مهندسی سامانه‌های کشاورزی (گلخانه، پرورش ماهی، تولید قارچ)
محمد مهدی ناصریان؛ رسول خدابخشیان
چکیده
بخش ساختمان و بخش کشاورزی-غذایی به‌ترتیب تقریباً 40% و 21% از کل انرژی جهان را مصرف می‌کنند. این پژوهش با هدف ترکیب این دو بخش پرمصرف انرژی برای کاهش مصرف انرژی کل جامعه انجام شده است. برای این منظور، یک سیستم کشاورزی یکپارچه کوچک‌مقیاس با ساختمان طراحی و ساخته شد. در این پژوهش، مصرف کل انرژی و آب، تولید سالانه دی‌اکسید کربن و هزینه کل ...
بیشتر
بخش ساختمان و بخش کشاورزی-غذایی به‌ترتیب تقریباً 40% و 21% از کل انرژی جهان را مصرف می‌کنند. این پژوهش با هدف ترکیب این دو بخش پرمصرف انرژی برای کاهش مصرف انرژی کل جامعه انجام شده است. برای این منظور، یک سیستم کشاورزی یکپارچه کوچک‌مقیاس با ساختمان طراحی و ساخته شد. در این پژوهش، مصرف کل انرژی و آب، تولید سالانه دی‌اکسید کربن و هزینه کل استفاده از سیستم نوین از دیدگاه ساکنان ساختمان (شخصی) و جنبه‌های اجتماعی مورد تحلیل قرار گرفت. علاوه بر این، نتایج با نتایج کلی یک ساختمان و یک گلخانه استاندارد جداگانه با همان محصول مقایسه شد. نتایج نشان داد که کاهش کل انرژی به دلیل استفاده از سیستم نوین 31.2% بوده است. بر اساس نتایج، سیستم نوین موجب کاهش حدود 3400 کیلوگرم دی‌اکسید کربن در طول یک دوره عمر 20 ساله خواهد شد. همچنین، کاهش مصرف آب سالانه به میزان 19.2 لیتر بر کیلوگرم تولید کاهو به‌دست آمد. دوره بازگشت سرمایه بر اساس نتایج تحلیل هزینه که شامل هزینههای سرمایهگذاری، عملیاتی و اجتماعی می‌شود، حدود 5 سال بود. تحلیل های حساسیت و سناریوها نیز به‌منظور درک بهتر تأثیر پارامترهای مؤثر احتمالی انجام گردید تا سرمایهگذاری برای این سامانه نوین را مطمئن و جذاب نماید.
تکنولوژی‌های پس از برداشت
رسول خدابخشیان؛ رضا باغبانی
چکیده
در این مطالعه، از توموگرافی کامپیوتری پرتو ایکس به‌عنوان یک روش غیرمخرب برای ارزیابی کیفیت داخلی میوه سیب استفاده شد. برای این منظور، سه واریته سیب محلی شامل: رد دلیشز، گلدن دلیشز و گلاب انتخاب شدند. عدد CT تصاویر، که میزان جذب پرتو ایکس را نشان می‌دهد، با استفاده از نرم‌افزار K-PACS استخراج شد. پارامترهای کیفیتی مانند میزان محتوای مواد ...
بیشتر
در این مطالعه، از توموگرافی کامپیوتری پرتو ایکس به‌عنوان یک روش غیرمخرب برای ارزیابی کیفیت داخلی میوه سیب استفاده شد. برای این منظور، سه واریته سیب محلی شامل: رد دلیشز، گلدن دلیشز و گلاب انتخاب شدند. عدد CT تصاویر، که میزان جذب پرتو ایکس را نشان می‌دهد، با استفاده از نرم‌افزار K-PACS استخراج شد. پارامترهای کیفیتی مانند میزان محتوای مواد جامد محلول، اسیدیته قابل تیترات، شاخص طعم و pH واریته‌های مورد مطالعه اندازه‌گیری شد. رابطه بین پارامترهای کیفیت و عدد CT به‌دست‌آمده از تصاویر توموگرافی میوه‌ها در قالب مدل‌های رگرسیون خطی مورد بررسی قرار گرفت. بر اساس نتایج، همبستگی بین عدد CT و پارامترهای کیفیت در تمامی مدل‌ها بیشتر از 0.900 بود. برای واریته‌های مختلف، عدد CT همبستگی مثبتی با میزان اسیدیته قابل تیترات، شاخص طعم، pH و مواد جامد محلول داشت. روابط ارزیابی پارامترهای کیفیتی مربوط به واریته رد دلیشز بیشترین دقت را داشت (با ضرایب تبیین 0.952، 0.964، 0.941 و 0.969 به‌ترتیب برای میزان شاخص طعم، مواد جامد محلول، اسیدیته و pH). برای تمامی واریته‌ها، بیشترین همبستگی بین میزان pH و عدد CT مشاهده شد (با ضرایب تبیین 0.969، 0.972 و 0.996 به‌ترتیب برای واریته‌های رد دلیشز، گلدن دلیشز و گلاب). این نشان می‌دهد که توموگرافی پرتو ایکس می‌تواند به‌طور قابل‌اعتمادی ویژگی‌های کیفیت داخلی را بدون آسیب رساندن به میوه‌ها ارزیابی کند. مدل‌های رگرسیون خطی ایجادشده، روش معتبری و قابل بازتولید برای ارزیابی غیرمخرب کیفیت میوه سیب ارائه می‌دهند.
تکنولوژی‌های پس از برداشت
رسول خدابخشیان؛ رضا باغبانی
چکیده
تصویربرداری تشدید مغناطیسی (MRI)، یک روش غیرمخرب برای تعیین کیفیت میوه‌ها است که با پروتکل‌های مختلف، چگالی و ساختار اتم‌های هیدروژن را که در آن قرار می‌گیرد نشان‌می دهد. در این مطالعه تصاویر MRI گرفته‌شده با پروتکل‌های مختلف از بافت گوشتی و قسمت کبودشده میوه سیب بدون آفت و با آفت مقایسه و بهترین پروتکل معرفی شد. برای این منظور، تصویربرداری ...
بیشتر
تصویربرداری تشدید مغناطیسی (MRI)، یک روش غیرمخرب برای تعیین کیفیت میوه‌ها است که با پروتکل‌های مختلف، چگالی و ساختار اتم‌های هیدروژن را که در آن قرار می‌گیرد نشان‌می دهد. در این مطالعه تصاویر MRI گرفته‌شده با پروتکل‌های مختلف از بافت گوشتی و قسمت کبودشده میوه سیب بدون آفت و با آفت مقایسه و بهترین پروتکل معرفی شد. برای این منظور، تصویربرداری تشدید مغناطیسی (MRI) با استفاده از دو پروتکل T1 و T2 بر روی 200 میوه سیب بارگذاریشده در حین نگهداری انجام شد. بارگیری میوه‌ها در چهار سطح 150، 300، 450 و 600 نیوتن به‌صورت شبهاستاتیک انجام شد و سپس در دورههای 25، 50 و 75 روزه در دمای 4 درجه سانتیگراد نگهداری شد. در پایان هر دوره ذخیره‌سازی، تصویربرداری انجام شد. سپس کنتراست تصاویر T1 و T2 صدا و بافت کبودشده میوه سیب با و بدون آفت با استفاده از نرم‌افزار ImageJ تعیین شد. نتیجهگیری شد که بافت صوتی میوه سیب بدون آفت در تصاویر T1 واضحتر از تصاویر T2 بود. همچنین دیده شده است که ناحیه کبودی میوههای بدون آفت در تصاویر T2 بیشتر از تصاویر T1 قابل‌تشخیص است.
مدیریت ضایعات کشاورزی
فاطمه مرتضوی؛ رسول خدابخشیان؛ مرضیه معین فرد
چکیده
گروهی از ترکیب‌های فنلی به نام تانن‌ها به لحاظ فعالیت بیولوژیکی و واکنش‌پذیری شیمیایی، قابل‌تشخیص هستند که در صنایع چرم‌سازی، چسب‌سازی، رنگ‌سازی، داروسازی و سایر صنایع کاربرد دارند. روش‌های استخراج این ترکیب‌ها بسیار متنوع هستند. استخراج به روش فراصوت روشی مؤثر برای استخراج ترکیب‌های شیمیایی است که در مقایسه با سایر روش‌ها ...
بیشتر
گروهی از ترکیب‌های فنلی به نام تانن‌ها به لحاظ فعالیت بیولوژیکی و واکنش‌پذیری شیمیایی، قابل‌تشخیص هستند که در صنایع چرم‌سازی، چسب‌سازی، رنگ‌سازی، داروسازی و سایر صنایع کاربرد دارند. روش‌های استخراج این ترکیب‌ها بسیار متنوع هستند. استخراج به روش فراصوت روشی مؤثر برای استخراج ترکیب‌های شیمیایی است که در مقایسه با سایر روش‌ها در مدت‌زمان کوتاه‌تری انجام می‌گیرد و قابلیت استفاده برای ترکیب‌های حساس به حرارت را دارد. در این پژوهش استخراج ترکیب‌های فنلی، تانن و تانن متراکم به روش فراصوت از پوست سیب‌زمینی بررسی شد و اثر مدت‌زمان استخراج و نوع حلال روی میزان استخراج این ترکیب‌ها مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور پوست سیب‌زمینی پس از شستشو، خشک و آسیاب گردید سپس با چهار حلال متانول، اتانول، استون و آب و در دو زمان 10 و 15 دقیقه عصاره‌گیری انجام شد. با افزایش زمان استخراج میزان ترکیب‌های فنلی و تانن کل استخراج‌شده افزایش می‌یابد؛ اما میزان تانن متراکم استخراج‌شده وابسته به زمان استخراج نمی‌باشد. کم‌ترین استخراج مربوط به حلال اتانول ((میلی‌گرم در هر صد گرم پوست)6.22±13.3) در مدت‌زمان 10 دقیقه و بیشترین استخراج را حلال آب ((میلی‌گرم در هر صد گرم پوست)9.50±142.8) در مدت‌زمان استخراج 15 دقیقه به خود اختصاص داد. حلال آب به دلیل دارابودن قطبیت و راندمان بالا برای استخراج تانن از پوست سیب‌زمینی مناسب است. به‌علاوه حلال آب به دلیل سازگاری با محیط‌زیست حلال مناسبی برای استخراج تانن است. پوست سیب‌زمینی حاوی مقادیر قابل‌توجهی تانن و مقدار کمتری تانن متراکم نسبت به تانن قابل هیدرولیز می‌باشد.
مدل‌سازی
رسول خدابخشیان؛ رضا باغبانی
چکیده
در این تحقیق کاربرد ارزیابی‌های دقیق و اصولی یک دستگاه ابزار اندازه‌گیری به نام فرم تستر در تعیین و تشخیص پدیده سایش در بوش سیلندر تراکتورهای کشاورزی مورد مطالعه و ارزیابی قرار گرفت. بدین منظور از بوش سیلندر موتور پرکنیز 4.248 مربوط به تراکتور مسی-فرگوسن 285 تولیدی شرکت کیهان صنعت قائم استفاده گردید. پارامترهای هندسی اندازه‌گیری‌شده ...
بیشتر
در این تحقیق کاربرد ارزیابی‌های دقیق و اصولی یک دستگاه ابزار اندازه‌گیری به نام فرم تستر در تعیین و تشخیص پدیده سایش در بوش سیلندر تراکتورهای کشاورزی مورد مطالعه و ارزیابی قرار گرفت. بدین منظور از بوش سیلندر موتور پرکنیز 4.248 مربوط به تراکتور مسی-فرگوسن 285 تولیدی شرکت کیهان صنعت قائم استفاده گردید. پارامترهای هندسی اندازه‌گیری‌شده شامل گردی، تلرانس راستی و هم‌مرکزی سطح داخلی بوش سیلندر بود. ارزیابی‌های میزان گردی و هم‌مرکزی بوش سیلندر در 12 موقعیت دایره‌ای با فواصل طولی یکسان صورت گرفت. تعیین تلرانس راستی مورد اندازه‌گیری نیز در 5 خط با فواصل طولی یکسان به‌صورت 90 درجه پیرامون محیط بوش سیلندر صورت گرفت. نتایج حاصل از اندازه‌گیری‌ها به‌منظور بررسی و ارزیابی وضعیت موتور در طول مسیر عملکردی پیستون در درون بوش سیلندر آن مورد بحث، بررسی و تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. وضعیت شدت انحرافات پارامترهای مورد مطالعه نشان‌دهنده وقوع میزان سایش قابل‌توجه در درون بوش سیلندر بود. به‌طوری‌که میزان سایش در مقاطع عرضی در نقاط مرگ بالا و پایین به مراتب بیشتر از میزان سایش صورت گرفته در همان مقطع عرضی در مجاورت نقطه وسط مسیر حرکت پیستون در درون سیلندر و همچنین مقاطع عرضی در مجاورت نقطه مرگ بالا بود. نتایج این بررسی به نوبه خود بازخوردهایی برای طراحان موتور در هنگام اعمال تغییرات مختلف در موتور و هم برای مهندسان نگهداری و تعمیرات به‌منظور اجرای صحیح نگهداری و تعمیرات پیشگیرانه و پیش‌بینانه را فراهم می‌آورد.
رسول خدابخشیان؛ ستایش سجادی
چکیده
به‌منظور افزایش بازده سوخت موتورهای تراکتورهای کشاورزی، کنترل بهینه سطوح برهم‌کنش برای بهبود عملکرد موتور به‌ویژه در توسعه سطح بوش سیلندر بسیار چشمگیر می‌شود. از این رو، فن‌آوری هونینگ پلاتو بر روی بوش سیلندر موتورهای خودرو و تراکتور طراحی شد. یک سطح صاف یا پلاتو در واقع به‌جا گذاشتن سطوح لغزشی همراه با مناطق تنش پسماند بالا ...
بیشتر
به‌منظور افزایش بازده سوخت موتورهای تراکتورهای کشاورزی، کنترل بهینه سطوح برهم‌کنش برای بهبود عملکرد موتور به‌ویژه در توسعه سطح بوش سیلندر بسیار چشمگیر می‌شود. از این رو، فن‌آوری هونینگ پلاتو بر روی بوش سیلندر موتورهای خودرو و تراکتور طراحی شد. یک سطح صاف یا پلاتو در واقع به‌جا گذاشتن سطوح لغزشی همراه با مناطق تنش پسماند بالا می‌باشد، اگرچه یک مدل هاشور متقاطع از شیارهای سطح برای نگهداری روغن نگهداری وجود دارد. در مقابل، شیارهای سطح ایجاد شده از طریق عملیات هونینگ به‌عنوان مخزن روغن می‌تواند بر ایجاد فشار دینامیکی سیال بر روی سطوح، تأثیر منفی بگذارد. بر این اساس، درک بهتری از سطوح تولید شده در طی فرآیند هونینگ پلاتو برای بهینه‌سازی فرآیند ضروری است. بدین منظور، برخی آزمایش‌های روی یک بوش سیلندر موتور پرکنیز 4.248 (مربوط به تراکتور مسی فرگوسن 285) تولیدی شرکت کیهان صنعت قائم انجام شد. سپس، آزمون‌های اصطکاک و سایش با حرکات رفت و برگشتی برای مقایسه روانکاری سطوح بوش سیلندر با تیمارهای مختلف هونینگ پلاتو انجام شد. درنهایت، مقایسه‌ای بین اصطکاک و ساییدگی سطوح از جمله عمق‌های مختلف پروفیل‌ها، که به‌عنوان تیمارهای مختلف هونینگ موتور دیزل دریایی استفاده شده و آن‌هایی که دارای سطوح تصادفی بوده انجام گردید. بر اساس نتایج، مقادیر بالای سایش با ایجاد فعل و انفعالات بیشتر از تماس‌های زبری و فیلم‌های نسبتاً نازک، در مقایسه با آزمون با تیمارهای هونینگ شیار کم عمق تولید شد.
علی ویسی؛ عباس روحانی؛ محمد طبسی زاده؛ رسول خدابخشیان؛ فرهاد کلاهان
چکیده
شناسایی خطرات و ارزیابی ریسک، روشی سازمان‌یافته نظام‌مند برای اولویت‌بندی ریسک‌ها و تصمیم‌گیری در راستای کاهش ریسک، با توجه به اهمیت مدیریت یکپارچه دارایی‌های فیزیکی در راستای بهبود قابلیت اطمینانِ سیستم‌های بحرانی در ماشین CNC و نیز پیوستگی عملیات ماشین‌کاری و کاهش توقف تولید بسیار حائز اهمیت است. با توجه به حجم وسیع کاربرد ...
بیشتر
شناسایی خطرات و ارزیابی ریسک، روشی سازمان‌یافته نظام‌مند برای اولویت‌بندی ریسک‌ها و تصمیم‌گیری در راستای کاهش ریسک، با توجه به اهمیت مدیریت یکپارچه دارایی‌های فیزیکی در راستای بهبود قابلیت اطمینانِ سیستم‌های بحرانی در ماشین CNC و نیز پیوستگی عملیات ماشین‌کاری و کاهش توقف تولید بسیار حائز اهمیت است. با توجه به حجم وسیع کاربرد فرآیندهای ماشین‌کاری با CNC در صنایع قطعه‌سازی به‌ویژه ماشین‌های کشاورزی، مطالعه پیرامون تحلیل ریسک و مدیریت آن یک الزام مهم به‌شمار می‌رود. لذا این پژوهش با هدف شناسایی و اولویت‌بندی عوامل شکست اجزای مکانیک ماشین CNC که موجب وقفه در عملکرد آن می‌شوند انجام گرفت. در این پژوهش از تکنیک تجزیه و تحلیل حالات خرابی و اثرات آن (FMEA) در دو حالت مرسوم و فازی برای ارزیابی ریسک اجزای مکانیک ماشین تراش CNC استفاده و نتایج آن‌ها مقایسه شد. طبق نظرات کارشناسان برای اجزای مکانیک ماشین CNC تراش در مجموع 7 سیستم مهم و 30 زیر سیستم وجود دارد که حالت‌های خرابی عمدتاً در آن‌ها اتفاق می‌افتد. پس از ارزیابی مشخص شد که 2 سیستم اجزای محور و روانکاری حالت‌های خرابی‌شان در اولویت اول برای اقدامات کنترلی و اصلاحی قرار دارد. نتایج نشان داد رتبه‌بندی دقیق‌تر در روش FMEA فازی موجب بهبود اولویت‌بندی شده و در نتیجه بستر مناسب‌تری برای برنامه‌ریزی نگهداری و تعمیرات فراهم می‌کند.
رسول خدابخشیان؛ باقر عمادی
چکیده
در این تحقیق، پتانسیل تکنیک طیف‌سنجی رامان در تعیین مراحل رسیدگی، مواد جامد محلول و pH میوه خرمای مضافتی مورد ارزیابی قرار گرفت. طیف‌سنجی نمونه‌ها در ناحیه 2500-400 سانتی‌متر معکوس با استفاده از دستگاه طیف‌سنج Thermo Nicolet از نوع پاشنده به‌دست آمد. نتایج حاصله حاکی از این بود که طیف‌های به‌دست آمده از پراکندگی رامان می‌توانند نوارهای ...
بیشتر
در این تحقیق، پتانسیل تکنیک طیف‌سنجی رامان در تعیین مراحل رسیدگی، مواد جامد محلول و pH میوه خرمای مضافتی مورد ارزیابی قرار گرفت. طیف‌سنجی نمونه‌ها در ناحیه 2500-400 سانتی‌متر معکوس با استفاده از دستگاه طیف‌سنج Thermo Nicolet از نوع پاشنده به‌دست آمد. نتایج حاصله حاکی از این بود که طیف‌های به‌دست آمده از پراکندگی رامان می‌توانند نوارهای شاخصی (650، 1357 و 1590 سانتی‌متر معکوس) را با توجه به مراحل مختلف رسیدگی خرما بروز دهند. این نوارها را میتوان به ارتعاشات کششی کربن-کربن (C=C و C-C) و کربن- هیدروژن (C-H) که در زنجیره اصلی ترکیبات شیمیایی محصول قرار دارند نسبت داد. همچنین مقایسه مقادیر پیشبینی شده مواد جامد محلول و pH از طیف‌سنجی با مقادیر واقعی آن‌ها توانایی پیشگویی مدلهایی با ضرایب همبستگی بالا (0/955 و 0/981درجه بریکس به‌ترتیب برای مواد جامد محلول و pH) و مقادیر خطای پایین (1/2و 1/4 به‌ترتیب برای مواد جامد محلول و pH) را با استفاده از طیف‌سنجی رامان نتیجه داد.
