با همکاری انجمن مهندسان مکانیک ایران
نویسنده = حمیدرضا قاسم زاده
مهندسی سامانه‌های دامی و دامپروری

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

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

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

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

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

ماشین‌های کشاورزی و غیر جاده‌ای

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.

ماشین‌های کشاورزی و غیر جاده‌ای

طراحی و ساخت سامانه متعادل‌کننده بوم فعال با استفاده از روش جدید تکیه‌گاه متحرک و مقایسه آن با سم‌پاش مرسوم تراکتوری

دوره 11، شماره 2، 1400، صفحه 145-159

https://doi.org/10.22067/jam.v11i2.79786

پیام پاشایی، حمیدرضا قاسم زاده، حسین بهفر

چکیده ارتعاش بوم‌های عریض سم‌پاشی‌ هنگام عبور از ناهمواری‌های زمین و سرعت عمل در میرا کردن ارتعاشات، یکی از چالش‌های پژوهشگران است. عدم یکنواختی الگوی پاشش نازل و کاهش دقت و کیفیت کار، نتیجه ارتعاش کنترل نشده بوم سم‌پاش است. تاکنون تلاش‌های زیادی برای میراسازی ارتعاش بوم‌های عریض سم‌پاشی به‌عمل‌آمده است. پژوهشگران با استفاده از روش‌های فعال و غیرفعال موفقیت‌های زیادی در میراسازی ارتعاش بوم‌های سم‌پاشی به‌دست آورده‌اند. بسیاری از این روش‌ها مبتنی بر استفاده از نیروی خارجی به‌عنوان نیروی فعال کنترل‌کننده است. تجهیزات گران‌قیمت، استفاده از توان تراکتور و صرف انرژی زیاد، ایراد اساسی این روش‌ها است. در کار تحقیقی حاضر، سامانه جدیدی تحت عنوان تکیه‌گاه متغیر طراحی و نمونه‌سازی شد. آزمایش‌ها به‌صورت اثر عاملی چند متغیره روی بوم سم‌پاش انجام شد. نتایج نشان داد که سم‌پاش دارای تکیه‌گاه متغیر نسبت به سم‌پاش مرسوم ازنظر کنترل شتاب‌های بوم و تعادل زاویه‌ای بوم دارای تفاوت معنی‌دار و برتری نسبی است.

مهندسی پس‌ از برداشت، و فرآوری محصولات کشاورزی

ارزیابی کیفیت (خردشدگی) مغز حاصل از شکستن گردو تحت بار ضربه ای

دوره 4، شماره 1، 1393، صفحه 11-20

https://doi.org/10.22067/jam.v4i1.33160

خسرو محمدی قرمزگلی، حمیدرضا قاسم زاده، حسین نوید، محمد مقدم، حسین غفاری

چکیده در این پژوهش کیفیت (خردشدگی) مغز حاصل از شکستن گردو تحت بار ضربه ای مورد مطالعه قرار گرفت. به‏ علت فقدان رقم مشخص گردو در ایران، آزمایش روی ژنوتیپ های موجود گردو انجام پذیرفت. به این منظور سه ژنوتیپ مختلف از گردوهای باغ های شهرستان آذرشهر انتخاب و از محصول تولیدی سال 1388 این ژنوتیپ ها استفاده شد. دستگاه آزمون ضربه برای انجام آزمایش ها طراحی و ساخته شد. آزمون ضربه به‏ صورت فاکتوریل با پنج فاکتور در قالب طرح کاملاً تصادفی با پنج تکرار انجام پذیرفت. فاکتورهای ژنوتیپ، رطوبت، قطر متوسط هندسی، راستای اعمال نیرو در سه سطح و ارتفاع سقوط وزنه در پنج سطح در نظر گرفته شد و اثر این فاکتورها روی کیفیت مغز حاصل از شکستن گردو بررسی شد. ارزیابی شکستن گردو با استفاده از معیارهای تعریف شده انجام شد و کیفیت مغز استخراجی به‏ دست آمد. افزایش محتوای رطوبتی، درصد مغزهای شکسته را کاهش و درصد مغزهای سالم و درجه کیفیت مغزهای شکسته را افزایش داد. با افزایش ارتفاع سقوط وزنه، درصد مغزهای شکسته افزایش یافت. در حالت کلی وقتی گردوها سه ساعت داخل آب خیسانده شدند و راستای بارگذاری عرضی (Y) و ارتفاع سقوط 35 سانتی متری انتخاب شد، بهترین حالت از لحاظ کیفیت مغز به‏ دست آمد.

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.