مهندسی سامانه‌های کشاورزی (گلخانه، پرورش ماهی، تولید قارچ)
پوریا شمسی رودبارسرا؛ سیدرضا موسوی سیدی؛ داود کلانتری؛ کامران قاسمی
چکیده
تولید مواد غذایی در محیط شهری راهکار مناسبی برای به‌کارگیری فضاهای بلااستفاده میباشد. هدف اصلی این پژوهش طراحی و ساخت یک کارخانه گیاهی مجهز به نور مصنوعی جهت استفاده در مناطق شهری میباشد. از آن‌جا که تامین نور مناسب از مهم‌ترین ویژگی‌های تاثیرگذار بر کارایی یک کارخانه گیاهی محسوب می‌شود، تعداد 8 تیمار نوری (B=1, G=0, R=2)، (R=2, ...
بیشتر
تولید مواد غذایی در محیط شهری راهکار مناسبی برای به‌کارگیری فضاهای بلااستفاده میباشد. هدف اصلی این پژوهش طراحی و ساخت یک کارخانه گیاهی مجهز به نور مصنوعی جهت استفاده در مناطق شهری میباشد. از آن‌جا که تامین نور مناسب از مهم‌ترین ویژگی‌های تاثیرگذار بر کارایی یک کارخانه گیاهی محسوب می‌شود، تعداد 8 تیمار نوری (B=1, G=0, R=2)، (R=2, G=1, B=0)، (R=1, G=0, B=2)، (R=0, G=1, B=2)، (R=1, G=1, B=1)، (R=0, G=0, B=1)، (R=1, G=0, B=0) و نور خورشید به‌عنوان شاهد و در سه تکرار مورد آزمایش قرار گرفت. گیاه مورد استفاده تربچه با نام علمی Raphanus sativus بود که پس از 5 هفته برداشت شد و پارامترهای مختلفی از قبیل کلروفیل، وزن تر و خشک، قند و طول گیاه اندازه‌گیری گردید. بیشترین میزان کلروفیل a 0.964 و کمترین مقدار آن 0.318 میلی‌گرم بر گرم وزن تر برگ ثبت شد که به‌ترتیب برای تیمارهای (B1, G0, R2) و (R1, G0, B0) بهدست آمد. بیشترین و کمترین مقدار کلروفیل b نیز به‌ترتیب مربوط به تیمار (R2, G0, B1) با مقدار 0.666 و تیمار (R1, G0, B0) با مقدار 0.229 میلی‌گرم بر گرم وزن تر بود. بیشترین و کمترین مقدار کارتنوئید نیز به‌ترتیب مربوط به تیمار (R2, G1, B0) با مقدار 74.75 میلی‌گرم بر گرم وزن تر برگ و تیمار (R1, G0, B0) با مقدار 30.6 میلی‌گرم بر گرم وزن تر برگ بود. بیشترین میزان قند 0.717 و کمترین مقدار آن 0.02 میکروگرم بر گرم وزن خشک برگ ثبت شد که به‌ترتیب برای تیمارهای (B1, G0, R2) و (R1, G0, B0) بهدست آمد. همچنین بالاترین وزن تر و خشک گیاه مربوط به تیمار (R2, G0, B1) با مقادیر 0.27 گرم و 0.014 گرم و کمترین آن مربوط به تیمار (R1, G0, B0) بود که به‌ترتیب 0.155 و 0.007 گرم ثبت شدند. اما تیمارها بر طول گیاه تاثیر نداشتند و اختلاف معنی‌داری مشاهده نشد. نتایج نشان داد که ترکیب نوری (R2, G0, B1) مناسبترین تیمار در سامانه طراحی شده بود.
طراحی و ساخت
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 ...
بیشتر
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 4/87% و 3/94%، بذر لوبیا 1/89% و 2/94% و بذر سویا 4/89% و 3/92% و در حالت مزرعه اختلاف برای بذر ذرت به‌ترتیب 5/86% و 6/92%، بذر لوبیا 92% و 3/94% و بذر سویا 3/89% و 6/93% 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 3/85% و 5/90%، بذر لوبیا 8/83% و 3/92% و بذر سویا 9/86% و 2/93% و این اختلاف در مزرعه برای بذر ذرت به‌ترتیب 7/82% و 9/88% ، بذر لوبیا 3/88% و 4/91% و بذر سویا 6/84% و 8/91% 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.
شهریار صدیقی؛ داود کلانتری؛ ژوزف ردل
چکیده
در مطالعه حاضر امکان بهینه‌سازی انباره یک موتور احتراقی کوچک مربوط به چمن‌زن دوشی جهت کاهش سطح سروصدای تولیدی آن مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفت. آزمایش‌ها به‌صورت فاکتوریل، بر پایه طرح کاملاً تصادفی و در سه تکرار انجام گرفت. تیمارهای پژوهش عبارت بودند از: انباره اصلی موتور و انباره بهینه‌شده در دو سطح 3000 و 5000 دور در دقیقه و عوامل ...
بیشتر
در مطالعه حاضر امکان بهینه‌سازی انباره یک موتور احتراقی کوچک مربوط به چمن‌زن دوشی جهت کاهش سطح سروصدای تولیدی آن مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفت. آزمایش‌ها به‌صورت فاکتوریل، بر پایه طرح کاملاً تصادفی و در سه تکرار انجام گرفت. تیمارهای پژوهش عبارت بودند از: انباره اصلی موتور و انباره بهینه‌شده در دو سطح 3000 و 5000 دور در دقیقه و عوامل تحت مطالعه شامل تراز فشار صوتی (SPL) و تغییرات فشار پس‌زنی (PΔ) در حالت بدون بار. به‌علاوه تحلیل فرکانسی تیمارها برای بررسی عملکرد صوت‌های خروجی موتور مورد بررسی و تحلیل قرار گرفتند. جمع‌آوری داده‌های صوتی طبق ویژگی‌های مکان آزمون بر اساس استاندارد مؤسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران که درخصوص مقررات آزمون برای اندازه‌گیری سروصدای انواع چمن‌زن‌ها است، انتخاب شد. طبق نتایج بهدست آمده، در دور 3000 دور در دقیقه، تراز فشار صوت انباره بهینه شده به‌میزان 4/6% نسبت به انباره اصلی کاهش پیدا کرد. همچنین نتایج حاصل از تبدیل سریع فوریه (FFT) نشان داد که شدت و دامنه فرکانس‌های خروجی از انباره بهینه شده در محدوده فرکانس‌های 10 تا 15کیلو هرتز کاهش پیدا کرده است. به‌عنوان نتیجه کلی حاصل از تحقیق حاضر، با نصب انباره بهینه شده میزان حداکثر ساعت کاری کاربر بر اساس استاندارد مؤسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران حدود مواجهه در مقابل صوت حاصل از موتور، در دور 5000 دور در دقیقه برابر با 8/4 ساعت افزایش یافت.
طراحی و ساخت
هادی دهقان حصار؛ داود کلانتری
چکیده
در این تحقیق با استفاده از روش زیست مقلد (روش چگونگی انتقال راه‌حل‌های بیولوژیکی به روش مهندسی) دو تیغه جدید به منظور کاهش انرژی مورد نیاز برای برش ساقه گیاهان زراعی طراحی، ساخته و ارزیابی شد. در ساخت این تیغه‌ها از پروفایل هندسی پنجه جلویی آبدزدک و فک ملخ الهام گرفته شد. سپس انرژی مورد نیاز برای برش دو دسته از گیاهان علوفه‌ای (تغذیه‌ای ...
بیشتر
در این تحقیق با استفاده از روش زیست مقلد (روش چگونگی انتقال راه‌حل‌های بیولوژیکی به روش مهندسی) دو تیغه جدید به منظور کاهش انرژی مورد نیاز برای برش ساقه گیاهان زراعی طراحی، ساخته و ارزیابی شد. در ساخت این تیغه‌ها از پروفایل هندسی پنجه جلویی آبدزدک و فک ملخ الهام گرفته شد. سپس انرژی مورد نیاز برای برش دو دسته از گیاهان علوفه‌ای (تغذیه‌ای و هرز) با استفاده از تیغه‌های جدید و تیغه‌های مرسوم (صاف و خمیده) مقایسه گردید. گیاهان علوفه‌ای تغذیه‌ای مورد آزمون شامل یونجه و شبدر و گیاهان هرز شامل خرفه، اویار سلام، تاج خروس، سلمک، نی و شالی بود. طبق نتایج تحقیق حاضر، اختلاف معنی‌داری در انرژی برشی تیغه‌های زیست مقلد ساخته شده در تمامی تیمارها نسبت به تیغه‌های مرسوم (صاف و خمیده) مشاهده شد. تیغه زیست مقلد آبدزدک، بهطور متوسط 13/39 درصد انرژی مورد نیاز برای برش ساقه گیاهان را نسبت به تیغه صاف و 8/32 درصد نسبت به تیغه خمیده کاهش داد. با توجه به همه جوانب مورد بررسی، تیغه زیست مقلد آبدزدک عملکرد بالاتری نسبت به تیغه زیست مقلد ملخ برای برش گیاهان نشان داد و به‌عنوان نتیجه نهایی برای ساخت تیغه برش توصیه می‌شود.
طراحی و ساخت
سعید حسن تبار؛ سیدرضا موسوی سیدی؛ داود کلانتری
چکیده
در پژوهش حاضر به طراحی و ساخت یک دستگاه کوبنده جدید بر مبنای مالش با استفاده از روابط، جداول و استانداردهای طراحی اجزای ماشین پرداخته شد و عملکرد آن مورد تحلیل و مقایسه علمی و عملی قرار گرفت. این کوبنده ساخته شده دارای موتور الکتریکی، اینورتر، غلتک‌های پوست‌کنی، جک مکانیکی، تسمه و غیره است. دستگاه دارای عرض کار 30 سانتی‌متر، ارتفاع ...
بیشتر
در پژوهش حاضر به طراحی و ساخت یک دستگاه کوبنده جدید بر مبنای مالش با استفاده از روابط، جداول و استانداردهای طراحی اجزای ماشین پرداخته شد و عملکرد آن مورد تحلیل و مقایسه علمی و عملی قرار گرفت. این کوبنده ساخته شده دارای موتور الکتریکی، اینورتر، غلتک‌های پوست‌کنی، جک مکانیکی، تسمه و غیره است. دستگاه دارای عرض کار 30 سانتی‌متر، ارتفاع کاری متغیر 10 سانتی‌متر، سرعت دورانی متغیر بین 110 تا 210 دور بر دقیقه و حداکثر توان 2 اسب بخار میباشد. آزمون عملی این دستگاه برای محصول سویا که از زمین زراعی واقع در شهرستان بابلسر برداشت شده بود، به اجرا درآمد. در بررسی دستگاه سرعت دورانی و فاصله بین کوبنده و ضدکوبنده به‌ترتیب در سه سطح (110، 170 و 210 دور بر دقیقه) و (7، 8 و 9 میلی‌متر) در نظر گرفته شد. این آزمایشات در قالب طرح کاملاً تصادفی و با آزمایش فاکتوریل در سه تکرار انجام گرفت. این آزمایشات همچنین نشان داد که ظرفیت دستگاه برای سویا رقم سحر 5/28 کیلوگرم در ساعت بوده است. بهترین راندمان دستگاه عدد 1/93% بود که در سرعت دورانی170 دور بر دقیقه و فاصله 9 میلی‌متر بهدست آمد. بهترین بازده جدایش بهدست آمده برای دستگاه 3/92% بود که در سرعت دورانی210 دور بر دقیقه و فاصله کوبنده 7 میلی‌متر بهدست آمد. درصد تلفات کل دستگاه نیز در سرعت دورانی170 دور بر دقیقه و فاصله 7 میلی‌متر به کمترین حد خود یعنی 7/1% رسید. در نهایت می‌توان پیشنهاد کرد که برای حصول حداکثر راندمان، حداکثر جدایش و حداقل تلفات برای سویا می‌توان به‌ترتیب از ترکیب (rpm 170- mm 9)، (rpm 210- mm 7) و (rpm 170- mm 7) استفاده نمود.
طراحی و ساخت
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 ...
بیشتر
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.
حسین غلامی؛ داود کلانتری؛ مجید رجبی وندچالی
چکیده
یکی از مهم‌ترین بحث‌ها در مکانیزاسیون کشاورزی مسئله سلامتی انسان هنگام کار با ماشین است که امروزه به یک موضوع برجسته در علم ارگونومی تبدیل شده است. ارتعاش منتقل شده از دسته‌ی روتوتیلر به دست، بازو و بدن راننده ممکن است در طولانی مدت منجر به بروز صدمات زیادی ازجمله ناراحتی‌های عصبی، درد و اختلالات اسکلتی و عضلانی شود. از این رو در ...
بیشتر
یکی از مهم‌ترین بحث‌ها در مکانیزاسیون کشاورزی مسئله سلامتی انسان هنگام کار با ماشین است که امروزه به یک موضوع برجسته در علم ارگونومی تبدیل شده است. ارتعاش منتقل شده از دسته‌ی روتوتیلر به دست، بازو و بدن راننده ممکن است در طولانی مدت منجر به بروز صدمات زیادی ازجمله ناراحتی‌های عصبی، درد و اختلالات اسکلتی و عضلانی شود. از این رو در پژوهش حاضر پارامترهای ارتعاشی یک نوع روتوتیلر جدید مجهز به تیغه‌های لبه مضرسی به‌صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار مورد بررسی قرار گرفت. اندازه‌گیری در سه سطح سرعت دورانی تیغه‌ها (170-140، 200-170 و230- 200 دور بر دقیقه) و دو وضعیت کاری (درجا و در حال خاک‌ورزی) انجام شد. نتایج نشان داد که اثر وضعیت کاری و سرعت دورانی تیغه‌ها بر جذر میانگین مربعات شتاب کل (RMS) و مؤلفه‌های شتاب در جهت‌های x، y و z معنی‌دار بود. با افزایش سرعت دورانی تیغه‌ها از سرعت کم (rpm 155) به سرعت زیاد (rpm 215)، RMS شتاب کل به مقدار ms-2 9/12 افزایش یافت. حداقل سهم موتور مورد استفاده در ایجاد ارتعاش دستگاه در دور rpm 155 محور دوار، %53/65 و حداکثر آن در دور rpm 215 برابر با %92/73 بهدست آمد. بالا بودن سهم موتور در ارتعاش نشان‌دهنده اهمیت انتخاب دور مناسب و موتور احتراقی با کیفیت بالاتر جهت کاهش ارتعاش کل دستگاه میباشد. بیشترین زمان مجاز مواجهه با ارتعاش در حالت خاک‌ورزی مداوم که کم‌تر از 2 ساعت است، در سرعت دورانی rpm170-140 بهدست آمد.
حسین غلامی؛ داود کلانتری؛ مجید رجبی وندچالی
چکیده
اخیراً استفاده از روتوتیلرها در باغات و مزارع کوچک به‌ویژه در مناطق شمالی کشور گسترش پیدا کرده است که به دلیل استفاده از تیغه های L شکل دارای مشکلات فراوانی هستند. از این رو در کار تحقیقاتی حاضر به طراحی، ساخت و آزمون یک خاک همزن با تیغه های مثلثی لبه مضرسی مناسب برای باغ ها و مزارع کوچک پرداخته شد. آزمایش در یکی از باغ های مرکبات ...
بیشتر
اخیراً استفاده از روتوتیلرها در باغات و مزارع کوچک به‌ویژه در مناطق شمالی کشور گسترش پیدا کرده است که به دلیل استفاده از تیغه های L شکل دارای مشکلات فراوانی هستند. از این رو در کار تحقیقاتی حاضر به طراحی، ساخت و آزمون یک خاک همزن با تیغه های مثلثی لبه مضرسی مناسب برای باغ ها و مزارع کوچک پرداخته شد. آزمایش در یکی از باغ های مرکبات شهرستان ساری به‌صورت کرت های یک بار خرد شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار اجرا شد. رطوبت خاک بر مبنای وزن خشک به‌عنوان عامل اصلی در دو سطح بالا و پایین (9/21-5/13 و 3/30-9/21 درصد) و سرعت دورانی محور تیغه ها به‌عنوان عامل فرعی در سه سطح (170-140، 200-170 و230- 200 دور بر دقیقه) انتخاب گردید. پارامترهای اندازه گیری شده شامل قطر متوسط وزنی خاکدانه‌ها، جرم مخصوص ظاهری خاک، درصد خرد شدن خاک، مصرف ویژه سوخت و بازده ماشین بودند. نتایج بهدست آمده نشان داد که اثر رطوبت خاک و سرعت دورانی تیغه ها بر قطر متوسط وزنی خاکدانه ها، درصد خرد شدن خاک، مصرف ویژه سوخت در سطح احتمال یک درصد معنی دار بود. برای دستیابی به دانه بندی ریز، سرعت دورانی 230-200 دور بر دقیقه و رطوبت خاک 3/30-9/21 درصد و برای بهدست آوردن دانه بندی درشت خاک، سرعت دورانی 170-140 دور بر دقیقه و رطوبت خاک 9/21-5/13 درصد توصیه می گردد. با کاهش سرعت دورانی از دور زیاد به دور متوسط، به مقدار 71/16 لیتر بر هکتار در مصرف سوخت صرفه جویی گردید.
