با همکاری انجمن مهندسان مکانیک ایران
نوع مقاله: مقاله پژوهشی
مهندسی زیستی و سامانه‌های زیستی

بررسی اثر نانو زئولیت پتاسیم پرمنگنات و زمان نگهداری بر خواص فیزیکوشیمیایی میوه کیوی (رقم هیوارد)

دوره 4، شماره 1، 1393، صفحه 37-49

https://doi.org/10.22067/jam.v4i1.33163

حسین میرزائی مقدم، محمد هادی خوش تقاضا، محسن برزگر بفروئی، علی سلیمی

چکیده در این تحقیق میوه‌های کیوی از رقم هیوارد در دو محدوده جرمی )کوچک و بزرگ) تهیه شدند. پس از آن، میوه‌ها را در شیشه‌های یک لیتری در مجاورت بالشتک‏ های پلی اتیلنی حاوی نانوزئولیت پتاسیم پرمنگنات (0، 2/0، 4/0 8/0 گرم) قرار داده و در ژرمیناتور (دمای C°5 و رطوبت نسبی 30%) نگهداری شدند. سپس در زمان‌های 0، 2، 4 و 6 هفته نگهداری، خواص فیزیکوشیمیایی مختلف نمونه‌ها (میزان مواد جامد محلول، میزان pH، درصد رطوبت و سفتی میوه‌ها) و رنگ نانوزئولیت پتاسیم پرمنگنات (L،E ، زاویه هیو و کروما) اندازه‌گیری شد. در ادامه با انجام آزمون فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی، تجزیه و تحلیل اطلاعات صورت پذیرفت. نتایج نشان داد که اثر نانوزئولیت پتاسیم پرمنگنات به جز بر درصد رطوبت بر دیگر خواص اندازه گیری شده معنی‌دار می‌باشد (P

مهندسی پس‌ از برداشت، و فرآوری محصولات کشاورزی

بررسی امکان جداکردن ناخالصی‌ها از کلاله‌ی زعفران با استفاده از یک جداکننده‌ی الکترواستاتیک

دوره 5، شماره 1، 1394، صفحه 44-51

https://doi.org/10.22067/jam.v5i1.24900

حمید مرتضی پور، سهیلا مشیری راد، منصوره اخباری

چکیده در تحقیق حاضر یک جدا کننده ی الکترواستاتیک آزمایشگاهی ساخته و توانایی آن در جداسازی ناخالصی های همراه با کلاله ی زعفران بررسی گردید. جدا کننده ی ساخته شده، شامل یک نوار نایلونی بود که در اثر مالش بر روی یک پارچه ی پشمی باردار می شد. نوار باردار شده در ادامه از مقابل سینی محتوی کلاله و مواد زاید عبور می کرد. از آنجا که خواص الکترواساتیک ذرات کلاله و مواد زاید متفاوت است، مقدار جذب آن‌ها به نوار باردار، تحت تأثیر میدان الکتریکی تفاوت داشت. آزمایشات در سه سطح موقعیت نوار (با فاصله ی 5/1، 5/2 و 5/3 سانتی متر از سینی مواد)، سه سطح سرعت غلتک محرک نوار (50، 60 و 70 دور بر دقیقه) و سه سطح مدت زمان جداسازی (120، 180 و 240 ثانیه) انجام شد. نتایج تحقیق نشان داد که مقدار جذب مواد با افزایش زمان جداسازی و کاهش فاصله ی نوار، افزایش یافت. همچنین، افزایش سرعت نوار از 50 تا 60 دور بر دقیقه سبب بهبود قابلیت جذب مواد گردید. این در حالی بود که افزایش بیشتر سرعت از 60 تا 70 دور بر دقیقه کاهش جذب را درپی داشت. بیشترین مقدار جداسازی ناخالصی کلاله ی زعفران در تحقیق حاضر 97 درصد جرمی بود که در فاصله ی نوار 5/1 سانتی متر، سرعت 60 دور بر دقیقه و مدت جداسازی 240 ثانیه مشاهده گردید. کمترین مقدار جذب کلاله نیز در فاصله ی نوار 5/3 سانتی متر، سرعت 70 دور بر دقیقه و زمان آزمایش 120 ثانیه، برابر 2 درصد جرمی به‌دست آمد.

آموزش، استانداردها و روش‌شناسی‌ها در مهندسی کشاورزی

تحلیل عوامل مؤثر بر برداشت مکانیکی زیتون در استان گیلان

دوره 7، شماره 1، 1396، صفحه 48-60

https://doi.org/10.22067/jam.v7i1.48003

حامد عابدی، سعید فیروزی، محمد صادق الهیاری

چکیده برداشت، مهمترین مرحله تولید محصول زیتون است. هزینه برداشت دستی زیتون حدوداً دو سوم از هزینه های کل تولید این محصول را تشکیل می دهد، بنابراین تحقیق در مورد کلیه ابعاد مکانیزاسیون برداشت زیتون از اهمیت خاصی برخوردار است. از این رو، به منظور شناسایی عوامل مؤثر بر برداشت مکانیکی زیتون در استان گیلان، تحقیقی به روش دلفی در سه مرحله انجام گرفت. افراد گروه تخصصی این تحقیق، شامل 22 نفر از کارشناسان مرتبط با مکانیزاسیون زیتون در استان گیلان بودند که با مشورت اساتید دانشگاهی در این استان، شناسایی و انتخاب شدند. نتایج نشان داد که عوامل "اصلاح باغ های زیتون و رعایت اصول فنی درختکاری" با کسب 15/98 درصد از توافق نهایی و "حمایت ویژه از تحقیقات ساخت و بهینه‌سازی ماشین های برداشت زیتون" با کسب 23/96 درصد از توافق کارشناسان، به‌ ترتیب به‌عنوان مهمترین عوامل پیش برنده توسعه مکانیزاسیون برداشت زیتون در استان گیلان بودند. همچنین نتایج بررسی بازدارنده ها بیانگر آن بود که "شیب دار بودن اغلب قطعات زیتون کاری" با کسب 62/95 درصد از توافق نهایی کارشناسان و "فقدان یا نقص برنامه ریزی جهت توسعه مکانیزاسیون برداشت زیتون" با کسب 87/92 درصد از توافق کارشناسان مکانیزاسیون زیتون نیز مهمترین عوامل بازدارنده را تشکیل می دادند. بنابراین، توجه به نوسازی و اصلاح باغ های قدیمی و الزام در رعایت اصول درختکاری سازگار با برداشت مکانیکی زیتون و همچنین حمایت ویژه و هدفمند از تحقیقات کاربردی در زمینه بهینه سازی فناوری های خارجی و ساخت تجهیزات برداشت متناسب با شرایط بومی باغ های زیتون استان گیلان، امری ضروری است.

کشاورزی دیجیتال، هوشمند و دقیق

تشخیص عیوب ظاهری و درجه‌بندی گوجه‌فرنگی با استفاده از فناوری ماشین بینایی و شبکه‌های عصبی- فازی

دوره 6، شماره 1، 1395، صفحه 49-59

https://doi.org/10.22067/jam.v6i1.33534

هادی ایزدی، سعادت کامگار، محمد حسین رئوفت

چکیده از مهمترین فرآیندها در بسته‌بندی و نگهداری محصولات کشاورزی عملیات دسته‌بندی بوده که پردازش تصویر یکی از ابزارهای کاربردی در زمینه فن‌آوری‌های پس از برداشت است. هدف از پژوهش حاضر به‌دست آوردن الگوریتمی برای تشخیص عیوب ظاهری و درجه‌بندی محصول گوجه‌فرنگی و ارائه سامانه‌ی کارآمد در این زمینه است؛ برای سادگی این فرآیند، از شبکه‌های فازی عصبی موسوم به ANFIS استفاده شده است که در عین سادگی کار و تنظیم کردن، دقتی همپای شبکه‌های عصبی را به ارمغان می‌آورد. پس از عکس‌برداری از گوجه‌فرنگی‌های تهیه شده، این نمونه‌ها توسط فرد خبره در 8 دسته از لحاظ رسیدگی و اندازه و سلامت یا خرابی دسته‌بندی شدند. ویژگی‌های ابعادی و رنگی تصاویر گرفته شده از این نمونه‌ها با استفاده از فن‌آوری ماشین بینایی و الگوریتم‌های طراحی شده به‌دست آمد و به سامانه‌ی ANFIS سپرده شد که در نهایت دسته‌بندی در سه سطح اولیه و یک سطح نهایی انجام گردید. سه سطح اولیه عبارت بودند از درجه‌بندی از لحاظ رنگ، اندازه و سلامت که داده‌های مربوط به هر سطح به‌عنوان ورودی به سامانه نهایی ارائه شدند. سامانه نهایی با در نظر گرفتن همزمان سه سطح رنگ، اندازه و سلامت، نمونه‌ها را در یکی از 8 دسته تعریف شده قرار داد. میزان دقت در هر سطح برای قبل و بعد از آموزش، نشان از ارتقاء ده درصدی کیفیت تشخیص و درجه‌بندی در شرایط پس از آموزش داشت که این میزان برای درجه‌بندی‌های رنگ، اندازه‌، ‌بافت و نهایی به‌ترتیب برابر 89، 81، 95 و 81% بود.

پایداری، زیست‌اقتصاد چرخشی و تاب‌آوری محیطی

تأثیر افزودن باگاس و فیلترکیک نیشکر و فرآیند تر و خشک شدن بر تنش پیش- تراکمی خاک

دوره 8، شماره 1، 1397، صفحه 55-66

https://doi.org/10.22067/jam.v8i1.61479

زهرا نعمتی، عباس همت، محمد رضا مصدقی

چکیده یکی از روش‌های اصلاح کیفیت فیزیکی خاک‌های مزارع نیشکر، افزودن باگاس و فیلترکیک (از محصولات جانبی کارخانه تولید شکر) به خاک است. هدف از انجام این پژوهش، بررسی تأثیر افزودن بقایا (باگاس و فیلترکیک) در دو سطح 1 و 2 درصد بر مقاومت فشاری یا تنش پیش₋ تراکمی (σpc) یک خاک لوم رسی سیلتی تهیه شده در دو سطح رطوبت نسبی PL0/9 و PL1/1 (PL: حد خمیری) و تحت دو فرآیند با و بدون تر و خشک شدن بود. تنش پیش₋ تراکمی خاک به روش آزمایش نشست صفحه‌ای (PST) اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد در هر دو سطح رطوبت و هر دو حالت با و بدون تر و خشک شدن، افزودن بقایا به خاک موجب کاهش σpc گردید. در تیمارهای بدون بقایا (شاهد)، افزایش رطوبت نسبی از PL0/9 به PL1/1، موجب کاهش شدید σpc گردید (36% کاهش در مقابل 4% برای خاک تیمارشده با بقایا) که نشانگر کم بودن ماده آلی و پایداری کم ساختمان خاک مورد آزمایش می‌باشد. اگرچه افزودن بقایا موجب کاهش σpc گردید، اما نوع و درصد بقایا و رطوبت مورد استفاده در این پژوهش تغییر معنی‌داری در σpc نمونه‌هایی که با بقایا تیمار شده بودند ایجاد نکرد. بنابراین، برای جلوگیری از تراکم مجدد و بهبود ساختمان خاک، پیشنهاد می‌شود که از سیستم کنترل ترافیک با مسیرهای دائمی برای تردد ماشین‌ها در مزارع نیشکر استفاده شود و بقایا (پس از شورزدایی) به نوارهایی که تحت کشت قرار می‌گیرند، افزوده شود.

مهندسی تاب‌آوری، ریسک و عدم‌قطعیت در سامانه‌های کشاورزی

تعیین شاخص خسارت میوه زیتون رقم کرونایکی در روش‌ها و زمان‌های مختلف برداشت در استان گلستان

دوره 9، شماره 1، 1398، صفحه 61-72

https://doi.org/10.22067/jam.v9i1.62482

ابوالقاسم معماری، حسینعلی شمس آبادی، محمدهاشم رحمتی، محمد حسین رزاقی

چکیده برداشت از مراحل طاقت‌‏فرسا و زمان‏‌بر در تولید زیتون و از موانع توسعه کشت آن در استان گلستان است. از طرف دیگر برداشت نادرست زیتون، موجب بروز خسارات به میوه و کم شدن بار درخت در سال‏‌های بعد می‌گردد. از این رو این تحقیق با هدف تعیین شاخص خسارت میوه زیتون رقم کرونایکی در روش‌ها و زمان‌های مختلف برداشت در استان گلستان با فاکتور اصلی زمان برداشت زیتون در سه سطح 29 آذر (با میانگین شاخص رسیدگی 47/2)، 14 دی (با میانگین شاخص رسیدگی 04/3) و 29 دی ماه (با میانگین شاخص رسیدگی 58/3) و فاکتور فرعی روش‌های برداشت زیتون در سه سطح، سنتی (ضربه‌زدن با چوب توسط کارگر)، شانه دستی و شیکر شانه‌ای پنوماتیکی موتوردار در سه تکرار انجام شد. نتایج نشان داد که شاخص رسیدگی در زمان 29 آذر و 29 دی ماه به‌ترتیب با 28/2 و 07/4 کمترین و بیشترین مقدار بود. درصد میوه باقی‌مانده بر روی درخت، در روش سنتی 117 درصد بیشتر از روش شانه‌دستی بوده است. خسارت میوه‌های برداشت شده در روش سنتی و شانه دستی به‌ترتیب با  54/43 و 42/18 درصد بیشترین و کمترین مقدار بوده است. شاخص خسارت میوه در زمان 29 دی و دو روش سنتی و شانه دستی به‌ترتیب، با میانگین، 002/1 و 424/0، بیش‌ترین و کم‌ترین مقدار بوده است. بنابراین جهت کاهش خسارت، توصیه می‌گردد برداشت زیتون با روش شانه دستی و در میانگین شاخص رسیدگی 58/3 صورت گیرد.

ماشین‌های کشاورزی و غیر جاده‌ای

بررسی تأثیر فشار باد و سرعت پیشروی چرخ بر نیروهای افقی حاصل از موانع مستطیلی شکل

دوره 3، شماره 2، 1392، صفحه 114-122

https://doi.org/10.22067/jam.v3i2.25167

حبیب محمدزاده، عارف مردانی کرانی، اسعد مدرس مطلق

چکیده مدل های مربوط به مکانیک چرخ، عمدتاً برای شرایط حرکت بر روی سطح صاف جاده و یا خاک تدوین شده است و اعتبار لازم برای توصیف حرکت چرخ بر روی سطوح ناهموار را دارا نیست. علی ‌رغم پیچیدگی دینامیک حاکم بر این پدیده و با در نظر گرفتن اهمیت موضوع مخصوصاً برای شرایط مزرعه ای چرخ های حامل ادوات، تحقیق حاضر به بررسی تأثیر برخی از پارامترهای حاکم بر فرآیند گذراندن موانع مقابل تایرهای پنوماتیکی با استفاده از یک آزمونگر تک چرخ در شرایط انباره خاک پرداخته است. نتایج حاکی از مشاهده رابطه نسبتاً خطی نیروی افقی وارده بر تایر با سرعت پیشروی چرخ و همچنین ارتفاع مانع مستطیلی شکل بود. در محدوده ی سطوح بیشتر از حداقل فشار لازم برای شکل گیری بدنه تایر، اثر فشار باد بر نیروی افقی وارده بر تایر، معکوس بود و در فشارهای باد کمتر با جذب بیشتر نیروی توسط تایر، نیروی افقی کمتری به مرکز تایر وارد شد. برای سرعت‌های مختلف و موانع با ارتفاع‌های گوناگون فشارهای متوسط در حدود 150 تا 200 کیلوپاسکال در برگیرنده نیروی افقی کمتر وارده بر چرخ بود. نیروی کششی لازم برای گذراندن مانع به صورت خطی، با افزایش سرعت پیشروی و ارتفاع مانع افزوده شد.

کشاورزی دیجیتال، هوشمند و دقیق

انتخاب طول‌موج‌های‌ طیفی حساس از میان داده‌های فراطیفی جهت تشخیص برگ‌های درخت پسته آلوده به پسیل

دوره 12، شماره 2، تابستان 1401، صفحه 159-167

https://doi.org/10.22067/jam.v12i2.82089

علی مقیمی، آمنه سازگارنیا، محمدحسین آق خانی

چکیده در سال‌های اخیر تولید پسته توسط آفتی به نام پسیل تهدید شده است. هدف از انجام این تحقیق انتخاب باندهای طیفی مناسب جهت تشخیص برگ‌های آلوده به آفت پسیل می‌باشد. برای این منظور از 160 برگ سالم و 160 برگ بیمار در 64 باند طیفی در ناحیه بین 400 تا 1100 نانومتر با قدرت تفکیک طیفی حدوداً 10 نانومتر طیف‎نگاری انجام شد. از روش جنگل‌های تصادفی برای مرتب‌سازی طول‌موج‌ها بر اساس قدرت تفکیک بین برگ‌های سالم و بیمار استفاده شد. پس از شناسایی و مرتب‌سازی طول‌موج‌ها بر اساس میزان اهمیت، طول‌موج‌های دارای بیشترین اهمیت توسط یک الگوریتم خوشه‌بندی در شش خوشه تقسیم‌بندی شدند به‌طوری‌که میانگین طول‌موج‌های هر خوشه‌ها حداقل 50 نانومتر از یکدیگر فاصله داشته باشند. میانگین طول‌موج‌های قرار گرفته در شش خوشه به‌ترتیب اهمیت عبارت بود از: 710، 791، 858، 598، 468، و 1023 نانومتر. برای تبدیل داده‌های فراطیفی به چندطیفی، از بازتابش‌های به‌دست آمده در فاصله 15± نانومتری این مراکز میانگین‌گیری انجام گرفت و داده‌های بازتابش به‌دست آمده از دیگر طیف‌ها حذف شد. الگوریتم ماشین بردار پشتیبان برای طبقه‌بندی برگ‌های سالم و بیمار با استفاده از داده‌های فراطیفی و چند طیفی به‌دست آمده در این پژوهش به‌کار گرفته شد. دقت طبقه‌بندی با استفاده از تمام 64 طول‌موج (داده‌های فراطیفی) 90.91 درصد و با استفاده از 6 طول‌موج (داده‌های چندطیفی) 88.69 درصد بود. اختلاف بسیار کم (حدود 2 درصد) در میزان دقت طبقه‌بندی نشان‌دهنده صحت شیوه ارائه شده در این پژوهش برای کاهش ابعاد داده‌های فراطیفی می‌باشد. علاوه بر کاهش ابعاد داده، تعیین باندهای طیفی مناسب از میان داده‌های فراطیفی گامی موثر در طراحی و ساخت حسگری چندطیفی جهت تشخیص بیماری گیاهان می‌باشد.

مهندسی پس‌ از برداشت، و فرآوری محصولات کشاورزی

تشخیص درصدهای مختلف پالم در روغن ذرت به کمک بینی الکتریکی (تشخیص تقلب)

دوره 13، شماره 2، تابستان 1402، صفحه 163-174

https://doi.org/10.22067/jam.2021.70930.1046

زهرا زنگنه وندی، حسین جوادی کیا، ناهید عقیلی ناطق، لیلا ندرلو

چکیده روغن‌های جامد نباتی یا روغن‌هایی مثل پالم دارای اسید چرب اشباع بالا هستند، چنین روغن‌هایی می‌توانند باعث بالا رفتن چربی خون، افزایش کلسترول بدن و در نهایت موجب گرفتگی و انسداد عروق شوند. در این پژوهش از یک سامانه به‌منظور تشخیص میزان پالم در روغن ذرت استفاده شده که شامل ده حسگر نیمه‌هادی اکسید فلزی بود. ویژگی‌های استخراج شده از سیگنال‌های به‌دست‌آمده از بینی‌الکتریکی با روش‌های تحلیل مولفه‌های اصلی، شبکه‌ی عصبی مصنوعی، انفیس و سطح پاسخ پردازش شدند. نمونه‌های مورد آزمایش شامل روغن ذرت خالص، روغن ذرت دارای 25 درصد پالم، روغن ذرت 50 درصد و روغن ذرت 75 درصد است. براساس نتایج به‌دست‌آمده دقت طبقه‌بندی در روش‌های PCA،ANN،ANFIS و RSM به‌ترتیب برابر 87‌، 71.9، 93.8 و 96.9 درصد است و باتوجه به این نتایج روش سطح پاسخ روشی مناسب‌تری برای تشخیص درصد پالم در روغن ذرت می‌باشد. با مدل ارائه شده می‌توان میزان روغن پالم بیش از حد مجاز استفاده شده را تشخیص داد.

مهندسی پس‌ از برداشت، و فرآوری محصولات کشاورزی

شبیه‌سازی فرکانس‌های طبیعی میوه پرتقال با استفاده از روش اجزای محدود

دوره 14، شماره 2، تابستان 1403، صفحه 163-176

https://doi.org/10.22067/jam.2023.80039.1137

وحید کهریزی، ابراهیم احمدی، علیرضا شوشتری

چکیده سالانه مقادیر زیادی از محصولات کشاورزی در اثر بارهای دینامیکی و سایر آسیب‌های مکانیکی که از طرف اجزای متحرک ماشین‌ها هنگام برداشت، حمل و نقل، انبار کردن و بسته‌بندی به آن‌ها وارد می‌شود از بین می‌روند یا دچار افت کیفیت می‌شوند. این در حالی است که تاکنون بیشتر تحقیق‌های انجام‌شده برای تجزیه و تحلیل عملیات‌های مذکور با آزمون‌های عملی همراه بوده است و نتایج آن فقط در شرایط خاص می‌تواند مورداستفاده قرار گیرد. هدف از این مطالعه شناسایی فرکانس‌های طبیعی و مودهای ارتعاشی در میوه پرتقال رقم تامسون با استفاده از روش آنالیز مودال اجزای محدود می‌باشد. به‌منظور شبیه‌سازی رفتار دینامیکی میوه پرتقال از آزمون پاندول به‌وسیله حسگرهای نیروسنج و شتاب‌سنج سه‌محوره در دو راستای قطبی و استوایی به میوه پرتقال ضربه وارد شد. مدل هندسی سه‌بعدی میوه پرتقال در نرم‌افزار انسیس ترسیم شد و با استفاده از روش‌های آزمایشگاهی مشخص، خواص فیزیکی و مکانیکی پوست و گوشت میوه پرتقال تعیین گردید. پس از مرحله شبکه‌بندی و اعمال شرایط مرزی، 20 مود اول و فرکانس‌های طبیعی متناظر با آن به‌دست‌آمد. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که فرکانس‌های طبیعی میوه پرتقال در محدوده 0 تا 248.41 هرتز می‌باشد. از نتایج این تحقیق می‌توان در طراحی ماشین‌های برداشت و بهینه‌سازی مکانیزم‌های پس از برداشت و حمل و نقل به‌منظور کاهش ضایعات استفاده نمود.

ماشین‌های کشاورزی و غیر جاده‌ای

مدل‌سازی و پیش‌بینی نیروهای وارد بر گاوآهن برگرداندار با استفاده از دو روش سطح پاسخ و شبکه عصبی مصنوعی

دوره 10، شماره 2، 1399، صفحه 169-185

https://doi.org/10.22067/jam.v10i2.75672

محمد رحمتیان، رضا یگانه، محمد امین نعمت اللهی

چکیده در این پژوهش، نیروهای وارد بر گاوآهن برگرداندار، به دلیل اهمیت و تأثیرگذاری در برخی موارد همچون انتخاب تراکتور و به‌دست آوردن مدلی دقیق برای پیش‌بینی این نیروها، مورد بررسی قرار گرفتند. اثرات عمق خا‌ک‌ورزی در پنج سطح (5، 10، 15، 20 و 25 سانتی‌متر) و نیز سرعت پیشروی در پنج سطح (1، 5/1، 2، 5/2 و 3 متر بر ثانیه) بر نیروهای وارد بر گاوآهن برگرداندار (کششی، عمودی و جانبی) به‌صورت شبیه‌سازی شده به روش المان محدود به‌دست آمده و مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفتند. دو روش سطح پاسخ و شبکه عصبی مصنوعی برای مدل‌سازی و پیش‌بینی نیروها به‌کار گرفته شدند. نتایج مقایسه این دو روش نشان داد که این دو روش به خوبی می‌توانند نیروهای مورد نظر را پیش‌بینی کنند، اما روش شبکه عصبی مصنوعی عملکرد بهتری نسبت به روش دیگر برای پیش‌بینی نیروها داشت. نتایج داده‌های به‌دست آمده حاکی از آن است که افزایش عمق خاک‌ورزی از 5 تا 25 سانتی‌متر و سرعت پیشروی از 1 تا 3 متر بر ثانیه، منجر به افزایش غیر خطی نیروهای کششی، عمودی و جانبی به‌ترتیب به میزان 55/66%، 47/68% و 76/64% می­شود. با استفاده ازمدل‌هایی که توسط شبکه عصبی مصنوعی به‌دست آمده که دقت نسبتاً خوبی دارند، می‌توان قبل از ورود به مزرعه با توجه به عمق خاک‌ورزی و سرعت پیشروی مد نظر با توجه به بازه‌های تعریف شده برای هر کدام در این پژوهش، مقادیر نیروهای وارد بر گاوآهن برگرداندار را بررسی و به‌دست آورد. سپس با استفاده از این نیروها می‌توان به‌طور مثال تراکتوری را انتخاب نمود که توان کشش این گاوآهن را در شرایط تعریف شده (عمق خاک‌ورزی و سرعت پیشروی) مورد نظر داشته باشد. به همین خاطر توصیه می‌گردد که از مدل شبکه عصبی توسعه داده شده در این پژوهش، استفاده گردد.  

ماشین‌های کشاورزی و غیر جاده‌ای

ارزیابی کارآیی نرم افزار Fluent برای شبیه سازی و ساخت آبپاش دبی متغیر به منظور استفاده در یک سیستم آبیاری خودکار

دوره 4، شماره 2، 1393، صفحه 176-183

https://doi.org/10.22067/jam.v4i2.28406

هانیه روشن، سید جلیل رضوی، مهدی قیصری

چکیده بحران کم آبی از چالش‌های جهان امروز است که برای حل آن کشور های مختلف باید منابع آب خود را به بهترین نحو مدیریت کنند. اساس کشاورزی دقیق بر مبنای کاربرد نهاده ها به صورت خاص مکانی است، تا بتوان متناسب با نیاز موجود و شرایط خاک و گیاه نهاده ها را مصرف نمود. آب از جمله این نهاده‌هاست که استفاده بهینه از آن بر اساس راهبرد آبیاری نرخ متغییر در کشاورزی دقیق مورد توجه است. هدف اصلی از انجام این تحقیق طراحی و ساخت یک آبپاش هوشمند نرخ متغییر در سامانه آبیاری بارانی کلاسیک ثابت بود. به این منظور طرح اولیه آبپاش پیشنهادی شامل یک پلانجر کنترل کننده جریان و فشار با استفاده از نرم افزار Fluent شبیه‌‌سازی شد. سپس نقشه اصلی آبپاش تهیه و برای ساخت طی سه مرحله ساخت مدل، ریخته‌گری و تراشکاری اقدام گردید. آزمایش نحوه کار آبپاش ساخته شده در سه سطح فشار و سه موقعیت قرار‌گیری پلانجر (از کمترین تا بزرگترین سطح مقطع عبور آب از قسمت داخلی آبپاش) و سه قطر نازل انجام شد. نتایج نشان داد پلانجر توانایی تغییر دبی و فشار خروجی آبپاش را دارد و روند تغییرات دبی و فشار تحت تاثیر موقعیت پلانجر بسیار پیچیده است. مدل Fluent برای شرایطی که پلانجر نیمه باز تا کاملا باز باشد، کارایی خوبی دارد. اما در شرایطی که پلانجر مسیر جریان را بیشتر از نصف مسدود کند، کارآیی خوبی ندارد.

مهندسی سازه و مواد برای سامانه‌های کشاورزی

اثر زاویه حمله بر عملکرد یک تیغه باریک تغییریافته

دوره 11، شماره 2، 1400، صفحه 187-197

https://doi.org/10.22067/jam.v11i2.84823

بهنام صوری دمیرچی سفلی، سید حسین کار پرورفرد، علی رنجبر کریم‌آبادی، هادی عظیمی نژادیان، عقیل مؤذنی کلات

چکیده خاک‌ورزی یکی از مهم‌ترین عملیات مزرعه‌ای است که به‌منظور بهبود ساختار و شرایط فیزیکی خاک و کمک به تهیه بستر مناسب رشد گیاه انجام می‌شود. خاک‌ورزی حفاظتی یکی از روش‌های خاک‌ورزی است که سبب کاهش هزینه‌های خاک‌ورزی می‌گردد. در خاک‌ورزی حفاظتی، تیغه مورد استفاده جهت انجام خاک‌ورزی، اهمیت بسیاری دارد. هدف از این پژوهش، تعیین زاویه حمله بهینه تیغه باریک تغییریافته در دو حالت بدون باله و باله‌دار، در خاک مزرعه می‌باشد. سه زاویه حمله تیغه (20 ، 25 و 30) درجه، دو سطح عمق خاک‌ورزی (15 و 20) سانتی‌متر و دو سطح سرعت پیشروی ( 2 و 3) کیلومتر بر ساعت تیمارهای این پژوهش بودند. پارامترهای اندازه‌گیری شده در این پژوهش؛ نیروی مقاومت کششی، مصرف سوخت تراکتور، لغزش چرخ محرک تراکتور، سطح مقطع به‌هم‌خورده خاک، سطح مقطع بالاآمده خاک و مقاومت ویژه خاک‌ورز بودند. آزمایش‌های مزرعه‌ای در طرح آماری کرت‌های دو بار خردشده بر پایه طرح بلوک کامل تصادفی و در سه تکرار انجام گردید. به‌منظور تعیین مقادیر بهینه تیمارهای ذکر شده، از روش رگرسیون چند متغیره خطی استفاده شد. مقادیر بهینه زاویه حمله تیغه، عمق خاک‌ورزی و سرعت پیشروی تراکتور، به‌ترتیب برای حالت تیغه بدون باله 20 درجه، 20 سانتی‌متر و 2.21 کیلومتر بر ساعت و برای حالت تیغه باله‌دار به‌ترتیب برابر 30 درجه، 20 سانتی‌متر و 2.03 کیلومتر بر ساعت به‌دست آمد.

سامانه‌های تولیدی در محیط های کنترل‌شده

ارزیابی سطح توسعه سامانه‌های تولید قارچ خوراکی در ایران در بازه 1395 تا 1400

دوره 15، شماره 2، تابستان 1404، صفحه 211-228

https://doi.org/10.22067/jam.2024.88204.1252

مرتضی زنگنه، احسان گودینی

چکیده شناسایی مناطق توسعه‌یافته و یا محروم و توسعه‌نیافته در تولید یک محصول امری مهم و اساسی در جهت اتخاذ راهبردهای توسعه ملی و منطقه‌ای به شمار می‌رود که هدف عمده آن کاهش نابرابری بین‌منطقه‌ای و درون‌منطقه‌ای در تولید و دسترسی به محصولات کشاورزی است. رتبه‌بندی مناطق بر اساس درجه توسعه‌یافتگی صنایع کشاورزی آن اغلب به‌عنوان یک مسئله چندشاخصه مطرح می‌شود که روش‌های مختلفی برای مواجهه با آن وجود دارد. هدف از این پژوهش، ارزیابی سطح توسعه‌یافتگی سامانه‌های تولید قارچ خوراکی در استان‌های کشور و رتبه‌بندی آن‌ها در دو مقطع زمانی سال 1395 و 1400 با استفاده از روش تصمیم‌گیری چندشاخصه تاپسیس است. بدین‌منظور 77 شاخص مختلف مورداستفاده قرار گرفت. وزن این شاخص‌ها با بهره‌گیری از روش آنتروپی شانون محاسبه شد. تحلیل شاخص‌های مختلف در این مطالعه، نابرابری میان استان‌ها ازنظر سطح توسعه‌یافتگی سامانه‌های پرورش قارچ خوراکی را نشان می‌دهد. با توجه به فسادپذیری قارچ و هزینه بالای حمل آن، عدم توسعه متوازن سامانه‌های تولید قارچ در استان‌های کشور باعث ایجاد نابرابری در دسترسی مصرف‌کنندگان به این محصول در سطح کشور شده است. نتایج نشان می‌دهد به‌طورکلی وضعیت استان‌های تولیدکننده در طول بازه موردبررسی بهبودیافته است. استان‌های شامل رتبه‌های پایین نیازمند اتخاذ سیاست‌ها و انجام اقدامات مناسب هستند تا بتوانند زمینه توسعه متعادل ملی و منطقه‌ای در تولید و توزیع این محصول را ایجاد کنند. ارزیابی سطح توسعه‌یافتگی استان‌ها می‌تواند به بهبود مدیریت سامانه‌های تولید این محصول کمک کند و این صنعت را به سمت توسعه و بهره‌وری بیشتر هدایت کند.

مهندسی زیستی و سامانه‌های زیستی

مدل‌سازی سینتیک جذب رطوبت دانه جو با استفاده از مدل ویسکوالاستیک و شبکه‌های عصبی مصنوعی

دوره 5، شماره 2، 1394، صفحه 270-280

https://doi.org/10.22067/jam.v5i2.28305

معین کمالی، سید جلیل رضوی، مرتضی صادقی، سید مجتبی شفاعی

چکیده در این تحقیق پیش‌بینی مقدار جذب رطوبت سه رقم جو (ریحان03، فجر و MB862) در فرآیند غوطه‌وری با استفاده از مدل ریاضی و شبکه عصبی مصنوعی مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش‌ها در سه دمای 10، 20 و 45 درجه سانتی‌گراد و در سه تکرار برای هر نمونه با آب مقطر انجام شد. مقدار جذب رطوبت دانه‌ها با اندازه‌گیری تغییر وزن دانه‌ها محاسبه گردید. از مدل ویسکوالاستیک که توانایی خوبی در تحلیل فاز اول و دوم جذب رطوبت در فرآیند خیساندن محصولات کشاورزی را دارد، استفاده گردید. در طراحی شبکه عصبی از دو روش پرسپترون چندلایه (MLP) و تابع شعاع مبنا (RBF) با سه لایه نورون استفاده شد. لایه اول، لایه ورودی که متغیرهای مستقل دما و زمان و لایه دوم، لایه‌های مخفی شبکه و لایه سوم، لایه خروجی که متغیر وابسته محتوای رطوبتی می‌باشد، انتخاب گردید. به‌منظور اعتبارسنجی پیش‌بینی مدل ویسکوالاستیک و شبکه عصبی به‌ترتیب از شاخص‌های آماری بیشترین ضریب تبیین (R2) و کمترین ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) استفاده شد. نتایج نشان داد که روش پرسپترون چندلایه به‌دلیل ساختار یادگیری پس از انتشار خطا، با الگوریتمBFGS و ساختار شبکه 1-4-2 بهترین نتایج را برای هر سه رقم جو در مقابل مدل ریاضی ویسکوالاستیک حاصل نمود. ترسیم نمودارهای سه بعدی محتوای رطوبت لحظه‌ای بر پایه متغیرهای دما و زمان براساس پیش‌بینی شبکه عصبی انتخاب شده برای هر سه رقم واریته آزمایشی نشان داد که با افزایش دما و زمان غوطه‌وری، رطوبت جذب شده افزایش یافت.

مهندسی زیستی و سامانه‌های زیستی

تحلیل ویژگی‌های بافتی تصاویر میکروسکوپی پودر عصاره برگ کنگر فرنگی تولید شده از خشک‌کن خلأیی پاششی

دوره 8، شماره 2، 1397، صفحه 295-308

https://doi.org/10.22067/jam.v8i2.63321

سمانه صادق زاده نماور، جعفر امیری پریان، رضا امیری چایجان

چکیده پردازش تصاویر دیجیتال به‌عنوان روشی جدید برای ارزیابی کمی و کیفی خصوصیات بافتی پودر مواد غذایی و دارویی از اهمیت بالایی برخوردار است. در این پژوهش از خشک‌کن خلأیی پاششی با ریز ذره‌ساز آلتراسونیک به‌منظور تولید پودر خشک از عصاره برگ کنگر فرنگی فرموله شده با ماده افزودنی لاکتوز استفاده شد. روند خشک‌کردن در یک محفظه خشک‌کن خلأ و در دمایی پایین‌تر از دمای خشک‌کن‌های پاششی معمول انجام شد. هدف از این مطالعه، بررسی اثر شرایط عملی بهینه (3%، kPa20، C°75)، نامطلوب (%2، kPa40، C°55) و دو شرایط (%2، kPa30، C°65) و (%2/5، kPa30، C°65) خشک‌کن خلأیی پاششی روی ویژگی‌های بافتی مستقل از جهت و اثر زاویه در جهت‌های چهارگانه (°0، °45، °90 و °135) روی ویژگی‌های بافتی جهت‌دار پودر عصاره برگ کنگر فرنگی می‌باشد. برای تشخیص بافت، تصاویر میکروسکوپی (SEM) به دو صورت تک ذره و ذرات توده‌ای تهیه شدند. ده ویژگی بافتی تصاویر با استفاده از ماتریس هم وقوعی سطوح خاکستری به‌منظور ارزیابی کیفی بافت پودر عصاره استخراج گردید. نتایج حاصل از تجزیه‌وتحلیل بافت نشان داد که پودرهای حاصل از شرایط خشک‌کردن در دمای بالا (75 درجه سلسیوس) و فشار خلأ پایین (20 کیلو پاسکال) و غلظت محلول (2 گرم بر 100 میلی‌لیتر) دارای تعداد بیشتری از ذرات با بافت صاف و یکنواخت بودند. درنتیجه در این شرایط، پارامترهای انرژی، همبستگی، همگنی و glcmstd بیشترین مقدار و مقادیر کنتراست، آنتروپی، rangefilt و stdfilt کمترین مقدار را دارا بودند. دو ویژگی بافتی جهت‌دار (کنتراست و همبستگی) نیز با توجه به ماهیت بافت ذرات در جهت‌های اندازه‌گیری مختلف اختلاف معنی‌داری را نشان دادند.

کشاورزی دیجیتال، هوشمند و دقیق

شناسایی و شمارش دو آفت مهم گلخانه با کمک پردازش تصویر مطالعه موردی: سفید بالک و تریپس

دوره 9، شماره 2، 1398، صفحه 309-320

https://doi.org/10.22067/jam.v9i2.70517

احمد حیدری، جعفر امیری پریان

چکیده شناسایی و ردیابی به موقع آفات در گلخانه یک امر حیاتی جهت کنترل آفات و بیماری‌ها، کاهش خسارت و افزایش عملکرد محصول می‌باشد. آفات مختلفی از قبیل سفید بالک‌ها، تریپس‌ها، شته‌ها و غیره در خسارت به محصول و در نتیجه کاهش آن موثر هستند. در این پژوهش، شناسایی و شمارش آفات مهم گلخانه (سفید بالک و تریپس) از طریق کارت‌های چسبان زرد رنگ به کمک پردازش تصویر انجام شد. ابتدا از کارت‌های نصب شده در گلخانه در طول روز با دوربین دیجیتال عکس گرفته شد. سپس بر اساس طراحی الگوریتمی به منظور استخراج مولفه‌های رنگی و اندازه اشیاء از تبدیلات فضای رنگ، آستانه‌گیری، حذف نویز، عملیات مرفولوژیکی برچسب‌زنی به هم‌بندها برای شناسایی و شمارش حشرات سفید بالک و تریپس به تله افتاده بر روی کارت‌های چسبان زرد استفاده شد. به کمک روش ماتریس اغتشاش، دقت الگوریتم پیشنهادی بررسی شده که این مقدار برابر با 5/94 و 4/87 درصد به‌ترتیب برای شناسایی سفید بالک و تریپس محاسبه شد.

مهندسی سازه و مواد برای سامانه‌های کشاورزی

تحلیل انرژی موتور دیزل با استفاده از مخلوط‌های سوختی دیزل و بیودیزل حاوی نانو ذرات اکسید گرافن

دوره 12، شماره 3، پاییز 1401، صفحه 319-329

https://doi.org/10.22067/jam.2021.67098.0

میثم اسحقی پیره، محمد غلامی پرشکوهی، داود محمدزمانی

چکیده در این تحقیق وضعیت تعادل گرمایی در یک موتور دیزل تک سیلندر، چهار زمانه و آب‌خنک با کاربرد نانوذرات اکسید گرافن در مخلوط‌های سوختی دیزل- بیودیزل بررسی شد. نانوذرات اکسید گرافن در سه سطح 30، 60 و 90 پی‌پی‌ام به مخلوط‌های بیودیزل-دیزل (نسبت‌های حجمی صفر، 5 و 20 درصد بیودیزل) اضافه شد. آزمایش‌ها در شرایط بار کامل و سرعت 1500 دور در دقیقه انجام شد. نتایج ارزیابی مدل پیش‌بینی توان مفید خروجی، توان معادل آلاینده‌های خروجی اگزوز و توان معادل تلفات گرمایی سیستم خنک‌کننده نشان داد که مدل نمایی برازش بهتری داشت. با افزودن بیودیزل و نانو ذرات اکسید گرافن به سوخت دیزل توان مفید کاهش یافت. به‌طوری‌که با افزودن 60 پی‌پی‌ام اکسید گرافن و 20 درصد بیودیزل به سوخت دیزل، توان مفید خروجی به کمترین مقدار خود رسیده و در حدود 5.52 درصد کاهش یافت. به‌منظور دستیابی به بیشترین توان مفید خروجی و با اولویت افزودن بیودیزل به مقدار بالا، ترکیب سوختی90 پی‌پی‌ام اکسید گرافن و 20 درصد بیودیزل به‌طور نسبی دارای شرایط بهتری بود. با افزودن 30 پی‌پی‌ام اکسید گرافن به سوخت دیزل خالص، توان معادل دود اگزوز به کمترین مقدار خود رسیده و در حدود 18.5 درصد کاهش یافت. در حالت کلی تلفات گرمایی از طریق سیستم خنک‌کننده در سوخت دیزل خالص نسبت به سایر ترکیبات سوختی پایین‌تر بود.

ماشین‌های کشاورزی و غیر جاده‌ای

ارزیابی دو نوع ماشین پنبه‌چین از نظر کارکرد و کیفیت الیاف برداشتی

دوره 13، شماره 3، پاییز 1402، صفحه 321-333

https://doi.org/10.22067/jam.2022.75313.1092

شهرام نوروزیه

چکیده با توجه به روند افزایشی جمعیت به‌منظور تسریع در تولید و افزایش راندمان لزوم به‌کارگیری ماشین‌ها در صنایع و بخش‌های مختلف بر کسی پوشیده نیست. پنبه نیز از این قاعده مستثنی نیست. استفاده از ماشین می‌تواند در کاهش هزینه‌های برداشت نقش مؤثری ایفا کند و از طرف دیگر با برداشت به‌موقع محصول، خسارات ناشی از سرما و بارندگی‌های زودرس پاییزه نیز کاهش می‌یابد. در این تحقیق دو نوع ماشین وش‌چین در پنبه رقم ارمغان با یکدیگر مقایسه شدند. یکی از ماشین‌های برداشت استفاده شده در این پژوهش، ماشین وش‌چین دو ردیفه خودگردان از نوع سوزنی است و ماشین برداشت دیگری یک ماشین کششی وش‌چین دندانه‌ای دو ردیفه است. در این تحقیق صفات بقایای وش روی بوته و تلفات وش روی زمین پس از برداشت ماشینی و صفات کیفی الیاف برداشت شده با ماشین‌های متفاوت با همدیگر مقایسه شده‌اند. نتایج نشان داد که نوع ماشین اثر معنی‌داری روی بقایای وش روی بوته و عملکرد ماشین دارد. اما صفت تلفات وش روی زمین تحت تاثیر نوع ماشین نبوده و در هر دو ماشین تقریبا یکسان است. مقایسه میانگین صفات نشان می‌دهد که بقایای وش روی بوته در استفاده از ماشین برداشت سوزنی 12.44 درصد و در ماشین دندانه‌ای 5.22 درصد است. از نظر کیفیت الیاف نیز تفاوت معنی‌داری در هیچ‌یک از صفات کیفی مشاهده نشد و هر دو ماشین در یک سطح قرار دارند. براساس این تحقیق برای برداشت رقم ارمغان ماشین وش‌چین دندانه‌ای مناسب‌تر از ماشین وش‌چین سوزنی است.

کشاورزی دیجیتال، هوشمند و دقیق

طراحی، ساخت و آزمون سامانه پایش وضعیت جعبه دنده با کمک پردازش سیگنال های صوتی

دوره 6، شماره 2، 1395، صفحه 322-335

https://doi.org/10.22067/jam.v6i2.47825

مهدی زمانی، محمد ابونجمی، سید رضا حسن بیگی بیدگلی

چکیده یکی از روش هایی که امروزه برای به حداقل رساندن هزینه نگهداری و تعمیرات تجهیزات صنعتی دوار به‌کار می رود، پایش وضعیت به کمک تحلیل صدا می باشد. در پژوهش حاضر به منظور بررسی روند تشخیص عیب و پایش وضعیت جعبه دنده ابتدا سامانه ای طراحی و سپس ساخته شد. صدای حاصل از چرخ دنده های سالم و معیوب به‌وسیله صداسنج اخذ و در رایانه جهت پردازش ذخیره گردید. اندازه گیری صدا در سه سرعت پینیون 750، 1050 و 1500 دور بر دقیقه برای چرخ دنده های سالم، عیب شکستگی یک دندانه و ساییدگی یک دندانه انجام شد. مقایسه سیگنال های صوتی پردازش شده از چرخ دنده های جعبه دنده در شرایط سالم و معیوب نشان دهنده فرکانس درگیری چرخ دنده، هارمونیک های آن و نیز تغییرات در اثر عیوب ایجاد شده بود. نتایج حاصل از تحلیل طیف فرکانسی سیگنال ها در سرعت 1500 دور بر دقیقه پینیون، عیب شکستگی یک دندانه در فرکانس درگیری چرخ‌دنده ها را به ترتیب برابر 500، 350 و 250 هرتز نشان داد که با افزایش دامنه فرکانس مذکور ظاهر شد. عیب سائیدگی دندانه ها در یک چرخ دنده به‌صورت ایجاد باندهای جانبی به فاصله مساوی در اطراف فرکانس درگیری چرخدنده در طیف فرکانسی سیگنال در سرعت های 1500 و 1050 دور بر دقیقه پینیون کاملاً قابل تشخیص بود. بررسی طیف فرکانسی سیگنال صوتی حاصل از چرخ دنده، بیانگر توانمندی این روش در پایش وضعیت جعبه دنده با دقت بالا در زمان حداقل می باشد.

مهندسی تاب‌آوری، ریسک و عدم‌قطعیت در سامانه‌های کشاورزی

بررسی و مقایسه انرژی و مدل‌سازی عملکرد شلتوک ارقام محلی و پرمحصول با مدل برنامه‌نویسی ژنتیک چندژنی

دوره 16، شماره 2، تابستان 1405، صفحه 335-352

https://doi.org/10.22067/jam.2025.92838.1364

سینا شریفی، عباس عساکره، مصطفی کیانی ده کیانی، سمیه جنت رستمی

چکیده برنج، به‌عنوان یکی از قدیمی‌ترین محصولات کشاورزی، نقشی اساسی در تأمین تغذیه و معیشت مردم دارد و با توجه به سطح زیرکشت، تولید و مصرف، از جایگاه مهمی برخوردار است. در این راستا، این پژوهش با استفاده از مطالعات اسنادی، مصاحبه‌های میدانی و تحلیل‌های مبتنی بر مدل برنامه‌نویسی ژنتیک چندژنی، به بررسی، مقایسه شاخص‌های انرژی و مدل‌سازی عملکرد ارقام محلی هاشمی و علی‌کاظمی و پرمحصول فجر و شیرودی پرداخته است و داده‌های آن از 385 مالک و کشاورز این دو نوع رقم در شهرستان رشت جمع‌آوری شده است. در مقایسه با ارقام محلی، ارقام پرمحصول از نظر شاخص‌های نسبت انرژی، بهره‌وری انرژی و انرژی ویژه به‌ترتیب 76.47، 76.92، 77.70 درصد و افزوده خالص انرژی بیش از 15 برابر بهبود داشت. در مدل برنامه‌نویسی ژنتیک چندژنی، اعتبارسنجی متقاطع نشان داد مدل با 65 درصد داده‌ها نتایجی مشابه استفاده از 80 درصد داده‌ها ارائه می‌دهد. با افزایش عمق درخت از 4 به 12، بیشترین ضریب تبیین برای عمق درخت 4 در رقم محلی 0.95 و در رقم پرمحصول 0.94 بود. همچنین، در تحلیل حساسیت اثر نهاده‌های مواد آلی (کمپوست، بذر، کاه و کلش برنج) و سوخت و برق به‌عنوان عامل اصلی در برآورد عملکرد شلتوک در دو رقم شناسایی شدند. نهاده‌های مواد آلی با بهبود حاصلخیزی خاک، و سوخت و برق با تأثیرگذاری بر عملکرد ماشین‌های کشاورزی و کارایی عملیات زراعی، نقش کلیدی در عملکرد پایدار مزارع شلتوک دارند. یافته‌های این تحقیق می‌تواند به تولیدکنندگان کمک کند تا با مدیریت مناسب منابع مصرفی، کیفیت و کمیت محصول خود را بهبود بخشند.

کشاورزی دیجیتال، هوشمند و دقیق

بررسی و ارزیابی سامانه فراصوت در تعیین و تشخیص ارتفاع تاج پوشش گیاه ذرت

دوره 7، شماره 2، 1396، صفحه 379-387

https://doi.org/10.22067/jam.v7i2.48567

ترحم مصری گندشمین، پژمان عالی قلعه، سعید عالی قلعه، بهمن نجفی

چکیده افزایش جمعیت، کمبود منابع و مخاطرات زیست‌محیطی در امر تولید محصولات، سبب نفوذ چشمگیر فناوری‌های نوین و افزایش دقت در عملیات کشاورزی شده است. یکی از نمود‌های به‌کارگیری فن‌آوری‌های نوین در روند تولید محصول، تعیین ویژگی‌های مختلف محصول (مثل ارتفاع محصول) در مراحل مختلف رشد گیاه است. شناسایی و اندازه‌گیری ارتفاع محصول با استفاده از تکنولوژی فراصوت گامی کوچک در راستای اتوماتیک کردن کنترل داشت و برداشت، موضوع پژوهش حاضر است. بعد از طراحی و ساخت، حسگر فراصوت در یک سیستم آزمایشگاهی مورد آزمون قرار گرفت. برای کالیبره کردن از موانع مصنوعی استفاده شد که تجزیه تحلیل داده های جمع آوری شده حاصل از کالیبراسیون با روش رگرسیون خطی و آزمون مقایسه میانگین جفت شده نشان داد که بین آن ها اختلاف معنی‌دار وجود ندارد و ضریب تبیین مدل رگرسیونی 99% محاسبه شد. آزمایش‌ها در 3 تکرار در محیط آزمایشگاهی بر روی بوته ذرت انجام گرفت که ولتاژ خروجی حسگر فراصوت با ارتفاع بوته (اندازه‌گیری دستی) دارای همبستگی خطی بالا بود که منجر به ارائه مدل رگرسیون خطی با ضریب تبیین 95% شد. نتایج حاصل از پژوهش ما، شناسایی وجود یا عدم وجود محصول، در کنترل تخصصی مراحل داشت (به‌طور مثال سم‌پاشی) و اندازه گیری ارتفاع محصول (جهت تعیین ارتفاع برش در زمان برداشت)، با استفاده از فناوری حسگر فراصوت به‌عنوان روشی مناسب در کشاورزی دقیق از لحاظ فن و هزینه اقتصادی کمتر توصیه می‌شود.

کشاورزی دیجیتال، هوشمند و دقیق

توسعه و مقایسه دو الگوریتم مبتنی بر وقفه و مبدل آنالوگ به دیجیتال برای شمارش بذور در ردیف‌کارها

دوره 14، شماره 4، زمستان 1403، صفحه 429-443

https://doi.org/10.22067/jam.2024.85803.1210

علی غفارنژاد، حسین نوید، هادی کریمی

چکیده امروزه برای اطمینان از کارکرد صحیح کارنده‌ها، سامانه‌های پایش روی آن‌ها نصب می‌شوند و می‌توانند اطلاعات برخطی را در اختیار اپراتور قرار دهند تا در صورت بروز هرگونه مشکل عملیات را متوقف و نسبت به رفع آن‌ها اقدام نماید. قسمت اصلی سامانه‌ پایش کارنده‌ها، حسگر جریان دانه می‌باشد که روی لوله سقوط نصب می‌گردد. نسخه ساده این حسگرها تنها عبور بذر را تشخیص می‌دهند. اما اندازه‌گیری نرخ جریان دانه با توجه به شرایط کاری کارنده‌ها به‌ویژه کارنده‌های مکانیکی با چالش‌های جدی مواجه می‌باشد. در این تحقیق حسگر و الگوریتم منحصر به‌فرد و نوآورانه‌ای برای شمارش بذرهای عبوری توسعه داده شدند. یک ردیف هفت‌تایی از فرستنده‌های مادون قرمز و نیز یک ردیف هفت‌تایی از گیرنده‌های مادون قرمز در مقابل آن، وظیفه تشخیص بذرها را بر عهده داشتند. برای ارزیابی آزمایشگاهی حسگر و الگوریتم مربوطه، عملکرد دو روش دریافت سیگنال در میکروکنترولر بر اساس وقفه و مبدل آنالوگ به دیجیتال روی سکوی تسمه نقاله با چهار بذر ذرت کراس، ذرت پاپ‌کرن، سویا و ماش در سه سرعت 4، 7 و 10 کیلومتر بر ساعت و در پنج تکرار مورد آزمون قرار گرفت. هر دو الگوریتم مورد آزمون نتایج قابل‌قبولی را در شمارش بذور مورد آزمون از خود نشان دادند اما الگوریتم مبتنی بر مبدل آنالوگ به دیجیتال به‌دلیل امکانات بیش‌تر و امکان تنظیم سطح آستانه در ابتدای عملیات کشت و انتهای هر ردیف و مقاومت بالاتر آن در مقابل گرد و غبار، عملکرد بهتری از خود نشان داد هرچند که الگوریتم روش دوم دارای دقت و سرعت بالایی بود.

مهندسی سامانه‌ها

بهینه‌سازی چندهدفه جهت تعیین الگوهای بهینه‌ی عملیات تهیه زمین و کاشت شلتوک با استفاده از الگوریتم NSGA-II

دوره 13، شماره 4، زمستان 1402، صفحه 477-491

https://doi.org/10.22067/jam.2022.78147.1118

محمد علی هرمزی، حسن ذکی دیزجی، هوشنگ بهرامی، نسیم منجزی

چکیده توسعه مکانیزاسیون و فناوری ماشینی پیامدهای مثبت و نامطلوب بسیاری را با توجه به شرایط اقتصادی، اجتماعی و زیست‌محیطی هر منطقه در پی خواهد داشت. تعارضات به‌وجود آمده در این ابعاد، انتخاب و سطح‌بندی سیستم‌های مکانیزاسیون پایدار را بحث‌برانگیز و مشکل می‌کند. هدف از این مطالعه، مدل‌سازی چندهدفه جهت تعیین الگوهای بهینه‌ عملیات تهیه زمین و کاشت شلتوک و ارائه‌ چارچوبی جهت تخصیص مکانیزاسیون به اهداف متناقض پایداری کشاورزی است. بر این اساس، پس از انتخاب شاخص‌ها و جمع‌آوری داده، با ترکیب روش‌های وزن‌دهی آنتروپی شانون و TOPSIS، شاخص شباهت برای ابعاد چند شاخصه محاسبه شد و این شاخص شباهت به همراه مقادیر شاخص‌ها به‌عنوان ضرایب توابع هدف اقتصادی، اجتماعی و زیست‌محیطی در بهینه‌سازی چندهدفه در نظر گرفته شد. مدل بهینه‌سازی چندهدفه جهت دستیابی به الگوی مکانیزاسیون کشاورزی پایدار با استفاده از الگوریتم NSGA-II ارائه شد. جهت اعتبارسنجی این چارچوب، پنج سیستم‌ مکانیزاسیون (خاک‌ورزی و کاشت) در تولید شلتوک شهرستان رامهرمز با محدودیت‌های زمین، آب و ماشین مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد در صورت عدم محدودیت آب، سیستم‌های سنتی آب‌کاری و نشاکاری بدون پدلینگ بهینه هستند و در شرایط خشک‌سالی و محدودیت شدید آب سیستم‌های مکانیزه نوین مانند خشکه‌کاری، بی‌خاک‌ورزی (با عملکرد مطلوب) و نشاکاری با پدلینگ به‌عنوان سیستم‌های بهینه پایدار خواهند بود. جواب‌های بهینه پارتو تحت سناریوهای مختلف در محدودیت‌های آب و ماشین نشان داد با به‌کارگیری این چارچوب، نه‌تنها می‌توان اهداف پایداری در شناسایی بهترین سطح‌بندی سیستم‌های مکانیزاسیون را تأمین کرد، بلکه امکان بررسی اثر سناریوهای مختلف تحت محدودیت‌های مختلف نیز ‌وجود دارد.

کشاورزی دیجیتال، هوشمند و دقیق

پایش سطح زیرکشت برنج با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی و تکنیک سنجش از دور

دوره 12، شماره 4، زمستان 1401، صفحه 515-527

https://doi.org/10.22067/jam.2021.69174.1025

آرش مصری، فاطمه رحیمی اجدادی، ایرج باقری

چکیده سنجش از دور، یکی از ابزارهای کارآمد برای بررسی روند تغییرات سطح زیرکشت محصولات کشاورزی و باغی در سطوح وسیع و زمان کوتاه است. سیاست‌گذاران با آگاهی از این اطلاعات، می‌توانند تصیمات صحیح و به‌موقعی داشته باشند. مطالعه‌ی حاضر، با هدف تخمین سطح زیرکشت شالیزارهای برنج در بخش کیاشهر استان گیلان انجام شد. از تصاویر سنجنده TM ماهواره لندست 5 و سنجنده OLI ماهواره لندست 8 به‌منظور تهیه نقشه‌های کاربری اراضی استفاده شد. ابتدا، تصحیح هندسی و اتمسفری بر روی تصاویر صورت گرفت. سپس، با استفاده از الگوریتم طبقه‌بندی نظارت شده حداکثر احتمال، نقشه‌های کاربری اراضی منطقه با هفت کاربری شامل اراضی برنج، جنگل نیمه‌انبوه، جنگل تنک، مناطق مسکونی، مناطق آبی، پهنه‌های ماسه‌ای و سایر اراضی تهیه شد. در ادامه، مساحت هر یک از کاربری‌ها محاسبه شد و روند تغییرات، مورد مقایسه قرار گرفت. دقت کلّی و ضریب کاپای طبقه‌بندی به‌ترتیب معادل 98.45% و 0.98 برای سال 2000، 97.59% و 0.97 برای سال 2010 و 98.72% و 0.98 برای سال 2020 به‌دست آمد. نتایج نشان داد که اراضی برنج در یک بازه 20 ساله، با کاهش 6.94 درصدی همراه بوده، به‌طوری‌که مساحت آن از 11080.66 هکتار در سال 2000 به 10311.69 هکتار در سال 2020 رسیده است. همچنین، در این مدّت مناطق مسکونی و جنگل‌های تنک به‌میزان 67.94 و 18.73 درصد رشد کرده‌اند، اما جنگل‌های نیمه‌انبوه، مناطق آبی و پهنه‌های ماسه‌ای به‌ترتیب 61.32، 4.91 و 61.48 درصد کاهش داشتند. با توجه به نتایج، توجه جدّی به تغییر کاربری اراضی برنج و تخریب جنگل‌ها ضروری می‌باشد.