با همکاری انجمن مهندسان مکانیک ایران
نوع مقاله: مقاله پژوهشی
ماشین‌های کشاورزی و غیر جاده‌ای

طراحی دستگاه برداشت پشت‌تراکتوری برای اندام هوایی گیاهان در ردیف‌های کشت و بررسی عملکرد آن در مزرعه نعناع فلفلی

دوره 13، شماره 3، پاییز 1402، صفحه 267-284

https://doi.org/10.22067/jam.2022.75134.1089

پدرام قیاسی، مهناز سلاطین، رضا سون، سید محسن میر اسماعیلی، کوروش پیروندی، غلامحسن نجفی

چکیده فرصت ادامه فعالیت بخش‌های سنتی کشاورزی در آینده نزدیک مبنی بر مکانیزه شدن است. مکانیزه شدن محصولات کشاورزی خروجی کم دردسر و ارزان را فراهم و امکان توسعه و تولید بیشتر نیز به ارمغان می‌آورد. در این پژوهش یک دستگاه برداشت‌کننده مکانیزه گیاهان دارویی طراحی و ساخته شد. اهداف طراحی این دستگاه این است که بتواند گیاهان دارویی را برداشت کند که ویژگی‌هایی نظیر: 1) کشت به‌صورت ردیفی، 2) استفاده از کل اندام هوایی گیاه و 3) نیاز به ارتفاع برش بین 10 الی 50 سانتی‌متر داشته باشد. بر این اساس دستگاه در مزرعه نعناع فلفلی مورد ارزیابی قرار گرفت و ترکیب مناسب برای برداشت مناسب این محصول ارائه شد. برای ارزیابی سه پارامتر مستقل و سه پارامتر وابسته درنظر گرفته شد. پارامترهای مستقل شامل: سرعت پیشروی در دو سطح، دو نوع تیغه برش و دو نوع چرخ و فلک و پارامترهای وابسته شامل: بازده برداشت، ظرفیت مزرعه‌ای و درصد آسیب محصول برداشت‌شده می‌باشد. اثر فاکتورهای مستقل بر هر سه پارامتر وابسته در سطح احتمال 1% معنی‌دار شد. مقایسه‌های میانگین نیز برای هر سه پارامتر انجام شد. نتایج نشان دادند که سرعت پیشروی 1.2 متر بر ثانیه، تیغه نوع ستاره‌ای و چرخ و فلک لاستیکی می‌تواند بازده برداشت را تا 85.88 درصد افزایش دهد. همچنین ظرفیت برداشت دستگاه در این شرایط 344.8 کیلوگرم بر ساعت و درصد برگ‌های له و پاره‌شده 1.34 درصد محاسبه شد. انتخاب این ترکیب بر اساس بیشینه کردن بازده برداشت و ظرفیت مزرعه‌ای و کمینه کردن تلفات برداشت می‌باشد.

ماشین‌های کشاورزی و غیر جاده‌ای

ساخت و ارزیابی مزرعه ای ماشین کشت مخلوط ذرت و لوبیا

دوره 6، شماره 2، 1395، صفحه 283-297

https://doi.org/10.22067/jam.v6i2.40405

علیرضا مندنی، سید حسین کار پرورفرد

چکیده در بسیاری از نقاط جهان، کشت مخلوط به دلیل استفاده حداکثری از منابع محیطی و حاصلخیزی خاک بر تک کشتی برتری دارد. یکی از مشکلات اساسی این نوع زراعت، نبود ماشین مناسب جهت عملیات کاشت می باشد. در پژوهش حاضر به‌منظور کاشت همزمان ذرت و لوبیا با نسبت های دقیق و الگوهای کاشت مختلف، ماشین کشت مخلوط نیوماتیکی ساخته شد. این ماشین در پنج سطح فاصله بین بذرها (100، 120، 150، 185 و 215 میلی‌متری) برای واحد کارنده لوبیا، پنج سطح فاصله بین بذرها (55، 85، 110، 130 و 160 میلی متر) برای واحد کارنده ذرت، سه سطح عمق کاشت (20، 40 و60 میلی متر) و با استفاده از طرح کرت های خرد شده در سه تکرار و سرعت ثابت 4 کیلومتر بر ساعت در مزرعه مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان دادند که در فاصله 55 میلی متری بین بذرها و در عمق کاشت 20 میلی متری، واحد کارنده ذرت توانایی کمتری در توزیع افقی بذرها در محدوده 0/5 تا 1/5 برابر فاصله تئوری دارد. این موضوع باعث شد تا در این فواصل مقدار شاخص های چندتایی، نکاشت و دقت افزایش پیدا کنند. در واحد کارنده لوبیا، در فاصله 100 میلی متری بین بذرها و در عمق کاشت 20 میلی متری این شاخص ها افزایش داشته اند. افزایش فاصله بین بذرها و عمق کاشت رابطه مستقیمی با افزایش شاخص کیفیت تغذیه دارند. در فاصله 160 میلی متری بین بذرهای ذرت و فاصله 215 میلی متری بین بذرهای لوبیا و در عمق کاشت 60 میلی متری مقدار این شاخص نسبت به سایر فواصل بین بذرها و عمق های کاشت افزایش یافته است.

کشاورزی دیجیتال، هوشمند و دقیق

ارتباط عملکرد محصول انگور با شاخص‌های گیاهی سنجش از دور: ترکیبی تصاویر سنتینل راداری و اپتیکی و مدل‌های یادگیری ماشین

دوره 16، شماره 2، تابستان 1405، صفحه 287-301

https://doi.org/10.22067/jam.2025.91357.1325

حمیدرضا ملکی، مهرانه خدامرادپور، حسنی محمدی منور

چکیده ﺍﻣﺮﻭﺯﻩ ﺳﻨﺠﺶ ﺍﺯ ﺩﻭﺭ ﺑﻪﻋﻨﻮﺍﻥ ﻳﮏ ﺍﺑﺰﺍﺭ ﻣﺪﻳﺮﻳﺘﻲ در ﮐﺸﺎﻭﺭﺯﻱ ﺩﻗﻴﻖ محسوب می‌شود، که نقش مهمی در شناسایی پوشش‌های گیاهی متفاوت دارد. انگور از ارزشمندترین محصولات باغبانی است که استان همدان حدود 7.3 درصد از وسعت تاکستان‌های کشور را در اختیار دارد. با این حال توزیع جغرافیایی از تاکستان‌ها در این استان وجود ندارد. هدف اصلی این پژوهش، بررسی رابطه عملکرد محصول انگور با شاخص‌های سنجش از دور پوشش گیاهی در تاکستان‌های استان همدان است. به همین منظور، دقت شناسایی تاکستان‌های استان همدان توسط الگوریتم‌های یادگیری ماشین شامل: ماشین بردار پشتیبان (SVM) و حداقل فاصله (MD) و جنگل تصادفی (RF) با شاخص‌های سنجش از دور پوشش گیاهی شامل: شاخص تفاضلی نرمال‌شده گیاهی (NDVI) و شاخص تفاضلی نرمال‌شده آب (NDWI) برآوردشده از تصاویر ترکیبی اپتیکی و رادارای سنتینل (Sentinel-1 و Sentinel-2) انجام شد. سپس براساس دقیق‌ترین نقشه شناسایی تاکستان‌ها، سری زمانی ماکزیمم شاخص‌های NDVI و NDWI سنجنده‌ی مودیس در تاکستان‌ها در سال‌های 2007 تا 2020 برآورد شد و همبستگی آن‌ها با عملکرد واقعی محصول انگور بررسی شد. مقایسه دقت طبقه‌بندی الگوریتم‌های متفاوت بیانگر برتری الگوریتم RF با شاخص NDWI با بالاترین دقت کلی (%95) و ضریب کاپا (0.95) بود. هم‌چنین تحلیل همبستگی بین شاخص‌های NDVI و NDWI سنجنده مودیس مستخرج از نقشه تاکستان‌ها با عملکرد واقعی انگور نشان از رابطه خطی قوی‌تری بین شاخصNDVI  نسبت به NDWI دارد. یافته‌های این پژوهش که بیانگر دقت بالای شاخص‌های سنجش از دور و الگوریتم‌های یادگیری ماشین در تاکستان‌ها است می‌تواند در پیش‌بینی عملکرد محصول انگور قبل از برداشت، بهبود کیفیت انگور و مدیریت بهینه‌ی آبیاری نقش مهمی داشته باشد.

سامانه‌های تولیدی در محیط های کنترل‌شده

تهیه نقشه محیط گلخانه به کمک مکان یابی لبه سکوهای کشت مبتنی بر بینایی استریو

دوره 7، شماره 2، 1396، صفحه 336-349

https://doi.org/10.22067/jam.v7i2.58475

امین نصیری، حسین مبلی، سلیمان حسین پور، شاهین رفیعی

چکیده بینایی سه‌بعدی درک بالایی از محیط پیرامون ارائه می دهد، چراکه اطلاعات زیادی در عمق تصاویر ذخیره می شوند که در تصاویر دوبعدی مورد استفاده قرار نمی گیرند. از مهم ترین راه ها برای رسیدن به بینایی سه‌بعدی، استفاده از بینایی استریو است. در ناوبری، از بینایی استریو برای تعیین موقعیت موانع حرکت استفاده می شود. اصلی ترین مانع حرکت در گلخانه سکوهای کشت می باشد، از طرفی برای انجام هر عمل خودمختار توسط وسیله نقلیه خودکار نیاز است که وسیله یک نمایش از محیط اطراف در اختیار داشته باشد، بنابراین با تعیین موقعیت سکوهای کشت امکان ساخت نقشه جامع محیط گلخانه و کنترل خودکار فراهم می شود. روش ارائه شده در این تحقیق برای مکان یابی سکوهای کشت به‌کارگیری ویژگی عدم پیوستگی عمق در محل لبه ی سکوها می باشد. استفاده از این ویژگی باعث کاهش حجم نقاط مدل ابر نقطه ای و در نتیجه کاهش زمان پردازش و افزایش دقت در تخمین مختصات گوشه ی سکوها شد. نقشه جامع تولید شده برای محیط گلخانه نشان داد که الگوریتم معرفی شده توانایی شناسایی 101/042 متر یعنی 94/79 درصد از طول کل لبه ی سکوها را دارد. برای ارزیابی دقت نتایج الگوریتم در تخمین موقعیت سکوها، مختصات گوشه ی سکوها از نقشه های محلی استخراج و سپس به‌منظور محاسبه خطا، فاصله اقلیدسی بین مختصات گوشه های به‌دست‌آمده از حسگر مرجع و نقشه های محلی محاسبه شد. بیش ترین خطا در تخمین موقعیت گوشه ها 0/169 متر، کم ترین مقدار 0/0001 متر و میانگین خطا 0/7309 متر بود. نتایج شناسایی گوشه ی سکوها نشان داد که الگوریتم طراحی شده توانایی تشخیص 83/33 درصد از گوشه ها را دارا می باشد.

پایداری، زیست‌اقتصاد چرخشی و تاب‌آوری محیطی

بررسی اقتصادی پیامدهای زیست‌محیطی تولید آب‌میوه: مطالعه موردی آب انار

دوره 14، شماره 4، زمستان 1403، صفحه 367-387

https://doi.org/10.22067/jam.2023.82678.1170

لیلا بهروزنیا، مهدی خجسته پور، هما حسین‌زاده بندبافها

چکیده بارهای زیست‌محیطی ناشی از تولید و خدمات مختلف به‌نوبه خود منجر به بروز هزینه‌هایی می‌شوند که اگرچه در حسابداری‌ها مورد توجه قرار نمی‌گیرند، به جامعه تحمیل شده و اصول توسعه پایدار در تولید و خدمات را به چالش می‌کشند. با توجه به این حقیقت، هدف از پژوهش حاضر بررسی هزینه‌های تحمیل‌شده ناشی از بارهای زیست‌محیطی در چرخه زندگی تولید آب‌میوه انار است. هزینه‌های مورد بررسی در این پژوهش، هزینه‌های اجتماعی نشر کربن، هزینه خسارت به کیفیت هوا و هزینه‌های پیش‌گیرانه زیست‌محیطی در نظر گرفته‌ شده‌اند. در این راستا، شرکت سامان بازار رضوی در مشهد به‌عنوان مطالعه موردی انتخاب و بارهای زیست‌محیطی مربوط به تولید آب‌میوه انار، با استفاده از رویکرد ارزیابی چرخه زندگی محاسبه شد. متعاقباً هزینه‌های ناشی از بارهای زیست‌محیطی تولید آب‌میوه انار مورد بررسی قرار گرفت. نتایج میزان هزینه اجتماعی نشر کربن، هزینه کل خسارت به هوا و هزینه‌های پیش‌گیرانه زیست‌محیطی به ازای تولید آب‌میوه پاکتی 160 گرمی را به‌ترتیب برابر 0.0062، 0.021 و 0.026 دلار نشان داد. این پژوهش مهم‌ترین عوامل مؤثر بر ایجاد هزینه‌های مربوط به بارهای زیست‌محیطی ناشی از تولید آب‌میوه انار را گاز طبیعی و الکتریسیته معرفی و توصیه به استفاده از جایگزین‌های پایدارتری برای این نهاده‌ها نمود.

پایداری، زیست‌اقتصاد چرخشی و تاب‌آوری محیطی

ارزیابی اثرات زیست‌محیطی تولید الکتریسیته در نیروگاه بادی (مطالعه موردی: کهک قزوین و آقکند میانه)

دوره 13، شماره 4، زمستان 1402، صفحه 405-426

https://doi.org/10.22067/jam.2022.76180.1102

ماریا نوروزی پور، رضا طباطبایی کلور، علی متولی

چکیده روند رو به رشد جمعیت جهان، افزایش اجتناب‌ناپذیر تقاضای انرژی را به همراه داشته و این امر به غیر از پایان‌پذیر بودن منابع انرژی تجدیدناپذیر می‌تواند مشکلات فراوان زیست‌محیطی را به همراه داشته باشد. با توجه به اهمیت اثرات زیست‌محیطی و توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر، استفاده از باد می‌تواند منبعی بسیار مطمئن برای تولید انرژی الکتریسته باشد. مطالعه حاضر به بررسی اثرات زیست‌محیطی تولید الکتریسیته در طول چرخه حیات نیروگاه‌های بادی (کهک و آقکند) در طول مراحل احداث تا بهره‌برداری این نیروگاه‌ها و شاخص تقاضای اکسرژی تجمعی، پرداخته است. در مطالعه حاضر واحد کارکردی یک کیلووات الکتریسیته انتخاب شد و داده‌ها در نرم‌افزار سیماپرو به روش +IMPACT2002 در قالب 15 شاخص میانی و چهار شاخص نهایی تحلیل شدند. نتایج نشان داد که مرحله مواد اولیه و تولید (از استخراج تا ساخت اجزا) بالاترین تاثیر را در ایجاد شاخص‌های میانی به همراه داشت که دلیل این امر استخراج، ساخت و تولید قطعات ازجمله ریخته‌گری فولاد با استفاده از انواع انرژی‌های تجدید‌ناپذیر و فعالیت‌هایی همچون جوشکاری در دمای بالا می‌باشد. همچنین میزان شاخص کل زیست‌محیطی دو نیروگاه بادی آقکند و کهک به‌ازای 1 کیلووات ساعت الکتریسیته تولیدی به‌ترتیب برابر 5.84 و 4.45 (μPt) بود و از‌ این مقدار به‌ترتیب 3.02 و 2.31 (μPt) مربوط به دسته خسارت سلامت انسان بود. همچنین بررسی شاخص تقاضای اکسرژی تجمعی نشان داد که منابع تجدید‌ناپذیر-فسیلی بیشترین سهم در تقاضای اکسرژی (به میزان 0.153MJ) را به ازای تولید یک کیلووات الکتریسیته از نیروگاه‌های احداث شده به خود اختصاص دادند.

پایداری، زیست‌اقتصاد چرخشی و تاب‌آوری محیطی

طراحی و ساخت یک خشک‌کن کابینتی برای خشک کردن ضایعات غذایی و ارزیابی سینتیک و مصرف انرژی آن

دوره 12، شماره 4، زمستان 1401، صفحه 467-480

https://doi.org/10.22067/jam.2021.69918.1037

احمد خالو احمدی، امیدرضا روستاپور، علی محمد برقعی

چکیده ارائه راه‌کارهای جدید برای بهبود فرایند و کاهش زمان خشک شدن و همچنین توسعه خشک کردن در مهار زباله‌های تر یکی از مسائل مهم در حفظ سلامت جامعه است. خشک کردن می‌تواند از طریق کاهش رطوبت، ذخیره‌سازی برای آینده، حمل و نقل آسان، بهبود ارزش‌های گرمایی و وابستگی کمتر به سوخت‌های فسیلی، کاهش بوی زباله، کاهش ضایعات و کاهش اثرات زیست‌محیطی را به دنبال داشته باشد. در این راستا جهت مطالعه رفتار خشک شدن ضایعات غذایی یک نمونه خشک‌کن کابینتی طراحی، ساخته و ارزیابی شد. توان حرارتی معادل 2.7kW به‌عنوان منبع گرمایش هوای ورودی تعیین شد. در این راستا طبق محاسبات انجام شده از یک فن گریز از مرکز با حجم هوای 310m3 h-1 ،2800rpm و 110pa برای ایجاد جریان هوا در خشک‌کن استفاده شد. سینی خشک‌کن دارای مجاری هواگذر میانی و جانبی بود. تاثیر سه سطح دمای 50 ،60 و 70 درجه سانتی‌گراد و سه سطح سرعت جریان هوای ورودی 1، 1.5 و  m s-12 بر مدت زمان، شدت خشک شدن و میزان مصرف انرژی خشک کردن ضایعات غذایی با ضخامتcm 3 مورد بررسی قرار گرفت و نمودارهای نسبت رطوبت و شدت خشک شدن استخراج شد. نتایج نشان داد تمام فرایند خشک شدن در دوره نزولی رخ داده است. مصرف انرژی در دمای 70 درجه سانتی‌گراد بیشترین و در دمای  50درجه سانتی‌گراد کمترین مقدار است. مقدار انرژی فعال‌سازی برای توده ضایعات غذایی در سه سطح سرعت، مقدار ثابت  10417.44J mol-1 به‌دست آمد. ضریب نفوذ رطوبت در دماهای 50 و 60 درجه سانتی‌گراد کمتر از دمای 70 درجه سانتی‌گراد بوده است زیرا با افزایش دما مقاومت سلولی کاهش یافته و نفوذ رطوبت افزایش می‌یابد. 

آموزش، استانداردها و روش‌شناسی‌ها در مهندسی کشاورزی

بررسی عملکرد تعاونی‌های خدمات مکانیزاسیون کشاورزی استان گیلان با استفاده از رهیافت ترکیبی Delphi-AHP-SWOT

دوره 15، شماره 4، زمستان 1404، صفحه 511-528

https://doi.org/10.22067/jam.2024.89685.1280

مهدی بامداد، مرتضی زنگنه، سیدحسین پیمان

چکیده این مطالعه باهدف ارزیابی عملکرد تعاونی‌های خدمات مکانیزاسیون استان گیلان انجام شد. بدین منظور از یک رهیافت ترکیبی از روش‌های دلفی، تحلیل سلسله مراتبی و همچنین روش سوات استفاده شد. ابتدا عوامل مؤثر بر عملکرد تعاونی‌های خدمات کشاورزی با مرور مطالعات پیشین در حوزه آسیب‌شناسی عملکرد تعاونی‌های کشاورزی، نزدیک‌ترین عوامل مؤثر بر عملکرد تعاونی‌های مکانیزاسیون و آسیب‌های وارده بر آن‌ها شناسایی شد. برای انطباق گویه‌های به‌دست‌آمده از منابع با شرایط تعاونی‌های خدمات مکانیزاسیون کشاورزی استان گیلان از روش دلفی استفاده شد. فرآیند دلفی در سه دور انجام شد و نهایتاً گویه‌های اصلی مشخص‌شده و وزن‌دهی شدند. در ادامه با استفاده از ماتریس سوات، نقاط ضعف، قوت، فرصت‌ها و تهدیدهای تعاونی‌های خدمات مکانیزاسیون مشخص‌شده و از گروه کارشناسان برای رتبه‌بندی آن‌ها استفاده شد. در پایان، راهبردهای سوات برای مواجهه با آسیب‌های وارده بر عملکرد تعاونی‌های خدمات مکانیزاسیون تعیین و با استفاده از روش تحلیل سلسله مراتبی وزن‌دهی شدند. نتایج این تحقیق نشان داد که ناچیز بودن سرمایه شرکت تعاونی و مشکلات مالی و اعتباری، نبود ابزار و ادوات کافی برای کسب درآمد اعضا، سخت‌گیری بانک‌ها درخصوص ارائه تسهیلات، وجود انحراف در انتخاب اعضای تعاونی مهم‌ترین موانع این شرکت‌ها هستند. مهم‌ترین راهبردهای پیشنهادی عبارتند از: بهره‌گیری از سرمایه‌گذاری داخلی (اعضا شرکت) و جذب سرمایه از طرف کارآفرینان، اجرای تورهای بازدید از سایر تعاونی‌های فعال برای تبادل اطلاعات با اهداف آموزشی، کاهش کارمزد، افزایش مقدار تسهیلات و کاهش الزامات ضمانت در فرآیند دریافت تسهیلات برای تعاونی‌های تازه تأسیس و کارآفرینان این حوزه.

مهندسی تاب‌آوری، ریسک و عدم‌قطعیت در سامانه‌های کشاورزی

بررسی و تعیین تلفات برداشت کمباینی ذرت دانه‌ای به منظور ارائه راهکارهای لازم کاهش تلفات

دوره 1، شماره 1، 1390

https://doi.org/10.22067/jam.v1i1.10073

محمدرضا مستوفی سرکاری

چکیده برداشت ذرت با کمباین دارای تلفاتی است. این تلفات منجر به کاهش سود می‌گردد. اگرچه نمی توان تلفات را به صفر رساند ولی می‌توان آن‌را در حد قابل قبولی کنترل نمود. در این تحقیق با استفاده از یک روش استاندارد (ASAE S396.2) مقدار افت در قسمت‌های مختلف کمباین اندازه گیری و مورد ارزیابی قرار گرفته و سپس راهکارهائی به منظور کاهش افت ها و تلفات ارائه می‌گردد. تلفات برداشت به دو دسته قبل از برداشت (طبیعی) و حین برداشت که شامل افت خوشه در دماغه، افت دانه در دماغه، افت قسمت کوبش و نهایتاً افت قسمت جدا کننده می‌باشند، تقسیم می‌شود. این تحقیق در منطقه قزوین در زمین زارع که غالب کشت ذرت دانه ای می‌باشد به انجام رسید. بررسی های زراعی مربوط به صفات عملکرد و اجزاء آن مانند ارتفاع بوته، بلال، تعداد برگ، قطر بلال، قطر چوب بلال و تعداد بلال بصورت تصادفی در چند نقطه مزرعه در سطح مشخص برداشت انجام گرفت. کلیه تلفات در قالب سه تیمار اصلی مورد بررسی قرار گرفتند. تیمارها عبارتند از: میزان رطوبت محصول قبل از برداشت 19 درصد، 23 درصد و 27 درصد، سرعت پیشروی کمباین 8/0، 2/1 و 6/1 متر بر ثانیه و سرعت سیلندر کوبنده400 ، 600 و 800 دور بر دقیقه. تیمارها با طرح آزمایشی کرت‌های دو بار خرد شده در قالب بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج بررسی‌های سال اول و دوم نشان داد که مناسب‌ترین سطح رطوبت دانه هنگام برداشت 23 درصد، سرعت کوبنده 400 دور بر دقیقه و سرعت پیشروی کمباین 2/1 متر بر ثانیه بودند که پائین ترین افت کلی دانه به ترتیب 55/1، 65/2 و 34/2 درصد حاصل گردید. دلایل دیگری از قبیل عدم مهارت کافی راننده در تنظیم و کاربرد صحیح کمباین برای برداشت، انجام نشدن بموقع عملیات کاشت و برداشت محصول در رطوبت ناصحیح و یکنواخت نبودن رطوبت دانه در قسمت‌های مختلف مزرعه باعث افت‌های زیادی می‌شود که با راهکارهای ارائه شده قابل کنترل می‌باشند.

مهندسی سامانه‌ها

ارزیابی و مقایسه روش های زمین آماری در تهیه نقشه مدیریت اعمال نرخ-متغیر (VRA) علف‌کش‌ پیش رویشی سیانازین

دوره 1، شماره 2، 1390

https://doi.org/10.22067/jam.v1i2.11354

داود محمدزمانی، سعید مینایی، رضا علیمردانی، مرتضی الماسی، روح الله یوسفی

چکیده در این مقاله روش ارزیابی و مقایسه ی رهیافت های مختلف میانیابی در تخمین مقادیر نمونه برداری نشده ی ماده ی آلی و بافت خاک ارائه شده است. هدف از این پژوهش توسعه ی روشی دقیق برای تهیه ی نقشه های رقومی مدیریتی اعمال علف‌کش‌ها به صورت موضعی است که در نهایت منجر به کاهش میزان مصرف علف‌کش‌ها و نیز کاهش خطرات زیست محیطی خواهد شد. بدین منظور پس از نمونه برداری 42 نقطه در مزرعه و تشکیل شبکه محلی و جهانی نقاط نمونه برداری شده در رایانه، به منظور تعیین مقادیر ماده ی آلی و بافت خاک در نقاط نمونه برداری نشده از روش های مختلف میانیابی در محیط نرم افزار Surfer استفاده شد. به منظور بسط مقادیر به سایر نقاط شبکه از پنج روش میانیابی فاصله ی معکوس توانی6، کریجینگ7، کمینه خمیدگی8، میانگین متحرک وزن دار9 و تابع شعاع-مبنا10 استفاده شد. به منظور ارزیابی روش های مختلف میانیابی در برآورد مقادیر نامعلوم رهیافت ارزیابی متقاطع11 و دو پارامتر آماری "خطای میانگین مطلق12 MAE" و " خطای میانگین اریب13 MBE" بکار گرفته شد. نتایج ارزیابی روش ها نشان داد که روش کمینه خمیدگی با خطای 31/1 درصد نسبت به سایر روش های میانیابی کمترین خطا را در برآورد میزان ماده ی آلی خاک داشت. در مورد درصد ذرات شن، سیلت و رس، مقادیر خطا در روش کمینه خمیدگی به ترتیب برابر با 60/1، 18/1 و 59/0 بود که در مقایسه با سایر روش ها کمترین خطا را دارا می‌باشد. بر این اساس روش میانیابی کمینه خمیدگی به عنوان مناسب ترین روش برای برآورد درصد ماده ی آلی و بافت خاک در نقاط نمونه برداری نشده انتخاب شد. در گام بعدی، پس از انتخاب مدل مناسب در برآورد داده های ماده ی آلی و بافت خاک و نیز با استفاده از جدول تجویز علف‌کش‌ سیانازین، نقشه ی مدیریتی کاربرد علف‌کش‌ بر اساس مقادیر توصیه شده توسط شرکت تولید کننده ی علف‌کش‌ سیانازین در محصول ذرت به دست آمد. بر اساس این نقشه و با در نظر گرفتن میزان کاربرد یکنواخت برای کل مزرعه به اندازه 7/1 و 9/2 و 4 لیتر ماده ی مؤثر در هکتار، مصرف علف‌کش‌ در مقایسه با میزان 8/1 لیتر به ترتیب به میزان 39 درصد کاهش، 4 و 50 درصد افزایش می‌یابد. این بدان معنا است که اگر کل مزرعه به میزان یکنواخت 7/1 لیتر ماده ی مؤثر در هکتار سمپاشی شود در مقایسه با مقدار 8/1 لیتر که با استفاده از نقشه ی مدیریتی به دست آمده است به میزان 39 درصد در مصرف علف‌کش‌ صرفه جویی خواهد شد. به همین ترتیب در صورت اعمال یکنواخت 9/2 و 4 لیتر ماده ی مؤثر در هکتار در مقایسه با مقدار 8/1 لیتر به ترتیب به میزان 4 و 50 درصد مصرف علف‌کش‌ افزایش خواهد یافت.

مهندسی سامانه‌ها

بررسی و تعیین میزان توان، سوخت مورد نیاز و برخی خواص فیزیکی خاک در چند روش خاک‌ورزی

دوره 2، شماره 1، 1391

https://doi.org/10.22067/jam.v2i1.14289

محمد یونسی الموتی، احمد شریفی مالواجردی

چکیده با استفاده از برنامه عملیات زراعی می توان به میزان قابل‌توجهی در مصرف سوخت و انرژی صرفه جویی نمود. پیش بینی میزان دقیق سوخت مورد نیاز برای عملیات خاک ورزی مشکل می باشد. تغییرات میزان رطوبت، نوع خاک و عمق شخم مستقیما بر میزان سوخت مصرفی اثر می گذارد. جرم مخصوص ظاهری خاک‌های کشاورزی به نحوه خاک‌ورزی، مقدار مواد آلی،‏ عــمق شخـم و ماشین های مورد استفاده بستـگی دارد. لذا در این تحقیق، اثرات چهار نوع وسیله خاک ورزی شامل گاوآهن برگردان‌دار، دیسک سنگین، گاو آهن قلمی و خاک ورز مرکب (کم خاک‌ورزی)، بر میزان توان و سوخت مورد نیاز و برخی از خواص فیزیکی خاک از جمله جرم مخصوص ظاهری، سرعت نفوذ نهایی آب در خاک و کربن آلی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج تحقیق نشان داد که شخم با خاک ورز مرکب نسبت به گاوآهن برگردان دار، سبب افزایش مقدار مواد آلی موجود در خاک، کاهش مصرف سوخت و کاهش توان مورد نیاز برای انجام شخم گردید. بیشترین مصرف سوخت به میزان L.ha-1 03/58، و کمترین میزان L.ha-164/8، به ترتیب مربوط به شخم با گاوآهن برگردان دار و دیسک سنگین بود. میانگین مقادیر کربن آلی خاک برای شخم با گاوآهن برگردان 31/0 درصد، در شخم با خاک ورز مرکب 64/0 درصد، شخم با دیسک سنگین 55/0 درصد و در شخم با گاوآهن قلمی 5/0 درصد بود. اختلاف در مقادیر میانگین کربن آلی در شخم‌ با خاک ورز مرکب و دیسک سنگین، نسبت به گاوآهن برگردان معنی‌دار بود و هر دو در دو گروه مجزا قرار گرفتند.

ماشین‌های کشاورزی و غیر جاده‌ای

بهینه سازی و تحلیل یک اهرم بندی λ- شکل خط مستقیم برای طراحی گاوآهن بشقابی دوطرفه

دوره 2، شماره 2، 1391

https://doi.org/10.22067/jam.v2i2.15092

سید ایمان ساعدی، محمدحسین آق خانی، عبدالعلی فرزاد

چکیده گاوآهن بشقابی یکی از ادوات مهم خاکورزی اولیه می باشد که بکارگیری نوع دوطرفه آن بخاطر امکان انجام شخم با الگوی پیوسته موجب صرفه جویی در وقت و هزینه و افزایش بازده فرایندهای زراعی بعدی می گردد. در این مقاله یک اهرم بندی چهار میله ای λ شکل خط مستقیم (مکانیزم دانیل) برای تبدیل گاوآهن بشقابی یکطرفه به دوطرفه استفاده گردید. در این تبدیل، طراحی مکانیزم جابجایی شاسی حامل بشقاب ها و نیز چرخ شیار عقبی در راستای افق به میزان مناسب و تثبیت حرکت گاوآهن به هنگام کار در خاک در کنار ایجاد قابلیت های جدیدی مثل مکانیزم تغییر زاویه تمایل طولی بشقاب ها و وضعیت ترابری لحاظ گردیده است. مقادیر مناسب جابجایی شاسی حامل بشقاب ها با تحلیل ابعادی مکانیزم دانیل و بدست آوردن یک رابطه ریاضی صورت پذیرفت. برای تأمین حرکت مناسب چرخ شیار عقبی یک رابط به اهرم بندی موجود اضافه گردید. مکانیزم پنج رابطی حاصل سپس از لحاظ حرکتی و نیرویی تحلیل شد و نمودارهایی برای تحلیل های مذکور ترسیم گردید. گاوآهن جدید به سبب طراحی ساده و دارا بودن حداقل قطعات مکانیکی کمکی خصوصیات شاخصی مثل کاربری آسان، هزینه ساخت پایین، حداقل نیاز به سرویس و نگهداری و امکان اجرا بر روی گاوآهن های بشقابی یک طرفه موجود را خواهد داشت که این مزایا می تواند سبب افزایش اقبال کشاورزان در استفاده از گاوآهن دوطرفه گردد. در این مقاله مدل سازی و تحلیل مکانیزم به کمک نرم افزار CATIA صورت پذیرفته است.

سامانه‌های تولیدی در محیط های کنترل‌شده

تأثیر سطح گلخانه و درصد پوشش گیاهی برکارآیی مبدل زمین به هوا در سرمایش گلخانه

دوره 3، شماره 1، 1392، صفحه 16-23

https://doi.org/10.22067/jam.v3i1.19709

محسن محمدی مقرب، محمد حسین عباسپورفرد، مرتضی گلدانی، باقر عمادی

چکیده دما در طول سال در عمق 3 تا 4 متری زمین تقریباً ثابت است، در نتیجه تابستان دمای زیر زمین کمتر از دمای محیط بوده و این پتانسیل می-تواند برای سرمایش گلخانه با استفاده از سامانه مبدل زمین به هوا مورد استفاده قرار گیرد. در این تحقیق به‌منظور بررسی کارایی این سامانه بر سرمایش گلخانه، اثر دو پارامتر مساحت کف گلخانه در سه سطح 9، 18 و 27 مترمربع و درصد پوشش گیاهی گلخانه در سه سطح صفر، 50 و 100 درصد بر دمای داخل گلخانه مورد بررسی قرار گرفت. طرح آزمایشی مورد استفاده آزمون فاکتوریل بر پایه بلوک های کاملاً تصادفی می باشد. پارامترهای دمای دورن گلخانه، انرژی حرارتی مبادله شده و ضریب عملکرد مورد بررسی قرار گرفتند. از نتایج قابل توجه در این تحقیق این است که در حالت سرمایش به‌دلیل بروز پدیده تقطیر در داخل لوله ها امکان استفاده از سیکل بسته وجود ندارد. همچنین اثر مساحت و درصد پوشش گیاهی بر عملکرد سامانه
معنی دار بود. به‌طوری‌که بیشترین میانگین اختلاف دمایی بین دمای گلخانه شاهد و دمای گلخانه در تیمار پوشش گیاهی100 درصد و مساحت کف 9 مترمربع و برابر 6/9 درجه سانتی‌گراد و کمترین میانگین اختلاف دمایی در تیمار بدون پوشش گیاهی و مساحت کف 27 مترمربع و برابر 2/5 درجه سانتی‌گراد به دست آمد. با درنظر گرفتن میانگین انرژی حرارتی مبادله شده در هر تیمار برای حالت سرمایش با سیکل باز بهترین تیمار برای سامانه استفاده شده در این تحقیق، تیمار با مساحت کف 9 مترمربع و 100 درصد پوشش گیاهی تعیین شد.

پایداری، زیست‌اقتصاد چرخشی و تاب‌آوری محیطی

بررسی خصوصیات مکانیکی و تجزیه‌پذیری بیوپلاستیک تهیه شده از سلولز کاه و الیاف خرما

دوره 4، شماره 1، 1393، صفحه 21-29

https://doi.org/10.22067/jam.v4i1.33161

حسام عمرانی فرد، احمد غضنفری مقدم، محسن یوسفی انصاری

چکیده در دو دهۀ اخیر استفاده از بیوپلاستیک‌ها در صنایع مختلف به‏عنوان جایگزین پلاستیک‌های معمولی مورد توجه قرار گرفته است. از نظر کاربری، خصوصیات مکانیکی و تجزیه پذیری بیوپلاستیک‌ها از اهمیت ویژه‌ای برخوردار هستند. در این پژوهش، سلولز کاه گندم به نسبت‌های با گلیسرول مختلف مخلوط و پس قرار دادن در یک قالب با الیاف خرما تحکیم داده شدند. با قرار دادن هر قالب در دستگاه پرس هیدرولیکی و حرارت دهی همزمان، صفحات بیوپلاستیک مورد نظر تهیه شدند. آزمایش‌ها بر اساس طرح فاکتویل 3×3 انجام و تأثیر درصد وزنی سلولز در سه سطح 50%، 60% و 70% و تحکیم دهی با الیاف در سه وضعیت الیاف شبکه‌ای، رشته‌ای و بدون الیاف بر استحکام کششی و خمشی، مدول الاستیک کششی و خمشی و کرنش کششی بیوپلاستیک‌ها مورد ارزیابی قرار گرفت. تجزیه واریانس داده‌ها نشان داد که وضعیت تحکیم درصد وزنی سلولز، و اثر متقابل این دو عامل بر تمام خصوصیات مکانیکی ذکر شده معنی دار بود (05/0 = α). بیشترین استحکام کششی و خمشی مربوط به اضافه کردن 50% وزنی سلولز و در حالت تحکیم‌دهی شبکه‌ای و به‏ترتیب MPa 02/1992 و MPa 71/28 به‏دست آمد. همچنین بیشترین مدول کششی و خمشی در حالت اضافه کردن 70% وزنی سلولز و تحکیم یافته رشته‌ای (در حالت کششی MPa 4/40 و در حالت خمشی MPa 3/2 مشاهده شد. بررسی روند تجزیه پذیری بیوپلاستیک‌ها با قرار دادن نمونه‌هایی از آن‌ها در شکمبه‌ی یک گوسفند فیسوله‌گذاری نشان داد که با افزایش درصد وزنی سلولز، میزان تجزیه پذیری نمونه‌ها کاهش می‌یابد. پس از گذشت 48 ساعت بیشترین میزان تجزیه‌پذیری مربوط به نمونه‌های50% وزنی سلولز بود که به طور میانگین به مقدار 74% تجزیه شدند. روند تجزیه پذیری با استفاده از رابطه ریاضی مدل سازی شد که این مدل به‏خوبی در داده های آزمایشگاهی برازش شد (R2=0.97).

کشاورزی دیجیتال، هوشمند و دقیق

بررسی حسگرهای فراصوتی جهت تخمین هوشمند حجم درختان

دوره 5، شماره 1، 1394، صفحه 25-34

https://doi.org/10.22067/jam.v5i1.24956

محمد اسکندری، عادل حسین پور

چکیده طیف وسیعی از فعالیت های مهم کشاورزی از جمله تیمار آفت کش ها، آبیاری، کود و هرس درختان تا حد زیادی به خواص هندسی تاج پوشش درختان بستگی دارد. تحقیقات زیادی در زمینه استفاده از حسگرهای فراصوتی جهت تخمین حجم تاج پوشش درختان انجام شده است. این تحقیق به بررسی استفاده از روش های نرم افزاری از جمله شبکه های عصبی مصنوعی به‌منظور بهبود خطای تخمین حجم تاج پوشش درختان به‌کمک حسگرهای فراصوتی می پردازد. برای این منظور یک سیستم آزمایشگاهی مخصوصی طراحی و ساخته شد. این سیستم دارای سه عدد حسگر فراصوتی است که به‌صورت عمودی با فاصله های 60 سانتی متری بر روی یک دکل چوبی نصب شده است. با حرکت دکل چوبی حسگرهای فراصوتی ضخامت نقاط مختلف تاج پوشش درخت را با نرخ نمونه برداری 4 هرتز اندازه گیری می کنند. آزمایش ها در سه سطح سرعت 35، 45 و 55 سانتی متر بر ثانیه در سه تکرار و در چهار وضعیت در زوایای 90 درجه برای 5 نمونه درخت فیکوس بنجامین انجام شد. پس از عبور کامل حسگرهای فراصوتی از مقابل تاج پوشش درخت مشخصاتی همچون قطر، میانگین عرض و ارتفاع تاج پوشش درخت در سه ارتفاع متناظر با حسگرهای فراصوتی به‌عنوان ورودی شبکه‌های عصبی و حجم دستی تاج پوشش به‌عنوان خروجی شبکه های عصبی در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد که مدل شبکه عصبی بهینه برای تخمین دارای ساختار 1-7-16-13 می باشد. میزان RMSE شبکه عصبی انتخاب شده 039278/0 مترمکعب می باشد.

سامانه‌های انسان‌محور و ایمنی

بررسی ارگونومیکی مکانیزم‌های ترمز و گاز تراکتورهای MF285 و MF399 به روش الکترومیوگرافی

دوره 6، شماره 1، 1395، صفحه 25-34

https://doi.org/10.22067/jam.v6i1.37939

امین نیکخواه، باقر عمادی، مهدی خجسته پور، سید رضا عطارزاده حسینی

چکیده توجه به وضعیت ارگونومیکی کاربران ماشین‌های کشاورزی یکی از اهداف مکانیزاسیون کشاورزی می‌باشد. از ‌این‌‌رو، این پژوهش با به‌کارگیری روشی جدید به بررسی وضعیت ارگونومیک مکانیزم‌های ترمز و گاز تراکتورهای MF285 و MF399 پرداخت، بدین‌ترتیب که فعالیت الکتریکی عضلات دوقلوی داخلی، دوقلوی خارجی، پهن داخلی، پهن خارجی، کوادراتوس لومباروم و تراپزیوس فوقانی کاربران قبل، در حین و پس از استراحت بعد از فشردن پدال‌های ترمز و گاز توسط دستگاه بیوویژن ثبت شد. نتایج تجزیه و تحلیل داده‌ها نشان داد که عضلات پهن داخلی و دوقلوی داخلی با نسبت RMS بعد از 60 ثانیه فشردن پدال نسبت به قبل آن به‌ترتیب با 2/47 و 1/97 بیش‌ترین فعالیت الکتریکی را در حین استفاده از مکانیزم ترمز تراکتور MF285 داشتند. عضلات دوقلوی داخلی و دوقلوی خارجی کاربران نیز بیش‌ترین تنش را در هنگام فشردن پدال ترمز تراکتور MF399 داشتند. به‌طور کلی، عضلات پهن داخلی و تراپزیوس فوقانی در حین استفاده از ترمز تراکتور MF285 تحت تنش بیش‌تری نسبت به تراکتور MF399 قرار گرفتند، در حالی‌که عضلات دوقلوی داخلی، دوقلوی خارجی، پهن خارجی و کوادراتوس لومباروم طی به‌کارگیری مکانیزم ترمز تراکتور MF285 تحت تنش کم‌تری نسبت به تراکتور دیگر قرار گرفتند. عضلات کوادراتوس لومباروم و دوقلوی داخلی کاربران در حین فشردن پدال گاز تراکتور MF285 به‌ترتیب بیش‌ترین نسبت فعالیت الکتریکی را داشتند. درحالی‌که کاربران تراکتور MF399 بیش‌ترین تنش را در حین استفاده از پدال گاز بر روی عضلات پهن داخلی و دوقلوی خارجی متحمل می‌شوند. به‌طور کلی، نسبت فعالیت الکتریکی تمام عضلات به‌جز عضله پهن خارجی در حین استفاده از پدال گاز تراکتور MF285 بیش‌تر از تراکتور MF399 بود و کاربران این تراکتور در حین استفاده از مکانیزم گاز این تراکتور در شرایط نامطلوب‌تری قرار داشتند.

مهندسی سازه و مواد برای سامانه‌های کشاورزی

آزمون و ارزیابی یک نوع خاک همزن دوار با تیغه های مثلثی لبه مضرسی

دوره 7، شماره 1، 1396، صفحه 26-36

https://doi.org/10.22067/jam.v7i1.49810

حسین غلامی، داود کلانتری، مجید رجبی وندچالی

چکیده اخیراً ‌‌استفاده از روتوتیلرها در باغات و مزارع کوچک به‌ویژه در مناطق شمالی کشور گسترش پیدا کرده است که به دلیل استفاده از تیغه های L شکل دارای مشکلات فراوانی هستند. از این رو در کار تحقیقاتی حاضر به طراحی، ساخت و آزمون یک خاک همزن با تیغه های مثلثی لبه مضرسی مناسب برای باغ ها و مزارع کوچک پرداخته شد. آزمایش در یکی از باغ های مرکبات شهرستان ساری به‌صورت کرت های یک بار خرد شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار اجرا شد. رطوبت خاک بر مبنای وزن خشک به‌عنوان عامل اصلی در دو سطح بالا و پایین (9/21-5/13 و 3/30-9/21 درصد) و سرعت دورانی محور تیغه ها به‌عنوان عامل فرعی در سه سطح (170-140، 200-170 و230- 200 دور بر دقیقه) انتخاب گردید. پارامترهای اندازه گیری شده شامل قطر متوسط وزنی خاکدانه‌ها، جرم مخصوص ظاهری خاک، درصد خرد شدن خاک، مصرف ویژه سوخت و بازده ماشین بودند. نتایج به‌دست آمده نشان داد که اثر رطوبت خاک و سرعت دورانی تیغه ها بر قطر متوسط وزنی خاکدانه ها، درصد خرد شدن خاک، مصرف ویژه سوخت در سطح احتمال یک درصد معنی دار بود. برای دستیابی به دانه بندی ریز، سرعت دورانی 230-200 دور بر دقیقه و رطوبت خاک 3/30-9/21 درصد و برای به‌دست آوردن دانه بندی درشت خاک، سرعت دورانی 170-140 دور بر دقیقه و رطوبت خاک 9/21-5/13 درصد توصیه می گردد. با کاهش سرعت دورانی از دور زیاد به دور متوسط، به مقدار 71/16 لیتر بر هکتار در مصرف سوخت صرفه جویی گردید.

مهندسی زیستی و سامانه‌های زیستی

بررسی برخی از عوامل کاری مؤثر بر پوشش‌دهی بذر در پوشش‌دهنده‌ی دوار

دوره 8، شماره 1، 1397، صفحه 31-41

https://doi.org/10.22067/jam.v8i1.58334

فردین رنجبر، محمد حسین کیان مهر

چکیده ایجاد پوششی از مواد مختلف در اطراف بذر یکی از اقداماتی است که امروزه برای ارتقاء کیفیت بذر مورد استفاده قرار می‌گیرد. اصلاح شکل و اندازه بذرها برای کاشت دقیق، فراهم کردن مواد مغذی ماکرو و میکرو از بدو جوانه‌زنی بذر و مبازره با آفات و بیماری‌ها، اهدافی هستند که همگی به‌وسیله ایجاد پوششی در اطراف بذر با مواد مناسب تحقق می‌یابد. متداول‌ترین روش ایجاد پوشش در اطراف بذر، استفاده از پوشش‌دهنده دوار است. هدف این تحقیق بررسی فناوری ایجاد پوشش و تعیین پارامترهای مؤثر بر کیفیت آن، است. این تحقیق بر اساس آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه فاکتور و سه تکرار اجرا شد. فاکتورها عبارتند از 1- فاصله عمودی نصب افشانک از بستر بذر در دو سطح 150 و 300 میلی‌متر، 2- موقعیت نصب افشانک در دو سطح "نصب در فاصله یک چهارم قطر بالاتر از مرکز استوانه" و "نصب در مرکز استوانه" و 3- نسبت اختلاط چسب پلی‌وینیل پیرولیدون در سه سطح 50، 75 و 100 گرم در یک کیلوگرم کائولن. نتایج نشان داد که اثر فاصله افشانک از بستر دانه‌ها بر هر سه صفت اندازه‌گیری شده در سطح احتمال 1% معنی‌دار بود و با افزایش فاصله از 150 میلی‌متر به 300 میلی‌متر، استحکام فیزیکی پوسته از 22/8 به 21/4 نیوتن و درصد خطا از 4/1 به 2/1 درصد کاهش و جوانه‌زنی از 71/3 به 73/4 درصد افزایش یافت. اثر میزان مصرف چسب بر هر سه صفت اندازه‌گیری شده در سطح 1% معنی‌دار بود و افزایش مصرف چسب، از 5 درصد وزنی تا نهایتاً 10 درصد وزنی، استحکام فیزیکی پوسته را از 13/9 به 29/1 نیوتن و درصدخطای پلت را از 2/1، به 4/2 درصد افزایش و جوانه‌زنی را از 90/4، به 53/2 درصد کاهش داد.

مهندسی پس‌ از برداشت، و فرآوری محصولات کشاورزی

بررسی پخش ریزدانه‌ها درون سیلو در شرایط مختلف پرکردن

دوره 9، شماره 1، 1398، صفحه 31-48

https://doi.org/10.22067/jam.v9i1.69749

آرش نورمحمدی مقدمی، داریوش زارع، شهداد کامفیروزی، عبدالعباس جعفری، محمد امین نعمت اللهی، رضا کمالی

چکیده هنگام پر شدن سیلوها، ذرات ریزتر در زیر نقطه پر شدن تجمع می‌یابند و این باعث می‌شود که در فرآیند هوادهی که متعاقباً انجام می‌شود، انرژی بیشتری برای راندن هوا در مناطق با تراکم بالای ریزدانه‌ها صرف گردد. در این پژوهش، توزیع دانه‌های شکسته ذرت و مواد خارجی (BCFM)  در سطوح مختلف پارامترهای تأثیرگذاری چون، محتوای اولیه ریزی دانه‌ها (initial BCFM) در سه سطح 5، 5/7 و 10 درصد، دبی ورودی محصول در سه سطح 5/0، 1 و 5/1 لیتر بر ثانیه و قطر لوله پرکننده در سه سطح 84، 105 و 120 میلی‌متر مورد بررسی قرار گرفت. نمونه‌گیری با استفاده از یک رویکرد جدید، در راستای شعاعی و عمودی در یک سیلوی آزمایشی انجام پذیرفت. نتایج نشان داد که با افزایش فاصله از مرکز سیلو مقدار ریزدانه‌ها کاهش می‌یابد و همچنین با افزایش محتوای اولیه ریزدانه‌ها، افزایش دبی ورودی محصول و افزایش قطر لوله پرکننده، پخش ریزدانه‌ها یکنواخت‌تر می‌گردد. اما با افزایش ارتفاع سطح محصول در داخل سیلو، پخش یکنواخت ریزدانه‌ها کاهش می‌یابد. همچنین یک مدل غیرخطی برای پیش‌بینی مقدار BCFM در راستای شعاعی و عمودی ارائه و بر اساس شاخص‌های آماری از قبیل R2، χ2، RMSE  وMRDM  ارزیابی گردید که به‌ترتیب مقادیر 94/0، 14/1، 06/1، 39/11 برای شاخص‌های آماری مذکور به‌دست آمد و مشخص شد که مدل ارائه شده با داده‌های تجربی همخوانی دارد.

مهندسی پس‌ از برداشت، و فرآوری محصولات کشاورزی

بررسی عملکرد یک خشک کن خورشیدی مجهز به سامانه گردش هوای بسته و محفظه جاذب رطوبت

دوره 3، شماره 2، 1392، صفحه 92-103

https://doi.org/10.22067/jam.v3i2.25164

محمدحسین آق خانی، محمد حسین عباسپورفرد، محمدرضا بیاتی، حمید مرتضی پور، سید ایمان ساعدی، علی مقیمی

چکیده همواره در فرآیند خشک کردن، انرژی بسیار زیادی مصرف می‌شود. برای صرفه جویی در مصرف انرژی، استفاده مستقل و یا ترکیبی از انرژی خورشیدی از روش های معمول در خشک کردن محصولات کشاورزی می باشد. در تحقیق حاضر، عملکرد یک خشک کن خورشیدی با جریان هوای اجباری، مجهز به سامانه ی گردش هوای بسته، که مناسب خشک کردن محصولات با ارزش در حجم کم از قبیل گیاهان دارویی و زعفران است؛ بررسی شد. خشک کن مورد ارزیابی شامل جمع کننده ی خورشیدی، محفظه ی محصول، محفظه ی مواد جاذب رطوبت سیلیکاژل، دمنده، کانال های عبور هوا و سامانه ی اندازه گیری و کنترل بود. به منظور بررسی عملکرد دستگاه از گیاه نعناع استفاده شد و نرخ خشک شدن و میزان انرژی مصرفی در سه سطح فاکتور دما (40، 45 و 50 درجه سیلسیوس) و در دو حالت سامانه ی گردش هوای باز و بسته اندازه گیری و مقایسه شد. نتایج تحقیق نشان داد که سامانه گردش هوای بسته تأثیر بسیار معنی داری بر انرژی مصرفی و بازده خشک کن دارد. افزایش دمای هوای خشک کننده در سامانه ی هوای باز، باعث کاهش زمان و بازده خشک شدن و افزایش انرژی مصرفی شد. در حالی که در سامانه ی گردش هوای بسته، با افزایش دما؛ انرژی مصرفی کاهش، بازده خشک کن و سرعت خشک شدن افزایش یافت. بیشترین بازده خشک کن مربوط به تیمار دمای 50 درجه سیلسیوس و سامانه ی گردش هوای بسته بود. در نهایت متوسط بازده ی جمع کننده ی خورشیدی و بیشترین بازده خشک کن به ترتیب 34/0 و 41/0 به دست آمدند.

مهندسی سامانه‌های دامی و دامپروری

توسعه شبیه‌ساز رایانه‌ای به‌منظور مدیریت بهتر شرایط تهویه‌ای مرغداری و بهینه‌سازی تولید

دوره 12، شماره 2، تابستان 1401، صفحه 131-146

https://doi.org/10.22067/jam.v12i2.81420

حامد فرزانپور، سیدصادق سیدلو هریس، حبیبه نعلبندی

چکیده تهویه یک متغیر کلیدی برای بهینه‌سازی شرایط محیط داخلی مرغداری است که با کنترل عواملی مانند درجه حرارت، سرعت هوا و غلظت گازهای موجود، می‌تواند از تلفات طیور جلوگیری کند. در حال حاضر دستورالعمل‌های دقیقی در راستای طراحی و ساخت سالن‌های مرغداری و سیستم‌های تهویه با هدف کنترل دقیق شرایط محیطی توسعه نیافته است. در این تحقیق در یک مرغداری طولی و با تهویه مکانیکی فشار منفی، توزیع دما و الگوهای جریان هوا با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی شبیه‌سازی شد و با استفاده از شبیه‌ساز توسعه‌یافته راهکارهایی برای بهبود سیستم تهویه ارایه شد. در توسعه شبیه‌ساز مذکور همه شرایط مرزی از طریق اندازه‌گیری‌های تجربی در طول یک دوره 24 ساعته به‌دست آمد. اعتبارسنجی نتایج شبیه‌ساز، در 13 نقطه آزمون شد و مشخصه‌های آماری بیان‌کننده دقت پیش‌بینی مانند RMSE، بین دمای اندازه‌گیری شده و پیش‌بینی شده در محدوده 0.405 تا 1.29 قرار داشت و شبیه‌ساز قادر بود تغییرات دمای نقاط مختلف سالن مرغداری را با دقت 0.6 درجه پیش‌بینی نماید. نتایج شبیه‌ساز نشان داد که در مرغداری مورد مطالعه پروفیل دما در سطح استقرار طیور، حدود 18 درجه در نقاط مختلف سالن تفاوت دمایی وجود دارد و سرعت هوا در نواحی مرکزی سالن بیش از یک متر بر ثانیه می‌باشد. بنابراین در مرحله بعدی از شبیه‌ساز توسعه‌یافته برای بهبود تهویه سالن مرغداری مذکور استفاده و تغییراتی در محل استقرار ورودی‌های هوا و سرعت هوای اعمال و در نهایت با اصلاحات انجام شده توزیع دما در مرغداری نسبت به حالت اولیه یکنواخت‌تر شد و دمای هوا در محدوده 291 تا 297 کلوین (معادل 18 تا 24 درجه سانتی‌گراد) و در حد مطلوب قرار گرفت. هم‌چنین پس از اصلاحات انجام شده، سرعت هوا در اغلب نقاط سالن در محدوده‌ی 0.23 تا 0.46 متر بر ثانیه قرار داشت که در محدوده توصیه شده می‌باشد. بنابراین برای طراحی و ساخت مرغداری‌ها و نصب سیستم‌های تهویه، شبیه‌ساز توسعه داده شده دارای عملکرد و دقت خوبی است.

مهندسی سازه و مواد برای سامانه‌های کشاورزی

تحلیل حرارتی و مکانیکی کوره دوار رآکتور تولید کربن فعال

دوره 13، شماره 2، تابستان 1402، صفحه 135-146

https://doi.org/10.22067/jam.2021.71896.1055

سجاد نادری پاریزی، رضا علیمردانی، منصوره سلیمانی، حسین موسی زاده

چکیده کربن فعال یک جاذب با ظرفیت جذب بالا بوده و در فرآیندهای جداسازی مختلف در فازهای مایع و گاز کاربرد دارد. فرآیند اصلی تولید کربن فعال، شامل پیرولیز ماده خام اولیه است و کربن تولیدشده در کوره فعال‏سازی، فعال می‌شود. باتوجه به اهمیت مرحله فعال‏سازی در خواص کربن فعال تولیدی، در این مقاله تحلیل حرارتی و مکانیکی کوره بخش فعال‌ساز مورد توجه قرار گرفت. مدل اولیه با نرم‌افزار CATIA V5 R27 طراحی و با نرم‌افزار ANSYS R20 تحلیل حرارتی و مکانیکی شد. تغییر طول‌های ناشی از حرارت کوره دوار و همچنین تلفات گرمایی و نحوه گردش جریان گرمایی در داخل کوره بررسی شد. به همین منظور ابتدا تحلیل حرارتی و سیالاتی کوره انجام، سپس نتایج با یک تحلیل مکانیکی ادغام گردید. کوره همراه با واحد گرمایش مرکزی و دامنه اطراف کوره در محیط ANSYS CFX مدل‌سازی شد. نتایج نشان داد که دمای دیواره داخلی حدود 600 درجه سانتی‌گراد است. با توجه به میزان دمای داخلی بدنه و با مهار کردن یک سمت کوره که در مدل واقعی توسط واشر جانبی اعمال می‌شود، میزان تغییر طول کوره در راستای محور افقی، معادل mm 11.75 محاسبه شد. سپس آزمون تجربی روی مدل واقعی انجام گرفت و نتایج حاصل از تحلیل آماری نشان‌دهنده عدم وجود اختلاف معنی‌دار بین نتایج مدل‌سازی و تجربی می‌باشد. در نهایت برای مهار آن از غلتک و تکیه‌گاه‌های مناسب، ورق‌های سایشی همراه با صفحات فشاری و برای مهار تلفات گرمایی از عایق سرامیکی 5 سانتی‌متری استفاده گردید.

ماشین‌های کشاورزی و غیر جاده‌ای

ارزیابی عمکلرد پهپاد‌سمپاش در کنترل شته کلزا

دوره 14، شماره 2، تابستان 1403، صفحه 135-146

https://doi.org/10.22067/jam.2022.79329.1129

نیکروز باقری، محمود صفری، عزیز شیخی گرجان

چکیده در پژوهش حاضر پهپادسمپاش به‌عنوان یک روش نوین سمپاشی برای کنترل جمعیت آفت شتۀ کلزا ارزیابی و نتایج آن با سمپاش توربولاینر مقایسه شد. آزمون در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار اجرا شد. آزمون‌ها در زمان آلودگی حداقل 20درصد از بوته‌ها اجرا شد. پارامترهای اندازه‌گیری‌شده شامل مقدار ضریب کیفیت پاشش، ظرفیت مزرعه‌ای تئوری و مؤثر، بازدۀ مزرعه‌ای، انرژی مصرفی و کارایی (اثربخشی) سمپاشی بودند. براساس نتایج برای پهپادسمپاش و سمپاش توربولاینر، به‌ترتیب میانگین مقدار محلول سم مصرفی برابر با 11.1 و 187.6 لیتر در هکتار، ضریب کیفیت پاشش 1.15 و 1.21، بازدۀ مزرعه‌ای 51.4 و 32.3درصد و انرژی مصرفی 3.4 و 100.5 کیلووات-ساعت به‌دست آمد. براساس نتایج تجزیۀ واریانس در سه، هفت و 14 روز پس از سمپاشی، بین تیمار شاهد و تیمارهای پهپادسمپاش و سمپاش توربولاینر از نظر تعداد شته اختلاف معنی‌دار بود؛ به‌طوری‌که تعداد شته در کرت‌های سمپاشی‌شده با هر دو نوع سمپاش در سه بار نمونه‌برداری پس از سمپاشی کمتر از 100شته در ساقه بود. اما در تیمار شاهد تعداد شته در ساقه 700-250 بود. مقایسۀ میانگین کارایی پهپادسمپاش و سمپاش‌ توربولاینر با آزمون t نشان داد که هر دو سمپاش نتایج قابل‌قبولی در کنترل جمعیت شتۀ کلزا داشتند. در سه و هفت روز پس از سمپاشی، سمپاش توربولاینر کارایی بیشتری نسبت به پهپادسمپاش داشت. اما در 14 روز بعد از سمپاشی، کارایی پهپادسمپاش و سمپاش توربولاینر به‌ترتیب 92.7 و 85.2درصد بود. استفاده از پهپادسمپاش با توجه به کاهش مقدار محلول مصرفی و انرژی مصرفی و افزایش بازدۀ مزرعه‌ای، کیفیت پاشش و کارایی سمپاشی برای کنترل جمعیت شتۀ کلزا توصیه می‌شود.

سامانه‌های تولیدی در محیط های کنترل‌شده

مکان‌یابی و ایجاد نقشه هم‌زمان در محیط گلخانه با استفاده از بینایی استریو

دوره 10، شماره 2، 1399، صفحه 141-153

https://doi.org/10.22067/jam.v10i2.78256

زهرا خسروبیگی، شاهین رفیعی، سید سعید محتسبی، امین نصیری

چکیده مکان‌یابی و ایجاد نقشه هم‌زمان (SLAM) گامی ضروری در خودکار نمودن عملیات‌های کشاورزی و در نتیجه اعمال کشاورزی دقیق می‌باشد. در این تحقیق با استفاده از یک دوربین استریو به مکان‌یابی و ایجاد نقشه هم‌زمان در محیط گلخانه با استفاده از چارچوب راس پرداخته شد. قبل از تهیه تصاویر استریو از محیط گلخانه دوربین کالیبره شده و مسیر حرکت دوربین در گلخانه طراحی و اعمال شد. مسیر طراحی شده دارای طول 7/32 متر و تعداد تصاویر گرفته شده در این مسیر 150 جفت تصویر استریو بود. جهت ارزیابی الگوریتم طراحی شده، میزان خطای مکان‌های تخمین زده شده به‌وسیله الگوریتم با مکان‌های واقعی دوربین استریو با استفاده از فاصله اقلیدسی محاسبه شد. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که الگوریتم معرفی شده دارای میانگین خطای مکان‌یابی 0679412/0 متر، انحراف معیار 0456431/0 متر و ریشه میانگین مربع خطای 0075569/0 متر برای مسافت 7/32 متری پیموده شده توسط دوربین استریو می‌باشد.

سامانه‌های انسان‌محور و ایمنی

تحلیل بسامدی طیف باند یک سوم اکتاو تراز فشار صدا در کمباین‏ غلات

دوره 4، شماره 2، 1393، صفحه 154-165

https://doi.org/10.22067/jam.v4i2.34815

علی ملکی، مجید لشگری

چکیده محیط کار رانندگان کمباین‏ باید دارای شرایطی باشد تا عواملی چون صدا کمترین تأثیر را بر آنان داشته باشد به گونه‏ای که بتوانند از عهده وظایف عدیده در هدایت و کنترل کمباین برآیند. در این تحقیق، تعدادی از عوامل مؤثر بر صدای تولید شده در دو نوع کمباین جاندیر 1055 و سمپو 3065 مورد ارزیابی قرار گرفته‏اند. فاکتورهای مورد مطالعه شامل دورموتور، نسبت‌های مختلف دنده، وضعیت عملیات و فاصله میکروفن بودند. نتایج حاصل از این بررسی نشان داد که تراز فشار صدا با توجه به افزایش بسامد، روند کاهشی داشته و در بسامد 4000 هرتز به‏ترتیب برای کمباین‏های جاندیر و سمپو به میزان 87/96 و 84/73 دسی‏بل می‏باشد که این تفاوت در سطح احتمال 1% معنی‏دار شده است. هم چنین نتایج نشان می‏دهد که بیشینه تراز فشار صدای کمباین‏های جاندیر و سمپو به ترتیب برابر116 دسی‏بل در بسامد 250 هرتز و 111/1 دسی‏بل در بسامد 40 هرتز می‏باشد که هر دو در موقعیت گوش کاربر و در حالتی که کمباین‏ها فاقد کابین باشند به‏ دست آمده‏ اند.