغزش و سرعت پیشروی اندازهگیری شده بهوسیله سامانه با مقادیر محاسبه شده لغزش و سرعت پیشروی به روش متعارف، مقایسه گردیدند. نتایج ارزیابی سامانه نشان داد که متوسط بیشینه اختلاف بین مقادیر سرعت پیشروی و لغزش اندازه گیری شده توسط سامانه با مقادیر متناظر محاسبه شده به روش متعارف، در همه شرایط ارزیابی (بر روی آسفالت و در مزرعه) به ترتیب برابر با (kmh-1) 2/0 و 4/2 درصد بود. سامانه با تغییرات اندک قابلیت کنترل لغزش در محدوده بیشینه بازده کشش و نصب بر روی انواع تراکتور دوچرخ محرک را دارا می‌باشد.

چکیده آزمون فراصوتی یکی از روش هایی است که از آن می توان برای ارزیابی کیفیت محصولات کشاورزی استفاده کرد. تراگذر های مورد استفاده در آزمون های غیر مخرب فراصوتی، صنعتی هستند و از آنجایی که محصولات کشاورزی تضعیف کننده ی شدید امواج فراصوتی می باشند، نمی توان از این تراگذر ها در کشاورزی استفاده کرد و باید تغییراتی در آن‌ها ایجاد نمود. این کار با استفاده از هورن یا متمرکزکننده انجام می گیرد که وظیفه ی آن تمرکز انرژی در سطح کوچک و در فاصله ی معینی از تراگذر است. در این مقاله طراحی هورن نمایی با دو روش نظری و رایانه ای انجام شد و سپس ساخت و آزمایش آن برای اندازه گیری ویژگی های فراصوتی محصولات کشاورزی ارائه شد. بررسی های اولیه نشان داد که می توان با استفاده از روش رایانه‌ای هورن‌های بسیار پیچیده را با دقت بالایی طراحی کرد. در تحلیل تأثیر تعداد المان‌ها بر بسامد طبیعی هورن معلوم شد که در تعداد المان های کم، تحلیل با خطا همراه است و تا جایی که بسامد طبیعی هورن تقریباً ثابت شود باید تعداد المان ها را زیاد کرد که در این تحقیق تعداد المان لازم 300 در نظر گرفته شد. همچنین مقایسه بین روش نظری و رایانه‌ای نشان داد که روش رایانه‌ای خطای بسیار کمی (کمتر از یک درصد) دارد و نیاز به‌حل معادلات بسیار پیچیده ندارد. طبق بررسی های آماری، اثر ضخامت محصول (سیب زمینی و هویج) بر سرعت امواج فراصوتی در کاوشگر دارای هورن معنی دار نبود. در حالی که در کاوشگر بدون هورن با تغییر ضخامت نمونه، سرعت به‌طور معنی داری تغییر کرد که مطلوب نیست. بنابراین می توان گفت که تراگذر دارای هورن برای انجام آزمون های فراصوتی مناسب تر است.

چکیده بیش از دو دهه است که بخش کشاورزی استفاده از سامانه‌های خودکار را تجربه می‌کند. از موارد کاربرد این سامانه‌ها در کشاورزی می‌توان به برداشت میوه اشاره نمود. بینایی کامپیوتر یکی از پرکاربردترین فن‌آوری‌های مورد استفاده در صنایع غذایی و کشاورزی نوین است. در مقاله حاضر سیستمی خودکار مبتنی بر بینایی کامپیوتر جهت برداشت گوجه‌فرنگی گلخانه‌ای ارائه می شود. دوربینCCD به عنوان حس‌گر بینایی از فضای کاری عکس می‌گیرد و گوجه‌ها با رسیدگی بالای 50 درصد توسط پردازش تصاویر شناسایی می‌شوند. در این پژوهش از سه فضای رنگیRGB , HSI و YCbCr و سه الگوریتم آستانه‌یابی، انحنای سطح تصویر و رابطه قرمز/ سبز جهت تشخیص گوجه‌فرنگی‌های رسیده از زمینه و تحت شرایط نور طبیعی استفاده شده است. نتایج نشان می‌دهد متوسط خطای الگوریتم‌های آستانه‌یابی، رابطه قرمز/ سبز و انحنای سطح تصویر به‌ترتیب 82/11، 03/10 و 95/7 درصد در سه فضای رنگیHSI ، RGB وYCbCr بود. فضای رنگی YCbCr و الگوریتم انحنای سطح تصویر در تمایز گوجه‌فرنگی رسیده از زمینه و در شرایط نور طبیعی، موفق‌تر عمل می‌کند.

چکیده ساختار شناسی الکترونیکی به‌منظور تعیین ویژگی های فیزیکی توده گیاهان یکی از مباحث مهم در مدیریت محصولات درختی می باشد. حسگرهای فراصوتی و نوری تاکنون بیشترین کاربرد را در این زمینه داشته اند. هدف این پژوهش ارزیابی عملکرد حسگر فراصوتی USS3 در شرایط آزمایشگاه و مزرعه به‌منظور سنجش قابل اعتماد اندازه گیری های فاصله برای تخمین حجم تاج درخت پسته بود. برای رسیدن به این هدف، روش بررسی برای تحلیل عملکرد حسگر در رابطه با تشخیص فاصله شاخ و برگ و اثر تداخل میان حسگرهای مجاور که به‌طور هم‌زمان کار می کنند، طراحی شد. نتایج نشان داد که خطای میانگین برای اندازه گیری فاصله با اشیاء توسط حسگر فراصوتی در شرایط آزمایشگاه 64/0 سانتی متر است. افزایش تغییرات در شرایط میدانی، به‌ویژه تحرک و غیرصلب بودن شاخ و برگ درختان، دقت این نمونه از حسگرها را هنگام برآورد فاصله تا توده گیاه کاهش می دهد. خطای میانگین در چنین شرایطی 19/3 سانتی متر به‌دست آمد. هنگام بررسی اثر تداخل حسگرهای مجاور در فاصله 30 سانتی متری، خطای میانگین 65/14 سانتی متر و زمانی‌که فاصله حسگرهای مجاور به 60 سانتی متر افزایش یافت خطای میانگین 73/6 سانتی متر محاسبه گردید. آزمایش ها نشان داد که این حسگرها زمانی که در فاصله 60 سانتی متری یا بیشتر نسبت به یکدیگر قرار گیرند، برای تخمین فاصله تا درخت در شرایط باغ پسته مناسب بوده و می توان با اطمینان از این حسگرها در یک سامانه برای تخمین پارامترهای ساختاری توده گیاه در مبحث باغبانی دقیق استفاده کرد.

چکیده در این پژوهش کیفیت (خردشدگی) مغز حاصل از شکستن گردو تحت بار ضربه ای مورد مطالعه قرار گرفت. به‏ علت فقدان رقم مشخص گردو در ایران، آزمایش روی ژنوتیپ های موجود گردو انجام پذیرفت. به این منظور سه ژنوتیپ مختلف از گردوهای باغ های شهرستان آذرشهر انتخاب و از محصول تولیدی سال 1388 این ژنوتیپ ها استفاده شد. دستگاه آزمون ضربه برای انجام آزمایش ها طراحی و ساخته شد. آزمون ضربه به‏ صورت فاکتوریل با پنج فاکتور در قالب طرح کاملاً تصادفی با پنج تکرار انجام پذیرفت. فاکتورهای ژنوتیپ، رطوبت، قطر متوسط هندسی، راستای اعمال نیرو در سه سطح و ارتفاع سقوط وزنه در پنج سطح در نظر گرفته شد و اثر این فاکتورها روی کیفیت مغز حاصل از شکستن گردو بررسی شد. ارزیابی شکستن گردو با استفاده از معیارهای تعریف شده انجام شد و کیفیت مغز استخراجی به‏ دست آمد. افزایش محتوای رطوبتی، درصد مغزهای شکسته را کاهش و درصد مغزهای سالم و درجه کیفیت مغزهای شکسته را افزایش داد. با افزایش ارتفاع سقوط وزنه، درصد مغزهای شکسته افزایش یافت. در حالت کلی وقتی گردوها سه ساعت داخل آب خیسانده شدند و راستای بارگذاری عرضی (Y) و ارتفاع سقوط 35 سانتی متری انتخاب شد، بهترین حالت از لحاظ کیفیت مغز به‏ دست آمد.

چکیده استفاده از ناهمواری در سطح زیرین صفحه‌ی جاذب حرارت خورشید از جمله شیوه‏ های افزایش بازده ترموهیدرولیکی جمع کننده‏ های تخت خورشیدی می‏ باشد. سامانه‌ای با عنوان سامانه ‏ی شبیه ‏ساز جمع‏ کننده‏ ی صفحه ‏تخت خورشیدی، با مهیا ساختن شرایط تابشی خورشید، امکان بررسی و آزمایش هر نوع جمع‏ کننده‏ ی صفحه تخت خوشیدی را جهت به‏ دست آوردن مقدار عدد ناسلت، ضریب اصطکاک و در نهایت ضریب ترموهیدرولیکی ممکن ساخته است. در این آزمایش، سامانه‏ ی شبیه‏ سازی جمع‏ کننده‏ های تخت خورشیدی برحسب توان مورد نیاز مکنده‏ ی گریز از مرکز، المنت‏های حرارتی و تجهیزات مورد نیاز جهت اندازه‏ گیری پارامترهای مورد نظر، طراحی و ساخته شد. ناهمواری مورب منقطع بر اساس تحقیقات پیشین، به‌عنوان ناهمواری بهینه، انتخاب و در مجرایی متشکل از سه سطح صاف که کناره ‏های صفحه ‏ی جاذب حرارت صاف و ناهمواری‏ دار را تشکیل داده بودند، مورد آزمایش قرار گرفت. ضریب تبیین برای مقایسه‏ ی عدد ناسلت حاصل از آزمایش صفحه‏ ی جاذب حرارت صاف و رابطه‏ ی تجربی دیتوس- بولتر برابر با 69/0 و برای مقایسه‏ ی ضریب اصطکاک حاصل از آزمایش و رابطه‏ ی بلاسیوس برابر با 68/0 به ‏دست آمد. تغییرات ضریب ترموهیدرولیکی، برای ناهمواری مورد نظر نسبت به تغییرات عدد رینولدز بررسی گردیده و با تحقیقات پیشین مورد مقایسه قرار گرفت. افزایش ضریب اصطکاک نسبت به افزایش عدد استنتون ارجحیت داشته و در نتیجه ضریب ترموهیدرولیکی به ‏دست آمده برای ناهمواری آزمایش شده در مجرای مورد نظر، با افزایش عدد رینولدز روند کاهشی داشت. بالاترین مقدار ضریب ترموهیدرولیکی برای عدد رینولدز 3149، برابر با 08/1 حاصل گردید.

چکیده در تحقیق حاضر سوخت بیودیزل از روغن چربی طیور به روش ترانس استریفیکاسیون تولید شده و سپس خصوصیات مهم آن با استاندارد ASTM D-6751 مقایسه شد. پس از اطمینان از کیفیت بالای سوخت تولید شده، عملکرد موتور تراکتور MF-399 با استفاده از مخلوط‌های 5 تا 20 درصد بیودیزل و دیزل مورد آزمون و ارزیابی قرار گرفت. آزمایش‌ها نشان می‌دهد گشتاور و توان موتور مذکور توسط این ترکیبات افزایش می‌یابد. دلیل این موضوع به خاطر به‌سوزی بیودیزل در اثر اکسیژن‌دار بودن آن می‌باشد. همچنین مصرف سوخت و مصرف سوخت ویژه به‌دلیل ارزش حرارتی و چگالی نزدیک بیودیزل به دیزل به میزان حداقل افزایش یافت. نتایج آزمایش‌ها در این پژوهش نشان می‌دهد مخلوط B20 بهترین عملکرد و کمترین افزایش مصرف سوخت ویژه را داراست. بنابراین ترکیب B20 برای استفاده در موتور تراکتور MF-399 پیشنهاد می‌شود.

چکیده مبارزه هدفمند با علف‌‌های هرز یکی از اهداف اصلی در کشاورزی دقیق می‌باشد. یکی از روش‌هایی که مبارزه هدفمند را اجرایی می‌کند استفاده از سیستم‌های بینایی ماشین می‌باشد. به‌همین دلیل در این مطالعه یک سیستم بینایی ماشین مبتنی بر طبقه‌بند هیبرید شبکه عصبی مصنوعی– الگوریتم شبیه‌سازی تبرید-الگوریتم ژنتیک به‌منظور سم‌پاشی خاص مکانی براساس فیلم‌برداری در مزرعه ارائه گردید. به‌منظور آموزش الگوریتم سیستم ‌بینایی ماشین، فیلم‌برداری از مزارع سیب‌زمینی رقم مارفونا واقع در استان کرمانشاه که در هفته ششم از مرحله رشد بودند انجام گرفت. مساحت مربوط‌ به این مزارع 4 هکتار بود. در این مزارع دو نوع علف‌ هرز با عناوین گل‌گندم و پنیرک وجود داشتند. به‌منظور بررسی پیچیده‌ترین شرایط کاری سیستم بینایی ماشین، پلتفرم با سرعت 103/0 متر بر ثانیه در شرایط نور طبیعی مزرعه‌ای یعنی شدت نور 1820 لوکس فیلم‌های مزرعه‌ای را جمع‌آوری کرد. در نهایت از ویدئوهای مزرعه‌ای 2581 شی‌ء (به پیکسل‌های به‌هم پیوسته در یک فریم شیء گفته می‌شود) استخراج گردید که 1806 شیء جهت آموزش الگوریتم سیستم بینایی ماشین و 775 شیء باقیمانده جهت تست آن مورد استفاده قرار گرفت. از میان 206 خصوصیت استخراجی از هر شی، 6 خصوصیت مولفه دوم اضافی در فضای رنگی YCbCr، شاخص سبز منهای آبی فضای رنگی RGB، مجموع آنتروپی همسایگی 45 درجه، مومنت قطری همسایگی صفر درجه، آنتروپی همسایگی 45 درجه، شاخص مؤلفه سوم اضافی فضای رنگی CMY با استفاده از روش هیبرید ANN-PSO انتخاب شدند. نتایج نشان داد که سیستم طبقه‌بند با دقت 61/99 درصد قادر به طبقه‌بندی نمونه‌های مربوط ‌به سه کلاس گیاه سیب‌زمینی، گل‌گندم و پنیرک می‌باشد.

چکیده در پژوهش حاضر به طراحی و ساخت یک دستگاه کوبنده جدید بر مبنای مالش با استفاده از روابط، جداول و استانداردهای طراحی اجزای ماشین پرداخته شد و عملکرد آن مورد تحلیل و مقایسه علمی و عملی قرار گرفت. این کوبنده ساخته شده دارای موتور الکتریکی، اینورتر، غلتک‌های پوست‌کنی، جک مکانیکی، تسمه و غیره است. دستگاه دارای عرض کار 30 سانتی‌متر، ارتفاع کاری متغیر 10 سانتی‌متر، سرعت دورانی متغیر بین 110 تا 210 دور بر دقیقه و حداکثر توان 2 اسب بخار می‌باشد. آزمون عملی این دستگاه برای محصول سویا که از زمین زراعی واقع در شهرستان بابلسر برداشت شده بود، به اجرا درآمد. در بررسی دستگاه سرعت دورانی و فاصله بین کوبنده و ضدکوبنده به‌ترتیب در سه سطح (110، 170 و 210 دور بر دقیقه) و (7، 8 و 9 میلی‌متر) در نظر گرفته شد. این آزمایشات در قالب طرح کاملاً تصادفی و با آزمایش فاکتوریل در سه تکرار انجام گرفت. این آزمایشات همچنین نشان داد که ظرفیت دستگاه برای سویا رقم سحر 5/28 کیلوگرم در ساعت بوده است. بهترین راندمان دستگاه عدد 1/93% بود که در سرعت دورانی170 دور بر دقیقه و فاصله 9 میلی‌متر به‌دست آمد. بهترین بازده جدایش به‌دست آمده برای دستگاه 3/92% بود که در سرعت دورانی210 دور بر دقیقه و فاصله کوبنده 7 میلی‌متر به‌دست آمد. درصد تلفات کل دستگاه نیز در سرعت دورانی170 دور بر دقیقه و فاصله 7 میلی‌متر به کمترین حد خود یعنی 7/1% رسید. در نهایت می‌توان پیشنهاد کرد که برای حصول حداکثر راندمان، حداکثر جدایش و حداقل تلفات برای سویا می‌توان به‌ترتیب از ترکیب (rpm 170- mm 9)، (rpm 210- mm 7) و (rpm 170- mm 7) استفاده نمود. 

چکیده افزایش تقاضای مواد غذایی در سال‌های اخیر، موجب بالا رفتن مصرف کودهای شیمیایی جامد در بخش کشاورزی شده است. مصرف بی رویه کود، باعث کاهش کیفی و کمی محصول شده است که علاوه بر افزایش هزینه‌ها باعث آلودگی خاک، آب‌های سطحی و زیر سطحی می‌شود. توزیع و پخش یکنواخت کود در سطح مزرعه یکی از اصول اساسی کشاورزی مرسوم به شمار می‌آید. در این پژوهش به منظور دستیابی به الگوی بهینه پخش کود، اثرات تعداد پره و وضعیت قرارگیری آن در یک کودپاش دوار تک دیسکی، روی دو نوع مختلف کود بررسی شد. آزمایش به صورت فاکتوریل و در قالب طرح کامل تصادفی صورت گرفت. متغیرها شامل تعداد پره در سه سطح (4، 6 و 8)، زاویه قرارگیری پره‌ها در دو سطح (شعاعی و غیرشعاعی) و نیز نوع کود در دو سطح (سوپر فسفات تریپل و اوره) می‌باشد. نتایج نشان داد که تعداد پره و نوع کود، اثر معنی‌داری بر یکنواختی پخش کود ندارد. اما وضعیت قرارگیری پره‌ها بر روی صفحه پران، تأثیر معنی‌داری بر یکنواختی الگوی پخش کود دارد. بهترین الگوی پخش توسط صفحه پران 8 پره‌ای با وضعیت قرارگیری غیرشعاعی پره‌ها و برای کود سوپر فسفات تریپل به دست آمد.

چکیده در این پژوهش، سامانه‌ای شامل یک افزاینده 15 کیلوولتی برای از بین بردن علف‌های هرز و یک سازوکار بازخوردی برای تشخیص علف‌هرز و نابودی آن با استفاده از پایش جریان الکتریکی مصرفی نابودگر علف‌هرز در گروه ماشین‌های کشاورزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران (سال 1399) توسعه داده شد. اجزای این سامانه بر روی یک سکوی رباتیک خودگردان نصب شد‌ که اطلاعات را بین نرم‌افزار رایانه‌ای و سامانه انتقال می‌داد. طبق شواهد هنگامی که الکترود ولتاژ بالا علف‌های هرز را لمس می‌کرد، جریان افزایش ‌یافته و پس از نابودی علف‌های هرز، جریان کم می‌شد. متوسط انرژی مصرفی برای یک علف هرز 250 ژول تخمین زده شد. بر مبنای مقدار جریان مصرفی، سازوکار بازخوردی برای تشخیص و دریافت بازخورد از نابودی علف‌های هرز واسنجی شد. آزمایش‌های نهایی برای مقایسه کارایی کنترل دو حالت کاری استفاده و عدم استفاده از سازوکار بازخوردی انجام شد و مشخص شد که استفاده از این سازوکار به شکل معنی‌داری کارایی نابودگر علف هرز را افزایش می‌دهد. 

چکیده در این کار تحقیقاتی، تحلیل انرژی و اکسرژی سامانه تولید بخار شرکت آبمیوه پاکدیس ارومیه با چهار دیگ بخار بررسی شد و با استفاده از معادلات تعادل جرم، انرژی و اکسرژی برای هر یک از اجزای سامانه، توابع هدف ترمودینامیکی شامل بازده اکسرژی، نرخ تخریب اکسرژی، نرخ تلفات اکسرژی و نرخ پتانسیل بهبود آن‌ها بر اساس قانون اول و دوم ترمودینامیکی مورد ارزیابی قرار گرفت. پس از اکتساب داده‌ها، تحلیل انرژی و اکسرژی این سامانه با حل معادلات مربوطه با کمک روابط خواص ترمودینامیکی همراه با برنامه‌نویسی در نرم‌افزار EES صورت پذیرفت. نتایج نشان داد که بیشترین بازده اکسرژی 98.44 درصد، مربوط به توزیع‌کننده بخار (O) سامانه با نرخ پتانسیل بهبود 1.51 کیلووات و نرخ تخریب اکسرژی 28.38 کیلووات بود، و همچنین پمپ (M) قبل از دیگ بخار چهارم با بازده اکسرژی 19.69 درصد دارای کمترین مقدار بازده اکسرژی بود به طوری‌که مقادیر 12.55 و 11.93 کیلووات به‌ترتیب برای نرخ تخریب اکسرژی و نرخ پتانسیل بهبود آن حاصل شد. بیشترین نرخ تخریب اکسرژی سامانه را دیگ بخار اول با مقدار 12391.80 کیلووات با بازده 19.55 درصد و نرخ پتانسیل بهبود 10295.26 کیلووات دارا بود. طبق نتایج حاصله، بیشترین و کمترین مقدار نرخ تلفات اکسرژی سامانه با مقادیر 446.90 و 0.47 کیلووات به‌ترتیب برای دیگ بخار سوم (L) و منبع انبساط (F) به‌دست آمد.

چکیده میزان عناصر مغذی نقش به‌سزایی در رشد، تکثیر و عملکرد محصولات کشاورزی و گیاهان دارند. با پیش‌بینی این عناصر می‌توان به‌صورت دقیق نهاده‌های شیمیایی را مدیریت کرد. هدف از این مطالعه ارزیابی غیرمخرب میزان عناصر NPK با استفاده از طیف‌سنجی مرئی/ فروسرخ نزدیک (Vis/NIR) در بازه طول موجی 500 تا 1000 نانومتر بود. برای این منظور، طیف‌سنجی از نمونه‌های برگ درختان سیب در مد اندازه‌گیری برهم‌کنش انجام گرفت. برای حذف اثرات ناخواسته از روش‌های مختلف پیش‌پردازش استفاده شد تا مدل واسنجی دقیق حاصل شود. در این راستا، مدل واسنجی چندمتغیره حداقل مربعات جزئی (PLS) بر پایه اندازه‌گیری‌های مرجع و اطلاعات طیفی با روش‌های مختلف پیش‌پردازش مورد بررسی قرار گرفت. بهترین مدل ارائه‌شده مبتنی بر روش پیش‌پردازش توزیع نرمال استاندارد در ترکیب با مشتق دوم (SNV+D2) با مقادیر r_c= 0.988, RMSEC=0.028%, r_p=0.978, RMSEP=0.034% و 7.47=RPD متعلق به پیش‌بینی نیتروژن بود. بهترین مدل برای ارزیابی میزان پتاسیم و فسفر نیز براساس روش پیش‌پردازش تصحیح پراکنش افزاینده در ترکیب با مشتق دوم (MSC+D2) به‌ترتیب RPD=7.10, r_p=0.976, RMSEP=0.021% و RPD=5.96, r_p=0.958, RMSEP=0.0057% به‌دست آمد. نتایج به‌دست‌آمده حاصل از این پژوهش نشان می‌دهد که طیف‌سنجی Vis/NIR می‌تواند به‌عنوان یک ابزار غیرمخرب، سریع و قابل‌اعتماد برای پیش‌بینی مقدار عناصر مغذی درخت سیب استفاده و از مصرف بیش از حد نهاده‌های شیمیایی و پیامدهای ناشی از آن جلوگیری شود.

چکیده تقلب در محصولات لبنی نه تنها تهدیدی جدی برای سلامت انسان است بلکه زیان‌های اقتصادی متعددی را نیز به دنبال دارد. ازجمله تقلب‌های رایج در روغن حیوانی گاوی، ترکیب کردن آن با روغن نباتی و روغن دنبه است. در این پژوهش، یک سامانه‌ی ماشین بویایی بر پایه هشت حسگر نیمه‌هادی اکسـید فلـزی ساخته شد و قابلیت آن در تشخیص مقادیر مختلف ترکیب روغن نباتی و روغن دنبه در روغن حیوانی گاوی خالص (10، 20، 30، 40 و 50 درصد) مورد بررسی قرار گرفت. بردار ویژگی‌ها از سیگنال پاسخ حسگرها به ترکیبات فرار و معطر انواع روغن‌ها، استخراج و به‌عنوان ورودی مدل تشخیص الگو استفاده شد. هم‌چنین جهت طبقه‌بندی ویژگی‌های استخراج‌شده از روش تحلیل تفکیک درجه دوم (QDA) استفاده شد. نتایج حاصل از آنالیز مؤلفه‌های اصلی با دو مؤلفه‌ی PC1 و PC2، به‌ترتیب واریانس 98 و 97 درصد را برای ترکیب روغن حیوانی با روغن نباتی و روغن دنبه نشان داد. همچنین نمودارهای لودینگ و رادار نشان داد که بوی روغن حیوانی گاوی بیش‌ترین و کم‌ترین تأثیر را به‌ترتیب روی حسگر TGS822 و حسگر MQ135 دارد. همچنین بوی روغن نباتی و روغن دنبه بیش‌ترین و کم‌ترین تأثیر را به‌ترتیب روی حسگرهای MQ136 و MQ135 داشت. با توجه به نتایج به‌دست آمده از نمودار رادار مشخص شد که حسگر MQ135 کمترین نقش را در طبقه‌بندی دارد. هم‌چنین براساس نتایج حاصل از طبقه‌بندی، دقت طبقه‌بندی برای روغن حیوانی مخلوط با روغن نباتی و روغن دنبه به‌ترتیب برابر 24/95 و 15/97 درصد به‌دست آمد.

چکیده در این مقاله، یک سامانه دینامومتری برای چرخ های غیر محرک فرمان پذیر ارائه شده است. برای تعیین عملکرد سامانه ابداعی، چرخ دینامومتری ساخته شده و مورد ارزیابی قرار گرفت. از چهار لودسل S-شکل به همراه ترکیب روابط نیرویی و سینماتیکی با کمترین مفروضات ساده کننده برای به دست آوردن مؤلفه های گشتاور (ناوشی، برگردان و غلتشی) و نیروی عمودی وارد بر چرخ استفاده شد. یک شمارنده نوری (فرستنده و گیرنده مادون قرمز) سرعت دوران چرخ را اندازه گیری نموده و از یک پتانسیومتر به منظور به دست آوردن زاویه فرمان چرخ هادی استفاده شده است. نتایج ارزیابی این سازوکار نشان داد، واسنجی سامانه به طور مطلوب انجام شده و با ضرایب تبیین بالاتر از 0/99 قابل بکارگیری در مطالعات تعیین رفتار دینامیکی وسایل نقلیه چهار چرخ می باشد.

چکیده ارتعاش بوم‌های عریض سم‌پاشی‌ هنگام عبور از ناهمواری‌های زمین و سرعت عمل در میرا کردن ارتعاشات، یکی از چالش‌های پژوهشگران است. عدم یکنواختی الگوی پاشش نازل و کاهش دقت و کیفیت کار، نتیجه ارتعاش کنترل نشده بوم سم‌پاش است. تاکنون تلاش‌های زیادی برای میراسازی ارتعاش بوم‌های عریض سم‌پاشی به‌عمل‌آمده است. پژوهشگران با استفاده از روش‌های فعال و غیرفعال موفقیت‌های زیادی در میراسازی ارتعاش بوم‌های سم‌پاشی به‌دست آورده‌اند. بسیاری از این روش‌ها مبتنی بر استفاده از نیروی خارجی به‌عنوان نیروی فعال کنترل‌کننده است. تجهیزات گران‌قیمت، استفاده از توان تراکتور و صرف انرژی زیاد، ایراد اساسی این روش‌ها است. در کار تحقیقی حاضر، سامانه جدیدی تحت عنوان تکیه‌گاه متغیر طراحی و نمونه‌سازی شد. آزمایش‌ها به‌صورت اثر عاملی چند متغیره روی بوم سم‌پاش انجام شد. نتایج نشان داد که سم‌پاش دارای تکیه‌گاه متغیر نسبت به سم‌پاش مرسوم ازنظر کنترل شتاب‌های بوم و تعادل زاویه‌ای بوم دارای تفاوت معنی‌دار و برتری نسبی است.

چکیده آبیاری دقیق درختان مستلزم در دسترس بودن اطلاعاتی از میزان و نحوه مصرف آب توسط آن‌ها است. عدم توجه به نیاز آبی درختان می‌تواند منجر به هدررفت آب و یا بروز تنش آبی در آن‌ها شود که می‌توان با به‌دست آوردن سرعت جریان شیره در بافت آوندی درخت مقدار آب مصرفی گیاه را تخمین زد. در این پژوهش، دستگاه جریان‌سنج شیره‌ای مبتنی بر روش نسبت گرمایی قابل‌‌نصب بر روی تنه درختان ساخته شد و مورد ارزیابی قرار گرفت. دستگاه از بخش‌های کاوشگر اندازه‌گیری، واحد پردازنده داده و ثبت‌کننده داده تشکیل‌شده است. به‌منظور ارزیابی، کاوشگر بر روی تنه یک نمونه درخت فیکوس بنجامین در محیط کنترل‌شده دما و رطوبت، در دو ارتفاع متفاوت نصب شد. نتایج جریان شیره اندازه‌گیری‌شده توسط دستگاه با داده‌های به‌دست‌آمده از روش لایسیمتری مقایسه گردید. همچنین، اثرات روز و شب، مرطوب کردن سطح برگ و آبیاری در تغییرات جریان شیره بررسی شد. نتایج نشان داد دستگاه جریان‌سنج شیره‌ای میزان مصرف آب درخت را نسبت به مقدار به‌دست‌آمده از روش لایسیمتری با 30 درصد بیش برآوردی اندازه‌گیری می‌کند که این درصد اختلاف با کالیبره کردن دستگاه و اصلاح ضرایب اختصاصی درخت، قابل‌رفع می‌باشد. نمودار جریان شیره‌ای و تعرق از یک ‌روند مشابه پیروی می‌کنند به‌طوری‌ که در طول روز مقدار جریان شیره و تعرق افزایش‌یافته و در اواسط ظهر به اوج مقدار خود برای جریان شیره ml h^-117.98 و برای تعرق ml h^-116 رسید و سپس در بعد از ظهر با خنک شدن هوا کاهش سریعی نشان داد.

چکیده ایجاد بستر مناسب و بذرکاری دستی بذرهای سبزیجات کوچک در سینی‌های کاشت نشاء، فرآیندی زمان بر و مستلزم نیروی انسانی بالاست و موجب محدود شدن ظرفیت تولید کشت سبزیجات در گلخانه‌ها می‌شود، در شرایط ایران، کشاورزان از بذرکارهای ظرفیت بالا خارجی به‌دلیل قیمت بالا استفاده نمی‌کنند، هدف از این پژوهش طراحی و ساخت یک ربات بذرکار دقیق برای سینی‌های کاشت می‌باشد، براساس پارامترهای طراحی شده در آزمایشگاه، یک نمونه اولیه از یک بذرکار بادی توسط نرم افزار طراحی SolidWorks شبیه‌سازی و برای کاشت بذر گوجه‌فرنگی ارزیابی گردید، مشاهدات نشان می‌دهد این ربات بذرکار می‌تواند در یک ردیف از سلول‌ها در یک سینی، شیار ایجاد کرده و در اندک زمانی؛ یک بذر را در آن شیار جا دهد، این بذرکار در فشار مکش 89/3 و 42/3 بار و قطر سوراخ‌های 47/0 و 49/0 میلی‌متر مورد ارزیابی قرار گرفت، بسته به اندازه سینی‌ها، ظرفیت نامی این بذرکار بین 17000 تا 35000 سلول در ساعت می‌باشد، قیمت تمام‌شده بذرکار با ظرفیت نامی 17000 سلول در ساعت با استفاده از نمونه اولیه این دستگاه بذرکار، حدود 30 درصد از هزینه محاسبه شده در بذرکاری به روش دستی است، دقت سامانه طراحی شده به‌طور میانگین 88 درصد بوده و ظرفیت نامی کشت سامانه، 170 سینی در هر ساعت اندازه‌گیری شد.

چکیده یکی از پرهزینه‌ترین و مشکل‌ترین مراحل تولید پیاز، برداشت محصول است. در این تحقیق ساخت و ارزیابی یک دستگاه جدید برای برداشت پیاز ارائه شده است. در روش جدید برداشت، حرکت انتقالی و دورانی محورهای زائده‌دار دستگاه باعث بریده شدن، گسیختگی و به‌هم خوردن لایه خاک زیر غده‌ها می‌گردد. با توجه به جهت چرخش محورها، این گسیختگی موجب حرکت رو به بالای خاک، جدا شدن خاک از غده‌ها و روی سطح قرار گرفتن محصول می‌شود. دستگاه ساخته شده دارای طول cm 126، عرض cm 156/5 و ارتفاع cm 98 می‌باشد و 112 کیلوگرم وزن دارد. ظرفیت مزرعه ای این دستگاه برابر 0/6 هکتار در ساعت است. به منظور ارزیابی دستگاه از نظر تأثیر سرعت دورانی محورها، سرعت پیشروی و عمق کار بر کارکرد دستگاه از آزمایش فاکتوریل سه فاکتوره در قالب طرح کاملاً تصادفی و سه تکرار استفاده شد. کارکرد دستگاه با اندازه‌گیری درصد موفقیت در برداشت شدن غده‌ها به صورت سالم ارزیابی گردید. آزمایش‌های انجام شده نشان‌دهنده معنی‌دار شدن تأثیر عوامل سرعت پیشروی و عمق ‌کار بر موفقیت در برداشت محصول بود. این در حالی است که تأثیر سرعت دورانی محورها، اثر متقابل عمق کار و سرعت دورانی محورها و اثر متقابل سه‌گانه معنی‌دار گزارش نشد. همچنین، درصد موفقیت در برداشت به اثر متقابل سرعت دورانی محورها و سرعت پیشروی و اثر متقابل سرعت پیشروی و عمق کار وابسته بود. نتایج نشان داد که بهترین کارکرد دستگاه در عمق کار 20 سانتی‌متر، سرعت پیشروی 5/4 کیلومتر در ساعت و سرعت دورانی محورها برابر 220 دور بر دقیقه حاصل شد.

چکیده در این تحقیق با استفاده از روش زیست مقلد (روش چگونگی انتقال راه‌حل‌های بیولوژیکی به روش مهندسی) دو تیغه جدید به منظور کاهش انرژی مورد نیاز برای برش ساقه گیاهان زراعی طراحی، ساخته و ارزیابی شد. در ساخت این تیغه‌ها از پروفایل هندسی پنجه جلویی آبدزدک و فک ملخ الهام گرفته شد. سپس انرژی مورد نیاز برای برش دو دسته از گیاهان علوفه‌ای (تغذیه‌ای و هرز) با استفاده از تیغه‌های جدید و تیغه‌های مرسوم (صاف و خمیده) مقایسه گردید. گیاهان علوفه‌­ای تغذیه‌­ای مورد آزمون شامل یونجه و شبدر و گیاهان هرز شامل خرفه، اویار سلام، تاج خروس، سلمک، نی و شالی بود. طبق نتایج تحقیق حاضر، اختلاف معنی‌داری در انرژی برشی تیغه­‌های زیست مقلد ساخته شده در تمامی تیمارها نسبت به تیغه­‌های مرسوم (صاف و خمیده) مشاهده شد. تیغه زیست مقلد آبدزدک، به‌طور متوسط 13/39 درصد انرژی مورد نیاز برای برش ساقه گیاهان را نسبت به تیغه صاف و 8/32 درصد نسبت به تیغه خمیده کاهش داد. با توجه به همه جوانب مورد بررسی، تیغه زیست مقلد آبدزدک عملکرد بالاتری نسبت به تیغه زیست مقلد ملخ برای برش گیاهان نشان داد و به‌عنوان نتیجه نهایی برای ساخت تیغه برش توصیه می‌شود.

چکیده این تحقیق با هدف ارزیابی سه روش مختلف به روی پشته بردن نیشکر در دو بافت خاک و سه سرعت پیش‌روی متفاوت انجام شد. تیمارهای تحقیق عبارتند از: بافت خاک (رسی‌لومی و سیلتی‌رسی‌لومی)، روش‌های به روی پشته بردن (زیرشکن 6 شاخه+ زیرشکن 10 شاخه، زیرشکن 8 شاخه+ دستگاه به روی پشته بردن نیشکر شماره 1 و زیرشکن 8 شاخه+ دستگاه به روی پشته بردن نیشکر شماره 2) و سرعت‌های پیش‌روی ماشین (5، 6 و 7 کیلومتر بر ساعت). طرح آزمایشی در قالب آزمایش اسپلیت فاکتوریل بر پایه طرح بلوک کامل تصادفی با سه تکرار در اراضی کشت و صنعت امیرکبیر استان خوزستان انجام شد. خصوصیات فیزیکی مورد نظر در این تحقیق شامل، قطر متوسط کلوخه‌ها، وزن مخصوص ظاهری، یکنواختی سطح خاک، نفوذپذیری آب در خاک و اندازه عمق جوی (ارتفاع پشته) بود. برای مقایسه تیمارها از تجزیه واریانس و آزمون دانکن با استفاده از نرم‌افزار SAS 9.4 استفاده شد. نتایج نشان داد قطر متوسط وزنی کلوخه‌ها و نفوذپذیری آب در خاک در تیمارهای بافت خاک، نوع ماشین و سرعت پیش‌روی دارای اختلاف معنی‌دار در سطح 1 درصد می‌باشند. شاخص‌های جرم مخصوص ظاهری خاک و یکنواختی سطح خاک در تیمار بافت خاک در سطح 5 درصد و در تیمارهای نوع ماشین و سرعت پیش‌روی در سطح 1 درصد دارای اختلاف معنی‌دار می‌باشند. مقایسه میانگین‌ها نیز نشان داد تیمار بافت رسی‌لومی، زیرشکن 6 شاخه+ زیرشکن 10 شاخه در سرعت 7 کیلومتر بر ساعت کوچک‌ترین قطر متوسط وزنی کلوخه‌ها (16.06 میلی‌متر) را به‌خود اختصاص داده است. استفاده از زیرشکن 6 شاخه+ زیرشکن 10 شاخه در عملیات به روی پشته بردن در بافت رسی‌لومی و سرعت 5 کیلومتر بر ساعت، جرم مخصوص ظاهری خاک را نیز به‌صورت معنی‌داری در سطح 5 درصد کاهش می‌دهد. کمترین ضریب تغییرات یکنواختی سطح خاک مزرعه در تیمار عملیات به روی پشته بردن با زیرشکن 8 شاخه+ دستگاه به روی پشته بردن نیشکر شماره 1 در بافت رسی‌لومی و سرعت پیش‌روی 7 کیلومتر بر ساعت به‌دست آمد (17.06 درصد). بیشترین سرعت نفوذپذیری آب در خاک پس از عملیات به روی پشته بردن با زیرشکن 6 شاخه+ زیرشکن 10 شاخه در بافت رسی‌لومی 2.32 سانتی‌متر بر ساعت به‌دست آمد. شاخص اندازه عمق جوی (ارتفاع پشته) نیز در همه‌ی تیمارهای اندازه‌گیری شده در محدوده‌ی قابل قبول (10-15 سانتی‌متر) بود.