با همکاری انجمن مهندسان مکانیک ایران
نوع مقاله: مقاله پژوهشی
کشاورزی دیجیتال، هوشمند و دقیق

شبیه‌سازی و ارزیابی حرکت قایق ربات خودران

دوره 11، شماره 2، 1400، صفحه 161-171

https://doi.org/10.22067/jam.v11i2.78325

حمید عبدالملکی، علی جعفری، حسین موسی زاده، علی حاجی احمد

چکیده با توجه به نیاز بیشتر جمعیت رو به افزایش جهان به مواد غذایی، محققان به دنبال افزایش تولید کمی و کیفی محصولات با گرایش به سمت پایش برخط، کنترل هوشمند تجهیزات و بررسی کیفیت محصولات کشاورزی به‌خصوص در زمینه پرورش آبزیان هستند. در این پژوهش شبیه‌سازی یک قایق خودران مدل انجام شده است تا کنترل این نوع از شناورها را در محیط‌های مختلفی مانند اسکله‌ها، سد‌ها، بنادر، رودخانه‌ها، زیست‌بوم‌های آبی و مزارع پرورش آبزی انجام داده و امکان بررسی و پایش وضعیت زیست‌محیطی، عمق آب و شاخصه‌های مورد نیاز دیگر را فراهم آورد. موقعیت و زاویه حرکت قایق با استفاده از داده‌های GPS و IMU تعیین شده است. مدل سیالاتی و نیرویی قایق به کمک ضرایب هیدرودینامیکی و آئرودینامیکی ارائه و در محیط متلب به کمک رانگ کوتای کلاسیک (RK4) شبیه‌سازی شده است. برای ارزیابی عملکرد قایق ربات خودران، یک مسیر مستطیل شکل با طول 20 متر در عرض 15 متر در یک استخر انتخاب شد و 4 گوشه این مستطیل به‌عنوان نقطه مسیر به سامانه ناوبری معرفی گردید. بیشینه خطای موقعیت مکانی عرضی و طولی قایق ربات خودران به‌ترتیب cm 135 و cm 149 محاسبه شد. همچنین در آزمون کنترلر PID سرعت پیشروی با سرعت تنظیمی cm s-1 40 میانگین و انحراف معیار به‌ترتیب cm s-1 40 و  cm s-12 به‌دست آمد. مسیر حرکت قایق تقریباً بر روی مسیر شبیه‌سازی شده قرار داشت و نتایج به‌دست آمده از دقت خوب این مدل حکایت دارد.

مهندسی سامانه‌های دامی و دامپروری

پایش سلامت دام با مدل‌سازی رفتار نشخوار بر اساس اطلاعات مبتنی بر شتاب‌سنج

دوره 15، شماره 2، تابستان 1404، صفحه 179-192

https://doi.org/10.22067/jam.2024.86082.1216

الناز واحدی تکمه داش، حسین نوید، حمیدرضا قاسم زاده، هادی کریمی، مهسا جوانی هلان

چکیده تعاملات رفتاری حیوان با محیط باید به‌طور مداوم نظارت گردد تا مدیریت دقیق با موفقیت اجرا شوند. نشخوار نوعی رفتار دام است که از آن به‌عنوان شاخص سلامت و آسایش دام استفاده می‌شود. کاهش نشخوار دام نشانگر تغییراتی در بدن حیوان است. پایش فرآیند نشخوار کمک می‌‌کند تا بیماری‌هایی مثل کتوز، ورم پستان و غیره را پیش از بروز علائم تشخیص داده و سامانه‌های مدیریت دقیق، امکان نظارت و مدیریت هر دام را به‌صورت مجزا فراهم می‌کنند. با این روش می‌توان نشخوار گاو را پیوسته اندازه‌گیری کرده و از بروز مشکل مطلع شد. مولفه اصلی این سامانه‌ها، مدل‌های تحلیلی هستند که به‌طور خودکار داده‌های حسگر را به دسته‌های مختلف رفتاری تبدیل می‌کنند. هدف از این مطالعه، تفکیک رفتار نشخوار گاو با استفاده از تحلیل داده‌های به‌دست‌آمده از حسگر طراحی‌شده در آزمایشگاه کشاورزی دقیق دانشگاه تبریز و بررسی اثر موقعیت‌های مختلف نصب بود. الگوریتم رگرسیون لجستیک برای آموزش و توسعه مدل طبقه‌بند در نظر گرفته شد. پس از ارزیابی فاکتورهای مختلف و مدل‌سازی مربوطه، نهایتا 4 فاکتور بهینه از آرایه‌های 50تایی انتخاب شدند. ارزیابی مدل طبقه‌بند نهایی با به‌کارگیری شاخص‌های حساسیت، صحت و F-Score به‌ترتیب مقادیر 0.88، 0.94 و 0.91 را نتیجه داد که نشان از دقت بالای مدل بود. پس از تعیین مدل نهایی، ارزیابی میدانی سامانه با اعمال مدل در حسگر طی سه روز انجام شد. نتایج حاصل از آزمون نهایی مدل در مقایسه با مشاهدات بصری نشان از توانایی تشخیص 89.47% و سازگاری بالای برآورد سامانه با مشاهدات میدانی بود.

ماشین‌های کشاورزی و غیر جاده‌ای

ساخت و ارزیابی سامانه کودکاری نرخ متغیر

دوره 5، شماره 2، 1394، صفحه 251-260

https://doi.org/10.22067/jam.v5i2.28461

عاطفه دمیرچی، محمدحسین آق خانی، مهدی خجسته پور، جلال برادران مطیع

چکیده مسائل اقتصادی و زیست‌محیطی در کنار مسائل فنی، تولیدکنندگان محصولات کشاورزی را وادار کرده است روش‌های جدید را در مدیریت تولید محصولات کشاورزی به‌کار گیرند. در روش‌های متداول تولید محصولات کود شیمیایی به‌طور یکنواخت در سطح مزرعه توزیع می‌گردد. این در حالی است که نیاز خاک در سطح مزرعه یکنواخت نیست. هدف از این تحقیق کوددهی با استفاده از فناوری نرخ متغیر و متناسب با نیاز خاک می‌باشد. اجزا اصلی سامانه کودکاری نرخ متغیر در این تحقیق عبارتند از: دستگاه کودکار مجهز شده با موزع خودکار، تجهیزات تعیین سرعت پیشروی دستگاه و تجهیزات الکترونیکی برای تنظیم و کنترل سامانه. نتایج ارزیابی دستگاه نشان داد که نصب سامانه کودکاری ساخته شده موجب صرفه‌جویی 83/68 درصدی نسبت به روش متداول توزیع یکنواخت صرفه‌جویی گردید. از آنجایی‌که در ایران کودکاری بدون در نظر گرفتن تغییرات در مزرعه صورت می‌گیرد، به‌کارگیری این سامانه می‌تواند تحول بنیادینی در کاهش مصرف کود ایجاد نماید.

سامانه‌های انسان‌محور و ایمنی

تأثیر نوع عملیات و دور موتور بر ارتعاشات ارّه موتوری

دوره 8، شماره 2، 1397، صفحه 263-277

https://doi.org/10.22067/jam.v8i2.60794

مسعود فیضی، علی جعفری، حجت احمدی

چکیده با توجه به کاربرد گسترده ارّه موتوری و اهمیت بالای مطالعه عوامل مؤثر بر ارتعاشات آن، به بررسی تأثیر نوع چوب و دور موتور بر ارتعاشات یک نوع ارّه موتوری پرداخته شد. مطالعه بر روی سه نوع چوب راش، ممرز و توسکا، منتخب از جنگل‌های شمال ایران، صورت گرفت. برخلاف مطالعات قبلی یک حالت بدون برش نیز به‌عنوان تیمار شاهد به آزمایش‌ها اضافه گردید. همچنین ارتعاشات در سه دور مختلف حین برش چوب اندازه‌گیری شد. سپس، سیگنال‌های ارتعاشی مطابق با استانداردهای بین‌المللی تجزیه و تحلیل شدند. نتایج نشان داد که هر چند نوع عملیات بر میزان شتاب ارتعاش وزن‌دار شده فرکانسی تأثیر معنی‌داری نداشته است، امّا برش چوب سبب افزایش میزان شتاب ارتعاش وزن‌دار نشده در فرکانس‌های پایین و کاهش آن در فرکانس‌های بالا شده است. همچنین تأثیر دور موتور و جهت بر میزان شتاب ارتعاش وزن‌دار شده فرکانسی، در سطح 1% معنی‌دار بود. افزایش دور موتور، سبب افزایش در میزان شتاب ارتعاش وزن‌دار شده فرکانسی گردید.

کشاورزی دیجیتال، هوشمند و دقیق

طراحی و توسعه سامانه بینایی ماشین به‌منظور پیش‌بینی محتوای کلروفیل و کارتنوئید برگ گیاهان

دوره 9، شماره 2، 1398، صفحه 279-293

https://doi.org/10.22067/jam.v9i2.71716

حدیث بی آبی، سامان آبدانان مهدی زاده، مریم نداف زاده، محمدرضا صالحی سلمی

چکیده در زمینه‌ی کشاورزی، نظارت منظم و دوره‌ای جهت کنترل سلامت و کیفیت گیاهان امری ضروری است. اندازه‌گیری مقدار کلروفیل و کارتنوئید برگ به‌عنوان یکی از شاخص‌های سلامت محصول محسوب می‌شود. در این پژوهش مجموعه‌هایی از تصاویر برگ‌های 6 گیاه مختلف (ختمی، لگنوم، برگ بیدی، انجیر معابد، رز و کنار) با هدف پیش‌بینی کلروفیل و کارتنوئید در فضاهای رنگی پیشنهادشده (RGB،Lab ،HSV  و I1I2I3) مورد بررسی قرار گرفتند. هر فضای رنگی شرایط مختلفی از احتمال توزیع یک گروه رنگ را ارائه می‌دهد، بدین ترتیب پس از بررسی فضاهای رنگی با توجه به نتایج آنالیز آماری در سطح احتمال 5%، مناسب‌ترین پارامترهای رنگی (R، a و c) جهت آموزش الگوریتم درخت تصمیم‌گیری انتخاب گردید. بر اساس نتایج به‌دست‌آمده، نشان داده شد که بین روش پردازش تصویر و مقادیر اندازه‌گیری شده توسط دستگاه طیف‌سنج همبستگی بالای 92/0 برای کلروفیل و 85/0 برای کارتنوئید وجود دارد. همچنین شایان ذکر است که استفاده از روش پیشنهادی این تحقیق می‌تواند هم از لحاظ اقتصادی (هزینه‌های مربوط به نیروی انسانی و تهیه دستگاه اسپد) و هم از نظر صرفه‌جویی در زمان بسیار مقرون به‌صرفه باشد.

مهندسی سازه و مواد برای سامانه‌های کشاورزی

ارزیابی تجربی انتقال حرارت رادیاتور تراکتور MF 285 با استفاده از نانو سیال AL2O3+water

دوره 12، شماره 3، پاییز 1401، صفحه 281-299

https://doi.org/10.22067/jam.2020.58870.0

بهمن رحمتی نژاد، مهدی عباسقلی پور، بهزاد محمدی الستی

چکیده در این تحقیق به‌منظور بررسی عملکرد حرارتی رادیاتور تراکتور MF 285 با استفاده از نانو سیال، مدل آزمایشگاهی طراحی و ساخته شد. در این مدل آزمایشگاهی آب و اتیلن گلیکول به‌عنوان سیال‌های پایه با نانوذرات AL2O3 ترکیب و مورد استفاده قرار گرفتند. از نانوذرات 20 nm با درصدهای حجمی 1 الی 4 درصد استفاده شد. دمای سیال ورودی به رادیاتور حداکثر 85 درجه سانتی‌گراد و سرعت جریان سیال خنک‌کننده  3.18 تا  15.08 لیتر در دقیقه و سرعت جریان هوا از  3.2 تا  6.4 متر در ثانیه متغیر بود. نتایج نشان داد افزایش سرعت جریان مایع خنک‌کننده و سرعت جریان هوا می‌تواند عملکرد انتقال حرارت را بهبود دهد همچنین افزایش کسر حجمی نانوذرات در سیال پایه موجب افزایش نرخ انتقال حرارت و کاهش دمای خروجی می‌گردد. بنابراین با افزایش دور الکتروموتور از Hz 20 به Hz 40 ضریب انتقال حرارت آب خالص به‌طور متوسط 26% و نانو سیال 29% افزایش را نشان می‌دهد. با افزودن 4 درصد حجمی نانوذرات به سیال پایه می‌توان نرخ انتقال حرارت را به‌طور متوسط 37% و ضریب انتقال حرارت جابه‌جایی را 28% نسبت به سیال پایه افزایش داد.

مهندسی سامانه‌های دامی و دامپروری

امکان‌سنجی فنی و اقتصادی استفاده از انرژی خورشیدی به‌منظور تامین بار حرارتی یک سالن مرغداری

دوره 13، شماره 3، پاییز 1402، صفحه 285-307

https://doi.org/10.22067/jam.2022.75172.1090

منصور جلالی، احمد بناکار، بهفر فرزانه، مهدی منتظری

چکیده در این مطالعه، به طراحی یک سیستم حرارتی خورشیدی با هدف کاهش مصرف انرژی در یک مرغداری پرداخته شد. مرغداری مورد مطالعه دارای 8 متر طول، 5 متر عرض و 2.5 متر ارتفاع است. در این راستا جمع‌کننده‌های حرارتی خورشیدی مختلف مورد بررسی قرار گرفت و بهترین مساحت سطح جمع‌کننده خورشیدی برای دستیابی به بیشترین بهره از انرژی خورشیدی پیشنهاد شد. در این مطالعه جمع‌کننده خورشیدی از نوع صفحه تخت (FPC) است. علاوه بر این، برای تامین ۵۰ درصد انرژی از خورشید (و مابقی از سیستم ترکیبی) سطح مورد نیاز برای جمع‌کننده پیشنهاد می‌شود. شبیه‌سازی با استفاده از نرم‌افزار‌‌‌ TRNSYS انجام شد. نتایج نشان داد که برای دریافت بیشترین میزان انرژی خورشیدی (کسر خورشیدی حداکثر)، سطح جمع‌کننده‌ای معادل با 30 مترمربع مورد نیاز است. اما زمانی‌که دیدگاه اقتصادی مد نظر قرار گیرد، سطح جمع‌کننده‌ای معادل با 26 متر‌مربع توصیه می‌شود. علاوه بر این نتایج نشان داد که برای برقراری تعادل بین سیستم خورشیدی و سیستم کمکی، نیاز به سطح جمع‌کننده‌ای معادل 16 متر‌مربع است. با نصب 2 متر‌مربع جمع‌کننده خورشیدی، می‌توان 5.2 درصد انرژی کل را به‌وسیله خورشید تامین کرد. همچنین با افزایش کسر خورشیدی، توانایی سیستم در استحصال از انرژی خورشیدی بیشتر می‌شود.

ماشین‌های کشاورزی و غیر جاده‌ای

ساخت بذرکار تحقیقاتی و مقایسه آن با نوع وارداتی در کاشت گندم

دوره 6، شماره 2، 1395، صفحه 298-311

https://doi.org/10.22067/jam.v6i2.46653

ایرج اسکندری، ناصر سرتیپی

چکیده با کاربرد سیستم کاشت مکانیزه دقیق و قابل اعتماد در مزارع تحقیقاتی، حتی تغییرات کوچک در عملکرد ارقام مختلف زراعی به راحتی قابل مشاهده خواهد بود. در حال حاضر جهت کشت طرح های تحقیقاتی از بذرکارهای وارداتی استفاده می‏ شود. بذرکارهای تحقیقاتی وارداتی از نظر نیروی محرکه و موتور و به‌خصوص سیستم های انتقال حرکت و توان دارای ضعف هایی می باشند. جهت رفع نیاز تحقیقاتی اقدام به ساخت بذرکار تحقیقاتی متناسب با شرایط محیطی و با به کارگیری قطعات و لوازم موجود کشور گردید. سپس طی تحقیقی در قالب طرح آماری استریپ پلات شامل فاکتور اصلی (دستگاه های کاشت) و فاکتور فرعی (طول های کاشت) دستگاه مذکور با یک دستگاه وارداتی در کشت گندم مقایسه گردید. نتایج نشان داد که از نظر میزان بذر توزیع شده، بین لوله های سقوط بذرکارها اختلاف معنی داری وجود نداشت، با این وجود، واریانس ریزش بذر در لوله‌های سقوط بذرکار وارداتی و بذرکار ساخت شده به‌ترتیب برابر با 1/05 و 0/267 بود که این امر بیانگر تغییرات کمتر در میزان توزیع بذر در بین شیاربازکن ها در بذرکار ساخت شده نسبت به بذرکار وارداتی بود. میانگین عمق کاشت کرت های کشت شده توسط بذرکار وارداتی نسبت به عمق کاشت از پیش تنظیم شده، 0/8 سانتی متر کاهش و در بذرکار ساخت شده 0/1` سانتی متر افزایش داشت. ضریب یکنواختی افقی بذور (فاصله بین بذور در روی ردیف) از نظر آماری در سطح احتمال 1% معنی‌دار بود. ضریب یکنواختی افقی بذر در بذرکار ساخت شده برابر با 94/2% که این مقدار در بذرکار وارداتی برابر با 70/8 % بود. عملکرد گندم در کرت های کشت شده توسط بذرکار ساخت شده برابر با 4216 کیلوگرم در هکتار و در بذرکار وارداتی برابر با 3942 کیلوگرم در هکتار بود. علت افزایش عملکرد را می توان با ضریب پنجه زنی و تعداد بیشتر سنبله بارور در کرت های کشت شده با بذرکار ساخت شده و یکنواختی فواصل بین بذور در روی ردیف در بذرکار مذکور و عمق کاشت مرتبط دانست.

کشاورزی دیجیتال، هوشمند و دقیق

تشخیص میوه خیار روی بوته در محیط گلخانه با استفاده از الگوریتم تشخیص اشیاء YOLOv8

دوره 16، شماره 2، تابستان 1405، صفحه 303-316

https://doi.org/10.22067/jam.2025.92068.1339

علیرضا سلیمانی پور

چکیده در سال‌های اخیر، توسعه اتوماسیون و کاربرد ربات‌ها برای انجام عملیات تکرارشونده و سنگین کشاورزی سرعت بیشتری پیدا کرده است. این امر ناشی از افزایش قدرت رایانه‌ها در پردازش اطلاعات، توسعه پایگاه داده‌های تصویری کلان، و همچنین توسعه مدل‌ها و الگوریتم‌های کاربردی در هوش مصنوعی است. در این مقاله، یک مدل تشخیص میوه خیار روی بوته در محیط واقعی گلخانه، مبتنی بر یادگیری عمیق و بینایی رایانه‌ای، طراحی و توسعه داده شد. ابتدا یک پایگاه تصویری مشتمل بر 300 تصویر با میزان شدت نور مختلف که در اوقات مختلف روز تهیه شده بود ایجاد شد. پس از برچسب‌گذاری تصاویر، عملیات داده‌افزایی روی تصاویر آموزشی انجام شد. سپس، با آموزش الگوریتم تشخیص اشیاء YOLO میوه خیار و ساقه آن در محیط طبیعی گلخانه تشخیص داده شد. عملکرد چندین معماری مختلف الگوریتم YOLO شامل نسخه 5 در مقیاس نانو (YOLOv5n) و نسخه 8 در مقیاس نانو و کوچک (YOLOv8n و YOLOv8s) و همچنین مدل RT-DETR بر روی پایگاه تصویر جمع‌آوری‌شده آموزش و ارزیابی شد. نتایج مدل‌ها براساس پارامترهای مختلف دقت و سرعت تشخیص با یکدیگر مقایسه شد. نتایج نشان داد مدل YOLOv8n، در مقایسه با سایر مدل‌های هم ارز از دقت تشخیص بالاتری برخوردار است. صحت تشخیص این مدل در تشخیص میوه خیار و ساقه آن، به‌ترتیب برابر با 96.1 و 88.0 درصد بود. این در حالی بود که این مدل به لحاظ تعداد پارامتر و سرعت تشخیص هم عملکرد بسیار خوبی داشت. از این سامانه می‌توان در توسعه روبات برداشت صیفی‌جات خودران استفاده کرد.

سامانه‌های تولیدی در محیط های کنترل‌شده

بررسی اثر وجود دیوار شمالی بر مقدار مصرف انرژی یک گلخانه یک‌طرفه‌ی شرقی- غربی

دوره 7، شماره 2، 1396، صفحه 350-363

https://doi.org/10.22067/jam.v7i2.52534

حسن قاسمی مبتکر، یحیی عجب شیرچی، سید فرامرز رنجبر، منصور مطلوبی

چکیده امروزه گلخانه‌های کشاورزی امکان تولید محصولات کشاورزی در تمام طول فصل را فراهم کرده‌اند. یکی از مهم‌ترین مشکلات گلخانه‌های کشاورزی به‌ویژه در مناطق سردسیر، نیاز به انرژی و هزینه‌ی زیاد برای گرمایش آن می‌باشد. انرژی خورشیدی به‌علت فراوانی، کاربرد آسان و نداشتن اثرات زیست‌محیطی یکی از بهترین منابع تجدیدپذیر برای گرمایش گلخانه‌ها است. در این مطالعه اثر وجود دیوار شمالی آجری با دو رویه سیمان بر میزان جذب تابش دریافتی و همچنین میزان انرژی لازم برای گرمایش یک گلخانه‌ی یک‌طرفه شرقی- غربی در شهرستان تبریز بررسی شد. تابش کل خورشیدی در گلخانه براساس قانون لیو و جردن محاسبه و با استفاده از یک مدل پایا میزان انرژی لازم برای گرمایش گلخانه محاسبه شد. نتایج نشان دادند در یک روز متوسط زمستانی در صورتی که از دیوار شمالی در گلخانه استفاده شود میزان تابش کل دریافتی روزانه حدود %14 کاهش می‌یابد، اما به خاطر کاهش تلفات تابشی و افزایش مقاومت حرارتی دیوار شمالی مصرف انرژی به میزان %32 کاهش می‌یابد. برای اعتبارسنجی مدل ارائه شده از یک گلخانه‌ی یک‌طرفه با دیوار شمالی آجری با دو رویه‌ی سیمانی استفاده و ارزیابی‌ها در یک روز زمستانی صورت گرفت. مقایسه بین نتایج مدل با داده‌های تجربی نشان داد که میانگین درصد خطای مدل برابر با %34/2- می‌باشد که این حاکی از دقت نسبتاً خوب مدل ارائه شده در تخمین انرژی مورد نیاز گلخانه می‌باشد.

آموزش، استانداردها و روش‌شناسی‌ها در مهندسی کشاورزی

توسعه روش مکان‌یابی بانک نشا برنج با استفاده از رهیافت ترکیبی فازی-ویکور-تاپسیس

دوره 14، شماره 4، زمستان 1403، صفحه 389-403

https://doi.org/10.22067/jam.2023.83155.1175

مرتضی زنگنه، مهدیه روحی فرج آباد

چکیده طی سال‌های اخیر، کشاورزان همواره با افزایش هزینه‌های کارگری مواجه بوده‌اند. ادامه این روند عرصه را بر کشاورزان تنگ‌تر خواهد کرد. استفاده از ماشین نشاکار برنج و گسترش و توسعه مکانیزاسیون در فرایند تولید برنج می‌تواند نقش مهمی در غلبه بر سختی‌های تولید این محصول راهبردی و محدودیت‌های اقلیمی و زمانی زراعت داشته باشد. مطالعه حاضر به جانمایی برای ایجاد بانک نشا برنج در شهرستان فومن از توابع استان گیلان به‌عنوان یکی از زیرساخت‌های مهم مکانیزاسیون زراعت برنج با استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی پرداخته است. بدین منظور چندین معیار، مورداستفاده قرار گرفته است. جهت وزن‌دهی پارامترهای مؤثر مکان‌یابی از روش آنتروپی شانون بهره گرفته شد. براین‌اساس، معیارهای تعداد بانک نشا، تعداد بهره‌بردار و سطح تسطیح اراضی بالاترین رتبه را کسب کردند. سپس رتبه‌بندی دهستان‌های شهرستان فومن به روش فازی ویکور و وزن معیارها انجام شد. در ادامه، روستاهای موجود در دهستان منتخب به کمک تحلیل تاپسیس مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفت. نتایج تحلیل ویکور فازی نشان داد که دهستان لولمان و روستای خشک‌نودهان بالا به‌ترتیب بهترین دهستان و روستا برای استقرار بانک نشا در شهرستان فومن هستند.

مهندسی سامانه‌ها

شناسایی و اولویت‌بندی عوامل مؤثر بر مدیریت کارآمد نگهداری و تعمیرات در کشت و صنعت‌ها بر پایه مطالعات تجربی توسعه‌یافته

دوره 13، شماره 4، زمستان 1402، صفحه 427-451

https://doi.org/10.22067/jam.2022.76333.1104

حمزه سلطانعلی عباسکوهی، مهدی خجسته پور

چکیده پیاده‌سازی الگوهای مدیریتی مناسب در حوزه نگهداری و تعمیرات جهت نگهداشت اصولی و ارتقای قابلیت اطمینان انواع ماشین‌ها و تجهیزات کشاورزی با هدف تسریع در روند تأمین غذای جامعه بسیار حائز اهمیت می‌باشد. با توجه به کمبود مطالعات بنیادی و توسعه‌ای در این بخش، مطالعه حاضر به دنبال بررسی عوامل مؤثر بر مدیریت کارآمد نگهداری و تعمیرات در سطح کشت و صنعت‌ها بر پایه مطالعات مفهومی و تجربی می‌باشد. بدین منظور ابتدا به بررسی و شناخت مهم‌ترین معیارها و زیرمعیارهای تأثیرگذار بر مدیریت نگهداری و تعمیرات با کمک مطالعات بنیادین و دیدگاه کارشناسان خبره پرداخته شد. در ادامه تحقیق، ارزیابی و اولویت‌بندی معیارهای تأثیرگذار با کمک روش تصمیم‌گیری بهترین-بدترین انجام شد و به دنبال آن راهکارهای بهبودی به‌منظور مدیریت نگهداری و تعمیرات در کشت و صنعت‌ها ارائه شدند. براساس نتایج به‌دست‌آمده، مهم‌ترین معیارها در مدل نگهداری و تعمیرات، به‌ترتیب "مدیریت سازمانی"، "عوامل انسانی" و "عوامل ساختاری" با استفاده از تحقیقات پیشین و نظر خبرگان به‌دست آمد. مطابق با نتایج روش تصمیم‌گیری بهترین-بدترین، زیرمعیارهایی چون "حمایت مدیریت عالی در سطح سازمان"، "اختصاص بودجه نگهداشت و مدیریت بهینه موجودی‌ها" و نیز"اتخاذ راهبردهای مناسب نگهداشت"به‌ترتیب با وزن کلی 0.108، 0.075 و 0.067 بیش‌ترین تأثیرگذاری را در مدیریت کارآمد نگهداری و تعمیرات در سطح کشت و صنعت‌ها داشتند. نتایج این تحقیق می‌تواند مورد استفاده مدیران برای دست‌یابی به یک الگوی مناسب در زمینه مدیریت نگهداری و تعمیرات در کشت و صنعت‌ها باشد و نیز قابلیت تعمیم‌پذیری نتایج آن به سایر صنایع کشاورزی و غذایی در سطح کشور وجود دارد.

ماشین‌های کشاورزی و غیر جاده‌ای

ارزیابی یک نوع چرخ‌فلک ماشین برداشت نخود با صفحه مشبک در دماغه

دوره 12، شماره 4، زمستان 1401، صفحه 481-495

https://doi.org/10.22067/jam.2021.69403.1028

علی نیازی، هیوا گل پیرا، هادی صمیمی اخیجهانی

چکیده یکی از بزرگ‌ترین مشکلاتی که در کشت بقولاتی مانند نخود وجود دارد، برداشت این محصولات با ریزش بسیار زیاد است. هدف از اجرای این پژوهش، برداشت مکانیزه نخود با تلفات کم و عملکرد مزرعه‌ای مناسب است. طراحی این ماشین به گونه‌ای است که همانند کمباین‌های متداول برداشت غلات قابلیت تنظیم موقعیت چرخ فلک نسبت به دماغه و تغییر ارتفاع را دارد. همچنین برای کاهش ریزش دانه ناشی از بازگشت محصول برداشت شده صفحه مشبکی به زیر چرخ‌فلک اضافه شد. در این تحقیق چرخ‌فلک برداشت نخود با هدف کاهش تلفات دانه مورد ارزیابی قرار گرفته و مدل‌سازی، تحلیل دینامیکی و استاتیکی چرخ‌فلک ماشین‌برداشت نخود انجام گرفته است. سامانه باز طراحی شده با تغییر عوامل تاثیرگذار شامل دماغه با صفحه مشبک و بدون صفحه مشبک، ارتفاع شانه برش نسبت به زمین در سه سطح 10، 15 و 20 سانتی‌متر و فاصله چرخ‌فلک از شانه در سه سطح 3، 5 و 7 میلی‌متر در سه تکرار مورد ارزیابی قرار گرفت. تحلیل آزمایش‌ها در قالب طرح کاملاً تصادفی انجام شد. نتایج آماری نشان داد، استفاده از صفحه مشبک تاثیر معنی‌داری در سطح یک درصد بر مقدار برداشت و ریزش داشته است اما در مورد نخود باقی‌مانده بر روی بوته این اثر در سطح 5 درصد معنی‌دار شد. تاثیر ارتفاع دماغه از سطح زمین بر میزان برداشت در سطح 5 درصد معنی‌دار بود. همچنین اثر متقابل ارتفاع برداشت و صفحه مشبک نیز بر میزان ریزش در سطح 5 درصد معنی‌دار شد. بیشترین تاثیرگذاری بر نخود باقی‌مانده بر روی بوته در اثر فاصله بین چرخ‌فلک و دماغه به‌وجود آمد. علاوه بر آن برای بهینه‌سازی ابعادی اجزای چرخ و فلک از روش اجزای محدود سه بعدی با تحلیل تغییر شکل و شکست با معیار ون میسز (von-Mises) استفاده شد. به کمک مدل‌سازی رایانه‌ای و با توجه به تجزیه و تحلیل دینامیکی مدل جدید‌ی از چرخ‌فلک برای ماشین برداشت با هدف کاهش وزن، ارائه شد. در طرح ارائه شده با توجه به نیروی متقابل بین محصول و چرخ‌فلک ماشین برداشت نخود، میزان قابل‌توجهی از وزن چرخ‌فلک کاسته شد.

ماشین‌های کشاورزی و غیر جاده‌ای

ارزیابی عملکرد یک پوست‌کن گردو مجهز به صفحه برشی گردان

دوره 15، شماره 4، زمستان 1404، صفحه 529-546

https://doi.org/10.22067/jam.2025.90199.1294

هادی صمیمی اخیجهانی، محمد صالح برقی جهرمی

چکیده در این تحقیق یک دستگاه پوست‌گیر گردو با قابلیت جابه‌جابی و مجهز به یک الکتروموتور معرفی و مورد ارزیابی قرار گرفت. به این منظور تأثیر تغییر سرعت دورانی و عمق شیار صفحه برش بر عملکرد سامانه شامل پوست‌گیری و تأثیر آن بر ترک و شکست مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش سرعت دورانی صفحه دوار، مدت زمان پوست‌کنی گردو کاهش یافته و کیفیت پوست‌گیری بهبود پیدا می‌کند. تأثیر سرعت دورانی صفحه برش (از 218 تا 322 دور بر دقیقه) بر میزان آسیب به محصول معنی‌دار بود. در سرعت دورانی 322 دور بر دقیقه به‌طور میانگین بیش از 6.24 درصد گردوهای ریخته‌شده در سامانه آسیب دیده بودند. هرچند میزان پوست‌کنی بهبود پیدا کرده بود. این امر به دلیل افزایش مقدار حرکت خطی وارد شده به محصول و ایجاد ترک و شکستگی پوست محصول بود. همچنین افزایش عمق شیار باعث می‌گردید که سرعت برش پوسته‌ها افزایش یابد. در این حالت نیز تأثیر عمق شیار بر آسیب به محصول در سطح 5 درصد معنی‌دار بود. حداکثر ظرفیت مؤثر کارایی پوست‌کندن برای گردو در سرعت دورانی 280 دور بر دقیقه و عمق شیار صفحه 3 میلی‌متر، 1200 کیلوگرم در ساعت با 18 کیلوگرم محصول آسیب‌دیده به‌دست آمد.

ماشین‌های کشاورزی و غیر جاده‌ای

استفاده از روش تحلیل حالات بالقوه شکست و اثرات آن (FMEA) به منظور انجام شخم مطلوب با گاوآهن برگردان دار

دوره 1، شماره 1، 1390

https://doi.org/10.22067/jam.v1i1.10074

مجید نامداری، شاهین رفیعی، علی جعفری

چکیده مدیریت مزرعه بدون بهره گیری از روش های نوین مدیریتی موفقیت های لازم را به دست نخواهد آورد. یکی از روش های نوین مدیریتی روش تحلیل حالات بالقوه شکست و اثرات آن (FMEA) می باشد. FMEA روشی جدید برای تحلیل قابلیت اطمینان در طراحی، تولید یا به کارگیری فرایندهای مختلف می باشد. این روش با شناسایی علل ایجاد خطا قبل از وقوع و ارائه راه حل های مناسب و همچنین اولویت بندی آن ها از طریق معیاری با نام نمره اولویت ریسک (RPN) که خود ترکیبی از شدت، وقوع و تشخیص مشکلات می باشد، در رفع مشکل کمک می کند. در این مطالعه تلاش شد تا دو شاخص قطر متوسط وزنی کلوخه ها و میزان برگردان بقایا در عملیات شخم با گاوآهن برگردان دار با استفاده از این روش بهبود یابند. نتایج مطالعه نشان داد که برای بزرگ بودن قطر متوسط وزنی کلوخه ها مهمترین عوامل مدیریتی تأثیرگذار، رطوبت کم، سرعت پیش-روی کم و عمق شخم زیاد به ترتیب با نمره اولویت ریسک 900، 630 و 560 و برای میزان برگردان خاک نیز سرعت پیش روی کم، عدم استفاده از پیش بر، رطوبت خاک کم و عمق شخم زیاد به ترتیب با نمره اولویت ریسک 720، 648، 490 و 420 می باشند. اجرای یک آزمایش اسپلیت-اسپلیت فاکتوریل با 16 تیمار و سه تکرار نیز نتایج این روش را تصدیق کرد. با اصلاح موارد شناسایی شده برای هر دو شاخص و اجرای مجدد آزمایش مشخص شد اندازه کلوخه های حاصل از عملیات شخم حدوداً 20 درصد کاهش یافته و میزان برگردان خاک نیز تقریباً 2 درصد افزایش می یابد. این مطالعه توجه خاص به روش های نوین مدیریتی در کشاورزی را روشن تر می سازد.

کشاورزی دیجیتال، هوشمند و دقیق

تهیه نقشه‌های مدیریتی علف هرز با استفاده از شبکه‌های عصبی مصنوعی با هدف کاربرد در کشاورزی دقیق

دوره 1، شماره 2، 1390

https://doi.org/10.22067/jam.v1i2.11355

عباس روحانی، حسن مکاریان

چکیده با پدید آمدن تکنیک‌های آماری قوی و شبکه‌های عصبی، مدل‌های پیش بینی کننده پراکنش موجودات به سرعت در اکولوژی توسعه پیدا کرده است. این پژوهش به منظور پیش بینی و ترسیم نقشه توزیع جمعیت علف هرز تلخه با استفاده از شبکه‌های عصبی چندی ساز بردار یادگیر (LVQ) و پرسپترون چندلایه (MLP) در سطح مزرعه انجام شد. داده‌های مربوط به جمعیت علف هرز از طریق نمونه برداری از 550 نقطه از سطح یک مزرعه در حال آیش واقع در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه صنعتی شاهرود در استان سمنان در سال 1389 بدست آمد. برای ارزیابی قابلیت شبکه‌های عصبی مورد استفاده در پیش بینی توزیع مکانی علف هرز از مقایسه آماری پارامترهایی مانند میانگین، واریانس، توزیع آماری و ضریب تبیین رگرسیونی خطی بین مقادیر پیش بینی شده مکانی توسط شبکه عصبی و مقادیر واقعی آن‌ها و نیز معیار دقت طبقه بندی استفاده شد. نتایج نشان داد که در فازهای آموزش و آزمایش بین مقادیر ویژگی‌های آماری میانگین، واریانس و توزیع آماری مجموعه داده‌های واقعی و پیش بینی شده مکانی علف هرز توسط شبکه عصبی LVQ تفاوت معنی داری وجود نداشت، ولی برای شبکه عصبی MLP این مقایسات بجز توزیع آماری معنی دار شدند. همچنین نتایج نشان داد که شبکه عصبی آموزش دیده LVQ، دارای قابلیت بالایی در پیش بینی مکانی علف هرز در نقاط نمونه برداری نشده با خطای تشخیص کمتر از 64/0 درصد بود. درحالیکه شبکه عصبی مصنوعی MLP دارای خطای تشخیص کمتر از 6/14 درصد بود. نقشه‌های ترسیم شده نشان داد که توزیع لکه ای علف هرز امکان کنترل متناسب با مکان را در مزرعه مورد مطالعه امکان پذیر می‌سازد.

مهندسی پس‌ از برداشت، و فرآوری محصولات کشاورزی

بررسی تاثیر ارتفاع سقوط، سرعت حرکت نقاله و جنس سطح برخورد بر سطح و حجم کوفتگی سیب رقم گلدن دلیشز

دوره 2، شماره 1، 1391

https://doi.org/10.22067/jam.v2i1.14290

رضا طباطبایی کلور، علیرضا کلوری، سید جعفر هاشمی، رمضان هادی پور رکنی

چکیده میوه سیب در مراحل مختلف برداشت تا عرضه به مشتری در معرض بارهای مختلف قرار می گیرد. کوفتگی به عنوان یکی از معیارهای مهم ارزیابی صدمه وارد شده به سیب همواره مورد توجه محققان بوده است. در این تحقیق برخی از عوامل موثر بر میزان سطح و حجم کوفتگی سیب از جمله ارتفاع سقوط، جنس سطح برخورد و سرعت حرکت خطی سیب بر روی نوار نقاله بررسی شد. تاثیر این عوامل بر کوفتگی سیب رقم "گلدن دلیشز" با استفاده از طرح کاملأ تصادفی با آزمایش فاکتوریل در سه سطح ارتفاع سقوط (cm10، 20 و 30)، سه سطح سرعت حرکت خطی ( m.s-105/0، 1/0 و 15/0) و چهار سطح برخورد (چوبی، فولادی، پلاستیکی وکارتنی) در سه تکرار با مجموع 108 تیمار مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که تاثیر ارتفاع سقوط و جنس سطح برخورد بر روی سطح کوفتگی در سطح 1درصد معنی دار بود در حالی‌که حجم کوفتگی تنها تحت تاثیر جنس سطح برخورد قرار گرفت (دارای اختلاف معنی دار در سطح 1درصد). آزمون مقایسه میانگین‌ها نشان داد که تفاوت معنی داری بین سطوح مختلف ارتفاع سقوط بر سطح کوفتگی وجود دارد. بعلاوه، تفاوت بین سطح کارتنی با سطوح فولادی، پلاستیکی و چوبی معنیدار است. از نظر تاثیر جنس سطح برخورد بر حجم کوفتگی، بین سطوح فولادی و چوبی با سطح کارتنی و پلاستیکی تفاوت معنیداری وجود دارد. بنابراین در طراحی سیستم‌های فراوری سیب بایستی عوامل ارتفاع سقوط و جنس سطح برخورد را مد نظر قرار داد.

مهندسی پس‌ از برداشت، و فرآوری محصولات کشاورزی

بررسی اثر بسامد و زمان ارتعاش بر عملکرد تکاننده ارتعاشی برای برداشت مکانیزه پرتقال تامسون

دوره 2، شماره 2، 1391

https://doi.org/10.22067/jam.v2i2.15093

حمید قربانپور، محمد هادی خوش تقاضا، محمدرضا مستوفی سرکاری

چکیده برداشت مرکبات به‌صورت دستی‌کاری سخت، پرهزینه و زمان بر است. در این تحقیق به‌منظور امکان سنجی برداشت مکانیزه پرتقال با تکاننده ارتعاشی، در یک آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار، اثر بسامد (در سه سطح 5، 5/7 و10 هرتز) و زمان ارتعاش (در سه سطح 10، 15 و 20 ثانیه) بر میزان برداشت و میوه های آسیب دیده پرتقال تامسون مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج آزمایش ها نشان داد که اثر بسامد و زمان ارتعاش در سطح 1% بر درصد برداشت و میوه های آسیب دیده معنی دار بوده؛ ولی اثر متقابل آن ها بر صفت های اندازه گیری شده معنی دار نبود. با افزایش بسامد میزان برداشت بطور معنی داری افزایش می یابد که بیشترین میزان آن 8/62 درصد در بسامد 10 هرتز می باشد. اگرچه با افزایش زمان ارتعاش میزان برداشت افزایش یافت ولی اختلاف معنی داری بین زمان های 15 و 20 ثانیه در بسامد 10 هرتز بر میزان برداشت وجود نداشت. همچنین با افزایش زمان ارتعاش میزان درصد میوه های آسیب دیده نیز بیشتر گردید. با توجه به‌دلایل مذکور، بسامد 10 هرتز و زمان ارتعاش 15 ثانیه به‌عنوان مناسب ترین حالت برای برداشت مکانیزه پرتقال تامسون انتخاب گردید. سرانجام یک مدل ریاضی خطی بر اساس بسامد و زمان ارتعاش برای درصد برداشت و میوه‌های آسیب دیده پرتقال تامسون تدوین گردید.

ماشین‌های کشاورزی و غیر جاده‌ای

تأثیر روش‌های خاک‌ورزی بر میزان مقاومت فروروی خاک، شاخص‌های فنی و عملکرد گندم

دوره 3، شماره 1، 1392، صفحه 24-31

https://doi.org/10.22067/jam.v3i1.19711

سیدمحمدجواد افضلی، ابراهیم جواهری

چکیده این تحقیق به‌منظور بررسی اثرات روش‌های خاک‌ورزی با تأکید بر عمق نفوذ ادوات بر میزان مقاومت فروروی، شاخص‌های فنی و عملکرد گندم انجام گردید. آزمایش در قالب طرح بلوک‌‌های کامل تصادفی و در سه تکرار و در دو سال اجرا شد. تیمارها شامل چهار روش خاک‌ورزی گاوآهن برگردان‌دار+ دو بار دیسک+ ماله (CT)، دو بار دیسک+ ماله (RT)، زیرشکن+ دو بار دیسک+ ماله (S1D) و زیرشکن+ روتیواتور (S1R) بود. نتایج داده‌های برداشت شده از میزان مقاومت فروروی خاک نشان داد که در اواخر فصل رشد، خاک مجدداً تراکم خود را در عمق‌های مختلف به‌دست آورد، ولی با توجه به آنکه میزان نفوذ تجمعی آب آبیاری در اواخر دوره رشد، در تیمارهای زیرشکنی بیشتر بود می‌توان بیان داشت که زیرشکنی سبب ایجاد شیارهای باریک پایدار در خاک گشته است. همچنین در تیمارهای S1D و S1R میزان مصرف سوخت به میزان 2/2 و 44/10 لیتر در هکتار و زمان انجام عملیات به میزان 58/0 و 54/1 ساعت در مقایسه با تیمار CT کاهش یافت. نتایج بررسی عملکرد دانه نشان داد که اگر به صورت سالیانه عملیات زیرشکنی به جای گاوآهن برگردان‌دار به کار گرفته شود، عملکرد دانه 5/8 درصد افزایش خواهد یافت. روش‌های زیرشکنی را می‌توان به‌دلیل برتری در شاخص‌های فنی و همچنین حذف عملیات ماخار3 و کاهش تراکم کاری در زمان کشت محصول دارای برتری دانست. همچنین روش‌های زیرشکنی سبب 22 درصد افزایش عملکرد دانه نسبت به روش کم‌خاک‌ورزی گردید.

مهندسی پس‌ از برداشت، و فرآوری محصولات کشاورزی

مطالعه اثر سطوح مختلف رطوبت و دما بر ظرفیت گرمایی ویژه دانه و مغز دو رقم پسته ایرانی

دوره 4، شماره 1، 1393، صفحه 30-36

https://doi.org/10.22067/jam.v4i1.33162

علیرضا سالاری کیا، محمدحسین آق خانی، محمد حسین عباسپورفرد

چکیده پسته جایگاه خاصی در بین تولیدات کشاورزی ایران دارد و این کشور به‏عنوان بزرگ‌ترین تولیدکننده و صادرکننده پسته در دنیا شناخته می‌شود. محصولات کشاورزی در طی مراحل نگهداری و فرآوری تحت تیمارهای حرارتی مختلفی قرار می‌گیرند. طراحی تمام این فرآیندها نیاز به داشتن پارامترهای حرارتی از جمله ظرفیت گرمایی ویژه محصولات است. با توجه به اهمیت فرآوری پسته به ‏عنوان یک محصول صادراتی، ظرفیت گرمایی ویژه دانه و مغز دو رقم پسته ایرانی (کله قوچی و بادامی) در چهار سطح رطوبتی (رطوبت اولیه (حدود 5%)، 15، 25 و 40% بر پایه تر) و سه سطح دمایی (40، 50 و °C60) در این تحقیق اندازه گیری شد. در هر دو رقم مورد مطالعه اثر رطوبت و دما در سطح 1% معنی دار شد؛ هر چند اثر رطوبت به‏مراتب بیشتر از اثر دما است. ظرفیت گرمایی ویژه دانه و مغز در هر دو رقم با افزایش درصد رطوبت به‏صورت لگاریتمی و با افزایش دما به‏صورت خطی افزایش یافت. تغییرات این پارامتر برای دانه رقم کله قوچی در محدوده kJ kg-1 K-1 936/2-039/1، برای مغز رقم کله قوچی در محدوده
kJ kg-1 K-1 230/3-236/1، برای دانه رقم بادامی در محدوده kJ kg-1 K-1773/2-887/0 و برای مغز رقم بادامی در محدوده
kJ kg-1 K-1 914/2-811/0 به‌دست آمد. نتایج نشان داد، در یک دمای مشخص ظرفیت گرمایی ویژه مغزها بیشتر از دانه است. در نهایت نیز مدل‌هایی با ضریب تبیین بالا برای پیش بینی این پارامتر بر حسب رطوبت و دما ارائه شد.

پایداری، زیست‌اقتصاد چرخشی و تاب‌آوری محیطی

مقایسه اثر پیش تیمار ازن دهی با پرتودهی میکروویو بر هیدرولیز آنزیمی باگاس نیشکر

دوره 5، شماره 1، 1394، صفحه 35-43

https://doi.org/10.22067/jam.v5i1.27899

نازنین اقر، یحیی عجب شیرچی، محمد سرشار، سید سعید علوی

چکیده یکی از نوید بخش ترین روش های تولید بیواتانول استفاده از بقایای کشاورزی به‌عنوان ماده اولیه است. در این مطالعه پرتودهی میکروویو و ازن-دهی به‌عنوان دو نوع پیش تیمار هیدرولیز آنزیمی بر روی باگاس نیشکر اعمال شد. بعد از هیدرولیز، توانایی استحصال قند با توجه به دو فاکتور توان پرتودهی میکروویو، در سه سطح 170، 450 و 850 وات و زمان ماند در سه سطح 2، 6 و 10 دقیقه مورد مطالعه قرار گرفت. توانایی استحصال قند در باگاسی که تحت پیش تیمار ازن دهی قرار گرفت با توجه به دو فاکتور در مدت زمان ماند در چهار سطح 5/1، 5/2، 5/3 و 5/4 ساعت و رطوبت باگاس در سه سطح 40% ،50% و 60% در حین ازن دهی، مورد بررسی قرار گرفت، بر این اساس نتایج حاکی از آن است که در پیش تیمار میکروویو در سطح اطمینان 99% اثر توان میکروویو همچنین زمان ماند دارای اختلاف معنی دار است. در پیش تیمار ازن دهی در سطح اطمینان 99% اختلاف معنی داری میان چهار زمان ماند بود. اثر درصد رطوبت در سه سطح مورد بررسی با سطح اطمینان 99%، تفاوت معنی داری نشان داد. شرایط بهینه برای استحصال قند در پرتودهی میکروویو در توان 850 وات و زمان ماند 10 دقیقه حاصل شد و در ازن دهی در تیمار50% رطوبت و 5/3 ساعت صورت پذیرفت. درصد تبدیل باگاس به قند از 85/20% (بدون پیش فرآوری)، به 2/57 % بعد از پرتودهی میکروویو و به 06/67% بعد از ازن دهی در شرایط بهینه رسید و بنابراین می توان نتیجه گرفت ازن دهی به‌عنوان پیش تیمار مقدار معینی باگاس را به قند بیشتری تبدیل می کند.

ماشین‌های کشاورزی و غیر جاده‌ای

بهینه‌سازی مهم‌ترین پارامترهای عملکردی ردیف‌کار نیوماتیک با پایش لحظه‌ای برای بذور هندوانه و خیار

دوره 6، شماره 1، 1395، صفحه 35-48

https://doi.org/10.22067/jam.v6i1.37474

زهرا عبداله زارع، محمدامین آسودار، نواب کاظمی، مجید رهنما، سامان آبدانان مهدی زاده

چکیده گسترش کاربرد ردیف‌کارهای نیوماتیک برای بذوری با خصوصیات فیزیکی مختلف، ارزیابی این ماشین‌ها را جهت افزایش کیفیت عملکردشان تحت مکش‌ها و سرعت‌های مختلف ضروری ساخته است. بنابراین در این تحقیق اثرات سرعت پیشروی واقعی در دو سطح (محدوده‌ی ۳ تا ۴ و ۶ تا ۸ کیلومتر در ساعت) و مکش در سه سطح (2/5-، 3/5- و 4/5- کیلوپاسکال) برای دو بذر هندوانه و خیار با هدف تعیین سرعت پیشروی و فشار بهینه بذرکار به کمک ابزار دقیق و تکنولوژی پردازش تصویر مورد مطالعه قرار گرفت. این تحقیق در دو شرایط آزمایشگاهی و مزرعه‌ای با دو نوع بذر هندوانه و خیار در سه تکرار به‌صورت آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح کاملاً تصادفی اجرا شد. اثر سرعت پیشروی و مکش با استفاده از شاخص‌های نکاشت، چندگانه، خطا (ضریب تغییرات) و بالاترین شاخص کیفیت تغذیه ارزیابی گردید. نتایج نشان داد که دو عامل سرعت و مکش در ارتباط با هم و غیرمساوی روی یکنواختی فاصله‌‎ی کشت تأثیر داشتند. مدل‌های رگرسیونی استخراج شده نشان داد که بهترین یکنواختی فاصله‌ی کاشت برای بذر هندوانه در شرایط آزمایشگاهی در سرعت پایین و مکش 3/5- کیلوپاسکال و شاخص خطای 7% به‌دست آمد و در شرایط مزرعه‌ای مناسب‌ترین یکنواختی در مکش 2/5- کیلوپاسکال و سرعت بالاتر با میزان شاخص خطا 9% رخ داد. همچنین با شیوه‌ای مشابه نتایج برای بذر خیار نشان داد که در شرایط آزمایشگاهی با سرعت پایین، مکش 4/5- کیلوپاسکال و میزان شاخص خطا 6/3% و در مزرعه با سرعت پایین، مکش 2/5- کیلوپاسکال و میزان شاخص خطا به اندازه 20% مناسب‌ترین یکنواختی به‌دست آمد.

آموزش، استانداردها و روش‌شناسی‌ها در مهندسی کشاورزی

انتخاب بهترین ادوات خاک‌ورز به لحاظ مصرف بهینه انرژی با استفاده از روش تحلیل ساده وزنی شده

دوره 7، شماره 1، 1396، صفحه 37-47

https://doi.org/10.22067/jam.v7i1.48464

کورش اندکایی زاده، محمد جواد شیخ داودی، محمد اسماعیل خراسانی فردوانی

چکیده عملیات خاک ورزی از جمله عملیات هایی است که در کشاورزی با مصرف زیاد انرژی همراه است. از این رو بهینه کردن میزان مصرف انرژی در عملیات خاک‌ورزی بسیار با اهمیت است. در این تحقیق با استفاده از روش مدیریتی ساده وزنی شده دستگاه مناسب با توجه به معیارهای مختلف انرژی مورد بررسی قرار گرفته است، این آزمایش به‌صورت طرح کرت های خرد شده، بر پایه بلوک های کامل تصادفی با سه نوع ادوات خاک‌ورز (گاوآهن برگرداندار، گاوآهن بشقابی و هرس بشقابی) در 4 سرعت پیشروی مختلف (3، 4، 5، 6 کیلومتر بر ساعت) و عمق های مختلف که محدوده عمقی با توجه به نوع ادوات انتخاب شد و این آزمایش در خاک رسی لومی با میزان رطوبت 9/18 درصد (بر پایه خشک) انجام شد. پارامترهای کشش ویژه (کیلونیوتون بر متر)، مصرف سوخت (لیتر بر ساعت)، درصد لغزش، توان مالبندی (کیلووات)، بازده کششی و بازده کلی انرژی اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد که در سرعت‌های کم و عمق‌های زیاد گاوآهن برگردان‌دار مصرف بهینه انرژی دارد و در عمق های زیاد و سرعت زیاد هرس بشقابی میزان مصرف بهینه انرژی را داشت. گاوآهن بشقابی از نظر مصرف بهینه انرژی نسبت به دو ادوات دیگر به‌عنوان گزینه مطلوب انتخاب شد، زیرا در روش تحلیل ساده وزنی شده داراری ضریب ترکیبی بیشتر در اکثر شرایط کاری (عمق شخم و سرعت پیشروی مختلف) است.

ماشین‌های کشاورزی و غیر جاده‌ای

پیش‌بینی ریزش محصول گندم در دماغه‌ی شبیه‌سازی شده‌ی کمباین با استفاده از تحلیل ابعادی

دوره 8، شماره 1، 1397، صفحه 43-53

https://doi.org/10.22067/jam.v8i1.59277

رضا کرملاچعب، سید حسین کار پرورفرد، محسن عدالت، حسین رحمانیان کوشککی

چکیده گندم به‌عنوان اصلی‌ترین منبع غذایی و فرآورده‌ای استراتژیک در ایران بوده که سالیانه مقادیر زیادی از آن در مراحل کاشت، برداشت، انتقال و نگهداری و نهایتاً در مرحله تغییر و تبدیل و مصرف از بین می‌رود. بنابراین به‌کارگیری تنظیمات مناسب و دقیق به‌منظور کاهش تلفات در مرحله برداشت ضروری است. هدف از این پژوهش، پیش‌بینی درصد ریزش دانه گندم در یک دماغه‌ کمباین شبیه‌سازی شده با استفاده از تحلیل ابعادی بود. سه عامل اثرگذار بر ریزش دانه در دماغه که در این تحقیق مورد بررسی قرار گرفتند عبارت بودند از: سرعت چرخ‌ و ‌فلک در سه سطح 21، 25 و 35 دور بر دقیقه، سرعت پیشروی در سه سطح 2، 3 و 4 کیلومتر بر ساعت و ارتفاع برش در سه سطح 15، 25 و 35 سانتی‌متر. آزمایش‌ها به‌صورت فاکتوریل بر مبنای طرح بلوک‏های کامل تصادفی و در سه تکرار انجام گرفتند. از نتایج حاصل از تجزیه واریانس جهت نشان دادن اختلافات معنی‌دار بین مقادیر اندازه‌گیری ‌شده و پیش‌بینی‌شده ریزش دانه استفاده شد. نتایج حاصل از آزمون F در سطح احتمال 5 درصد برای معادله حاصل از تحلیل ابعادی نشان داد که اختلاف معنی‌داری بین نتایج اندازه‌گیری‌شده و پیش‌بینی‌شده ریزش دانه در دماغه شبیه‌ساز وجود ندارد. کمینه درصد ریزش دانه در دماغه شبیه‌ساز معادل 1/4 درصد با سرعت دورانی چرخ و فلک 25 دور بر دقیقه و سرعت پیشروی 2 کیلومتر بر ساعت تعیین شد.

مهندسی پس‌ از برداشت، و فرآوری محصولات کشاورزی

شبیه‌سازی عددی شرایط عبور هوا در دو الگوی ورود هوای رایج و هشتی شکل در خشک‌کن شلتوک

دوره 9، شماره 1، 1398، صفحه 49-59

https://doi.org/10.22067/jam.v9i1.63603

حمیدرضا گازر، امیدرضا روستاپور، روح اله جهانیان

چکیده در این مقاله بهینه‌سازی شرایط عبور هوا در خشک‌کن‌های مرسوم شلتوک با استفاده از روش دینامیک سیال جریان در دو الگوی رایج و الگوی هشتی شکل بررسی شد. آزمایشات با استفاده از یک خشک‌کن بستر خوابیده آزمایشگاهی با قابلیت تغییر الگوی جریان هوا در دمای 50 درجه سلسیوس برای خشک کردن شلتوک رقم هاشمی انجام شد. با استفاده از روش دینامیک سیال محاسباتی و به‌کارگیری نرم‌افزار فلوئنت، مدل‌سازی عددی تغییرات دما، سرعت جریان هوا و افت فشار در مقاطع مختلف خشک‌کن و توده متخلخل شلتوک بررسی و با داده‌های آزمایش مقایسه شد. همچنین اثر پارامترهایی از جمله زمان خشک شدن در حالت پایا و زمان‌های 20، 100، 1000، 1800، 3600 و 7200 ثانیه بر تغییرات دما هوا در توده شلتوک نیز در الگوهای رایج و هشتی نیز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد با در نظر گرفتن دبی و دمای ثابت در ورودی محفظه خشک‌کن، سرعت جریان هوا در الگوی هشتی در تمامی قسمت‌ها بیشتر از الگوی رایج بود. در الگوی رایج سرعت هوا در مجاری هوا به‌صورت تقریباً یکنواخت از ورودی تا صفر در انتها کاهش می‌یافت در صورتی‌که در الگوی هشتی در ابتدا با شیب کمتری بوده و در انتها بیشتر می‌شد. همچنین در مقایسه دو حالت عبور هوا در الگوی رایج و هشتی شکل میزان افت فشار در حالت الگوی رایج حدود 10 درصد بیشتر از حالت کاربرد مجاری هشتی شکل بوده و تنها در انتهای سیستم به دلیل برخورد هوا به مانع دیواره انتهایی افت فشار در حالت هشتی اندکی بیشتر از حالت رایج بود. حالت هشتی شکل در کف مخزن خشک‌کن به دلیل عبور مقدار بیشتری جریان هوای داغ از درون خود عملکرد بهتری را در مقایسه با حالت رایج داشت. بهبود جریان هوا در شلتوک‌ها بیشتر مربوط به لایه‌ها و قسمت‌های میانی به پایین بود و در لایه‌ها بالایی تفاوت چندانی میان دو الگوی به‌کار رفته ملاحظه نشد. اعتبارسنجی داده‌های دما نشان داد که درصد اختلاف بین دمای اندازه‌گیری شده و دمای مدل در هر دو الگو، بین 4 تا 6 درصد بود که این اختلاف در الگوی هشتی شکل کمتر از الگوی رایج بود.