طراحی و ساخت
سید ایمان ساعدی؛ رضا علیمردانی؛ حسین موسی زاده؛ رضا صالحی
چکیده
افزایش نیاز به غذا لزوم اصلاح الگوی کشت با هدف بیشترین تولید محصول، با کمترین مصرف نهاده‌ها و در هر شرایط اقلیمی را ضروری ساخته است. در این راستا، دستگاه کشت هیدروپونیک دوار خورشیدی مجهز به سامانه هوشمند آبیاری طراحی و ساخته شد. در این دستگاه که گیاهان در سینی‌هایی در محیط یک استوانه دوار، رو به محور مرکزی (محل نور مصنوعی) رشد می‌کنند ...
بیشتر
افزایش نیاز به غذا لزوم اصلاح الگوی کشت با هدف بیشترین تولید محصول، با کمترین مصرف نهاده‌ها و در هر شرایط اقلیمی را ضروری ساخته است. در این راستا، دستگاه کشت هیدروپونیک دوار خورشیدی مجهز به سامانه هوشمند آبیاری طراحی و ساخته شد. در این دستگاه که گیاهان در سینی‌هایی در محیط یک استوانه دوار، رو به محور مرکزی (محل نور مصنوعی) رشد می‌کنند تراکم کشت تا حد زیادی افزایش می‌یابد، بخشی از انرژی مورد نیاز ازطریق پنل‌های فتوولتائیک تأمین شده و آبیاری گیاهان (تماس سینی‌ها با آب مخزن زیرین) با تشخیص نیاز آبی براساس برآوردهای فازی تبخیر و تعرق با ورودی‌های دما، رطوبت هوا و نور صورت می‌گیرد. ارزیابی عملکرد سامانه با کشت کاهو در دو وضعیت آبیاری مبتنی بر تشخیص نیاز آبی (روش فازی) و بدون آن (روش On/Off) صورت گرفت. برطبق نتایج، در کشت فازی، گیاهان به‌طور متوسط روزانه lit 2/18 آب را به‌صورت تبخیر و تعرق از دست دادند. سامانه خورشیدی به‌طور متوسط 51/16% از نیاز سالانه را تأمین نمود و در دو کشت فازی و On/Off به‌ترتیب 58/81% و 48/41% انرژی مورد نیاز (در زمستان) از تابش خورشیدی حاصل گردید. تمامی شاخص‌های رشدی گیاه در کشت فازی به‌شکل معنی‌داری از On/Off بهتر بود و برای تولید هر کیلوگرم محصول کاهو در کشت فازی نسبت به On/Off نیاز به 43% مساحت کمتر، 56% آب کمتر و 74% انرژی کمتر بود. در این سامانه در مقایسه با روش مزرعه‌ای، تراکم کشت و میزان آب مورد نیاز برای پرورش هر بوته کاهو به‌طور متوسط به‌ترتیب 12 برابر بیشتر و 15 برابر کمتر بود.
سید ایمان ساعدی؛ رضا علیمردانی؛ حسین موسی زاده
چکیده
برآورد میزان تابش خورشیدی در هواشناسی، کشاورزی و سامانه‌های مبتنی بر این منبع انرژی پاک و تجدیدپذیر اهمیت دارد. در این پژوهش از دمای روزانه که در دسترس‌ترین داده هواشناسی است به‌عنوان تنها پارامتر مورد نیاز در اقلیم‌های مختلف، استفاده و با کمک شبکه‌های عصبی‌مصنوعی مدل‌های پیش‌بینی تابش خورشیدی توسعه داده شد. معیارهای ارزیابی ...
بیشتر
برآورد میزان تابش خورشیدی در هواشناسی، کشاورزی و سامانه‌های مبتنی بر این منبع انرژی پاک و تجدیدپذیر اهمیت دارد. در این پژوهش از دمای روزانه که در دسترس‌ترین داده هواشناسی است به‌عنوان تنها پارامتر مورد نیاز در اقلیم‌های مختلف، استفاده و با کمک شبکه‌های عصبی‌مصنوعی مدل‌های پیش‌بینی تابش خورشیدی توسعه داده شد. معیارهای ارزیابی مدل‌ها شامل R، RMSE و MAPE و نمودارهای پراکندگی مقادیر واقعی و پیش‌بینی شده بود. برای تأمین داده‌های طولانی‌مدت و معتبر، ایالت واشنگتن در شمال‌غربی امریکا با 19 ایستگاه هواشناسی در اقلیم‌های مختلف، انتخاب شد. ابتدا، یک ایستگاه با بیشترین داده معتبر برای توسعه شبکه‌های عصبی لحاظ شد. برای آن، مدل‌هایی با سه تابع آموزشی لونبرگ- مارکوارت (LM)، گرادیان توأم مقیاس‌شده (SCG) و تنظیم بیزین (BR) در حالات یک و دولایه پنهان با حداکثر 20 نرون در هرلایه (در مجموع 1260 مدل) توسعه داده شد و شش مدل برتر انتخاب گردید. این مدل‌ها سپس در سایر ایستگاه‌های این ایالت سنجیده شد و در نهایت، دقیق‌ترین و همه جانبه‌ترین آنها برای ارزیابی میزان تابش خورشیدی در اقلیم مشهد به‌عنوان نمونه‌ای از اقلیم داخل کشور انتخاب شد. نتایج نشان داد که شبکه‌های عصبی بیزین دقیق‌ترین پاسخ و الگوریتم SCG با بالاترین سرعت‌های پردازش، کمترین دقت را در ایالت واشنگتن دارد. بررسی کارایی دقیق‌ترین مدل‌ها (شبکه‌های عصبی بیزین) در ایستگاه هواشناسی مشهد نیز حاکی از توانایی آن بود که نشان داد به کمک این شبکه‌ها، با کمترین داده‌های هواشناسی می‌توان به برآورد مناسبی از تابش خورشیدی در اقلیم‌های متفاوت دست‌یافت.
عباس روحانی؛ سید ایمان ساعدی؛ هادی گرایلو؛ محمدحسین آق خانی
چکیده
اندازه‌گیری سریع و دقیق خصوصیات هندسی محصولات کشاورزی کاربردهای زیادی در امور مربوط به کاشت، داشت، برداشت و پس از برداشت دارد. محاسبات مربوط به انبارداری و نقل و انتقال، میزان مواد پوشش‌دهنده داده شده به محصولات برای افزایش عمر انبار داری، همچنین تخمین زمان پوست کنی و تعیین میزان تجمع مواد میکروبی روی محصول، از جمله کاربردهای مهم ...
بیشتر
اندازه‌گیری سریع و دقیق خصوصیات هندسی محصولات کشاورزی کاربردهای زیادی در امور مربوط به کاشت، داشت، برداشت و پس از برداشت دارد. محاسبات مربوط به انبارداری و نقل و انتقال، میزان مواد پوشش‌دهنده داده شده به محصولات برای افزایش عمر انبار داری، همچنین تخمین زمان پوست کنی و تعیین میزان تجمع مواد میکروبی روی محصول، از جمله کاربردهای مهم اندازه‌گیری حجم و سطح جانبی می‌‌باشند. ضریب کرویت نیز که یکی از پارامترهایی است که برای کمی کردن اختلاف در شکل میوه‌ها، سبزی‌ها، غلات و بذرها به‌کار می‌رود، در فرآیندهای جداسازی توسط ماشین‌های غربال و نیز قابلیت غلتش روی سطوح دارای اهمیت میباشد. استفاده از شبکه عصبی به‌عنوان یک روش سریع و غیرمخرب برای پیش‌بینی خصوصیات فیزیکی محصولات کشاورزی حائز اهمیت میباشد. در این تحقیق توانایی تکنیک شبکه عصبی مصنوعی به‌عنوان یک روش جایگزین در پیش‌بینی حجم، سطح جانبی و کرویت انار ارزیابی شد. برای این کار از مقایسه آماری پارامترهایی مانند میانگین، واریانس، توزیع آماری و رابطه رگرسیونی بین مقادیر پیش‌بینی شده توسط شبکه عصبی و مقادیر واقعی آنها استفاده شد. طبق نتایج به‌دست آمده مقدار 85/0 ≤p میباشد که نشان‌دهنده عدم وجود تفاوت معنی‌داری در سطح 5 درصد بین مقادیر ویژگی‌های آماری مجموعه داده‌های پیش‌بینی شده توسط شبکه عصبی و مقادیر واقعی آنها بود. همچنین ضرایب تبیین بین داده‌های واقعی و پیش‌بینی شده بزرگتر از 9/0 شد.
محمدحسین آق خانی؛ محمد حسین عباسپورفرد؛ محمدرضا بیاتی؛ حمید مرتضی پور؛ سید ایمان ساعدی؛ علی مقیمی
چکیده
همواره در فرآیند خشک کردن، انرژی بسیار زیادی مصرف می‌شود. برای صرفه جویی در مصرف انرژی، استفاده مستقل و یا ترکیبی از انرژی خورشیدی از روش های معمول در خشک کردن محصولات کشاورزی می باشد. در تحقیق حاضر، عملکرد یک خشک کن خورشیدی با جریان هوای اجباری، مجهز به سامانه ی گردش هوای بسته، که مناسب خشک کردن محصولات با ارزش در حجم کم از قبیل گیاهان ...
بیشتر
همواره در فرآیند خشک کردن، انرژی بسیار زیادی مصرف می‌شود. برای صرفه جویی در مصرف انرژی، استفاده مستقل و یا ترکیبی از انرژی خورشیدی از روش های معمول در خشک کردن محصولات کشاورزی می باشد. در تحقیق حاضر، عملکرد یک خشک کن خورشیدی با جریان هوای اجباری، مجهز به سامانه ی گردش هوای بسته، که مناسب خشک کردن محصولات با ارزش در حجم کم از قبیل گیاهان دارویی و زعفران است؛ بررسی شد. خشک کن مورد ارزیابی شامل جمع کننده ی خورشیدی، محفظه ی محصول، محفظه ی مواد جاذب رطوبت سیلیکاژل، دمنده، کانال های عبور هوا و سامانه ی اندازه گیری و کنترل بود. به منظور بررسی عملکرد دستگاه از گیاه نعناع استفاده شد و نرخ خشک شدن و میزان انرژی مصرفی در سه سطح فاکتور دما (40، 45 و 50 درجه سیلسیوس) و در دو حالت سامانه ی گردش هوای باز و بسته اندازه گیری و مقایسه شد. نتایج تحقیق نشان داد که سامانه گردش هوای بسته تأثیر بسیار معنی داری بر انرژی مصرفی و بازده خشک کن دارد. افزایش دمای هوای خشک کننده در سامانه ی هوای باز، باعث کاهش زمان و بازده خشک شدن و افزایش انرژی مصرفی شد. در حالی که در سامانه ی گردش هوای بسته، با افزایش دما؛ انرژی مصرفی کاهش، بازده خشک کن و سرعت خشک شدن افزایش یافت. بیشترین بازده خشک کن مربوط به تیمار دمای 50 درجه سیلسیوس و سامانه ی گردش هوای بسته بود. در نهایت متوسط بازده ی جمع کننده ی خورشیدی و بیشترین بازده خشک کن به ترتیب 34/0 و 41/0 به دست آمدند.
سید ایمان ساعدی؛ محمدحسین آق خانی؛ عبدالعلی فرزاد
چکیده
گاوآهن بشقابی یکی از ادوات مهم خاکورزی اولیه می باشد که بکارگیری نوع دوطرفه آن بخاطر امکان انجام شخم با الگوی پیوسته موجب صرفه جویی در وقت و هزینه و افزایش بازده فرایندهای زراعی بعدی می گردد. در این مقاله یک اهرم بندی چهار میله ای λ شکل خط مستقیم (مکانیزم دانیل) برای تبدیل گاوآهن بشقابی یکطرفه به دوطرفه استفاده گردید. در این تبدیل، ...
بیشتر
گاوآهن بشقابی یکی از ادوات مهم خاکورزی اولیه می باشد که بکارگیری نوع دوطرفه آن بخاطر امکان انجام شخم با الگوی پیوسته موجب صرفه جویی در وقت و هزینه و افزایش بازده فرایندهای زراعی بعدی می گردد. در این مقاله یک اهرم بندی چهار میله ای λ شکل خط مستقیم (مکانیزم دانیل) برای تبدیل گاوآهن بشقابی یکطرفه به دوطرفه استفاده گردید. در این تبدیل، طراحی مکانیزم جابجایی شاسی حامل بشقاب ها و نیز چرخ شیار عقبی در راستای افق به میزان مناسب و تثبیت حرکت گاوآهن به هنگام کار در خاک در کنار ایجاد قابلیت های جدیدی مثل مکانیزم تغییر زاویه تمایل طولی بشقاب ها و وضعیت ترابری لحاظ گردیده است. مقادیر مناسب جابجایی شاسی حامل بشقاب ها با تحلیل ابعادی مکانیزم دانیل و بدست آوردن یک رابطه ریاضی صورت پذیرفت. برای تأمین حرکت مناسب چرخ شیار عقبی یک رابط به اهرم بندی موجود اضافه گردید. مکانیزم پنج رابطی حاصل سپس از لحاظ حرکتی و نیرویی تحلیل شد و نمودارهایی برای تحلیل های مذکور ترسیم گردید. گاوآهن جدید به سبب طراحی ساده و دارا بودن حداقل قطعات مکانیکی کمکی خصوصیات شاخصی مثل کاربری آسان، هزینه ساخت پایین، حداقل نیاز به سرویس و نگهداری و امکان اجرا بر روی گاوآهن های بشقابی یک طرفه موجود را خواهد داشت که این مزایا می تواند سبب افزایش اقبال کشاورزان در استفاده از گاوآهن دوطرفه گردد. در این مقاله مدل سازی و تحلیل مکانیزم به کمک نرم افزار CATIA صورت پذیرفته است.
