با همکاری انجمن مهندسان مکانیک ایران
نوع مقاله: مقاله پژوهشی
آموزش، استانداردها و روش‌شناسی‌ها در مهندسی کشاورزی

امکان‌سنجی و مکان‌یابی نصب سامانه روشنایی جاده‌ای با استفاده از انرژی باد در استان کرمانشاه

دوره 15، شماره 4، زمستان 1404، صفحه 567-585

https://doi.org/10.22067/jam.2025.91098.1319

بهروز دوستی، عباس عساکره

چکیده بهره‌برداری مؤثر از مراکز خدمات‌رسانی بین‌راهی و حمل به‌موقع و ایمن کالاها، نیازمند وجود راه‌هایی با سیستم روشنایی و تجهیزات ایمنی مناسب است. استفاده از انرژی باد با نصب توربین‌های بادی در حاشیه جاده‌ها، یک راهکار امیدوارکننده در راستای افزایش ایمنی و تسهیل حمل و نقل جاده‌ای مبتنی بر انرژی پایدار، پاک و تجدیدپذیر با حداقل اثرات زیست‌محیطی به‌شمار می‌رود. هدف این مطالعه، ارزیابی پتانسیل انرژی باد برای تولید برق سیستم روشنایی جاده‌ها و اولویت‌بندی شهرستان‌های استان کرمانشاه برای نصب سامانه روشنایی مبتنی بر انرژی باد است. با استفاده از اطلس باد، مناطق با پتانسیل باد بالا در محدوده ۳ کیلومتری جاده‌ها شناسایی شدند که در نتیجه، ۴۶ نقطه در استان کرمانشاه شناسایی گردید و تحلیل‌های مکان‌یابی بر اساس این نقاط انجام شد. سپس شهرستان‌های استان کرمانشاه بر اساس معیارهای مختلف شامل پتانسیل انرژی باد، فاصله از جاده‌ها، حجم ترافیک، فاصله از خطوط برق فشار قوی، فاصله از مناطق حفاظت‌شده، نوع کاربری اراضی، فاصله از رودخانه و مناطق در معرض سیل، فاصله از گسل‌ها، فاصله از مناطق مسکونی و شیب زمین، با استفاده از روش‌های تصمیم‌گیری چندمعیاره جهت نصب سیستم روشنایی جاده‌ای مبتنی بر انرژی باد اولویت‌بندی شدند. نتایج نشان دادند که پتانسیل انرژی باد، حجم ترافیک و فاصله از جاده‌ها بیشترین اهمیت را در تعیین مکان نصب سامانه روشنایی دارند. شهرستان‌های کرمانشاه، سنقر و روانسر به‌ترتیب در اولویت نصب سامانه روشنایی با توربین بادی قرار گرفتند، در حالی‌که شهرستان‌های قصر شیرین و سرپل ذهاب در رتبه‌های پایین‌تری قرار گرفتند.

ماشین‌های کشاورزی و غیر جاده‌ای

بررسی عوامل کاری تیغه‌های روتوتیلر درعملیات خاک ورزی باغات و شالیزارها

دوره 1، شماره 1، 1390

https://doi.org/10.22067/jam.v1i1.10076

رضا طباطبایی کلور، غفار کیانی

چکیده در سال‌های اخیر استفاده از روتوتیلرها در باغات و مزارع کوچک بویژه در مناطق شمالی کشور گسترش پیدا کرده است. در این طرح، عملکرد یک دستگاه روتوتیلر چند منظوره مورد تحلیل و ارزیابی مزرعه‌ای قرار گرفت. پارامترهای اصلی اجزای کاری مانند سرعت پیشروی ماشین و سرعت دورانی تیغه‌ها و تاثیر آن‌ها بر کیفیت عملیات خاک ورزی مورد تحلیل نظری و عملی قرار گرفت. نتایج این تحلیل‌ها نشان داد که سرعت پیشروی و سرعت دورانی تیغه‌ها بر ضخامت لایه بریده شده خاک و در نتیجه میزان خرد شدن آن تاثیر دارد. آزمون مزرعه‌ای در شرایط باغ و شالیزار به منظور تعیین درصد خرد شدن خاک و ضخامت لایه بریده شده خاک و تاثیر عواملی مانند سرعت دوران تیغه‌ها و سرعت پیشروی ماشین بر آن‌ها انجام شد. بعلاوه برخی خواص فیزیکی خاک از جمله بافت خاک، میانگین ارتفاع علف‌های هرز، رطوبت خاک و جرم مخصوص خاک در باغ و شالیزار در عمق MM 150 بدست آمد. تجزیه و تحلیل داده‌ها در قالب طرح کاملاً تصادفی با آزمایش فاکتوریل 3×3 و در سه تکرار انجام گرفت. با توجه به نتایج مقایسه میانگین‌های آزمون دانکن مشاهده شد که بهترین ترکیب از فاکتورهای سرعت پیشروی ماشین و سرعت دورانی تیغه‌ها برای ضخامت لایه برش خاک، به ترتیب عبارت بودند از MS-1 4/0 و RPM 50 که اختلاف معنی داری با بقیه ترکیب‌های این دو فاکتور دارد. بعلاوه، بهترین ترکیب فاکتورهای سرعت پیشروی و سرعت دورانی تیغه‌ها برای درصد خرد شدن خاک کمتر از MM 40، به ترتیب MS-1 2/0 و RPM 110؛ بین MM40 الی MM80، MS-1 3/0 و RPM 50 و بزرگتر از MM80، MS-1 4/0 و RPM 50 بدست آمد.

مهندسی تاب‌آوری، ریسک و عدم‌قطعیت در سامانه‌های کشاورزی

بررسی عملکرد مزرعه ای چهار روش وجین بادام زمینی

دوره 1، شماره 2، 1390

https://doi.org/10.22067/jam.v1i2.11357

سعید فیروزی، محمدنقی صفرزاده ویشکایی، محمدرضا علیزاده

چکیده در این تحقیق عملکرد مزرعه ای چهار روش وجین بادام زمینی در منطقه کیاشهر واقع در استان گیلان مورد ارزیابی قرار گرفت. رو ش های وجین شامل دو روش موتوری (وجین با کولتیواتور تیلری و وجین با روتیواتور تیلری هر یک در سه سطح سرعت پیش روی 1، 5/1 و 2 کیلومتر بر ساعت)، وجین با کولتیواتور چرخ دار دستی و وجین دستی با فوکا بود. بدین منظور از طرح آزمایشی بلوک کامل تصادفی با سه تکرار استفاده شد. صفات مورد مطالعه شامل شاخص وجین کنی، عملکرد محصول، ظرفیت مزرعه ای، انرژی مصرفی و شاخص اقتصادی سود به هزینه بود. نتایج نشان داد که بیشترین شاخص وجین کنی در مرحله اول و دوم وجین محصول به ترتیب با مقادیر 61/98 و 37/97 درصد از روش وجین با فوکا به دست آمد. شاخص وجین کنی مرحله ی دوم برای همه ی تیمارهای ماشینی بیشتر از مرحله ی اول بود. بیشترین ظرفیت مزرعه ای در مرحله اول و دوم به ترتیب با میانگین های1263/0 و 1287/0 هکتار بر ساعت به تیمار روتیواتور تیلری با سرعت پیشروی 2 کیلومتر بر ساعت مربوط می شد. در میان تیمارهای مورد آزمایش، کمترین انرژی مصرفی با میانگین 8/307 مگاژول بر هکتار از وجین با کولتیواتور دستی به دست آمد. نتایج همچنین نشان داد که بالاترین نسبت سود به هزینه با میانگین کل 06/2 مربوط به تیمار وجین با روتیواتور تیلری با سرعت پیش روی 0/1 کیلومتر بر ساعت بود. بنابراین وجین با روتیواتور تیلری با سرعت پیش روی 0/1 کیلومتر بر ساعت برای زراعت بادام زمینی در منطقه قابل توصیه می باشد.

سامانه‌های تولیدی در محیط های کنترل‌شده

ارزیابی اثرات کنترل دما و رطوبت در تولید خیار گلخانه ای در منطقه جیرفت و کهنوج

دوره 2، شماره 1، 1391

https://doi.org/10.22067/jam.v2i1.14292

داود مؤمنی، محمدهاشم رحمتی

چکیده دما و رطوبت دو پارامتر مهم و اثرگذار بر رشد کمی و کیفی محصولات گلخانه‌ای هستند لذا به منظور بررسی اثرات کنترل این دو پارامتر در تولید خیار گلخانه‌ای در منطقه جیرفت و کهنوج دو واحد گلخانه یکسان با ارتفاع نهایی، طول و عرض هر دهانه به ترتیب 5/3 ، 40 و 5/5 متر بصورت دوقلو در مزرعه تحقیقاتی مرکز تحقیقات کشاورزی جیرفت و کهنوج ساخته شد. تمام موارد از لحاظ جنس قطعات سازه، ارتفاع نهایی، ارتفاع تا زیر ناودانی، پوشش گلخانه و موارد زراعی مانند آماده سازی بستر، کاشت، داشت برای دو واحد گلخانه بصورت یکسان انجام گرفت ولی در یکی از گلخانه ها از یک سیستم گرمایشی هوای گرم مجهز به مشعل گازوئیل سوز و سیستم سرمایشی شامل دو فن و یک پَد استفاده شد و دیگری فاقد آنها بود. در طول فصل رشد دما و رطوبت داخل و خارج گلخانه ها به همراه عملکرد محصول برای هر دو گلخانه مجهز و عادی ثبت گردید. نتایج نشان داد که تغییرات دمای داخل گلخانه عادی با محیط بیرون هم فاز است و این نکته باعث اثرات سوء هوای سرد محیط آزاد بر تولید می گردد، بطوری که عملکرد محصول و تعداد میوه برداشت شده دو گلخانه عادی و مجهز در سطح 5 درصد اختلاف معنی دار داشتند. بیشترین عملکرد و تعداد میوه برداشت شده مربوط به گلخانه مجهز بود. بنابراین عدم استفاده از سیستم های گرمایشی در گلخانه های منطقه به هیچ عنوان توصیه نمی گردد. با توجه به تغییرات رطوبت نسبی در هوای بیرون گلخانه در انتهای دوره، کارایی سیستم خنک کننده پوشال و پنکه پایین بود، بنابراین صرف انرژی برای این نوع سیستم سرمایشی توصیه نمی شود و پیشنهاد می شود با استفاده از تهویه و سایه دهی دمای هوای گلخانه تعدیل و با اوج گرفتن گرمای هوای آزاد ادامه تولید در گلخانه قطع گردد.

ماشین‌های کشاورزی و غیر جاده‌ای

بررسی اثرات نوع افشانک سمپاشی و زمان اختلاط علف‌کش با خاک برکنترل علف های هرز ذرت (Zea mays L.)

دوره 2، شماره 2، 1391

https://doi.org/10.22067/jam.v2i2.15095

کریم گرامی، محمود صفری

چکیده به‌منظور مطالعه اثر نوع افشانک و زمان اختلاط علف‌کش با خاک بر میزان کنترل علف‌های هرز ذرت، پژوهشی به‌صورت کرت‌های خرد شده بر پایه طرح بلوک‌های کامل تصادفی در 3 تکرار در محل مؤسسه تحقیقات اصلاح و تولید نهال و بذر (کیلومتر 25 غرب تهران) در سال 2008 به‌ اجرا درآمد. کرتهای اصلی زمان اختلاط علف‌کش ارادیکان با خاک در 4 سطح بلافاصله، 3 ، 6 و 9 ساعت بعد از سمپاشی و کرتهای فرعی نوع افشانک در 3 سطح افشانک تی جت استاندارد3 ، افشانک شره ای4 و افشانک هوا القا5 بودند. پارامترهای مورد اندازه‌گیری شامل: تراکم علف‌های هرز به‌تفکیک گونه در سه مرحله بلافاصله قبل از سمپاشی، 15 روز بعد از سمپاشی و 30 روز بعد از سمپاشی، وزن خشک علف‌های هرز در دو مرحله 15 و 30 روز بعد از سمپاشی و عملکرد ذرت بود. نتایج تحقیق نشان داد افشانک تی جت نسبت به‌افشانک شره ای و هوا القا از نظر ضریب کیفیت پاشش برتری داشت. افشانک شره ای در مقایسه با سایر افشانک ها طیف وسیعی از علف‌های هرز ذرت را کنترل نمود. صرف نظر از نوع افشانک، زمان اختلاط علف‌کش با خاک بلافاصله بعد از سمپاشی، روی عملکرد ذرت افزایش معنی داری نسبت به‌سایر تیمارها نشان داد. با توجه به‌واکنش متفاوت
علف‌های هرز به‌ زمان‌های اختلاط علف‌کش با خاک بعد از سمپاشی و نیز تأثیر تیمار فوق بر عملکرد ذرت و کاهش وزن خشک علف‌های هرز، زمان اختلاط علف‌کش با خاک از صفر تا 5/4 ساعت بعد از سمپاشی نسبت به‌سایر زمان ها برتری نشان داد. تجزیه مرکب داده ها نشان داد ترکیب تیماری افشانک‌های تی جت استاندارد (زمان اختلاط علف‌کش با خاک بلافاصله و 3 ساعت بعد از عملیات سمپاشی)، شره ای (زمان اختلاط علف‌کش با خاک بلافاصله بعد از عملیات سمپاشی) و هوا القا (زمان اختلاط علف‌کش با خاک بلافاصله، 3 و 6 ساعت بعد از عملیات سمپاشی) نسبت به‌سایر ترکیب‌های تیماری دارای بیشترین عملکرد دانه بودند.

مهندسی پس‌ از برداشت، و فرآوری محصولات کشاورزی

مطالعه آزمایشگاهی حساسیت دو رقم میوه توت‌فرنگی (Fragaria x ananassa) به کوفتگی

دوره 3، شماره 1، 1392، صفحه 41-47

https://doi.org/10.22067/jam.v3i1.19713

سعید علی عسگریان نجف آبادی، حمیدرضا قاسم زاده، محمد مقدم

چکیده در تحقیق حاضر حساسیت دو رقم میوه توت‌فرنگی (Fragaria x ananassa) سلوا و گاویتا به کوفتگی به‌صورت آزمایشگاهی مطالعه شد. میوه‌ها به صورت تک تک در معرض نیروهای ضربه‌ای و فشاری قرار گرفتند. ضربه با استفاده از روش سقوط از ارتفاع از پیش تعیین شده و پاندول اعمال شد. حجم کوفتگی به عنوان شاخص آسیب‌دیدگی مورد ارزیابی قرار گرفت. در هر دو نوع ضربه شدت کوفتگی به عنوان تابعی از انرژی ضربه افزایش یافت. در سطوح انرژی مشابه میوه‌های سقوط کرده نسبت به میوه‌های قرار گرفته در معرض ضربه به وسیله ضربه زن پاندولی حجم کوفتگی بیشتری را از خود نشان دادند. چهار برابر شدن انرژی ضربه (از 022/0 به 082/0 ژول) موجب سه برابر شدن حجم کوفتگی (از 46 به 5/134 میلی‌متر مکعب) شد. با افزایش ارتفاع سقوط از 18 سانتی‌متر (026/0 ژول) به 54 سانتی‌متر (079/0 ژول) حجم کوفتگی 35 درصد افزایش یافت. شدت کوفتگی ناشی از نیروی فشاری نسبت به دو آزمون دیگر بیشتر بود. دو برابر کردن زمان بارگذاری از 2 ثانیه به 4 ثانیه اختلاف معنی‌داری در میزان کوفتگی را نشان نداد. اگرچه در تمام آزمون‌ها رقم گاویتا نسبت به سلوا حساسیت بیشتری به کوفتگی نشان داد ولی تنها در آزمون ضربه به وسیله
ضربه زن پاندولی اثر فاکتور رقم معنی‌دار شد.

مهندسی سامانه‌ها

طراحی، پیاده سازی و ارزیابی کارگاهی سامانه پایش گر لحظه ای عملکرد محصول سیب زمینی

دوره 4، شماره 1، 1393، صفحه 50-56

https://doi.org/10.22067/jam.v4i1.33164

داود محمدزمانی، علی تقوی، محمد غلامی پرشکوهی، جعفر مساح

چکیده در این مقاله مراحل طراحی، ساخت و ارزیابی کارگاهی یک سامانه پایشگر لحظه ای عملکرد محصول سیب زمینی مورد بررسی قرار گرفته است. هدف از این پژوهش توسعه روشی دقیق برای تهیه نقشه عملکرد محصول سیب زمینی می‏باشد. ابتدا یک سامانه پایشگر لحظه ای عملکرد محصول متشکل از یک سینی توزین، نیروسنج، چرخش سنج، کنترلگر PLCو یک رایانه همراه بر روی یک ماشین برداشت سیب زمینی از نوع دو ردیفه کششی نصب شد. در این پژوهش PLC به‏ عنوان یک کنترلگر در ارتباط با یک رایانه‌ی همراه و برنامه های کنترلی توسعه یافته با Win-Proladder و Visual Basic قادر است داده های مربوط به حسگرها شامل چرخش سنج و نیروسنج ها را دریافت کند و می‌توان بر روی داده‌های دریافتی برنامه ریزی‌های لازم را انجام داد. به‏ منظور ارزیابی کارگاهی سامانه طراحی شده و به‏ دست آوردن بهترین حالت عملکرد این سامانه، آزمون های کارگاهی بر روی دستگاه برداشت سیب زمینی انجام گرفت. متغیرهای مستقل آزمون عبارت بود از: سرعت پیشروی، زاویه سینی و ضخامت مختلف ضربه گیر. به‏ منظور تجزیه و تحلیل و مقایسه نتایج آزمایشگاهی از روش تجزیه واریانس با آزمون دانکن با سطح اطمینان 5 درصد استفاده شد. به‏ منظور بررسی بر هم کنش عوامل مختلف از آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی استفاده شد. در بررسی اثر متقابل زاویه، سرعت و ضربه گیر بر داده های مربوط به عملکرد محصول بهترین حالت مربوط به زاویه سینی 37 درجه، با سرعت پیشروی 2 کیلومتر بر ساعت و بدون استفاده از ضربه گیر و با درصد خطای 81/2 درصد بود، که در این وضعیت سامانه طراحی شده بهترین عملکرد را در قرائت و ثبت داده های جرم (عملکرد محصول) داشت.

مهندسی سامانه‌ها

ارائه راهبرد انتخاب سامانه‌های خاک‌ورزی با استفاده از روش تحلیل استراتژیک- سلسله مراتبی (SWOT-AHP) (شهرستان خدابنده زنجان)

دوره 5، شماره 1، 1394، صفحه 52-62

https://doi.org/10.22067/jam.v5i1.26308

کامران افصحی، اسداله اکرم، رضا علیمردانی، مجید عزیزی

چکیده برای بهبود یا تغییر در یک سامانه‌ باید همه جوانب را شناسایی کرد و تصمیم گرفت. برای توصیه یک سامانه علاوه بر یافته‌های تحقیقاتی، باید مشکلات را شناسایی و از تجربه کشاورزان خبره نیز استفاده کرد. در تحقیق حاضر نقاط قوت، ضعف، فرصت و تهدید شهرستان خدابنده زنجان در انواع سامانه‌های خاک‌ورزی رایج در کشت گندم شناسایی و با تحلیل سلسله مراتبی رتبه بندی شد. با استفاده از نظرات افراد خبره مشخص شد تهدیدهای موجود در سامانه‌های خاک‌ورزی که عبارت هستند ازکوچکی اراضی، عدم مطالعه کیفی و تحقیقی بر روی سامانه‌های جدید و عدم حمایت دولت، در انتخاب سامانه‌ها (32 درصد)، در مقایسه با نقاط قوت (26 درصد)، فرصت (22 درصد) و ضعف (20 درصد) مؤثر بودند. به‌دلیل این تهدیدها کشاورزان با وجود آگاهی از مزایای روشهای خاک‌ورزی حفاظتی و بدون‌خاک‌ورزی، به‌میزان 47 درصد تمایل به انتخاب روش خاک‌ورزی مرسوم دارند. در این شرایط باید با قوانین جدید برای ایجاد یکپارچگی اراضی، تحقیق و آزمون کیفی بر روی ماشین‌های جدید و مشخص کردن سیاست دولت پیرامون صادرات و واردات محصول‌ها و مبلغ خریدهای تضمینی قبل از شروع فصل زراعی نقاط تهدید را به فرصت و قوت تبدیل کرد.

کشاورزی دیجیتال، هوشمند و دقیق

کلاس‌بندی پسته با استفاده از تکنیک‌های پردازش تصویر و شبکه نروفازی تطبیق‌پذیر

دوره 6، شماره 1، 1395، صفحه 60-68

https://doi.org/10.22067/jam.v6i1.33097

علیرضا عبداله نژاد باروق، محمد عادلی نیا، مجید محمدی

چکیده پسته از نظر شکاف پوست به دو دسته خندان (درباز) و ناخندان (دربسته) و از نظر مغز به دو دسته مغزدار و پوک تقسیم می‌شود. پسته‌های پوک و دربسته غالباً جزء محصول درخت پسته بوده و به دلیل ارزش کمتر نسبت به نوع مغزدار درباز باید دسته‌بندی شوند. هدف این پژوهش ارائه روشی هوشمند برای مرتب‌سازی پسته‌های دربسته، درباز مغزدار و پوک می‌باشد. داده‌های مورد نیاز برای دسته‌بندی با استفاده از تصاویر تهیه شده از نمونه‌های دربسته، مغزدار و پوک پسته با شرایط یکسان، تأمین شده است. به این ترتیب که ابتدا برای استخراج تصویر پسته از پس زمینه آن، تصاویر تهیه شده به کمک تکنیک‌های پردازش تصویر، قطعه‌بندی شده و پس از انجام فیلترهایی بر روی تصاویر حاصل، برای تعیین با ارزش‌ترین ویژگی‌ها جهت دسته‌بندی، از الگوریتم یادگیری ماشین C4.5 و درخت تصمیم استفاده شد. ویژگی‌های ممان و اسکلت به‌عنوان با ارزش‌ترین ویژگی‌ها انتخاب شده و بر این اساس قوانین به‌دست آمده از درخت تصمیم به یک سیستم نرو-فازی تطبیق‌پذیر تغذیه شدند. این قوانین به‌صورت اگر-آنگاه بودند که با پیمایش بالا به پایین حریص از ریشه تا برگ توسط الگوریتم C4.5 استخراج شده بودند. شبکه نروفازی ابتدا با استفاده از داده‌های استخراج شده مربوط به 200 نمونه شامل انواع دربسته، پوک و مغزدار و با دقت 95/8% آموزش داده شد. همچنین از 100 نمونه برای آزمایش سیستم با دقت97% استفاده شد.

کشاورزی دیجیتال، هوشمند و دقیق

ارزیابی عوامل فنی سم‏پاش توربینی زراعی بر کیفیت پاشش و قطر قطرات با پردازش تصویر

دوره 7، شماره 1، 1396، صفحه 61-72

https://doi.org/10.22067/jam.v7i1.48194

فائزه بهزادی پور، محمود قاسمی‌نژاد رایینی، محمدامین آسودار، افشین مرزبان، سامان آبدانان مهدی زاده

چکیده امروزه، اهمیت کیفیت سم‏پاشی در سم‏پاش‏ ها و بهره‏ مندی بیشتر از دستگاه سم‏پاش و سم مصرفی مهمترین مسئله پیش ‏روی کاربران و سازندگان سم‏پاش‏ ها است. بنابراین آزمایشی با سم‏پاش توربینی زراعی (توربولاینر) مدل توربینا اس.ای.800 به صورت آزمایش فاکتوریل با سه فاکتور در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار انجام شد. تیمارهای آزمایشی شامل فشار سم‏پاشی با سه سطح 1000، 2500 و 3500 کیلوپاسکال، دور پروانه با دو سطح 1998 و2430 دور در دقیقه و سرعت پیشروی با دو سطح 9 و 5/13 کیلومتر بر ساعت بودند. آنالیز تصاویر با نرم‏ افزارهای ImageJ وMATLAB R2015a انجام گردید. نتایج نشان داد که با افزایش فشار، قطر حجمی50 درصد، قطر میانه عددی و شاخص کیفیت پاشش دارای روندی کاهشی بودند و افزایش دور پروانه و سرعت پیشروی موجب کاهش قطر حجمی 50 درصد و قطر میانه عددی شد. در ترکیب تیمارها، افزایش فشار و دور پروانه، باعث کاهش 72، 69 و 46 درصد به‌ترتیب در قطر حجمی 50 درصد، قطر میانه عددی و شاخص کیفیت پاشش شد. با توجه به اهمیت شاخص کیفیت پاشش در این آزمایش، بیشترین میزان این شاخص (91/2) در حالتی رخ داد که دستگاه با فشار 1000 کیلوپاسکال، دور پروانه 2430 دور در دقیقه و سرعت پیشروی 9 کیلومتر بر ساعت تنظیم شده بود.

پایداری، زیست‌اقتصاد چرخشی و تاب‌آوری محیطی

ارزیابی منابع ایجاد ضایعات طی فرآیند تولید نیشکر و ارائه راهکارهای کاهش ضایعات

دوره 8، شماره 1، 1397، صفحه 67-77

https://doi.org/10.22067/jam.v8i1.59027

حسن ذکی دیزجی، نسیم منجزی

چکیده نیشکر با سطح زیر کشت 110 هزار هکتار یکی از مهم‌ترین محصولات کشاورزی- صنعتی کشور است. فرآیند تولید این محصول، ضایعات بالایی به دنبال دارد. بخشی از این ضایعات مربوط به شرایط تولید محصول در مزرعه و بخشی مربوط به فرآوری تولید شکر از نیشکر در کارخانه است. هدف از این مطالعه، بررسی، شناسایی و اولویت‌بندی منابع ایجاد ضایعات طی فرآیند تولید نیشکر و ارائه راهکارهای کاهش ضایعات می‌باشد. برای یافتن منابع ایجاد ضایعات طی فرآیند تولید محصول نیشکر از طریق مصاحبه و نظرخواهی از کارشناسان و متخصصان واحدهای تولیدی در کشت و صنعت‌ها درباره منابع ایجاد ضایعات در طی فرآیند تولید اقدام شد. با توجه به نتایج حاصله، منابع ایجاد ضایعات به‌صورت مراحل امور زیربنایی و تهیه زمین، کاشت، داشت، برداشت، حمل نی، بازرویی و صنعت طبقه‌بندی شد. به‌منظور اولویت‌بندی این منابع از فرآیند تحلیل سلسله مراتبی (AHP) استفاده شد. بدین منظور، داده‌ها با تکمیل پرسشنامه‌هایی توسط 32 نفر از متخصصان و کارشناسان شرکت توسعه نیشکر و صنایع جانبی خوزستان در سال زراعی 95-1394 جمع‌آوری شد. اساس کار، اولویت‌بندی منابع ایجاد ضایعات در فرآیند تولید نیشکر از طریق تخصیص وزن نسبی به معیارها و گزینه‌ها با توجه به نظرهای ارائه شده در پرسش‌نامه‌ها بود. با استفاده از نرم‌افزار Expert choice تحلیل سلسله مراتبی انجام گرفت. نتایج نشان داد که مرحله برداشت مهم‌ترین منبع است. حمل نی، فرآوری پس از برداشت و صنعت، مرحله کاشت، مرحله داشت، مرحله بازرویی و مرحله تهیه زمین به‌ترتیب در رتبه‌های بعدی قرار گرفتند.

کشاورزی دیجیتال، هوشمند و دقیق

استفاده از تصویربرداری پیسه پویا برای تعیین غیرتهاجمی خواص مکانیکی سیب درختی

دوره 9، شماره 1، 1398، صفحه 73-86

https://doi.org/10.22067/jam.v9i1.68953

امید امیدی ارجنکی، داود قنبریان، مجتبی نادری بلداجی، کاوه ملازاده

چکیده در این پژوهش امکان استفاده از روش تصویربرداری پیسه پویا با استفاده از لیزر با طول موج 780 نانومتر به‌منظور نظارت، ارزیابی و پیش‌بینی خواص مکانیکی سیب درختی رقم گلدن دلیشز شامل مدول الاستیسیته، حداکثر نیروی تسلیم، چقرمگی، ویسکوزیته و نرمش خزشی در مرحله تازه خوری مورد بررسی و سنجش قرار گرفته است. تصاویر پیسه پویا به کمک نورپردازی لیزری و تصویربرداری از سیب های سالم و کامل، طی چهار روز پس از چینش تهیه شدند. همچنین نمونه‌ها تحت آزمون خزش، نفوذ و فشار تک محوری نیز قرار گرفتند. رابطه کمّی بین داده‌های طیفی و خواص مکانیکی مرجع مرتبط، با کمک سیستم استنتاجی فازی- عصبی (ANFIS) به‌دست آمد. روش‌های تحلیل مؤلفه‌های اصلی و ارزیابی تقاطعی برای انتخاب بهترین و مؤثرترین ویژگی‌ها برای بهبود کارایی مدل‌ها در تعیین خواص مکانیکی مورد استفاده قرار گرفتند. مدل‌ها بر اساس پارامترهای ساختاری انتخاب شده در ANFIS توسعه یافتند. در ادامه، بازدهی آنها برای یافتن بهترین مدل برای پیش‌بینی خواص مکانیکی سیب با هم مقایسه شدند. طبق نتایج حاصل، از بین تمامی مدل‌های حاصل، مدل پیش‌بینی و تعیین مقدار کرنش شکست با ضریب همبستگی 920/0 و میزان خطای 010/0 به‌عنوان برترین مدل به‌دست آمد. همچنین مدل‌های پیش‌بینی زمان تأخیر (r=0.890) و ویسکوزیته تأخیری (r=0.886) دقت مناسبی را ارائه کردند. نتایج کلی نشان داد که روش تصویربرداری پیسه پویا توانایی رضایت‌بخشی برای ارزیابی و پیش‌بینی خواص مکانیکی سیب درختی دارد.

مهندسی پس‌ از برداشت، و فرآوری محصولات کشاورزی

بررسی گرمای ویژه و ضریب هدایت حرارتی انگور رشه (Vitis vinifera L.)

دوره 3، شماره 2، 1392، صفحه 123-132

https://doi.org/10.22067/jam.v3i2.25168

جلال خدائی، هادی صمیمی اخیجهانی

چکیده انگور رشه کردستان یکی از میوه‌های خوشمزه و شیرین با رنگ سیاه می باشد. این میوه شامل ویتامین‌های E، C و برخی محافظت کننده ها مثل آنتی اکسیدان‌ها می باشد. برای طراحی تجهیزات و امکانات برای خشک کردن، فرآوری و بسته بندی انگور رشه به دست آوردن گرمای ویژه و ضریب هدایت حرارتی آن امری ضروری و مهم می باشد. در تحقیق حاضر خواص حرارتی انگور رشه کردستان شامل گرمای ویژه و انتقال حرارت مورد بررسی قرار گرفت. برای به دست آوردن گرمای ویژه و ضریب هدایت حرارتی ، به ترتیب از روش مخلوط نمودن و روش سیم داغ استفاده شد. تمام آزمایش‌ها در دماهای 40،50،60 و 70 درجه سلسیوس و سطوح رطوبتی 36/22، 56/37، 13/52 و 53/71 درصد انجام شد. نتایج نشان داد که گرمای ویژه و ضریب هدایت حرارتی انگور رشه به ترتیب به صورت خطی از kJ kg-1 °C-16523/1 تا kJ kg-1 °C-1 3253/3 و از W m-1 °C-1 1252/0 تا
W m-1 °C-1 4202/0 با افزایش درجه حرارت و افزایش سطوح رطوبتی به طور خطی افزایش می یابد. همچنین نتایج نشان داد که اثر رطوبت بر تغییرات گرمای ویژه و ضریب هدایت حرارتی نسبت به درجه حرارت بسیار معنی دارتر است.

ماشین‌های کشاورزی و غیر جاده‌ای

بهینه‌‏سازی واحد کوبنده برای دانه‏‏‌های آفتاب‏گردان آجیلی با استفاده از روش سطح پاسخ (RSM)

دوره 12، شماره 2، تابستان 1401، صفحه 169-179

https://doi.org/10.22067/jam.v12i2.83123

اسماعیل چاوشقلی، شمس اله عبداله‌پور، حمیدرضا قاسم زاده

چکیده آفتاب‏گردان آجیلی معمولاً بدون کمباین برداشت در رطوبت بالا برداشت می‌‏شود لذا در تحقیق حاضر یک واحد کوبنده با ترکیب متغیرهای مناسب برای جداسازی دانه آفتاب‏گردان و طبق‏‌ها با ظرفیت بالا و آسیب‏دیدگی پایین دانه، طراحی و ساخته شد. کوبنده برای شرایط گوناگون قابلیت تنظیم و بهینه‌‏سازی دارد که برای توسعه ماشین برداشت با ظرفیت بالا اهمیت فراوانی دارد. آزمایش‏‌های ارزیابی و بهینه‌‏یابی با استفاده از روش سطح پاسخ طراحی شد. تأثیرات سرعت‏ دورانی کوبنده 380، 280 و 180 (دور در دقیقه)، نرخ تغذیه 4000، 3000 و 2000 (کیلوگرم در ساعت) و رطوبت (رطوبت برداشت) 60%، %45 و %30 (بر پایه تر) روی عملکرد کوبنده مورد بررسی قرار گرفت. بازده کوبش (%)، بازده جداسازی (%) و آسیب‏‌دیدگی دانه (%) به‌‏ترتیب در محدوده 96.12 تا 99.89، 56.71 تا 69.82 و 0.49 تا 1.25 به‌‏دست آمد. نتایج تجزیه و تحلیل واریانس نشان داد که مدل‏‌های ایجاد شده از لحاظ آماری و اثر محتوی رطوبت روی بازده کوبش و آسیب‏‌دیدگی دانه و اثر نرخ تغذیه روی بازده جداسازی در سطح اطمینان 95% معنی‌‏دار بودند. منحنی‏‌های سطح پاسخ مشخص کردند که با کاهش محتوی رطوبت، بازده کوبش و جداسازی افزایش و آسیب‏‌دیدگی دانه‏‌ها کاهش پیدا کرد. هدف از بهینه‌‏یابی رسیدن به حداکثر بازده کوبش و جداسازی و حداقل کردن آسیب‌‏دیدگی دانه‏‌ها است که مقادیر بهینه شده متغیرها در نرم‌افزار Design Expert برای سرعت دورانی 292.134 دور در دقیقه، نرخ تغذیه 2000 کیلوگرم در ساعت و محتوی رطوبت 30.74% (بر پایه تر) به‏‌دست آمد.

کشاورزی دیجیتال، هوشمند و دقیق

تشخیص و شمارش خودکار کاکل‌های ذرت با استفاده از آشکارساز مبتنی بر یادگیری عمیق

دوره 13، شماره 2، تابستان 1402، صفحه 175-194

https://doi.org/10.22067/jam.2022.72477.1062

شهرزاد فلاحت نژاد ماهانی، اعظم کرمی

چکیده در سال‌های اخیر استفاده از یادگیری عمیق در کشاورزی دقیق به‌منظور تشخیص و شمارش آفات و یا بیماری‌های گیاهان، سمپاشی هوشمند، تخمین سطح زیر کشت و نظارت بر روند رشد گیاهان جهت مقابله با عوامل بازدارنده و یا کاهش‌دهنده رشد و با هدف افزایش بهره‌وری محصولات کشاورزی به سرعت رو به افزایش است. در این مقاله، به طراحی الگوریتمی برگرفته از شبکه عصبی عمیق YOLOv5s جهت تشخیص و شمارش خودکار کاکل‌های گیاه ذرت پرداخته شده است. برای این منظور، از تصاویر اخذ شده توسط پهپاد از مزرعه ذرت در دو تاریخ متفاوت جهت آموزش و ارزیابی شبکه استفاده گردیده و با توجه به نوع و اندازه داده به اعمال تغییراتی در معماری و تابع فعال‌سازی الگوریتم اصلی YOLOv5s با هدف افزایش تعداد پارامترهای شبکه، کاهش بیش برازش و افزایش دقت تشخیص پرداخته شد و الگوریتم Modified YOLOv5s که به اختصار MYOLOv5s نام دارد به‌عنوان نسخه بهبودیافته YOLOv5s با قابلیت شناسایی و شمارش کاکل‌های ذرت با مقادیر ضریب تبیین (R2) 99.28 درصد و دقت متوسط (AP) 95.30 درصد حاصل شد. همچنین، عملکرد روش پیشنهادی به‌کار گرفته شده در این مقاله با الگوریتم‌های معتبر معرفی شده در این زمینه ,TasselNetv2+ Faster R-CNN و RetinaNet مقایسه گردید. نتایج به‌دست‌آمده نشان می‌دهد که مقادیر ضریب تبیین برای این سه شبکه به‌ترتیب 77.86، 86.83 و 95.53 درصد می‌­باشد. همچنین برای الگوریتم‌های Faster R-CNN و RetinaNet مقادیر دقت متوسط 76.99 و 77.66 درصد به‌دست آمد. این نتایج نشان می­‌دهند که الگوریتم MYOLOv5s حداکثر مقادیر ضریب تبیین R2 و دقت متوسط (AP)، دقت (Precision) و یادآوری (Recall) را دارد که بیانگر کارایی بالای روش پیشنهادی در تشخیص کاکل ذرت است. شایان ذکر است MYOLOv5s با دارا بودن سرعت پردازش 84 فریم بر ثانیه سریع‌ترین روش در تشخیص کاکل ذرت محسوب می­‌گردد.

پایداری، زیست‌اقتصاد چرخشی و تاب‌آوری محیطی

ارزیابی بازده انرژی جمع‌کننده سهموی مجهز به مواد تغییرفازدهنده درون لوله دریافت‌کننده در یک آب‌شیرین‌کن خورشیدی

دوره 14، شماره 2، تابستان 1403، صفحه 177-195

https://doi.org/10.22067/jam.2023.80081.1138

ژینا سیفی لاله، هادی صمیمی اخیجهانی، پیمان سلامی

چکیده استفاده از سامانه‌های آب‌شیرین‌کن خورشیدی یک راهکار مناسب، با صرفه اقتصادی برای تولید آب شرب از منابع آب شور است. هدف از انجام این تحقیق افزایش عملکرد آب‌شیرین‌کن خورشیدی با استفاده از سامانه ذخیره‌ساز گرمای نهان انرژی خورشیدی و سامانه ردیاب پنلی است. با توجه به این‌که به دلیل نوسانات شدت تابش خورشیدی هدررفت حرارتی از جمع‌کننده خورشیدی افزایش می‌یابد، استفاده از مواد تغییرفازدهنده راه‌حل مناسبی برای ذخیره‌سازی انرژی در ساعات اوج و آزاد نمودن در زمان کاهش و یا نبود شدت تابش خورشیدی است. به این منظور ماده تغییرفازدهنده به‌صورت لوله‌ی مارپیچ 6 میلی‌متری با گام 7 سانتی‌متر درون لوله کانونی قرار گرفت. جهت ارزیابی عملکرد حرارتی سه دبی جریان برای سیال کاری 1.9، 3.1 و 4.2 لیتر بر دقیقه (با مواد تغییرفازدهنده) و حالت بدون مواد تغییرفازدهنده در چهار روز متوالی از ساعت 10:00 تا 14:00 در نظر گرفته شد. نتایج بررسی‌ها نشان داد که سامانه آب‌شیرین‌کن خورشیدی مجهز به مواد تغییرفازدهنده بیشترین راندمان حرارتی را در دبی 4.2 لیتر بر دقیقه و کمترین آن با دبی 1.9 لیتر بر دقیقه بوده است. نتایج نشان داد استفاده از مواد تغییرفازدهنده باعث بهبود راندمان حرارتی به میزان 3.05 درصد می‌گردد. آب شیرین تولیدی در مدت زمان 4 ساعت، 0.722 لیتر بر مترمربع در چهار ساعت بود و به‌طور قابل‌ملاحظه‌ای باعث کاهش سختی موجود در آب شرب شده بود.

مهندسی سامانه‌های دامی و دامپروری

توسعه یک سامانه مزرعه ای پایش عملکرد کمّی و تعیین برخی از خصوصیات کیفیت تغذیه ای محصول یونجه با استفاده از انرژی برشی و فشردگی محصول

دوره 4، شماره 2، 1393، صفحه 184-193

https://doi.org/10.22067/jam.v4i2.28114

محمد مهدی مهارلویی، محمد لغوی، سیدمهدی نصیری

چکیده کشاورزی دقیق همواره به دنبال بیان علل و عوامل وجود تغییرات و اتخاذ تصمیمات مناسب در مزرعه است. یکی از زمینه-های مورد تحقیق در سه دهه اخیر ارائه راهکار هایی برای تهیه نقشه های تغییرپذیری عملکرد کمّی محصول بوده است. در این پژوهش با توجه به اهمیت تهیه این نقشه ها تلاش شد تا با اندازه گیری پیوسته ضخامت لایه علوفه افزوده شده در هر مرحله از پرس علوفه درحین عملیات بسته بندی به وسیله یک چرخ ستاره ای جدید و تلفیق آن با داده های موقعیت مکانی دستگاه بیلر که از سامانه مکان یابی جهانی دریافت می شد، نقشه عملکرد محصول ترسیم شود. همچنین پژوهشگران پیشگام در علم کشاورزی دقیق توجه به شاخص های کیفیت محصول و مطالعه عوامل تاثیر گذار بر آن را نیز با اهمیت می دانند. بدین منظور تلاش شد تا در این تحقیق، علاوه بر نقشه عملکرد، روشی غیر مخرب و بلادرنگ برای تخمین برخی از شاخص های کیفیت تغذیه ای محصول یونجه در مزرعه ارائه و ارزیابی شود. بدین منظور اندازه گیری انرژی برشی ویژه وارد بر تیغه و انرژی فشردگی ویژه در سر پلانجر یک دستگاه بیلر در شرایط مزرعه ای مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج آنالیز رگرسیون و آزمون همبستگی سامانه اندازه گیری عملکرد کمّی، رابطه خطی بسیار خوب روش پیشنهادی با جرم محصول را نشان داد (0/96 =r و 0/92 =R2). نتایج استفاده از انرژی برشی ویژه در تخمین شاخص های فیبر خام و شاخص تجمعی RFV با توجه به شرایط مزرعه ای نتایج قابل قبولی داشت. استفاده از انرژی فشردگی ویژه تنها در تخمین شاخص ماده خشک مناسب بود. هیچ یک از دو روش پیشنهادی اندازه گیری انرژی برشی ویژه و انرژی فشردگی ویژه، نتوانست شاخص تغذیه ای پروتئین خام را تخمین بزند. مطالعات بیشتر در شرایط وسیع‌تری از تغییرات شاخص های کیفیت و رقم های یونجه پیشنهاد می‌گردد.

مهندسی پس‌ از برداشت، و فرآوری محصولات کشاورزی

مدل‌سازی و بهینه‌سازی فرآیند آسیاب کردن غلات برای تولید خوراک طیور در آسیاب چکشی با استفاده از روش سطح پاسخ

دوره 10، شماره 2، 1399، صفحه 187-200

https://doi.org/10.22067/jam.v10i2.72568

زانیار زیباهوش، جلال خدائی، سمیرا زارعی

چکیده از آنجا که خوراک طیور بخش بزرگی از هزینه‌های صنعت پرورش طیور را به خود اختصاص می‌دهد، می‌تواند عامل بسیار مهمی در میزان سود و زیان مرغداری‌ها باشد. بهینه‌سازی عملکرد دستگاه آسیاب چکشی برای کاهش اندازه مواد مختلف برای تولید خوراک طیور، می‌تواند در به‌کارگیری راه‌های مناسب و بهینه و در نهایت حصول مواد خوراکی با حداقل هزینه، حداکثر کیفیت و ظرفیت بسیار حائز اهمیت باشد. برای ارزیابی عملکرد دستگاه از نظر میزان درجه‌ی ریزی خوراک و ظرفیت کاری آسیاب، چهار محصول گندم، ذرت، سویا و جو در سه سطح اندازه سوراخ غربال (2، 2/3 و 4/4 mm)، رطوبت دانه (10، 14و 18 درصد)، نرخ تغذیه (یک سوم، دو سوم و باز بودن کامل دریچه مخزن) و تعداد چکش (12، 18 و 24 عدد) به‌وسیله آسیاب خرد شد و در هر مورد درجه‌ی ریزی و ظرفیت کاری به‌صورت مجزا دسته‌بندی شد. روش سطح پاسخ با طرح مرکب مرکزی به‌منظور تعیین نقاط بهینه‌ی دستگاه در فرآیند آسیاب کردن برای دست‌یابی به بیشترین میزان خردشدگی محصول و بیشترین ظرفیت کاری آسیاب استفاده شد. نتایج آزمایش‌ها نشان داد که نقاط بهینه‌ی mm 2/3 برای قطر سوراخ غربال، رطوبت دانه 10 درصد، نرخ تغذیه g s-1 8/343 و تعداد 18 عدد چکش برای گندم، حداقل درجه‌ی ریزی (بیشتر خرد شدن) به مقدار mm 42/3 را در بین محصولات داشته است. هم‌چنین بیشترین ظرفیت کاری آسیاب(g s-1 12/45) برای ذرت در نقاط بهینه‌ی mm 2 سوراخ غربال، رطوبت 10درصد دانه، نرخ تغذیه g s-1 8/433 و تعداد چکش 24 عدد به‌دست آمد.

مهندسی سازه و مواد برای سامانه‌های کشاورزی

بررسی تأثیر نسبت تراکم و نوع سوخت بر عملکرد موتور دیزل دارای توربو‌شارژ با نرم‌افزار GT-Power

دوره 11، شماره 2، 1400، صفحه 199-212

https://doi.org/10.22067/jam.v11i2.71613

سعید احمدی پور، محمدحسین آق خانی، جواد زارعی

چکیده در موتورهای احتراق داخلی، نسبت تراکم و نوع سوخت مورد استفاده، دو فاکتور مهم و تأثیرگذار بر عملکرد موتور و انتشار آلاینده‌های خروجی می‌باشد. در تحقیق حاضر جهت بررسی ویژگی‌های عملکردی و آلاینده‌های خروجی با نسبت تراکم‌های مختلف و سوخت‌های جایگزین از حل عددی یک‌بعدی دینامیک سیالات محاسباتی با نرم‌افزار GT-Power جهت مدل‌سازی موتور دیزلی شش سیلندر تزریق مستقیم استفاده گردید. نسبت تراکم از 15:1 تا 19:1 با فاصله یک واحد و از سوخت‌های جایگزین سوخت مبنا (دیزل) شامل متانول، اتانول، ترکیب دیزل و اتانول، بیودیزل و دکان استفاده شد. برای اعتبار‌سنجی مدل، مقایسه‌ای بین داده‌های شبیه‌سازی با داده‌های تجربی (شامل گشتاور و توان) صورت گرفت که نتایج نشان داد که خطای اعتبارسنجی، کمتر از 6.12 درصد است که این موضوع معرف اعتبار قابل قبول مدل نرم‌افزاری است. همچنین نتایج مدل‌سازی نشان داد که با افزایش نسبت تراکم، سوخت دکان نسبت به سوخت مبنا دارای توان و گشتاور ترمزی بالاتری در حدود 3.86 درصد و مصرف سوخت ویژه ترمزی به مقدار 3.72 درصد به دلیل تولید توان بالاتر، کاهش یافته است. در ضمن اینکه با کاهش نسبت تراکم نسبت به حالت مبنا، مقدار CO و CO2 با سوخت بیودیزل و دیزل دارای حداقل مقدار و کمترین انتشار NOX با سوخت دکان حاصل گردیده است. در حالت کلی نتایج نشان داد که سوخت دکان با نسبت تراکم 17:1 می‌تواند جایگزین خوبی نسبت به سوخت دیزل در موتورهای دیزلی باشد.

پایداری، زیست‌اقتصاد چرخشی و تاب‌آوری محیطی

بررسی ویژگی‌های عملکرد و آلایندگی موتور حین آزمون سوخت‌های ترکیبی دیزل- بیودیزل حاصل از روغن‌های گیاهی و مدل‌سازی آن‌ها

دوره 15، شماره 2، تابستان 1404، صفحه 229-245

https://doi.org/10.22067/jam.2024.88750.1263

سیدرضا موسوی سیدی، محمد عسکری، سید محمدرضا میری

چکیده در این تحقیق، پس از تولید سوخت‌های ترکیبی دیزل- بیودیزل روغن‌ گیاهان کلزا، سویا و پالم، تأثیر آن‌ها بر عملکرد موتور (توان، گشتاور و مصرف سوخت ویژه) و آلاینده‌های خروجی (NOx، HC، CO و CO2) مدل‌سازی شد. دیزل خالص به همراه مخلوط‌های 10 و 20 درصد بیودیزل کلزا، سویا و پالم و مخلوط 10 و 20 درصد از 3 بیودیزل مذکور در 4 سرعت (1800، 2100، 2400 و 2700 دور بر دقیقه) تحت شرایط بار کامل موتور آزمایش شدند. داده‌ها به‌عنوان ورودی روش‌های مدل‌سازی رگرسیون خطی، غیرخطی و سیستم استنتاج فازی- عصبی تطبیقی (انفیس) استفاده شدند. نتایج نشان داد که در همه سوخت‌های ترکیبی مقادیر توان، مصرف سوخت ویژه و تمامی آلاینده‌ها با افزایش سرعت موتور، افزایش اما گشتاور کاهش یافت. سوخت ترکیبی بیودیزل پالم 20 درصد می‌تواند به‌عنوان سوخت جایگزین در موتورهای دیزلی بدون تغییر موتور استفاده شود. رگرسیون غیرخطی دقیق‌تر از نوع خطی بوده همچنین بین مقادیر واقعی و پیش‌بینی‌شده متغیرهای عملکرد و آلایندگی موتور توسط انفیس، همبستگی بسیار بالاتری (ضریب تبیین بیشتر از 0.98) در قیاس با رگرسیون خطی (ضریب تبیین کمتر از 0.47) و غیرخطی (ضریب تبیین کمتر از 0.92) وجود دارد. بیشترین و کمترین ضرایب تبیین در معادلات ارائه‌شده توسط انفیس مربوط به پارامترهای SFC و P به‌ترتیب به میزان 0.99 و 0.98 است که بسیار بیشتر از ضرایب تبیین بیشینه و کمینه در معادلات رگرسیون خطی (0.47 و 0.00 به‌ترتیب مربوط به T و P) و غیرخطی (0.92 و 0.60 به‌ترتیب مربوط به SFC و CO) است.

کشاورزی دیجیتال، هوشمند و دقیق

کاربرد تصویربرداری ابرطیفی مرئی- مادون قرمز نزدیک و روش‌های آنالیز چند متغیره جهت پیشگویی رطوبت و سختی مغزهای پسته برشته شده در شرایط مختلف

دوره 5، شماره 2، 1394، صفحه 281-291

https://doi.org/10.22067/jam.v5i2.28486

تکتم محمدی مقدم، سید محمد علی رضوی، مسعود تقی زاده، آمنه سازگارنیا، بیسواجت پرادان

چکیده با افزایش توقعات در ارتباط با کیفیت و سلامت محصولات غذایی، روش‌های تجزیه‌ای صحیح و دقیق برای اطمینان از کیفیت، صحت و سلامت محصول ضروری است. روش‌های سنتی کنترل مواد غذایی، زمان بر، گران و نیازمند تخریب نمونه هستند. بنابراین استفاده از اتوماسیون برای اطمینان از کیفیت محصولات کشاورزی ضروری است. هدف از این تحقیق استفاده از تصویربرداری ابرطیفی، شیوه‌های مختلف پیش پردازش و روش‌های آنالیز چند متغیره (رگرسیون کمترین مربعات جزئی و شبکه عصبی مصنوعی) جهت پیشگویی رطوبت و سختی مغزهای پسته طی شرایط مختلف برشته کردن (دما، زمان و سرعت جریان هوای برشته کردن) بوده است. نتایج نشان داد تصویربرداری ابرطیفی می‌تواند به‌خوبی برای پیشگویی میزان رطوبت و سختی مغزهای پسته برشته شده به‌کار رود. بررسی‌ها نشان داد استفاده از روش‌های مختلف پیش پردازش می‌تواند باعث کاهش خطای پیشگویی و بهبود کیفیت مدل به‌دست آمده شود. روش شبکه عصبی مصنوعی بهتر از روش کمترین مربعات جزئی توانست برای پیشگویی میزان رطوبت و سختی مغزهای پسته برشته شده به‌کار رود. بهترین مدل برای پیشگویی رطوبت مغزهای پسته برشته شده با انجام پیش پردازش‌های تبدیل متغیر نرمال استاندارد، موجک و مشتق اول به‌دست آمد که میزان ضریب تبیین 907/0 و میزان خطای پیشگویی 179/0 بود. برای پیشگویی سختی مغزهای پسته برشته شده بهترین مدل از پیش پردازش‌های تبدیل متغیر نرمال استاندارد، موجک و مشتق دوم به‌دست آمد که میزان ضریب تبیین 876/0 و میزان خطای پیشگویی216/5 به‌دست آمد.

کشاورزی دیجیتال، هوشمند و دقیق

تخمین گرانروی شیره خرما با استفاده از ماشین بینایی و شبکه عصبی مصنوعی

دوره 8، شماره 2، 1397، صفحه 309-320

https://doi.org/10.22067/jam.v8i2.61681

عبدالعباس جعفری، احسان تاتار

چکیده تولید صنعتی شیره خرما شامل مراحل مختلفی است که در طی آن نیاز به اندازه‌گیری پیوسته میزان گرانروی در طی مراحل مختلف فرآوری نیاز می‌باشد. روش‌های اندازه‌گیری گرانروی متداول نیازمند نمونه‌گیری از فرآورده بوده و در عین حال زمان‌بر می‌باشند و لذا از این روش‌ها نمی‌توان در کنترل سیستم فرآوری استفاده کرد. به همین دلیل روشی که بتواند به‌صورت بلادرنگ وضعیت گرانروی مایع را پایش نماید، از ملزومات یک سیستم کنترل کیفیت محصول شیره خرما می‌باشد تا مطابق با مقدار آنی گرانروی، اقدام به تغییر پارامترهای ورودی و شرایط فرآوری نماید تا محصولی با گرانروی و کیفیت استاندارد فراهم شود. در این تحقیق بر اساس ویژگی‌های مستخرج از تصاویر و بهره‌گیری از شبکه‌های عصبی مصنوعی روشی ابداع گردید تا گرانروی شیره خرما را در حین ریزش تعیین نماید. بر اساس اندازه‌گیری‌های به‌دست آمده توسط دستگاه لزجت‌سنج بروکفیلد مشخص شد که رفتار شیره خرما در دماها و غلظت‌های مختلف متفاوت بوده و دامنه گسترده‌ای از رفتار نیوتنی تا غیرنیوتنی را شامل می‌شود. از شبکه عصبی چند لایه با روش تعلیم پس‌انتشار خطا به‌منظور پیش‌بینی دو مقدار شاخص رفتار جریان و شاخص قوام بر اساس ویژگی‌های استخراج شده از تصویر استفاده شد. مقادیر خروجی روش پیشنهادی با مقادیر اندازه‌گیری شده توسط دستگاه لزجت‌سنج بروکفیلد در سطوح مختلف دما و غلظت شیره خرما واسنجی گردید. نتایج حاصله بیانگر همبستگی شاخص‌های رفتار و جریان به‌دست آمده از این روش با مقادیر واقعی با ضریب همبستگی تا حد 0/989 و میانگین خطای 0/0138 در داده‌های ارزیابی بود.

کشاورزی دیجیتال، هوشمند و دقیق

تعیین بهترین الگوریتم طبقه‌بندی به‌منظور تخمین سطح زیر کشت نخیلات با استفاده از تصاویر ماهواره لندست 8

دوره 9، شماره 2، 1398، صفحه 321-335

https://doi.org/10.22067/jam.v9i2.67310

سحر رهنما، محمد مهدی مهارلویی، محمدعلی رستمی، حسین مقصودی

چکیده محصول خرما یکی از ارزشمندترین محصولات باغبانی در ایران به‌شمار می‌آید که 16% کل صادرات جهانی را شامل می‌شود. استان کرمان دومین رتبه در سطح زیر کشت خرما در ایران را دارا است. به همین منظور تعیین سطح زیر کشت خرما اهمیت پیدا کرده است. برخی از سازمان‌ها برای تعیین سطح زیر کشت از سرشماری استفاده می‌کنند که معایب آن هزینه بالا و اتلاف وقت و نیاز به نیروی انسانی زیاد برای پوشش‌دهی کل کشور است. هدف از این تحقیق سنجش توانایی ماهواره لندست 8 با سنجده OLI  در شناسایی و تعیین سطح زیر کشت نخلستان‌ها است. برای پی بردن به بهترین روش برای شناسایی نخلستان‌ها چهار روش طبقه‌بندی نظارت‌شده Maximum Likelihood Classifier (MLC), Support Vector Machines (SVM), Neural Network (NN), Mahalanobis Distance Classifier (MDC) و یک روش طبقه‌بندی نظارت‌نشده (K-Means) مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج طبقه‌بندی‌ها نشان داد که دقت کلی طبقه‌بندی10/99 % (ضریب کاپا 98/0) با استفاده از NN، 77/98 % (ضریب کاپا 975/0) با استفاده از MLC، 66/98 % (ضریب کاپا 973/0) با استفاده از SVM، 52/98 % (ضریب کاپا 97/0) با استفاده از MDC و 52/66 % ( ضریب کاپا 31/0) با استفاده از K-Means است. خطای تخمین مساحت نخیلات با استفاده از ( RMSE) در روش NN (0)، در روش MLC (2/0)، در روش MDC (06/0)، در روش SVM (0) و در روش K-Means (0) محاسبه شد. پس از تحلیل‌داده‌ها بهترین روش طبقه‌بندی برای شناسایی نخلستان‌ها روش NN شناخته شد. در پژوهش حاضر، با بررسی انجام‌شده بر روی‌داده‌ها در ماتریس آشفتگی مشخص شد که SVM قدرت بالاتری برای شناسایی نخلستان با تشخیص 100% سامانه (تولیدکننده) نسبت به MLC را داشت و همچنین K-Means نیز می‌تواند نخلستان خرما را شناسایی کند اما مناطقی که به رنگ قهوه‌ای تیره هستند را نیز به‌عنوان نخلستان شناسایی کرده است. در مجموع می‌توان گفت هر چهار روش طبقه‌بندی نظارت‌شده با دقت قابل قبولی می‌توانند نخلستان را شناسایی کنند.

مهندسی پس‌ از برداشت، و فرآوری محصولات کشاورزی

بررسی تاثیر صفحه تنظیم‌کننده جریان خروجی بر عملکرد سیکلون آرد: مطالعات تجربی و شبیه‌سازی عددی

دوره 12، شماره 3، پاییز 1401، صفحه 331-349

https://doi.org/10.22067/jam.2021.67389.1000

احسان آقایی بدلبو، وحید رستم پور، عادل رضوانی وند فنائی، علی محمد نیکبخت

چکیده سیکلون‌ها با توجه به هزینه‌های ساخت و نگهداری نسبتاً پایین و سادگی آن‌ها همواره در صنعت و کشاورزی مورد توجه بوده‌اند. دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) یکی از ابزارهای توانمند برای پیش‌بینی رفتار در شرایط مختلف است که با حل عددی معادلات ناویر- استوکس درک بهتری از حل عددی در شرایط آشفتگی جریان سیال می‌دهد. در این مطالعه تأثیر صفحه تنظیم جریان مکشی در یک سیکلون مورد استفاده در صنعت آرد، بر روی جریان‌های داخلی در داخل سیکلون مورد بررسی قرار گرفته است. از نرم‌افزار گمبیت و نرم‌افزار انسیس فلوئنت نسخه‌ی 15 به‌ترتیب برای رسم هندسه مسئله، ایجاد شبکه، اعمال شرایط مرزی و هم‌چنین برای حل معادلات بقا بهره گرفته شد. از مدل آشفتگی تنش‌های رینولدز RSM برای شبیه‌سازی آشفتگی جریان داخل سیکلون استفاده گردید. لازم به ذکر است که با توجه به رقیق بودن جریان آرد در داخل جریان هوای حامل از مدل فاز گسسته (DPM) برای ردیابی ذرات از طریق میدان جریان استفاده گردیده است. در زوایای صفحه صفر، 15، 30، 45، 60 و 75 درجه، پارامترهای اندازه سرعت، سرعت محوری، بازده جمع‌آوری، افت فشار، ضریب اصطکاک سطح و هم‌چنین شدت آشفتگی با جزئیات استخراج گردیده و در قالب کانتورهای هم‌ارز شده با شاخص یکسان، با یکدیگر مقایسه شدند. علاوه بر این برای درک هرچه بیش‌تر رفتار جریان، کانتورهای مربوط به مسیر حرکت برای سیکلون استخراج گردیدند. نتایج نشان داد که با در نظر گرفتن تمامی شرایط، زاویه صفحه تنظیم‌کننده 30 درجه با افت فشار 134.2 پاسکال و بازده جمع‌آوری 95.3 درصد دارای بهترین شرایط در بین حالت‌های مورد بررسی می‌باشد.

ماشین‌های کشاورزی و غیر جاده‌ای

اندازه‌گیری میزان افت در ماشین برداشت نیشکر مدل آستافت 7000

دوره 13، شماره 3، پاییز 1402، صفحه 335-348

https://doi.org/10.22067/jam.2022.75517.1094

وحید ابراهیم خانلوی سیسی، نسیم منجزی، محسن سلیمانی

چکیده نیشکر با سطح زیرکشت 110 هزار هکتار یکی از مهم‌ترین محصولات کشاورزی- صنعتی کشور است. فرآیند تولید این محصول، ضایعات بالایی به دنبال دارد. بخشی از این ضایعات مربوط به شرایط تولید محصول در مزرعه و بخشی مربوط به فرآوری تولید شکر از نیشکر در کارخانه است. هدف این تحقیق، اندازه‌گیری میزان افت نیشکر (نی قدی، نی خرد شده و نی تراشه) در روش برداشت سوخته در مزارع شرکت کشت و صنعت دهخدا در سال زراعی 1399-1400 بود. آزمایش به‌صورت فاکتوریل اسپلیت در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار انجام شد. عامل اول شامل رقم در 4 سطح (ارقام IRC-12، CP48-103، CP73-21 و CP69-1062)، عامل دوم سن برداشت در سه سطح (کشت اول، بازرویی 1 و بازرویی 2) و عامل سوم شامل سرعت ماشین برداشت در سه سطح (سرعت کم برابر 3 کیلومتر بر ساعت، سرعت متوسط برابر 5 کیلومتر بر ساعت و سرعت زیاد برابر 7 کیلومتر بر ساعت) بود. نتایج تحقیق نشان داد بیشترین میزان عملکرد در رقم CP69-1062 در مزرعه‌ی کشت اول و با سرعت متوسط دستگاه مشاهده شد (144.33 تن در هکتار). همچنین بیشترین میزان ضایعات نی قدی در رقم CP48-103 در بازرویی دوم و با سرعت زیاد دستگاه و بیشترین میزان افت نی خرد شده در رقم CP48-103 در مزرعه کشت اول و با سرعت متوسط به‌ترتیب برابر 3.32 و 1.78 تن در هکتار مشاهده شد. با توجه به نتایج تحت اثر متقابل رقم و سرعت دستگاه، بیشترین میزان افت نی تراشه در رقم CP69-1062 و سرعت زیاد دستگاه برابر 0.314 تن در هکتار و همچنین رقم IRC-12 و سرعت زیاد دستگاه برابر 0.308 تن در هکتار و تحت اثر متقابل سن مزرعه و سرعت دستگاه ماشین برداشت بیشترین میزان افت نی تراشه در مزرعه بازرویی یک و سرعت زیاد دستگاه ماشین برداشت برابر0.300 تن در هکتار اندازه‌گیری شد.