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

اثر مقدار بار و فشار باد یک لاستیک با گوشت سخت بر برخی عوامل مرتبط با فشردگی خاک اندازه گیری شده در مخزن خاک

دوره 3، شماره 1، 1392، صفحه 1-8

https://doi.org/10.22067/jam.v3i1.19707

احمد شریفی مالواجردی، محمد یونسی الموتی، احمد محسنی منش

چکیده عوامل زیادی در ایجاد فشردگی خاک مؤثر هستند. یکی از این عوامل، واکنش خاک به فشارهای وارده به خاک به وسیله لاستیک و ابزار درگیر با خاک است. در این تحقیق با استفاده از یک لاستیک سخت4 تأثیر بار و فشار باد لاستیک بر برخی عوامل مرتبط با فشردگی خاک شامل: عمق و اثر لاستیک، شاخص مخروط و شاخص مقاومت افقی خاک در لایه های مختلف توسط یک حسگر اندازه گیر پروفیل فشردگی خاک5 در مخزن خاک6 با بافت لوم شنی، اندازه گیری شد. این حسگر شامل هشت عدد لبه های گوه ای شکل (فلپ) مجهز شده به استرین گیج بود که بر روی پیشانی یک شاخه زیرشکن نصب گردیده و عمق کار آن 45 سانتی متر بود. این تحقیق با استفاده از آزمایش فاکتوریل در دو سطح بار لاستیک (3/6 کیلو نیوتن و 9/23 کیلو نیوتن) و سه سطح فشار باد (324، 524 و 724 کیلو پاسکال) و با 3 تکرار، در قالب طرح کاملاً تصادفی، به اجرا در آمد. با کاربرد حسگر اندازه گیر فشردگی خاک، فشردگی خاک در لایه های مختلف از سطح خاک تا عمق 45 سانتی متری و با فواصل 5 سانتی متر اندازه گیری شد. نتایج نشان داد فشردگی خاک ناشی از میزان بار عمودی وارد بر لاستیک در لایه های زیرین بیشتر از لایه های سطحی خاک بود. در حالیکه اثر فشار باد لاستیک عکس این موضوع را نشان داد و در عمق های سطحی (در دو سطح بار استفاده شده) بزرگتر از اثر آن در عمق های زیرین خاک بود. با افزایش میزان بار، مقادیر عرض اثر لاستیک، عمق اثر لاستیک و شاخص مخروط افزایش یافت. هم چنین با افزایش مقدار فشار باد، مقدار عرض اثر لاستیک کاهش و عمق اثر لاستیک و شاخص مخروط خاک افزایش یافتند.

مهندسی پس‌ از برداشت، و فرآوری محصولات کشاورزی

بررسی اثر روش کود دهی اوره و رطوبت زمان برداشت بر خواص مکانیکی نهایی ذرت دانه ای خشک شده

دوره 4، شماره 1، 1393، صفحه 1-10

https://doi.org/10.22067/jam.v4i1.33159

سجاد کردی، علی فدوی، محمد اسکندری، مهرشاد براری، مسعود رفیعی، علی اشرف مهرابی

چکیده خواص مکانیکی دانه تحت تأثیر عوامل متعدد از جمله مواد غذایی خاک و رطوبت زمان برداشت دانه می باشد. به‏ منظور کاهش خسارات مکانیکی، در طراحی و انجام فرآیندهای متفاوت، شناخت خواص مکانیکی تحت تأثیر عوامل مذکور ضروری می باشد. به‏ منظور بررسی اثر روش کود دهی اوره و رطوبت زمان برداشت بر خصوصیات مکانیکی نهایی دانه‌های ذرت خشک شده، آزمایشی در سال 1389 در ایستگاه تحقیقاتی خرم آباد، به صورت استریپ اسپلیت پلات در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی با چهار تکرار اجرا شد. عوامل مورد بررسی شامل دو روش کود دهی اوره (محلول پاشی اوره و روش خاک مصرف اوره)، سه زمان برداشت (زمانی که رطوبت دانه به 20،30 و 40 درصد برسد) و چهار هیبرید ذرت (شامل سه هیبرید خارجی ان اس، کونسور، جیتا و هیبرید سینگل کراس 704 به عنوان شاهد) بودند. رطوبت دانه های خشک با توجه به خاصیت جذب متفاوت تیمارها در فاصله حدوداً 1±7 درصد قرار داشت. نتایج نشان داد که اثر متقابل روش کوددهی و هیبرید بر چقرمگی دانه معنی دار گردید. رطوبت دانه در زمان برداشت اثر معنی داری بر تمامی صفات مورد بررسی به جز صفت سفتی دانه داشت، بیشترین میزان صفات حداکثر نیروی شکست، میزان جابه جایی در نقطه حداکثر نیروی شکست، انرژی مصرفی تا نقطه حداکثر نیروی شکست، تغییر شکل ویژه، توان و چقرمگی دانه به رطوبت 20 درصد دانه در زمان برداشت اختصاص یافت. همچنین نتایج نشان داد هیبرید ان اس دارای بیشترین میزان حداکثر نیروی شکست (219 نیوتن)، جابه جایی در نقطه حداکثر نیروی شکست (37/0 میلی متر)، انرژی مصرفی تا نقطه حداکثر نیروی شکست (51/42 میلی ژول)، توان (3-10×89/3 وات) و چقرمگی (33/0 میلی ژول بر میلی متر مکعب) بود.

کشاورزی دیجیتال، هوشمند و دقیق

تشخیص آفلاتوکسین پسته با استفاده از تکنیک طیف‌سنجی رامان و شبکه عصبی

دوره 5، شماره 1، 1394، صفحه 1-9

https://doi.org/10.22067/jam.v5i1.28122

رضا محمدی گل، محمد هادی خوش تقاضا، رسول ملک فر، منصوره میرابوالفتحی، علی محمد نیکبخت

چکیده آلودگی ناشی از زهرابه قارچی آفلاتوکسین به‌عنوان یک معضل اساسی برای صادرات پسته محسوب می شود. با توجه به استقبال روزافزون استفاده از تکنیک طیف‌سنجی رامان در تشخیص و تفکیک مواد مختلف و همچنین مسائل پیشروی روش‌های آزمایشگاهی سنجش سم مذکور (مانند هزینه بالا و زمان بر بودن)، هدف از این پژوهش بررسی امکان تشخیص و سنجش آفلاتوکسین پسته با تکنیک طیف سنجی رامان و استفاده از شبکه‌های عصبی بوده است. نمونه‌های مورد تحقیق در 3 سطح بدون آلودگی (سالم)، آلودگی 20 و 100 نانوگرم در گرم (ppb) از مجموع آفلاتوکسین‌های (B1+B2+G1+G2) آماده شدند. بعد از طیف برداری، با توجه به نتایج، هنجارسازی ‌داده‌های طیفی به‌عنوان روش پیش پردازش مناسب، انتخاب شد و به‌دنبال آن برای کاهش ابعاد داده های طیفی استخراج مؤلفه‌های اصلی صورت پذیرفت. برای طبقه‌بندی نمونه‌ها، شبکه پرسپترون با قانون یادگیری پس انتشار خطا (با 4 مؤلفه اصلی مؤثر به‌عنوان ورودی و 3 نرون در لایه پنهان) مورد استفاده قرار گرفت. متوسط دقت طبقه ‌بندی شبکه 98 درصد به‌دست آمد و بنابراین، مدل‌سازی غیرخطی داده‌های طیف رامان توسط شبکه عصبی پرسپترون در طبقه بندی نمونه‌ها موفقیت‌آمیز ارزیابی شد.

کشاورزی دیجیتال، هوشمند و دقیق

طراحی، ساخت و ارزیابی سامانه‌ی هدایت خودکار خودترازروی تراکتور در زمین‌‌های شیب‌دار

دوره 6، شماره 1، 1395، صفحه 1-13

https://doi.org/10.22067/jam.v6i1.33146

سعید دهقانی، سید حسین کار پرورفرد، حسین رحمانیان کوشککی

چکیده هدایت خودکار تراکتور در زمینه‌های مختلف رو به پیشرفت نهاده است. در این تحقیق ساخت سامانه‌ی خودترازرو جهت هدایت خودکار تراکتور بر روی خطوط تراز در حین کاشت مورد نظر می‌باشد. سامانه‌ی خودترازرو شامل سه واحد حس‌کننده، پردازش و عمل‌کننده می‌باشد. حسگر زاویه‌سنج زوایای ایجاد شده در راستای طولی و عرضی تراکتور نسبت به سطح افق را تعیین کرده و داده‌ها به واحد پردازش ارسال می‌شود. پتانسیومتر و ماژول فشارسنج جهت کنترل یکنواختی ارتفاع نقاط مسیر حرکت تراکتور مورد استفاده قرار می‌گیرد. واحد پردازش با استفاده از داده‌های ارسال شده از واحد حس‌کننده، فرمان‌های لازم را به واحد عمل‌کننده صادر می‌کند. واحد عملگر شامل یک موتور الکتریکی به همراه یک جعبه دنده است که از طریق سیستم چرخ و زنجیر به فرمان تراکتور متصل شده و آن‌را در مسیر خطوط تراز هدایت می‌کند. خطوط کشت ایجاد شده در شیب‌های مختلف در سطح احتمال 95 درصد (آزمون دانکن) منطبق بر خطوط تراز زمین بود. به‌علاوه شاخص‌های طول و وزن خشک ریشه‌چه و ساقه‌چه بذرهای سبز شده نسبت به شیب‌های مختلف تفاوت معنی‌داری نداشتند. شاخص درصد کل سبز شدن در نواحی با شیب زیاد (18 و 21 درصد) اختلاف معنی‌داری را نشان داد.

مهندسی پس‌ از برداشت، و فرآوری محصولات کشاورزی

ساخت و ارزیابی دستگاه دانه‌کن انار ارتعاشی- بادی

دوره 7، شماره 1، 1396، صفحه 1-12

https://doi.org/10.22067/jam.v7i1.50038

سیدمهدی نصیری، سحر صمصامی، محمد لغوی

چکیده ایران علی‌رغم کسب رتبه اول جهان در تولید انار، به علت عدم توسعه روش‌های مکانیزه برای فرآوری در ردیف دوم صادرات قرار دارد. از این رو پژوهش حاضر برای ساخت و ارزیابی یک دستگاه دانه‌کن ارتعاشی انار مجهز به سامانه جت هوا انجام گرفت. تأثیر عوامل اصلی دامنه و بسامد ارتعاش بر درصد جدایش و آسیب دانه‌ها مورد آزمون قرار گرفت. خارج کردن دانه‌های انار از پوسته آن در دو روش ترکیب ارتعاش- جت هوا و جت هوا به تنهایی برای سه حالت برش میوه توسط دستگاه ساخته شده، صورت پذیرفت. تجزیه واریانس داده‌ها نشان داد که نوع برش و بسامد ارتعاش تأثیر معنی‌داری بر درصد دانه‌های خارج شده در سطح احتمال پنج درصد داشتند. همچنین بسامد تأثیر معنی‌داری بر دانه‌های آسیب دیده حاصل از جدایش داشته است. بیشترین مقدار جدایش دانه‌ها در بسامد 30 هرتز و دامنه ارتعاش 4 میلی‌متر در برش میوه به‌صورت مورب به میزان 87 درصد اتفاق افتاد. در این حالت مقدار آسیب وارده به دانه‌ها 9/13درصد اندازه‌گیری شد. مقایسه دو روش جدا کردن دانه توسط ارتعاش- جت هوا و جت هوا به تنهایی اختلاف معنی‌داری در سطح احتمال پنج درصد بر درصد جدایش و درصد آسیب ناشی از جدایش را نشان داد. براساس نتایج حداکثر مقدار جدایش و آسیب در روش توام ارتعاش و جت هوا رخ داد، به نحوی که سامانه ترکیبی 1/7 درصد در جدایش دانه افزایش ایجاد نموده و در مقابل مقدار 2/2 درصد تلفات بیشتری در دانه ایجاد کرده است.

مهندسی سامانه‌های دامی و دامپروری

مطالعه آزمایشگاهی انرژی برشی ویژه ساقه یونجه به‌منظور تخمین برخی شاخص‌های کیفیت تغذیه‌ای

دوره 8، شماره 1، 1397، صفحه 1-13

https://doi.org/10.22067/jam.v8i1.56187

محمد مهدی مهارلویی، محمد لغوی، سریکالا جی باجوا، ماریسول برتی

چکیده پژوهش حاضر به دنبال روشی ساده و کاربردی به‌منظور استفاده در شرایط مزرعه‌ای به‌صورت بی‌درنگ برای تخمین خصوصیات کیفیت تغذیه‌ای محصول یونجه می‌باشد. این خصوصیات برای تهیه لایه نقشه تغییرپذیری کیفیت محصول و نیل به اهداف کشاورزی دقیق مورد نیاز است. پژوهش‌های پیشین نشان دادند که آزمون‌های برشی استاندارد در شرایط کنترل شده آزمایشگاهی (رطوبت محصول و قطر ساقه‌ها) قادر به پیش‌گویی برخی شاخص‌های کیفیت تغذیه‌ای هم‌چون فیبر خام است، در پژوهش حاضر که در دو بخش انجام شد، در بخش نخست شرایط متفاوتی از سرعت بارگذاری و شرایط محصول اعم از چرخه رشد سالیانه یونجه (یک‌ساله، دو‌ساله، سه‌ساله و پنج‌ساله) و زمان برداشت در فصل رشد (چین‌سوم و چین‌پنجم) برای انجام آزمون برش استفاده شد. در بخش دوم این پژوهش تحقیقات تکمیلی به منظور بررسی امکان به‌کارگیری روش برشی در مورد سایر عوامل مؤثر بر کیفیت تغذیه‌ای در آمریکا برروی پنج رقم یونجه و سه سطح نرخ کاشت در فصل زراعی سال 2014 انجام شد. نتایج نشان داد تغییرات میانگین انرژی برشی ویژه در سطوح مختلف چرخه رشد سالیانه، زمان برداشت و نرخ کاشت به‌طور معنی‌داری در سطح احتمال 95% تغییر کرده است. عامل رقم محصول تأثیر معنی‌داری بر تغییرات انرژی برشی ویژه نشان نداد. همچنین آزمون رگرسیون و هم‌بستگی نشان داد انرژی برشی ویژه بهترین همبستگی را با شاخص‌های مرتبط با فیبر خام داشته است (0/66=R2). روند تغییرات انرژی برشی ویژه نسبت به شاخص‌های کیفیت تغذیه‌ای در بخش‌های اول و دوم پژوهش حاظر مشابه نتایج تحقیقات گذشته بود. این روش می‌تواند روشی سریع برای تخمین خصوصیات کیفیت تغذیه‌ای علوفه باشد.

ماشین‌های کشاورزی و غیر جاده‌ای

طراحی، ساخت و ارزیابی یک واحد برداشت کلم پیچ

دوره 9، شماره 1، 1398، صفحه 1-13

https://doi.org/10.22067/jam.v9i1.62703

امین رضاحسینی، کاظم جعفری نعیمی، حمید مرتضی پور

چکیده برداشت محصول کلم پیچ در ایران به‌طور معمول با دست انجام می‌شود. این روش برداشت، هزینه بالایی برای کشاورزان به‌همراه دارد. به‌‌طوری‌که، حتی در بعضی مواقع، کشت این محصول به‌دلیل هزینه بالای برداشت با نیروی کارگری، مقرون‌ به صرفه نیست. تاکنون در ایران فعالیت‌های چندانی در خصوص مکانیزاسیون برداشت محصول کلم پیچ انجام نشده است. در این پژوهش، با توجه به خصوصیات فیزیکی و مکانیکی محصول، یک واحد از ماشین مناسب برای برداشت ردیفی کلم پیچ در مزارع کوچک ایران طراحی و ساخته شد. در دستگاه ارائه شده، ابتدا خاک اطراف ریشه‌ کلم، به‌وسیله دو واحد ابزار ساق باریک، مجهز به تیغه جانبی (ابزار L شکل) سست می‌شود و سپس به‌وسیله نوار نقاله‌های دندانه‌دار، ریشه کلم از خاک خارج شده و محصول از سطح زمین برداشت می‌گردد. توان مورد نیاز برای حرکت تسمه‌های بیرون‌کشنده از محور توان‌دهی تراکتور (P.T.O) تأمین شد. به‌منظور ارزیابی دستگاه، تأثیر سه عامل سرعت پیشروی در سه سطح 2، 5/3 و 5 کیلومتر بر ساعت، زاویه استقرار دستگاه نسبت به افق در سه سطح 20، 25 و 30 درجه و فاصله بین بوته‌ها روی ردیف، در دو سطح 40 و 60 سانتی‌متر، بر عملکرد برداشت بررسی گردید. آزمایش به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار انجام شد. بیشترین ظرفیت ماشین برداشت کلم و راندمان برداشت به‌ترتیب بیش از 5300 بوته بر ساعت و 80 درصد بود که در سرعت پیشروی 5/3 کیلومتر بر ساعت با زاویه استقرار 25 درجه به‌دست آمد.

کشاورزی دیجیتال، هوشمند و دقیق

طراحی، ساخت و ارزیابی حسگر شدت جریان جرمی کمباین غلات

دوره 3، شماره 2، 1392، صفحه 71-84

https://doi.org/10.22067/jam.v3i2.25160

سید محمدرضا ناظم السادات، محمد لغوی

چکیده در سامانه پایش عملکرد محصول غلات، اساسی‌ترین ویژگی محصول در حال برداشت، شدت جریان جرمی دانه تمیز شده ورودی به مخزن می‌باشد. در این تحقیق، حسگری از نوع ضربه‌ای طراحی، ساخت و ارزیابی شد. ابتدا واسنجی حسگر توسط وزنه‌های kg 5/0 تا kg 5/4 با گام‌های kg 5/0 انجام و خطی بودن واکنش حسگر به نیروهای وارده با ضریب همبستگی 99/0 اثبات شد. پس از آن، طبق استاندارد ASABE S578 آزمایش حسگر در سه مرحله 1- در جریان جرمی یکنواخت و ثابت 2- در جریان جرمی غیر یکنواخت با تغییرات خطی 3- در جریان جرمی نوسانی انجام شد. نتایج نشان داد که خروجی حسگر ضربه‌ای، تابعی از نرخ جریان گندم (رقم روشن) انتقال یافته است و با افزایش نرخ جریان جرمی، میزان درصد خطای حسگر ضربه‌ای کاهش یافت. به طوری که درصد خطای محاسبه شده در نرخ‌های جریان جرمی 25%، 50%، 75% و 100% ظرفیت (25/4 کیلوگرم در ثانیه) به ترتیب 3/8، 3/6، 2/5 و 9/4 درصد بود. ضریب تبیین بالا (9975/0= R2) بین داده‌های تجمعی حسگر ضربه‌ای و مخزن مرجع در نرخ جریان جرمی غیر یکنواخت با تغییرات خطی، حاکی از دقت و حساسیت بالای حسگر ضربه‌ای در سنجش تغییرات جریان جرمی دانه می‌باشد. درصد خطای متوسط حسگر ضربه‌ای در نرخ‌های جریان جرمی غیر یکنواخت، با تغییرات خطی "افزاینده-کاهنده"، "کاهنده- افزاینده" و نوسانی به ترتیب 4/7% ، 6/8% و 3/8% به دست آمد.

کشاورزی دیجیتال، هوشمند و دقیق

تحلیل فضای کاری و سینماتیک بازوی روبات جابه‌جاکننده محصولات در مزرعه

دوره 13، شماره 2، تابستان 1402، صفحه 101-115

https://doi.org/10.22067/jam.2020.39236

سید ایمان شریعتی، محمدحسین آق خانی، محمودرضا گلزاریان، علی اکبری اکبری

چکیده علی‌رغم توسعه روزافزون استفاده از روبات‌ها در فرآیندهای مختلف، استفاده از بازوهای مکانیکی ماهر در عملیات زراعی بسیار محدود می‌باشد. در این مقاله تحلیل فضای کاری و سینماتیک یک روبات 4 درجه آزادی با سه پیکربندی متفاوت برای انجام یک عملیات زراعی در محیط مزرعه مورد بررسی واقع شده است. محاسبات اولیه براساس روش‌های تحلیلی (هندسی) برای طراحی بازو انجام شده و سینماتیک آن در فضای نرم‌افزارهای Solidworks و Matlab با سه پیکربندی متفاوت در قالب دو آزمون شبیه‌سازی شده‌است. تعریف مسیر حرکت در فضای مفصلی براساس نقاط ابتدا و انتهای مسیر و یک چندجمله‌ای درجه 5 انجام پذیرفت. با مقایسه شاخص‌هایی مانند تحلیل سرعت مجری نهایی، شاخص فضای کاری و معیار چالاکی پیکربندی مناسب از میان 3 نوع پیکربندی مورد بررسی، انتخاب گردید. این انتخاب با نتیجه تحقیقاتی که محققین روی بهترین ساختار سه مفصل اول روبات مشهور پیوما انجام داده‌اند، سازگار بود.

پایداری، زیست‌اقتصاد چرخشی و تاب‌آوری محیطی

بررسی میزان ضایعات برنج قهوه‌ای در فرآیند خشک‌کردن شلتوک

دوره 14، شماره 2، تابستان 1403، صفحه 105-118

https://doi.org/10.22067/jam.2021.69208.1026

سینا شریفی، محمدحسین آق خانی، عباس روحانی

چکیده فرآیندهای خشک‌کردن شلتوک، همواره چالشی‌ترین مسائل صنعت برنج می‌باشد. هدف تحقیق، بررسی میزان ضایعات خشک‌کردن در مزرعه و کارخانه در سه شهرستان گیلان بود. بدین منظور، اثرهای اصلی و متقابل فاکتورهای مستقل محتوای رطوبتی زمان برداشت (19 و 26 درصد)، زمان برداشت تا خرمنکوبی (19-14، 24-20 و 29-25 ساعت)، روش‌های خشک‌کردن در مزرعه (پخش کامل شالی‌ بر روی ساقه‌ها، پخش پنج ساعت شالی‌ بر روی ساقه‌ها+توده کردن، و پخش پنج ساعت شالی‌ بر روی ساقه‌ها+استفاده از پلاستیک)، و استراحت‌دهی (دو مرحله‌ای و سه مرحله‌ای هرکدام با 10 و 15 ساعت استراحت‌دهی)، دمای خشک‌کن (40 و 50 درجه سلسیوس) و سرعت باد (0.5 و 0.8 متر بر ثانیه) بر فاکتورهای وابسته (دانه‌های نارس، گچی، دانه‌های دو و سه‌تَرَک و تَرَک لاک‌پشتی در برنج قهوه‌ای) در سال زراعی 99-1398 بررسی شدند. از طرح آزمایشی فاکتوریل بر پایه بلوک کامل تصادفی استفاده شد. براساس نتایج، اثرهای اصلی فاکتورهای مستقل بر ایجاد ضایعات معنادار بودند (0.05>P). مقایسه میانگین‌ها نشان داد که کمینه ضایعات در روش پخش‌‌کردن کامل، در محتوای رطوبتی 26 درصد، به میزان 1.465 درصد بود. بیشترین تاثیر استفاده از پلاستیک در شکل‌گیری ضایعات به شکل تَرَک لاک‌پشتی و دانه‌گچی بود. در سطح مزرعه پس از 14 تا 19 ساعت پیش ‌خشک‌کردن، بیشینه ضایعات به‌دست آمد، که سهم سه‌تَرَک ناکامل طولی، دو‌تَرَک ناکامل عرضی و دانه نارس به‌‌‌ترتیب به میزان 11.410، 8.730 و 8.471 درصد بود. در سطح کارخانه، کمترین ضایعات در ترکیب فاکتوری استراحت‌دهی سه مرحله‌ای 15 ساعت، دمای خشک‌کن 40 درجه سلسیوس و سرعت باد 0.5 متر بر ثانیه به میزان 6.027 درصد به‌دست آمد.

کشاورزی دیجیتال، هوشمند و دقیق

شناسایی زنجرک پسته (Hem.: Cicadellidae) Idiocerus stali با استفاده از پردازش تصویر و شبکه‌های عصبی مصنوعی

دوره 12، شماره 2، تابستان 1401، صفحه 107-118

https://doi.org/10.22067/jam.v12i2.81004

زینب عزیزپور، حسنعلی واحدی، علی نجات لرستانی

چکیده استراتژی مدیریت تلفیقی آفات (IPM)، به پایش پیوسته جمعیت آفات وابسته است، این کار نه تنها زمان‌بر است، بلکه وابستگی زیادی به داوری انسان دارد و پر هزینه نیز می‌باشد. استفاده از روش‌های هوش مصنوعی به جای تصمیم‌گیری‌های دستی و انسانی، علاوه بر این که سبب افزایش بهره‌وری می‌گردد، از دقت بالایی نیز برخوردار است. پسته، یک محصول تجاری است و هر ساله خسارت زیادی توسط حشرات به تولیدکنندگان این محصول وارد می‌شود. گروهی از آفات پسته عمدتاً از میوه پسته تغذیه می‌کنند، که از این گروه زنجرک پسته، دارای اهمیت زیادی می‌باشد. در این تحقیق زنجرک پسته به‌عنوان حشره هدف جهت شناسایی انتخاب شد. برای جمع‌آوری نمونه‌ها از کارت‌های زرد چسبنده استفاده شد. 357 خصوصیت رنگی و 20خصوصیت شکلی برای شناسایی زنجرک پسته به‌وسیله الگوریتم پردازش تصویر استخراج شد. خصوصیات رنگی به دو دسته‌ی خصوصیات مربوط ‌به میانگین و انحراف‌معیار و خصوصیات مربوط ‌به شاخص‌های سبزی تقسیم شدند. از 17 فضای رنگی مختلف مثل RGB، HSV و غیره برای استخراج خصوصیات و از روش هیبرید شبکه عصبی مصنوعی-الگوریتم بهینه‌سازی ازدحام ذرات (ANN-PSO) برای انتخاب خصوصیات مؤثر استفاده گردید. خصوصیات مؤثر انتخابی جهت طبقه‌بندی حشرات عبارتند از: شاخص رنگی برای پوشش گیاهی استخراجی مربوط به فضای رنگی HSL، شاخص تفاضل نرمال شده مربوط به فضای رنگی LCH، کانال خاکستری مربوط به فضای رنگی YCbCr، شاخص مؤلفه دوم منهای مؤلفه سوم مربوط به فضای رنگی YCbCr، مساحت و میانگین مؤلفه های اول، دوم و سوم فضای رنگی Luv. نرخ شناسایی الگوریتم پردازش تصویر طراحی شده، 99.72درصد کل اشیا (زنجرک پسته، سوسک چوب‌خوار قرمز پسته و سایر حشره‌های غیر هدف و متفرقه) می‌باشد. شبکه‌های عصبی مصنوعی، توانایی طبقه‌بندی حشرات به سه کلاس (زنجرک پسته، سوسک چوب‌خوار قرمز پسته و سایر حشره‌های غیر هدف و متفرقه) و دو کلاس (زنجرک پسته و سوسک چوب‌خوار قرمز پسته) به‌ترتیب با دقت 91.53 و 99.59 درصد را دارند.

ماشین‌های کشاورزی و غیر جاده‌ای

طراحی، ساخت و ارزیابی دستگاه خردکن کود گاوی مرطوب

دوره 10، شماره 2، 1399، صفحه 115-128

https://doi.org/10.22067/jam.v10i2.74480

جابر سلیمانی، محمد حسین کیان مهر، سید رضا حسن بیگی بیدگلی، سید مهدی شریعتمداری، کوروش رضا‍ پور

چکیده یکی از منابع زیست‌توده فضولات دامی می‌باشد. فرآوری کود گاوی با استفاده از دستگاه‌های فشرده‌ساز (اکسترودر) به‌دلیل بزرگ بودن اندازه ذرات کود و محتویات آن (کاه و کلش) همواره با مشکلاتی روبه‌رو است. ﻫﺪف اﺻﻠﯽ در اﯾﻦ ﺗﺤﻘﯿﻖ ﻃﺮاﺣﯽ و ﺳﺎﺧﺖ دستگاه خردکن کود گاوی مرطوب ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ. قسمت‌های مختلف دستگاه شامل واحد کوبنده، ضدکوبنده و فنر و پیچ قابل‌تنظیم می‌باشد. در این خردکن از مکانیزم فنر و پیچ قابل‌تنظیم برای تنظیم فاصله‌ی بین کوبنده و ضدکوبنده برای دستیابی به اندازه ذرات نهایی مطلوب استفاده شده است. در هر آزمون مقداری کود گاوی به‌وسیله دستگاه آسیاب شد و قطر میانگین هندسی اندازه ذرات کود گاوی برای سه سطح محتوای رطوبتی شامل  35، 40 و 45 درصد (بر مبنای تر) و سه سطح سرعت دورانی واحد کوبنده شامل 150، 200 و 250 دور بر دقیقه تعیین شد. به این منظور از یک آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار استفاده شد. توزیع اندازه ذرات کود گاوی درتمام سطوح محتوای رطوبتی و سرعت دورانی واحد کوبنده، به‌صورت نرمال بود. گسترده‌ترین توزیع در محتواهای رطوبتی 35 و 40 درصد (بر مبنای تر) در سرعت دورانی 200 دور بر دقیقه و در محتوای رطوبتی 45 درصد (بر مبنای تر) در سرعت دورانی 250 دور بر دقیقه مشاهد شد. خرد شدن کود گاوی توسط دستگاه خردکن در سرعت دورانی 200 دور بر دقیقه و محتوای رطوبتی 45 درصد (بر مبنای تر)، دارای کمترین قطر میانگین هندسی اندازه ذرات و برابر با 1.02 میلی‌متر بود. افزون براین نتایج، بیشترین انرژی مصرفی ویژه دستگاه خردکن کود گاوی در محتوای رطوبتی 45% و سرعت دورانی 150 دور بر دقیقه برابر با 64.2 کیلوژول بر کیلوگرم بود. همچنین استفاده از دستگاه خردکن کود گاوی مرطوب سبب کاهش انرژی مصرفی ویژه خرد کردن کود گاوی به میزان 92% نسبت به روش مرسوم (استفاده از دستگاه‌های خشک‌کن و آسیاب چکشی) در خط تولید پلت شده است.

کشاورزی دیجیتال، هوشمند و دقیق

طراحی و ساخت یک سامانه هشدار عدم سقوط بذر در خطی‌کار دستی یک ردیفه

دوره 11، شماره 2، 1400، صفحه 131-143

https://doi.org/10.22067/jam.v11i2.83159

امید اسمند، سیدرضا موسوی سیدی، داود کلانتری

چکیده در تحقیق حاضر طراحی و ساخت یک سامانه هشدار الکترونیکی برای عدم سقوط بذرهای درشت از لوله سقوط کارنده به داخل شیار زمین با استفاده از سه نوع بذر ذرت، لوبیا و سویا انجام شده است. دو حسگر لیزر و ماکروویو و روش دستی در شمارش بذر مورد استفاده قرار گرفت. این آزمایش‌ها در قالب طرح کاملاً تصادفی با دو تیمار نوع بذر (ذرت، لوبیا و سویا) و نوع شمارش بذر (دستی، مایکروویو و لیزر) در حساسیت متوسط و بالای حسگرها یک بار در مزرعه و یک بار در آزمایشگاه در سه تکرار انجام شد. برای مقایسه میانگین از آزمون دانکن در سطح احتمال 1% استفاده شد. نتیجه نشان داد که در آزمایشگاه اختلاف تعداد شمارش بذر توسط حسگر لیزر نسبت به تعداد واقعی آن در حساسیت متوسط و بالا برای بذر ذرت به‌ترتیب 87.4% و 94.3%، بذر لوبیا 89.1% و 94.2% و بذر سویا 89.4% و 92.3% و در حالت مزرعه اختلاف برای بذر ذرت به‌ترتیب 86.5% و 92.6%، بذر لوبیا 92% و 94.3% و بذر سویا 89.3% و 93.6% بود که در بیشتر موارد اختلاف معنی‌دار مشاهده شد. اختلاف تعداد شمارش بذر توسط حسگر مایکروویو نسبت به تعداد واقعی آن در حساسیت متوسط و بالا در آزمایشگاه برای بذر ذرت به‌ترتیب 85.3% و 90.5%، بذر لوبیا 83.8% و 92.3% و بذر سویا 86.9% و 93.2% و این اختلاف در مزرعه برای بذر ذرت به‌ترتیب 82.7% و 88.9% ، بذر لوبیا 88.3% و 91.4% و بذر سویا 84.6% و 91.8% بود که در بیشتر موارد اختلاف معنی‌دار مشاهده شد. در صورت عدم سقوط بذر در این حسگرها، سامانه به اپراتور هشدار می‌دهد. لازم به ذکر است که در تمام موارد عملکرد حسگر لیزر در شمارش بذر از حسگر مایکروویو بهتر بود.

مهندسی پس‌ از برداشت، و فرآوری محصولات کشاورزی

طراحی، ساخت و ارزیابی دستگاه مغز کن پسته وحشی

دوره 4، شماره 2، 1393، صفحه 133-140

https://doi.org/10.22067/jam.v4i2.21407

فاطمه کریمی، علی فدوی

چکیده پسته وحشی یا بنه سطح معادل 2/4 میلیون هکتار از جنگلهای ایران را پوشانده است. استفاده و فرآوری بر روی محصول این درخت با توجه به خواص داروئی و غذایی بالای آن همچنان بصورت محدود و سنتی می باشد. هدف اصلی در این تحقیق طراحی، ساخت و ارزیابی واحد مغزکن پسته وحشی می باشد، بدین منظور بنه سیرجان استان کرمان به عنوان محصول مورد مطالعه انتخاب و مشخصات فیزیکی و مکانیکی آن مبنای طراحی قرار گرفت. مکانیزم مغز کردن بر مبنای فشار هسته بنه در بین دو استوانه محرک و متحرک انتخاب گردید. در ارزیابی دستگاه تاثیر پارامترهای سرعت دورانی(سه سطح)، فاصله بین دو استوانه(چهار سطح) و رطوبت (چهار سطح) بر روی راندمان مغزکردن، درصد مغز سالم، درصد خاکه و درصد هسته های نشکسته مورد تست و ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که با افزایش رطوبت هسته و فاصله بین دو استوانه راندمان کاهش می یابد و از طرفی میزان مغز سالم نیز در رطوبت 6/61 درصد بر پایه تر به بیشترین مقدار خود می رسد. به طور اجمالی بیشترین راندمان مغزکردن در رطوبت 4/31 درصد، فاصله بین دو استوانه 0/48 میلیمتر و دور Rpm 25/84 می-باشد.

پایداری، زیست‌اقتصاد چرخشی و تاب‌آوری محیطی

بررسی، بهینه‌سازی مصرف انرژی و مدل‌سازی عملکرد دو رقم شلتوک با الگوریتم ژنتیک-کلونی زنبور عسل مصنوعی

دوره 15، شماره 2، تابستان 1404، صفحه 145-164

https://doi.org/10.22067/jam.2022.77064.1108

سینا شریفی، نگار حافظی، محمدحسین آق خانی

چکیده استفاده کارآمد از انرژی در تولید شلتوک برنج، با کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای، از تخریب بوم‌نظام‌های کشاورزی جلوگیری نموده و سبب توسعه کشاورزی پایدار می‌شود. هدف از این مطالعه، بررسی، مقایسه، بهینه‌سازی مصرف انرژی و مدل‌سازی عملکرد محصول در تولید دو رقم شلتوک با الگوریتم ژنتیک-کلونی زنبور عسل مصنوعی بود. داده‌ها از طریق مصاحبه با 120 کشاورز و صاحب مزرعه جمع‌آوری شد. نتایج نشان داد که در رقم مرغوب هاشمی و رقم پُرمحصول جمشیدی میانگین کل انرژی مصرفی به‌ترتیب 55.973 و 54.796 گیگاژول بر هکتار بود و میانگین کل انرژی تولیدی به‌ترتیب 30.74 و 62.52 گیگاژول بر هکتار به‌دست آمد که نشان از افزایش 2.03 برابری انرژی تولیدی در رقم جمشیدی نسبت به رقم هاشمی داشت. ارزیابی شاخص‌های R2 ،RMSE ،MAPE ،EF و مقایسه آماری میانگین، واریانس و توزیع آماری در مدل تلفیقی الگوریتم ژنتیک-کلونی زنبور عسل مصنوعی بیانگر نتایج مطلوب الگوریتم زنبور عسل مصنوعی به‌عنوان تابع برازندگی الگوریتم ژنتیک بود. همچنین، نتایج بهینه‌سازی مصرف انرژی توسط الگوریتم ترکیبی ژنتیک-کلونی زنبور عسل مصنوعی نشان داد که بیشتر منابع مصرفی از حالت بهینه فاصله دارند که با مدیریت صحیح امکان صرفه‌جویی مصرف انرژی در رقم‌های هاشمی و جمشیدی به‌ترتیب 53.96 و 39.41 درصد وجود دارد. ارقام پُرمحصول با هدف تأمین امنیّت غذایی، آبی و انرژی اصلاح شده‌اند. نتایج پژوهش حاضر، می‌تواند در شناسایی پتانسیل صرفه‌جویی انرژی در صنعت برنج کشور کمک به‌سزایی داشته باشد.

ماشین‌های کشاورزی و غیر جاده‌ای

طراحی، ساخت و ارزیابی دستگاه اندازه‌بند غلتکی واگرا برای مغز بادام

دوره 5، شماره 2، 1394، صفحه 228-241

https://doi.org/10.22067/jam.v5i2.27009

داود قنبریان، علی قربانی مرغملکی، محمد علی قضاوی، شاهین بشارتی

چکیده مغز بادام جزء آن دسته از محصولاتی است که پیش از صادرات بایستی به‌طور صحیح اندازه‌بندی شود. در این تحقیق طراحی، ساخت و ارزیابی یک دستگاه اندازه‌بندی برای مغز بادام ارائه شده است. مکانیزم مورد استفاده از یک جفت غلتک واگرا با شیب و فاصله قابل تنظیم تشکیل شده است که مغز بادام‌ها را بر مبنای ضخامت آنها به سه دسته ریز (ضخامت کمتر از ۶ میلی‌متر)، متوسط (ضخامت بین ۶ تا ۷ میلی‌متر) و درشت (ضخامت‌های بیشتر از 7 میلی‌متر) اندازه‌بندی می‌کند. برای ارزیابی عملکرد دستگاه از سه شاخص استاندارد شامل متوسط ناخالصی نسبی (C ̅_R)، بازده یا دقت وزنی جداسازی (Ew) و ظرفیت کاری (Q) استفاده شد. آزمایشات عملی نشان‌دهنده تأثیر پارامترهای دبی تغذیه، شیب غلتک‌ها و سرعت دورانی آنها بر عملکرد دستگاه بود. به‌‌منظور ارزیابی دستگاه، از آزمایش فاکتوریل سه فاکتوره، در قالب یک طرح کاملاً تصادفی و سه تکرار برای هر آزمایش، جهت تعیین میزان و نحوه تأثیر عوامل مؤثر روی عملکرد دستگاه، استفاده شد. نتایج نشان داد که بهترین عملکرد دستگاه در دبی تغذیه kg 8h-11000، شیب 9 درجه و سرعت rpm 110 با متوسط ناخالصی 23%، بازده وزنی جداسازی 80% و ظرفیت کاری 830 کیلوگرم در یک شیفت کاری 8 ساعته به‌دست می‌آید.

ماشین‌های کشاورزی و غیر جاده‌ای

طراحی، ساخت و ارزیابی گودال‌کن هیدرولیکی موتوردار کاربر پیاده جهت ایجاد چال کود

دوره 8، شماره 2، 1397، صفحه 235-248

https://doi.org/10.22067/jam.v8i2.64470

سامان ملاپور، داود کلانتری، مجید رجبی وندچالی

چکیده در پژوهش حاضر طراحی، ساخت و آزمون یک نوع گودال‌کن هیدرولیکی جدید مناسب برای باغ‌های کوچک ارائه شده است. گودال‌کن ساخته شده دارای عمق کار 30 و قطر کار 20 سانتی‌متر، سرعت دورانی بین 100 تا 160 دور بر دقیقه و حداکثر توان 6/5 اسب بخار می‌باشد. ارزیابی دستگاه در دو باغ مرکبات با بافت رسی سیلتی و لومی شنی با آزمون فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی و در سه تکرار اجرا شد. رطوبت میانگین خاک به‌عنوان عامل اول در دو سطح رطوبت بالا و رطوبت پایین (به‌ترتیب 24/85 و 16/12 درصد در خاک با بافت لومی شنی و 25/95 و 16/48 درصد در خاک با بافت رسی سیلتی) و عمق گودال به‌عنوان عامل دوم در سه سطح عمق کم، عمق متوسط و عمق زیاد (10، 20 و 30 سانتی‌متر) در نظر گرفته شد. با توجه به نتایج به‌دست آمده، کم‌ترین مقدار مصرف ویژه سوخت دستگاه (0/0014 لیتر بر گودال) در عمق گودال کم (cm 10) و رطوبت خاک بالا (25/95 درصد) و در بافت رسی سیلتی به‌دست آمد. ظرفیت ماشین در عمق کاری 30 سانتی متر در خاک رسی سیلتی و در رطوبت بالا و پایین به‌ترتیب برابر با 90 و 88 گودال در هر ساعت و در خاک لومی شنی و در رطوبت بالا و پایین به‌ترتیب برابر با 101 و 95 گودال در هر ساعت به‌دست آمد. بیشترین توان (kW 2/548) مورد نیاز دستگاه در عمق cm 30 و رطوبت پایین و در بافت رسی سیلتی رخ داد. هم‌چنین کم‌ترین گشتاور
(N.m 75/99) و توان (kW 1/034) در عمق cm 10 و رطوبت بالا و در بافت لومی شنی به‌دست آمد.

کشاورزی دیجیتال، هوشمند و دقیق

مدل‌سازی و ساخت ربات کارنده بذر در سینی نشاء (مطالعه موردی: چغندرقند)

دوره 13، شماره 3، پاییز 1402، صفحه 249-266

https://doi.org/10.22067/jam.2022.74055.1080

سامان آبدانان مهدی زاده

چکیده با وجود کاهش شدید منابع آبی ایران و رشد روزافزون جمعیت، نیاز به تولید غذا و محصولات کشاورزی بیش از گذشته است. در گذشته، اغلب کاشت گیاهان به‌صورت کشت مستقیم بذر صورت می‌پذیرفت و منابع آبی بسیار خصوصا آب‌های زیرزمینی برای کشت مستقیم بذر و جوانه‌زنی گیاه مصرف می‌شد. از جمله روش‌های کاهش مصرف آب، کود و سموم کشت نشایی به‌جای کشت مستقیم بذر است. لذا هدف از پژوهش حاضر مدل‌سازی دینامیکی و ساخت سامانه کاشت بذر در سینی نشاء در نظر گرفته شد. بدین منظور ابتدا یک بازوی کارنده مدل‌سازی و موقعیت کارنده در هر لحظه به‌دست آمد. سپس براساس مدل‌سازی دینامیکی بازو ساخته و عملیات کشت بذر در سینی نشاء صورت پذیرفت. ارزیابی سامانه کاشت دو سطح سرعت پیشروی 5 و 10 سانتی‌متر بر ثانیه برای بذر چغندرقند انجام گرفت که ظرفیـت نامی این بذرکار بین 3579 تا 4613 سلول در ساعت بود. در ضمن شاخص‌های نکاشت و چندگانه کاشت در 3000 سلول نیز به‌ترتیب 0.03 و 8.17 درصد به‌دست آمد. با توجه به دقت کاشت، سرعت عملکرد کارنده و همچنین مصرف اندک انرژی (25.56 وات‌ساعت) این سامانه توانایی جایگزینی بذرکاری دستی در سینی نشاء را دارد.

کشاورزی دیجیتال، هوشمند و دقیق

توسعه و ارزیابی یک سامانه بینی الکترونیکی بر پایه حسگرهای نیمه‌هادی اکسید فلزی جهت تشخیص و جداسازی اسانس‌های لیمو

دوره 9، شماره 2، 1398، صفحه 253-263

https://doi.org/10.22067/jam.v9i2.69568

سید پویا فیاض، سید سعید محتسبی، علی جعفری، عبدالناصر مسعودی

چکیده اسانس‌ها یا روغن‌های فرار ازجمله مواد موجود در گیاهان هستند که شامل مخلوط پیچیده‌ای از مواد شیمیایی آلی مثل ترپینوئیدها، آلدئیدها، الکل‌ها، استرها، ستن‌ها و غیره می‌باشند. اسانس‌ها از تقطیر مواد فرار موجود در اندام‌های مختلف گیاهان تازه یا خشک به‌دست می‌آیند و وزن مخصوص آن‌ها غالباً از آب کمتر است. اسانس‌ها را می‌توان به سه دسته طبیعی، مشابه طبیعی و مصنوعی تقسیم کرد. روش‌های متداول شناسایی و ارزیابی اسانس‌های روغنی دارای نقطه‌ضعف‌هایی هستند. در این تحقیق یک سامانه بینی الکترونیکی شامل هفت حسگر نیمه‌هادی اکسید فلزی برای تشخیص و تفکیک هشت نوع اسانس لیموی تجاری توسعه داده‌شده و با استفاده از روش‌های تحلیل مؤلفه‌های اصلی، تحلیل تفکیک خطی و شبکه عصبی مصنوعی ارزیابی شد. بر اساس نتایج حاصل از تحلیل داده‌های این سامانه، روش تحلیل مؤلفه‌های اصلی با دو مؤلفه اصلی PC1 و PC2 توانست ۹۹ درصد از واریانس داده‌ها را پوشش دهد. همچنین تمامی حسگرها ضرایب لودینگ بالایی را از خود نشان دادند. روش‌های تحلیل تفکیک خطی و شبکه عصبی مصنوعی نیز به‌ترتیب با دقت بالای 98% و91% قادر به جداسازی نمونه‌ها بودند. بنابراین سامانه بینی الکترونیکی پیشنهادشده نشان داد که ابزار قابل‌اعتماد و کم‌هزینه‌ای جهت جداسازی اسانس‌های لیموی تجاری می‌باشد.

مهندسی سازه و مواد برای سامانه‌های کشاورزی

ساخت و ارزیابی ظروف سلولزی از کاه برنج با پوشش‌های طبیعی

دوره 12، شماره 3، پاییز 1401، صفحه 253-264

https://doi.org/10.22067/jam.2021.58650.0

مهدی خوشدل، سید جعفر هاشمی، سید مجید ذبیح زاده، رضا اسماعیل زاده کناری

چکیده استفاده از ضایعات کشاورزی برای تولید ظروف، یکی از گزینه‌های مناسب برای حل مشکل انباشت زیست‌توده ناشی از کشت محصولاتی همچون برنج است. به‌کارگیری کاه برنج به‌عنوان ماده اولیه ظروف سلولزی یک‌بار مصرف علاوه بر جلوگیری از ماند کاه در شالیزارها، می‌تواند موجب بهبود مشکل کمبود مواد اولیه سلولزی، کاهش استفاده از ظروف پلاستیکی و خطرات ناشی از آن شود. ساخت و ارزیابی استقامت، میزان آبگریزی و خاصیت ضدمیکروبی ظروف سلولزی تجزیه‌پذیر کاه برنج از اهداف اصلی این تحقیق می‌باشد. کاه در هاضم با سدیم هیدروکسید 10 و 20 درصد به‌منظور به‌دست آوردن ماده اولیه ساخت ظروف سلولزی، پخته و سپس برای گرفتن آزمون‌های آبگریزی، شاخص مقاومت به کشیدگی و درجه روشنایی، کاغذ با گراماژ 120 ساخته شد. غلظت‌های 1، 2، 5 و 10 درصد از محلول موم-اتانول به‌عنوان پوشش اولیه برای بهبود آبگریزی و عصاره گزنه ریزپوشانی شده با صمغ دانه شاهی به‌عنوان پوشش دوم برای بهبود خاصیت ضد باکتریایی استفاده شد. میزان آبدوستی و خاصیت ضد میکروبی نمونه‌ها سنجش و مقایسه گردید. قالب لیوان از فولاد دو تکه ساخته و با استفاده از خمیر مناسب کاه برنج و پوشش با غلظت مناسب نمونه ساخته شد. نتایج نشان داد افزایش مقدار سدیم‌هیدروکسید از 10 به 20 درصد در شرایط پخت موجب افزایش شاخص مقاومت به کشیدگی از 40.34 به N.m g-1 43.5 و درجه روشنی از 43.41 به 45.13 می شود. افزایش سدیم هیدروکسید بر میزان آبدوستی تاثیر معنی‌داری نداشت. همچنین غلظت 5 درصد موم عسل به همراه عصاره گزنه ریزپوشانی شده با صمغ دانه شاهی با 37.22 میلی‌لیتر جذب آب و قطر هاله 4.63 میلی‌متر بهینه‌ترین پوشش به‌دست آمد.

ماشین‌های کشاورزی و غیر جاده‌ای

ساخت و ارزیابی ماشین نشاکار برنج به‌صورت خشکه‌کاری

دوره 16، شماره 2، تابستان 1405، صفحه 267-285

https://doi.org/10.22067/jam.2023.84424.1190

احمد سادین، محمدحسین آق خانی، محمدعلی ابراهیمی نیک، جلال برادران مطیع

چکیده استفاده از روش خشکه‌کاری و به‌کارگیری آبیاری دوره‌ای یا تناوبی، می‌تواند سبب کاهش مصرف آب در کشت برنج شود. استفاده از نشاکارهای مرسوم جهت نشای برنج در خاک امکان‌پذیر نبوده و این نشاکارها برای کار در زمین غرقاب طراحی شده‌اند. در این پژوهش نشاکار خشکه‌کاری برنج که می‌تواند عملیات نشاکاری را در خاک انجام دهد، طراحی و ساخته شد. اجزای اصلی این نشاکار شامل شیار بازکن، پوشاننده، مخزن ذخیره نشا یا سینی نشا، مکانیزم بوته ساز (موزع)، مکانیزم انتقال بوته به خاک (پیستون حمل نشا)، جداکننده انتهایی بوته در خاک، سیستم انتقال توان، کفشک تنظیم عمق، شاسی اصلی و فرعی بود. مشخصات کلی نشاکار طراحی و ساخته‌شده به‌ازای یک ردیف، شامل عرض کار mm250، توان دورانی مورد نیاز kW0.57، ظرفیت مزرعه‌ای تئوری ha hr-10.06 و بازده مزرعه‌ای 66.67 درصد است. به‌منظور ارزیابی عملکرد نشاکار ساخته‌شده، صفات درصد بوته‌های از دست‌رفته، میانگین زاویـه‌ی اسـتقرار بوته‌ها نسبت به افق، میانگین فاصله نشاها روی ردیف کشت و میانگین تعداد نهال در بوته مورد بررسی قرار گرفتند. آزمون‌هـا بـا اسـتفاده از آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار انجام گرفت. تیمارهای آزمایش شامل سه سطح سرعت پیشروی 0.25، 0.5 و 1 متر بر ثانیه و عمق نشاکاری در سه سطح 4، 8 و 12 سانتی‌متر و اندازه دهانه خروجی سینی نشا در سه سطح 10، 15 و 20 میلی‌متر بودند. نتایج این تحقیق نشان داد که تغییـرات سرعت پیشروی، عمق نشاکاری و اندازه دهانه خروجی و اثر متقابل سرعت و عمق در سطح 99 درصد بر روی درصد بوته‌های از دست‌رفته دارای تاثیر معنادار بود. همچنین متغیرهای مستقل سرعت پیشروی، عمق نشاکاری و اثر متقابل آن‌ها بر زاویه استقرار بوته در سطح 99 درصد معنی‌دار بود. تنها متغیر مستقل سرعت پیشروی بر فاصله بین بوته‌ها روی ردیف تاثیر معنی‌دار بود. همچنین، اثرات اندازه دهانه خروجی سینی نشا در سطح 99 درصد و عمق نشاکاری در سطح 95 درصد بر روی تعداد نهال در بوته معنادار بودند.

ماشین‌های کشاورزی و غیر جاده‌ای

طراحی، ساخت و ارزیابی یک نوع موزع خودکار نشاء ریشه لخت پیاز

دوره 6، شماره 2، 1395، صفحه 271-282

https://doi.org/10.22067/jam.v6i2.36579

محمد طهری، داود قنبریان، اورنگ تاکی، مهدی قاسمی ورنامخواستی

چکیده در سال های اخیر با توجه به کمبود منابع آبی در کشور، تولید پیاز با کاشت نشاءهای ریشه لخت مورد توجه کشاورزان قرار گرفته است. با توجه به بالا بودن تراکم کشت مطلوب برای کشاورزان، فقدان ماشین مناسب برای کاشت نشاءهای ریشه لخت پیاز به‌عنوان یک مشکل اصلی ظاهر شده است. این تحقیق با هدف طراحی، ساخت و ارزیابی یک دستگاه موزع خودکار که بتواند ضمن جداسازی و تک کردن نشاءهای ریشه لخت پیاز، تراکم مناسب برای کاشت آنها را فراهم نماید، انجام گردید. در این پژوهش از دو تسمه ی آج دار که به‌صورت زاویه دار در کنار هم قرار می گرفتند، به‌عنوان موزع استفاده شد. نشاءهای موجود در دسته نشاء با قرار گرفتن دسته در بین دو تسمه مورد نظر که با سرعت های متفاوت و در خلاف جهت یکدیگر حرکت می‌کنند، از هم جدا شده و به‌صورت یک ردیف از گذرگاه انتهایی بین دو تسمه خارج می گردند. برای ارزیابی موزع ساخته شده، اثرات سه عامل نوع تسمه حامل، نسبت سرعت خطی تسمه ها و تعداد نشاء موجود در یک دسته براساس آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح کاملاً تصادفی و در سه تکرار بر روی پارامترهای کیفیت کاشت مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که تسمه حامل با دندانه های بلند، صلب و دارای زاویه حمله، قابلیت بهتری در جدا کردن نشاءها دارد. نتایج هم چنین نشان داد با استفاده از این روش جداسازی می توان در 80 درصد از طول خطوط کاشته شده به یکنواختی مطلوبی در فواصل نشاءها رسید.

کشاورزی دیجیتال، هوشمند و دقیق

توسعه الگوریتم هرس بوته انگور جهت به‌کارگیری در ماشین‌های هرس هوشمند

دوره 7، شماره 2، 1396، صفحه 323-335

https://doi.org/10.22067/jam.v7i2.52617

سید مهدی حسینی، عبدالعباس جعفری

چکیده استفاده از ماشین‌های هرس هوشمند می‌تواند باعث کاهش نیروی کار موردنیاز برای هرس تاکستان ها گردد. در این مقاله تلاش گردیده است الگوریتمی ارائه شود که با استفاده از روش‌های پردازش تصویر و فن استریوویژن قادر باشد نقاطی از بوته انگور را که در حین هرس باید قطع گردند مشخص کند. پس از تهیه تصویرها به روش استریوویژن، از آن ها به‌عنوان ورودی الگوریتم استفاده شد. در اولین مرحله، فاصله بوته ها از دوربین ها محاسبه گردید. سپس شاخه هایی که ضخامت آن‌ها کم بود از تصاویر حذف شدند و تنه اصلی مشخص گردید. در ادامه بر اساس قطر شاخه ها، شاخه‌های یک‌ساله مشخص و با در نظر گرفتن پارامترهای هرس، این شاخه ها هرس شدند. در مرحله نهایی با برچسب‌گذاری شاخه‌های حذف‌شده در مراحل مختلف نقاط قطع شاخه‌ها مشخص گردید. نتایج ارزیابی الگوریتم نشان داد که در همه تصاویر مورد استفاده شاخه های یک‌ساله به‌درستی توسط الگوریتم مشخص‌شده بودند و در بین 254 نقطه قطع استخراج‌شده از 20 تصویر، درمجموع 7 نقطه هرس به‌اشتباه تشخیص داده شده بود. این نتایج نشان می‌دهد که دقت الگوریتم نوشته شده برابر با 96/8 درصد است.

مهندسی زیستی و سامانه‌های زیستی

اثر ترکیبی پلاسمای سرد فشار اتمسفری و پراکسید هیدروژن به‌عنوان یک رویکرد کارآمد برای کنترل کپک سبز پس از برداشت مرکبات

دوره 14، شماره 4، زمستان 1403، صفحه 355-366

https://doi.org/10.22067/jam.2023.82325.1165

عصمت برزنونی، حسن صدرنیا، فرشاد صحبت زاده، صادق خداویسی

چکیده کپک سبز و آبی عوامل محدودکننده دوره انبارداری بسیاری از میوه‌ها و سبزی‌ها از جمله مرکبات می‌باشد. در این تحقیق اثر پلاسمای سرد فشار اتمسفری تولیدشده توسط تخلیه اسپارک گذرا جریان مستقیم در یک راکتور بسته بر روی سوسپانسیون قارچ پنی‌سیلیوم دیجیتاتوم بررسی شد. سوسپانسیون با غلظت‌های اولیه متفاوت شامل: صفر، پنج صدم، یک دهم و پنج دهم درصد پراکسیدهیدروژن در زمان‌های مختلف معرض پلاسما 2.5، 5، 10 و 15 دقیقه تحت پلاسمادهی قرار داده شدند. نتایج نشان داد که با افزایش زمان پلاسمادهی و نیز غلظت پراکسیدهیدروژن محلول اثر غیرفعال‌سازی اسپورهای قارچ افزایش یافت. در غلظت‌های یک و پنج دهم درصد میزان توقف کامل اسپورها در زمان 15 دقیقه پلاسمادهی مشاهده شد. پلاسمادهی توانست سبب افزایش اکسیداسیون محلول شده و در نتیجه منجر به مرگ سلولی بیشتر اسپورها شد. بنابراین استفاده از پلاسمای سرد موجب می‌شود که استفاده از محلول‌های با غلظت بالای پراکسیدهیدروژن در هنگام شستشوی میوه‌ها و سبزی‌ها به‌منظور حفظ خواص پس از برداشت آن‌ها در مقیاس صنعتی اجتناب شود.

مهندسی سامانه‌های دامی و دامپروری

ارزیابی و بهینه‌سازی شاخص‌های انرژی و زیست‌محیطی با استفاده از ارزیابی چرخه حیات و تحلیل پوششی داده‌ها (مطالعه موردی: گاوداری‌های صنعتی شمال خوزستان)

دوره 13، شماره 4، زمستان 1402، صفحه 383-404

https://doi.org/10.22067/jam.2022.76155.1100

رستم فتحی، محمود قاسمی‌نژاد رایینی، رضا حسام پور

چکیده هدف از این پژوهش ارزیابی الگوی مصرف انرژی، اثرات زیست‌محیطی و بهینه‌سازی شاخص‌های انرژی در واحدهای صنعتی پرورش گاو شیری در استان خوزستان بود. برای تحلیل انرژی مصرفی، ارزیابی اثرات زیست‌محیطی و بهینه‌سازی انرژی، به‌ترتیب از شاخص‌های انرژی، ارزیابی چرخه حیات و تحلیل پوششی داده‌ها با مدل اندرسون-پیترسون استفاده شد. تعداد 30 واحد تولیدی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که خوراک دام و الکتریسیته به‌ترتیب با 65.4% و 27.2% بیشترین و روغن مصرفی برای روغن‌کاری تیلر-اسکریپر جمع‌آوری کود با 0.01 درصد کمترین انرژی ورودی را به خود اختصاص دادند. تعداد واحدهای کارا با استفاده از مدل بازگشت به مقیاس ثابت، 7 واحد (و واحدهای ناکارا برابر 23 واحد) تعیین شد و میانگین واحدهای تولید از نظر کارایی 0.78 به‌دست آمد. براساس مدل بازگشت به مقیاس ثابت یک واحد زمانی کارآمد است که کارایی آن برابر یک باشد، در غیر این‌صورت ناکارآمد است. هدف اصلی یافتن واحد مرجع برای یک واحد ناکارآمد نیز تشخیص میزان مازاد ورودی استفاده شده بود که براساس آن بتوان برای بهبود کارایی برنامه‌ریزی نمود. در اکثر گروه‌های اثر، خوراک دام و در گروه اثر پتانسیل تقلیل منابع غیرآلی، خوراک دام، ماشین‌ها و تجهیزات دامداری، بالاترین اثرات زیست‌محیطی را دارا بودند. در همه‌ی گروه‌های اثر غیر از پتانسیل تقلیل منابع غیرآلی مربوط به سوخت‌های فسیلی، خوراک دام بیشترین انتشارات زیست‌محیطی را دارا بود. با توجه به طول دوره گرما و شدت شار تابش خورشید، استفاده از صفحات خورشیدی روی سقف دامداری‌ها برای تامین برق مورد نیاز می‌تواند سبب کاهش مصرف انرژی‌های تجدیدناپذیر شود.