با همکاری انجمن مهندسان مکانیک ایران
موضوعات = ماشین‌های کشاورزی و غیر جاده‌ای
ماشین‌های کشاورزی و غیر جاده‌ای

طراحی و ساخت سامانه ولتاژ بالا برای نابودی علف‌های هرز با سازوکار بازخوردی

دوره 13، شماره 2، تابستان 1402، صفحه 117-133

https://doi.org/10.22067/jam.2021.70524.1051

بهرام بشارتی، علی جعفری، حسین موسی زاده، حسین نوید

چکیده در این پژوهش، سامانه‌ای شامل یک افزاینده 15 کیلوولتی برای از بین بردن علف‌های هرز و یک سازوکار بازخوردی برای تشخیص علف‌هرز و نابودی آن با استفاده از پایش جریان الکتریکی مصرفی نابودگر علف‌هرز در گروه ماشین‌های کشاورزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران (سال 1399) توسعه داده شد. اجزای این سامانه بر روی یک سکوی رباتیک خودگردان نصب شد‌ که اطلاعات را بین نرم‌افزار رایانه‌ای و سامانه انتقال می‌داد. طبق شواهد هنگامی که الکترود ولتاژ بالا علف‌های هرز را لمس می‌کرد، جریان افزایش ‌یافته و پس از نابودی علف‌های هرز، جریان کم می‌شد. متوسط انرژی مصرفی برای یک علف هرز 250 ژول تخمین زده شد. بر مبنای مقدار جریان مصرفی، سازوکار بازخوردی برای تشخیص و دریافت بازخورد از نابودی علف‌های هرز واسنجی شد. آزمایش‌های نهایی برای مقایسه کارایی کنترل دو حالت کاری استفاده و عدم استفاده از سازوکار بازخوردی انجام شد و مشخص شد که استفاده از این سازوکار به شکل معنی‌داری کارایی نابودگر علف هرز را افزایش می‌دهد. 

ماشین‌های کشاورزی و غیر جاده‌ای

ارزیابی فنی سه روش برداشت دستی، نیمه‌مکانیزه و مکانیزه‌ی بادام‌زمینی در مغان

دوره 13، شماره 2، تابستان 1402، صفحه 239-247

https://doi.org/10.22067/jam.2022.74048.1079

جبراییل تقی نژاد، صفت اله رحمانی

چکیده مرحله برداشت از مهم‌ترین مراحل تولید بادام‌زمینی است. برداشت بادام‌زمینی به‌صورت دو مرحله‌ای است: مرحله اول شامل درآوردن کامل بوته‌ها از خاک است که به‌صورت یکسان انجام شد و مرحله دوم خشک‌کردن و جداکردن غلاف بادام‌زمینی از بوته گیاهی است. در این پژوهش، سه روش برداشت بادام‌زمینی در مرحله دوم بررسی شد. آزمایش بر پایه طرح کرت‌های خردشده در قالب بلوک‌های کامل تصادفی در چهار تکرار انجام شد. کرت‌ اصلی شامل میزان رطوبت خاک در زمان برداشت در سه سطح: a1-21%، a2- 18% و a3- 15% و کرت‌ فرعی شامل جداکردن غلاف بادام‌زمینی از بوته گیاهی در سه سطح: b1- استفاده از کمباین کششی مخصوص بادام‌‍‌زمینی، b2- کوبش با خرمن‌کوب پشت تراکتوری، b3- روش دستی بود. پارامترهای اندازه‌گیری‌شده شامل ظرفیت مزرعه‌ای موثر، زمان موردنیاز برداشت، درصد تلفات مرحله اول و دوم برداشت، درصد تلفات کل و تعداد کارگر مورد نیاز بود. نتایج نشان داد مناسب‌ترین محتوی رطوبتی خاک برای شروع برداشت مرحله اول 18% بود. تفاوت اکثر پارامترها در میان تیمارها در سطح یک درصد معنی‌دار بودند. بیشترین و کمترین ظرفیت مزرعه‌ای موثر به‌ترتیب برای کمباین کششی و روش برداشت دستی برابر با 0.46 و 0.006 هکتار در ساعت بود. کمترین و بیشترین تلفات کل به‌ترتیب با 5.95 و 10.58 درصد مربوط به روش دستی و برداشت با کمباین کششی مخصوص بادام‌زمینی بود. بنابراین با توجه به نتایج به‌دست‌آمده کمباین مخصوص کششی برای برداشت زودهنگام بادام‌زمینی و روش دستی از لحاظ کیفیت مناسب محصول به‌دست‌آمده برای منطقه توصیه می‌شود.

ماشین‌های کشاورزی و غیر جاده‌ای

تجزیه و تحلیل ریاضی برای پیش‌بینی عملکرد ماشین حفاری ترانشه (کانال‌کن) چرخ‌دار

دوره 13، شماره 1، بهار 1402، صفحه 1-13

https://doi.org/10.22067/jam.2021.71081.1049

محمد غنیمی، منیر مورکاس، عبداله بدر

چکیده در این مطالعه تحلیلی ریاضی برای تخمین میزان عملکرد ماشین ترانشه‌برداری نوع چرخ‌دار صورت گرفت. این تجزیه و تحلیل ریاضی نهایتا منجر به یک معادله شد و این معادله ریاضی در شرایط عملیاتی مختلف مورد بررسی قرار گرفت. مطالعه عملی عملکرد دستگاه نشان داد که انحراف کارکرد نظری با استفاده از فرمول ریاضی از کارکرد واقعی برای عمق ترانشه 60.4 و 90.5 سانتی‌متر به‌ترتیب 5 تا 7 درصد بود. همچنین راندمان مزرعه‌ای این نوع ماشین نیز 43 و 50.1 درصد به‌ترتیب برای عمق ترانشه 90.5 و 60.4 سانتی‌متر بود.

ماشین‌های کشاورزی و غیر جاده‌ای

توسعه و ارزیابی مزرعه‌‏ای یک خاک‌‏ورز عمق متغیر بر اساس اندازه‌گیری حسگر پنوماتیکی افقی

دوره 13، شماره 1، بهار 1402، صفحه 85-99

https://doi.org/10.22067/jam.2023.79231.1128

منا طهماسبی، محمد گهری، احمد شریفی مالواجردی، ابوالفضل هدایتی پور

چکیده فشردگی خاک می‌تواند به‌طور طبیعی اتفاق بیفتد یا ناشی از رفت و آمد ماشین‏‌ها باشد. عملیات زیرشکنی اغلب برای سست کردن لایه تراکم خاک و کاهش مقاومت خاک تا سطوحی که امکان رشد و نمو ریشه را فراهم کند، استفاده می‌شود. عملیات زیرشکنی با عمق متغیر به‌طوری‏‌که خواص فیزیکی خاک را تنها در مواردی که خاک‌ورزی برای رشد محصول مورد نیاز است اصلاح می‌کند، پتانسیل کاهش نیروی کار، هزینه‌ها، سوخت و انرژی مورد نیاز را دارد. از آن‌جایی که این مطالعه با هدف انجام عملیات زیرشکنی با عمق متغیر انجام شد، ابزار خاک‏‌ورزی با عمق متغیر (VDT) طراحی و ساخته شد. یک حسگر پنوماتیکی مجهز به چند نازل برای پیش‌‏بینی هم‏‌زمان عمق لایه متراکم خاک در سه عمق (15، 30 و 45 سانتی‏‌متر) و ارسال سیگنال برای کنترل عمق خاک‌‏ورز VDT استفاده شده است. ارزیابی سامانه ابزار VDT به دو روش استاتیکی و دینامیکی انجام شد. در ارزیابی استاتیکی، زمان پاسخ سیستم برای رسیدن به 95 درصد عمق‌‏های موردنظر اندازه‌گیری شد. ارزیابی دینامیکی زیرشکن نیز در دو مرحله انجام شد. میزان مصرف سوخت و مسافت رسیدن تیغه‏‌های زیرشکن به عمق موردنظر در سه تکرار اندازه‌‏گیری شد و با دستگاه زیرشکن (در حالت کنترل عمق خاموش) مقایسه گردید. میانگین مصرف سوخت در حالت عمق متغیر نسبت به عمق بیشینه ثابت به میزان 17.36 درصد کاهش پیدا کرد. همچنین سنجنده به‏‌خوبی وارد خاک شده و فرمان کنترل را به سیلندر هیدرولیکی به‌طور پیوسته‏ ارسال می‏‌کرد و دستگاه زیرشکن، خاک را در عمق‌‏های ارسالی از سوی سنجنده زیرشکنی نمود.

ماشین‌های کشاورزی و غیر جاده‌ای

طراحی، ساخت و ارزیابی دستگاه نیمه‌خودکار خارج‌کننده بذر از خیار بذری

دوره 12، شماره 4، زمستان 1401، صفحه 453-466

https://doi.org/10.22067/jam.2021.69597.1032

ایمان احمدی، مریم گل آبادی، عبدالرضا اقتداری

چکیده ایران با تولید سالانه 1.7 میلیون تن خیار، چهارمین تولیدکننده این محصول در سطح دنیاست، از سوی دیگر وجود بذر مناسب یکی از مهم‌ترین عوامل در افزایش تولید خیار است. در این پژوهش به درخواست یکی از شرکت‌های تولید بذر، دستگاهی برای استخراج بذر از محصول خیار بذری طراحی و ساخته شد و کارایی آن مورد ارزیابی قرار گرفت. اجزای کاری دستگاه دو مارپیچ چپ‌گرد و راست‌گرد هستند که در هنگام چرخش باعث خارج شدن پیوسته بذرها از داخل محصول خیار بذری می‌شوند. توان دورانی مارپیچ‌ها توسط یک موتور الکتریکی با قدرت یک اسب بخار تأمین شد و به کمک سیستم انتقال توان پولی و تسمه‌ای به محور مارپیچ‌ها منتقل گردید. برای راه‌اندازی و توقف آرام موتور و امکان‌پذیر شدن تغییر سرعت آن، موتور الکتریکی به یک راه‌انداز الکترونیکی مجهز شد. برای ارزیابی دستگاه، ظرفیت و نرخ استخراج بذر توسط ماشین با پارامترهای مشابه در روش دستی مقایسه شد و مقدار محصول در نقطه سر به سر اقتصادی تعیین گردید. برمبنای نتایج به‌دست آمده به‌کارگیری دستگاه با ظرفیت کامل باعث کاهش 15 نفری در تعداد کارگران مورد نیاز برای استخراج بذر به روش دستی می‌شود. همچنین وزن محصول در نقطه سر به سر اقتصادی برابر با 7.7 تن برآورد شد که از نظر زمانی با به‌کار بردن دستگاه به‌طور مداوم به مدت 25.3 ساعت حاصل می‌شود.

ماشین‌های کشاورزی و غیر جاده‌ای

ارزیابی یک نوع چرخ‌فلک ماشین برداشت نخود با صفحه مشبک در دماغه

دوره 12، شماره 4، زمستان 1401، صفحه 481-495

https://doi.org/10.22067/jam.2021.69403.1028

علی نیازی، هیوا گل پیرا، هادی صمیمی اخیجهانی

چکیده یکی از بزرگ‌ترین مشکلاتی که در کشت بقولاتی مانند نخود وجود دارد، برداشت این محصولات با ریزش بسیار زیاد است. هدف از اجرای این پژوهش، برداشت مکانیزه نخود با تلفات کم و عملکرد مزرعه‌ای مناسب است. طراحی این ماشین به گونه‌ای است که همانند کمباین‌های متداول برداشت غلات قابلیت تنظیم موقعیت چرخ فلک نسبت به دماغه و تغییر ارتفاع را دارد. همچنین برای کاهش ریزش دانه ناشی از بازگشت محصول برداشت شده صفحه مشبکی به زیر چرخ‌فلک اضافه شد. در این تحقیق چرخ‌فلک برداشت نخود با هدف کاهش تلفات دانه مورد ارزیابی قرار گرفته و مدل‌سازی، تحلیل دینامیکی و استاتیکی چرخ‌فلک ماشین‌برداشت نخود انجام گرفته است. سامانه باز طراحی شده با تغییر عوامل تاثیرگذار شامل دماغه با صفحه مشبک و بدون صفحه مشبک، ارتفاع شانه برش نسبت به زمین در سه سطح 10، 15 و 20 سانتی‌متر و فاصله چرخ‌فلک از شانه در سه سطح 3، 5 و 7 میلی‌متر در سه تکرار مورد ارزیابی قرار گرفت. تحلیل آزمایش‌ها در قالب طرح کاملاً تصادفی انجام شد. نتایج آماری نشان داد، استفاده از صفحه مشبک تاثیر معنی‌داری در سطح یک درصد بر مقدار برداشت و ریزش داشته است اما در مورد نخود باقی‌مانده بر روی بوته این اثر در سطح 5 درصد معنی‌دار شد. تاثیر ارتفاع دماغه از سطح زمین بر میزان برداشت در سطح 5 درصد معنی‌دار بود. همچنین اثر متقابل ارتفاع برداشت و صفحه مشبک نیز بر میزان ریزش در سطح 5 درصد معنی‌دار شد. بیشترین تاثیرگذاری بر نخود باقی‌مانده بر روی بوته در اثر فاصله بین چرخ‌فلک و دماغه به‌وجود آمد. علاوه بر آن برای بهینه‌سازی ابعادی اجزای چرخ و فلک از روش اجزای محدود سه بعدی با تحلیل تغییر شکل و شکست با معیار ون میسز (von-Mises) استفاده شد. به کمک مدل‌سازی رایانه‌ای و با توجه به تجزیه و تحلیل دینامیکی مدل جدید‌ی از چرخ‌فلک برای ماشین برداشت با هدف کاهش وزن، ارائه شد. در طرح ارائه شده با توجه به نیروی متقابل بین محصول و چرخ‌فلک ماشین برداشت نخود، میزان قابل‌توجهی از وزن چرخ‌فلک کاسته شد.

ماشین‌های کشاورزی و غیر جاده‌ای

بررسی برهم‌کنش خاک و تیغه پنجه‌غازی توسط شبیه‌سازی عددی و اعتبارسنجی نتایج با آزمون‌های انباره خاک

دوره 12، شماره 4، زمستان 1401، صفحه 587-599

https://doi.org/10.22067/jam.2021.70572.1041

هوشنگ محبوب ینگجه، عارف مردانی کرانی

چکیده در این مطالعه به بررسی نیروی کششی تیغه پنجه‌غازی در دو بخش شبیه‌سازی به روش اجزای محدود با تحلیل اویلرین- لاگرانژی و آزمون‌های تجربی در محیط انباره خاک پرداخته شد. از دو تیغه با فاصله cm 35 و در سه عمق 6، 10 و 14 سانتی‌متری با سرعت 2.5 کیلومتر بر ساعت استفاده شد. نیروی کششی تیغه طی شبیه‌سازی در عمق‌های 6، 10 و 14 سانتی‌متر به‌ترتیب 0.6، 2.5 و 3 کیلونیوتن بوده و نسبت به نتایج انباره خاک دارای محدوده خطای 7.3، 5.6 و 4.16 درصد بود. بیشترین تنش ایجاد شده در خاک در سه عمق 6، 10 و 14 سانتی‌متر به‌ترتیب در حدود 20، 68 و 69 کیلوپاسکال بوده است. در عمق 6 سانتی‌متر با توجه به نرم بودن خاک، نیروی عمودی وارده بر تیغه متاثر از وزن خاک بوده است. همچنین بررسی گسترش تنش در خاک حاکی از آن بوده است که با افزایش عمق کار، مقدار به‌هم‌خوردگی سطحی خاک و همچنین انتشار تنش به سطح خاک کاهش می‌یابد. علاوه بر چگونگی تغییرات تنش، هم‌پوشانی دو تیغه مجاور نیز با افزایش عمق کار ازنظر به‌هم‌خوردگی خاک، کمتر می‌شود. با توجه به افزایش نیروی کششی تیغه در عمق‌های بالاتر، عمق کار بیشتر از 10 سانتی‌متر بر اساس نتایج مربوط به چگونگی توزیع تنش در خاک توصیه نمی‌شود. در همین رابطه، توان مصرفی هر تیغه در عمق کمتر از 10 سانتی‌متر در حدود 0.4 کیلو وات بوده است درحالی که در عمق‌های بالا در حدود 2 کیلو وات برای هر تیغه توان لازم است.

ماشین‌های کشاورزی و غیر جاده‌ای

ارزیابی روش‌های مختلف به روی پشته بردن نیشکر در دو بافت خاک و سه سرعت پیش‌روی

دوره 12، شماره 3، پاییز 1401، صفحه 265-280

https://doi.org/10.22067/jam.2021.58678.0

نسیم منجزی، محسن سلیمانی

چکیده این تحقیق با هدف ارزیابی سه روش مختلف به روی پشته بردن نیشکر در دو بافت خاک و سه سرعت پیش‌روی متفاوت انجام شد. تیمارهای تحقیق عبارتند از: بافت خاک (رسی‌لومی و سیلتی‌رسی‌لومی)، روش‌های به روی پشته بردن (زیرشکن 6 شاخه+ زیرشکن 10 شاخه، زیرشکن 8 شاخه+ دستگاه به روی پشته بردن نیشکر شماره 1 و زیرشکن 8 شاخه+ دستگاه به روی پشته بردن نیشکر شماره 2) و سرعت‌های پیش‌روی ماشین (5، 6 و 7 کیلومتر بر ساعت). طرح آزمایشی در قالب آزمایش اسپلیت فاکتوریل بر پایه طرح بلوک کامل تصادفی با سه تکرار در اراضی کشت و صنعت امیرکبیر استان خوزستان انجام شد. خصوصیات فیزیکی مورد نظر در این تحقیق شامل، قطر متوسط کلوخه‌ها، وزن مخصوص ظاهری، یکنواختی سطح خاک، نفوذپذیری آب در خاک و اندازه عمق جوی (ارتفاع پشته) بود. برای مقایسه تیمارها از تجزیه واریانس و آزمون دانکن با استفاده از نرم‌افزار SAS 9.4 استفاده شد. نتایج نشان داد قطر متوسط وزنی کلوخه‌ها و نفوذپذیری آب در خاک در تیمارهای بافت خاک، نوع ماشین و سرعت پیش‌روی دارای اختلاف معنی‌دار در سطح 1 درصد می‌باشند. شاخص‌های جرم مخصوص ظاهری خاک و یکنواختی سطح خاک در تیمار بافت خاک در سطح 5 درصد و در تیمارهای نوع ماشین و سرعت پیش‌روی در سطح 1 درصد دارای اختلاف معنی‌دار می‌باشند. مقایسه میانگین‌ها نیز نشان داد تیمار بافت رسی‌لومی، زیرشکن 6 شاخه+ زیرشکن 10 شاخه در سرعت 7 کیلومتر بر ساعت کوچک‌ترین قطر متوسط وزنی کلوخه‌ها (16.06 میلی‌متر) را به‌خود اختصاص داده است. استفاده از زیرشکن 6 شاخه+ زیرشکن 10 شاخه در عملیات به روی پشته بردن در بافت رسی‌لومی و سرعت 5 کیلومتر بر ساعت، جرم مخصوص ظاهری خاک را نیز به‌صورت معنی‌داری در سطح 5 درصد کاهش می‌دهد. کمترین ضریب تغییرات یکنواختی سطح خاک مزرعه در تیمار عملیات به روی پشته بردن با زیرشکن 8 شاخه+ دستگاه به روی پشته بردن نیشکر شماره 1 در بافت رسی‌لومی و سرعت پیش‌روی 7 کیلومتر بر ساعت به‌دست آمد (17.06 درصد). بیشترین سرعت نفوذپذیری آب در خاک پس از عملیات به روی پشته بردن با زیرشکن 6 شاخه+ زیرشکن 10 شاخه در بافت رسی‌لومی 2.32 سانتی‌متر بر ساعت به‌دست آمد. شاخص اندازه عمق جوی (ارتفاع پشته) نیز در همه‌ی تیمارهای اندازه‌گیری شده در محدوده‌ی قابل قبول (10-15 سانتی‌متر) 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

مد ارتعاشی موثر برای برداشت مکانیکی زیتون رقم شنگی

دوره 12، شماره 1، بهار 1401، صفحه 33-41

https://doi.org/10.22067/jam.2021.58671.0

هیوا گل پیرا، محمد لغوی

چکیده هدف از انجام این تحقیق بهینه‌سازی عوامل طراحی ماشین‌های برداشت میوه برای برداشت موثر زیتون رقم شنگی بود. مدل جرم-فنر با یک درجه آزادی برای تعیین بسامد طبیعی و ضریب میرایی شاخه زیتون استفاده شد. یک شاخه‌تکان سوار که در آن ارتعاش از راه بازوی میل‌لنگی به شاخه و میوه انتقال می‌یافت برای ارزیابی مدهای ارتعاشی ساخته شد. به‌منظور تعیین تاثیر دامنه و بسامد ارتعاش بر میزان جداسازی میوه از شاخه یک آزمایش فاکتوریل (3×4) در قالب یک طرح کاملاً تصادفی اجرا شد. مد ارتعاشی با بسامد 10 هرتز و دامنه 80 میلی‌متر توان متوسط 92 وات را برای برداشت 95 درصد از میوه‌ها انتقال داد. برای برداشت موثر و منطبق بر استانداردهای سلامتی می‌توان از این مد ارتعاشی برای بازطراحی درخت تکان‌ها استفاده کرد.

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.

ماشین‌های کشاورزی و غیر جاده‌ای

بررسی عوامل موثر بر جداسازی پوسته و مغز بادام و طراحی و ساخت دستگاه جداساز پنوماتیکی

دوره 11، شماره 2، 1400، صفحه 173-185

https://doi.org/10.22067/jam.v11i2.81511

وحید نیساری فام، رضا طباطبایی کلور، علی متولی

چکیده عملیات فراوری محصول بادام شامل سه مرحله شکستن پوسته چوبی، جداسازی مغز و بسته‌بندی است. در این پژوهش عوامل موثر بر جداسازی مغز بادام و پوسته آن مورد بررسی قرار گرفت و یک سیستم جداساز پنوماتیک ارائه گردید. برای این کار عواملی چون سرعت حد مغز بادام و پوست چوبی، تاثیر رطوبت، زاویه غلتش، نیروی شکست، طول تونل جداساز، دبی و توان پمپ مورد استفاده در دستگاه به‌دست آورده شد. سپس با داده‌های به‌دست آمده دستگاه طراحی و ساخته شد. به منظور ارزیابی دستگاه، تاثیر سه عامل سرعت باد در سه سطح 7، 5 و 3 متر بر ثانیه، اندازه ذرات در چهار سطح مخلوط، درشت، متوسط و ریز و درصد رطوبت در سه سطح 7%، 13% و 19% بر عملکرد و میزان جدایش دستگاه بررسی گردید. آزمایش به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار انجام شد. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که همه اثرات اصلی، اثرات متقابل دوتایی و اثر متقابل سه‌تایی در سطح احتمال 1 درصد،  معنی‌دار است. در سرعت 7 متر بر ثانیه در سه سطح رطوبتی 7%، 13% و 19% جداسازی کامل اتفاق افتاد. در سرعت 5 متر بر ثانیه جداسازی برای پوست‌های متوسط و ریز و در سرعت 3 متر بر ثانیه جداسازی فقط برای پوست‌های ریز اتفاق افتاد. نتایج این پژوهش می‌تواند در فرآیند طراحی و بهینه‌سازی جهت افزایش راندمان و کاهش زمان جداسازی مغز و پوسته بادام به‌کار گرفته شود.

ماشین‌های کشاورزی و غیر جاده‌ای

مدل‌سازی تلفات دانه در برداشت مکانیزه آفتابگردان روغنی

دوره 11، شماره 2، 1400، صفحه 399-408

https://doi.org/10.22067/jam.v11i2.84191

پدرام قیاسی، محمود صفری

چکیده از زمان ورود گیاه آفتابگردان به ایران تاکنون، عملیات برداشت یکی از دغدغه‌های زراعت این گیاه محسوب شده است. سختی عمل برداشت و کمبود فعالیت‌های علمی و تخصصی در زمینه برداشت این محصول، موجب شده تا نخستین ایده‌ها برای مکانیزه کردن برداشت به‌صورت تجربی انجام گیرد. در این پژوهش، مقدار تلفات دانه در هد و عقب کمباین در برداشت مکانیزه آفتابگردان روغنی مورد بررسی قرار گرفت. کوبش و تمیز شدن دانه‌ها بلافاصله پس از فرآیند برش انجام شد. متغیرهای مستقل در ارزیابی هد شامل ارتفاع میله خواباننده محصول و ارتفاع هد در دو سطح بود. آزمون‌ها در مزرعه آفتابگردان روغنی و در سه تکرار با استفاده از کمباین جاندیر 1055 انجام گرفت. پس از انجام آزمون‌های تجربی، داده‌ها از نظر آماری، تجزیه و تحلیل شد و اثر پارامترهای مستقل بر مقدار دانه‌های از دست رفته هد وکمباین به‌صورت جداگانه بررسی شد. اثر ارتفاع میله خواباننده محصول بر تلفات دانه هد و کمباین به‌ترتیب در سطح احتمال 1 و 5 درصد معنادار بود اما اثر ارتفاع هد و اثر متقابل ارتفاع هد×ارتفاع میله تنها بر تلفات دانه هد در سطح 5 درصد معنادار شد. با افزایش ارتفاع میله از 20 به 70 سانتی‌متر، میانگین تلفات هد و کمباین به‌ترتیب از 4.7 به 18.6% و 3.4 به 4.5% افزایش یافت اما با افزایش ارتفاع برش از 60 به 120 سانتی‌متر؛ میانگین تلفات دانه در کمباین از 3.4 به 1.5% کاهش و میانگین تلفات دانه هد از 10.8 به 12.4% افزایش یافت. مدل رگرسیونی رابطه بین پارامترهای مستقل و وابسته را نشان داد. خروجی مدل رگرسیونی نشان داد که با تنظیم ارتفاع برش و میله خواباننده محصول، می­توان تلفات کلی کمباین شامل تلفات هد و عقب کمباین را به کمتر از 5 درصد کاهش داد.

ماشین‌های کشاورزی و غیر جاده‌ای

برداشت نیمه‌مکانیزه گلبرگ گلرنگ و مقایسه آن با روش سنتی

دوره 11، شماره 2، 1400، صفحه 465-475

https://doi.org/10.22067/jam.v11i2.80725

محمود صفری، هومن شریف نسب

چکیده گلبرگ گلرنگ به‌دلیل دارا بودن خواص و کاربردهای فراوان، دارای ارزش افزوده اقتصادی است، در صنایع غذایی به‌عنوان رنگ طبیعی غذا، در صنایع نساجی و قالی‌بافی به‌منظور رنگ‌آمیزی نخ و در صنایع رنگ‌سازی به‌منظور تولید رنگ استفاده می‌شود. در بسیاری از مناطق کشور این محصول، به‌صورت دستی برداشت می‌شود. در این تحقیق، به‌منظور برداشت گلبرگ، سه روش برداشت دستی (سنتی)، ماشینی پشتی (برقی) و ماشینی فرغونی (بنزینی)، ازنظر صفات ظرفیت مزرعه‌ای، ضایعات، درصد خلوص، انرژی مصرفی و هزینه‌های عملیاتی در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی و در سه تکرار، در سال 97 ارزیابی شد. نتایج تحقیق نشان داد که بین تیمارهای آزمایشی ازنظر صفات مورد مطالعه، اختلاف معنی‌داری در سطح 5% وجود دارد. مقایسه میانگین‌های سه روش برداشت پشتی، فرغونی و دستی نشان داد، ضایعات برداشت به‌ترتیب 0.63، 1.11 و 3.25 درصد، درصد خلوص به‌ترتیب 97.61، 98.66 و 95.28 درصد، ظرفیت مزرعه‌ای، به‌ترتیب 2.45، 2.76 و 1.39 گرم بر دقیقه و از نظر اقتصادی، نسبت سود به هزینه به‌ترتیب 1.75، 1.55 و 1.16 است که برای این صفات، بین روش‌های ماشینی، اختلاف معنی‌داری وجود نداشت ولی بین روش‌های ماشینی و دستی، اختلاف در سطح 5% معنی‌دار بود. در نهایت با توجه به معنی‌دار نبودن صفات ظرفیت مزرعه‌ای و درجه خلوص روش‌های ماشینی و انرژی مصرفی و ضایعات کمتر روش پشتی و ارجحیت اقتصادی آن، به‌منظور برداشت گلبرگ گلرنگ، روش برداشت پشتی قابل توصیه است.

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.

ماشین‌های کشاورزی و غیر جاده‌ای

مدل‌سازی و پیش‌بینی نیروهای وارد بر گاوآهن برگرداندار با استفاده از دو روش سطح پاسخ و شبکه عصبی مصنوعی

دوره 10، شماره 2، 1399، صفحه 169-185

https://doi.org/10.22067/jam.v10i2.75672

محمد رحمتیان، رضا یگانه، محمد امین نعمت اللهی

چکیده در این پژوهش، نیروهای وارد بر گاوآهن برگرداندار، به دلیل اهمیت و تأثیرگذاری در برخی موارد همچون انتخاب تراکتور و به‌دست آوردن مدلی دقیق برای پیش‌بینی این نیروها، مورد بررسی قرار گرفتند. اثرات عمق خا‌ک‌ورزی در پنج سطح (5، 10، 15، 20 و 25 سانتی‌متر) و نیز سرعت پیشروی در پنج سطح (1، 5/1، 2، 5/2 و 3 متر بر ثانیه) بر نیروهای وارد بر گاوآهن برگرداندار (کششی، عمودی و جانبی) به‌صورت شبیه‌سازی شده به روش المان محدود به‌دست آمده و مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفتند. دو روش سطح پاسخ و شبکه عصبی مصنوعی برای مدل‌سازی و پیش‌بینی نیروها به‌کار گرفته شدند. نتایج مقایسه این دو روش نشان داد که این دو روش به خوبی می‌توانند نیروهای مورد نظر را پیش‌بینی کنند، اما روش شبکه عصبی مصنوعی عملکرد بهتری نسبت به روش دیگر برای پیش‌بینی نیروها داشت. نتایج داده‌های به‌دست آمده حاکی از آن است که افزایش عمق خاک‌ورزی از 5 تا 25 سانتی‌متر و سرعت پیشروی از 1 تا 3 متر بر ثانیه، منجر به افزایش غیر خطی نیروهای کششی، عمودی و جانبی به‌ترتیب به میزان 55/66%، 47/68% و 76/64% می­شود. با استفاده ازمدل‌هایی که توسط شبکه عصبی مصنوعی به‌دست آمده که دقت نسبتاً خوبی دارند، می‌توان قبل از ورود به مزرعه با توجه به عمق خاک‌ورزی و سرعت پیشروی مد نظر با توجه به بازه‌های تعریف شده برای هر کدام در این پژوهش، مقادیر نیروهای وارد بر گاوآهن برگرداندار را بررسی و به‌دست آورد. سپس با استفاده از این نیروها می‌توان به‌طور مثال تراکتوری را انتخاب نمود که توان کشش این گاوآهن را در شرایط تعریف شده (عمق خاک‌ورزی و سرعت پیشروی) مورد نظر داشته باشد. به همین خاطر توصیه می‌گردد که از مدل شبکه عصبی توسعه داده شده در این پژوهش، استفاده گردد.  

ماشین‌های کشاورزی و غیر جاده‌ای

مطالعه آیروآکوستیکی پروانه محوری موتور تراکتور با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی

دوره 10، شماره 2، 1399، صفحه 255-264

https://doi.org/10.22067/jam.v10i2.74963

بهروز صبر علیلو، آرش محبی، عیوض اکبریان، عادل رضوانی وند فنائی

چکیده پیش‌بینی صدای تولید شده از جریان سیال علی‌رغم دشوار بودن، می‌تواند با کمک تکنیک‌های عددی مدرن و دینامیک سیالات محاسباتی شبیه‌سازی گردد. تحقیق حاضر به بررسی شبیه‌سازی آیروآکوستیکی پروانه موتور تراکتور با استفاده از مدل تعیین نویز جریان نویز پهن باند می‌پردازد. نویز در ادوات کشاورزی از آن جهت که هم با آسایش انسان و هم حیوانات ارتباط دارد، حائز اهمیت ویژه‌ای است. پیش‌بینی نویز با توجه شرایط حالت پایا با استفاده از مدل نویز پهن باند بر روی پروانه‌ی 6 پره موتور تراکتور ITM399 ساخت شرکت موتورسازان تراکتورسازی تبریز صورت پذیرفت. طبق نتایج بیشتر مقدار نویز در نوک پره­ها تحت تاثیر سرعت و فشار دینامیکی بالا در این ناحیه شکل گرفت. هم‌چنین تطابق خوبی بین داده‌های عددی و تجربی به‌دست آمد. نتایج شبیه‌سازی نشان داد که مدل نویز پهن باند پیش‌بینی مناسبی از شرایط عملکردی سر و صدای پروانه را دارا می‌باشد و منابع ایجاد سر و صدا را می‌تواند به‌خوبی شناسایی نماید.

ماشین‌های کشاورزی و غیر جاده‌ای

بهینه‌‌سازی و ارزیابی شرایط کاری تیغه خاک‌ورز جدید به‌منظور استفاده در خاک‌ورز مرکب

دوره 10، شماره 2، 1399، صفحه 273-287

https://doi.org/10.22067/jam.v10i2.73914

مجتبی محمدی، سید حسین کار پرورفرد، سعادت کامگار، محمد رحمتیان

چکیده نوعی تیغه خاک‌ورز جدید با زوایای تمایل مختلف مورد بررسی قرار گرفت. در این تحقیق تیغه‌های باله‌دار و بدون باله ساخته شده و مورد ارزیابی قرار گرفت. تیمارهای آزمایش که به‌عنوان عوامل وابسته در نظر گرفته شدند عبارت از دو سطح عمق خاک‌ورزی (15 و 20 سانتی‌متر)، پنج زاویه تمایل (صفر، 10، 15، 20 و 25 درجه) و سه سطح سرعت پیشروی (3، 4 و 5 کیلومتر بر ساعت) بودند. همچنین شش عامل مستقل اندازه‌گیری شده شامل مقاومت کششی، مصرف سوخت تراکتور، لغزش چرخ محرک، سطح مقطع به‌هم‌خوردگی خاک، سطح مقطع بالا‌آمدگی خاک و مقاومت ویژه بودند. برای انجام آزمایش‌های مزرعه‌ای از طرح آماری کرت‌های دو بار خرد شده بر پایه‌ی طرح کامل تصادفی و در سه تکرار استفاده گردید. طبق نتایج به‌دست آمده از بهینه‌سازی، مقادیر بهینه‌ی عمق خاک‌ورزی برای تیغه‌های باله‌دار و بدون باله، 20 سانتی‌متر به‌دست آمد. همچنین مقادیر بهینه‌ی زاویه تمایل و سرعت پیشروی در هر دو حالت باله‌دار و بدون باله به‌ترتیب 25 و 8/24 درجه و 3/3 و 5/3 کیلومتر بر ساعت به‌دست آمد. ضمناً راندمان کششی تراکتور 82 درصد و میزان کاهش مصرف سوخت تراکتور 34 درصد بر اساس شرایط موجود در این پژوهش گزارش گردید.

ماشین‌های کشاورزی و غیر جاده‌ای

تاثیر فشردگی و رطوبت خاک بر هدایت الکتریکی ظاهری خاک و مقاومت غلتشی لاستیک تراکتور

دوره 10، شماره 2، 1399، صفحه 299-311

https://doi.org/10.22067/jam.v10i2.75155

غزاله صفر علیزاده هریسی، علی محمد برقعی، احمد شریفی مالواجردی

چکیده امروزه فشردگی، یکی از عوامل مهم و تاثیرگذار بر خاک و رشد محصولات کشاورزی است. فشردگی به معنی افزایش وزن مخصوص ظاهری خاک است که باعث فشرده شدن ذرات نزدیک به هم خاک می‌شود. هدایت الکتریکی ظاهری (ECa) در محیط‌های مثل آب یا خاک، بیانگر مقدار املاح معدنی محلول است که معیاری از میزان املاح و شوری در خاک و آب به‌شمار می‌آید. قابلیت هدایت الکتریکی ظاهری محلول خاک، متناسب با غلظت یون‌ها در محلول خاک است به‌طوری‌که هرچه غلظت یون‌ها در یک محلول خاک بیشتر باشد هدایت الکتریکی ظاهری آن نیز بیشتر خواهد بود. مقاومت غلتشی چرخ‌ها با دو فرآیند تغییر شکل خاک و تغییر شکل چرخ‌ها معرفی می‌شود. پژوهش حاضر به بررسی تأثیر فشردگی و رطوبت خاک بر هدایت الکتریکی ظاهری خاک و مقاومت غلتشی لاستیک تراکتور پرداخته است. آزمایش‌ها در قالب آزمون فاکتوریل در سه سطح فشردگی خاک 2، 4 و 6 بار عبور غلتک به‌ترتیب با وزن مخصوص 47/1، 54/1 و 69/1 گرم بر سانتی متر مکعب و سه سطح رطوبت خاک 10درصد ، 12درصد و 14درصد در سه تکرار انجام شد. نتایج نشان داد که با افزایش میزان رطوبت خاک، میزان مقاومت غلتشی و هدایت الکتریکی ظاهری آن افزایش یافت. همچنین با افزایش فشردگی خاک، مقاومت غلتشی آن کاهش یافت. به‌طوری‌که هدایت الکتریکی ظاهری خاک با وزن مخصوص 47/1 گرم بر سانتی‌متر مکعب 12 درصد، با وزن مخصوص 54/1 گرم بر سانتی‌متر مکعب 39 درصد و با وزن مخصوص 69/1 گرم بر سانتی‌متر مکعب 13 درصد افزایش یافت. همچنین با افزایش وزن مخصوص در رطوبت 10درصد، 12درصد و 14درصد به‌ترتیب مقدار مقاومت غلتشی 6/0 درصد، 29 درصد و 18 درصد کاهش یافت.

ماشین‌های کشاورزی و غیر جاده‌ای

تخمینگر گشتاور و مقاومت کششی روتیواتور چرخش معکوس جدید

دوره 10، شماره 1، 1399، صفحه 11-21

https://doi.org/10.22067/jam.v10i1.71744

ایمان احمدی، محسن بیگی

چکیده هدف از پژوهش حاضر طراحی، ساخت و ارزیابی یک نمونه جدید از روتیواتور چرخش معکوس، همچنین توسعه فرمول‌های صحیح برای تخمین نیازهای گشتاوری و نیرویی آن با استفاده از قوانین مکانیک کلاسیک است. به‌منظور تایید مدل، نمونه اولیه دستگاه مورد آزمون قرار گرفت. فرض شد که چهار فرآیند در ایجاد گشتاور مورد نیاز ماشین دخالت دارند که عبارتند از: برش خاک، بالا برده شدن خاک، اصطکاک بین خاک و فلز و سرعت خاک. از سوی دیگر فرض گردید که مؤلفه افقی نیروی برش و اصطکاک بین خاک و فلز در ایجاد مقاومت کششی مورد نیاز ماشین نقش دارند. بر مبنای این فرض‌ها، فرمول‌های ریاضی برای تخمین نیازهای گشتاوری و مقاومت کششی ماشین توسعه داده شد. برای تسهیل در انجام محاسبات، فرمول‌ها وارد نرم‌افزار اکسل شد. بر مبنای نتایج این پژوهش مقاومت کششی و گشتاور متوسط اندازه‌گیری شده برای خاک‎ورزی خاک دارای بافت لوم رسی سیلت‌دار به‌ترتیب برابر با 8/16 نیوتن و 8/12 نیوتن‌متر به‌دست آمد. به‌علاوه مقاومت کششی و گشتاور متوسط تخمین زده شده به‌ترتیب برابر با 13 نیوتن و 8/11 نیوتن‌متر به‌دست آمد. شباهت مقادیر تخمین زده شده به مقادیر اندازه‌گیری شده بیانگر صحت فرمول‌های توسعه‌یافته در این پژوهش می‌باشد.

ماشین‌های کشاورزی و غیر جاده‌ای

تعیین نقطه بهینه کاری برای بیشینه کردن بازده جداسازی کوبش آفتابگردان بر اساس مدل عصبی

دوره 10، شماره 1، 1399، صفحه 73-82

https://doi.org/10.22067/jam.v10i1.76264

پدرام قیاسی، امین اله معصومی، عباس همت، غلامحسن نجفی

چکیده برداشت آفتابگردان یکی از فرآیندهای مهم در زراعت آفتابگردان می‌باشد. آسیب دانه‌ای و بازده جداسازی کم از مشکلات برداشت آفتابگردان می‌باشند. در این مطالعه، سیلندر کوبنده با دندانه‌های لاستیکی و ضد کوبنده برای برداشت آفتابگردان طراحی و ساخته شد. سرعت سیلندر کوبنده، فضای کوبنده و رطوبت طبق آفتابگردان، پارامترهای مستقل در ارزیابی واحد کوبش تعیین شد. از رقم آفتابگردان آذر گل برای ارزیابی استفاده شد. آزمون‌ها در سه سطح سرعت سیلندر کوبند (280، 380 و 480 دور در دقیقه)، دو سطح فضای کوبنده (8 و 10 سانتی‌متر) و دو سطح رطوبت طبق آفتابگردان (20 و 45 بر اساس ماده تر) انتخاب شد. برای پیش‌بینی مقدار مواد جمع‌شده در هر بخش ضد کوبنده، شبکه عصبی مصنوعی ارائه شد. نتایج حاکی از آن است که دانه‌های آفتابگردان بدون آسیب توسط واحد کوبش، کوبیده می‌شود و مدل ارائه شده برای کوبش با ضریب همبستگی 99/0 می‌تواند مقدار مواد ریخته شده در هر بخش ضد کوبنده را پیش‌بینی کند. بر اساس مدل عصبی ارائه شده با کاهش رطوبت طبق آفتابگردان و فضای کوبنده و افزایش سرعت سیلندر کوبنده، بازده جداسازی واحد کوبش افزایش می‌یابد. نقطه بهینه کاری بر اساس مدل شبکه عصبی مصنوعی برای بیشینه کردن بازده جداسازی، رطوبت طبق آفتابگردان اساس ماده تر، سرعت سیلندر کوبنده 450 دور بر دقیقه و فضای کوبنده 5/10 سانتی‌متر تعیین شد.

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.

ماشین‌های کشاورزی و غیر جاده‌ای

ساخت یک نوع دستگاه پوست‌کن دانه‌های غلافی و ارزیابی آن به کمک سویا در مقیاس آزمایشگاهی

دوره 9، شماره 1، 1398، صفحه 15-29

https://doi.org/10.22067/jam.v9i1.66218

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 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. 

ماشین‌های کشاورزی و غیر جاده‌ای

مدل‌سازی و بهینه‌سازی انرژی مصرفی گاوآهن برگردان‌دار به روش سطح پاسخ

دوره 9، شماره 1، 1398، صفحه 167-176

https://doi.org/10.22067/jam.v9i1.65908

محمد مهریجانی، جلال خدائی، سمیرا زارعی

چکیده خاک‌ورزی به‌عنوان مرحله مقدماتی برای تولید محصولات کشاورزی، حجم بالایی از انرژی را مصرف می‌کند. با توجه به بحران انرژی و انتشار گازهای گلخانه‌ای ناشی از مصرف بی‌رویه سوخت‌های فسیلی تمام تلاش‌ها بر آن است که مصرف انرژی تا حد ممکن کاهش یابد. هدف از این مطالعه بررسی اثر پارامترهای سرعت پیشروی، عمق شخم و رطوبت خاک بر میزان مصرف سوخت و نیروی کششی مورد نیاز طی عملیات شخم با گاوآهن برگردان‌دار سه خیش سوارشونده در خاکی با بافت رسی می‌باشد. آزمایش‌ها با استفاده از روش سطح پاسخ مطابق با طرح مرکب مرکزی (CCD) با در نظر گرفتن سه سطح برای سرعت پیشروی تراکتور (4، 5 و 6 کیلومتر بر ساعت)، سه سطح رطوبت خاک (12، 16 و 20 درصد) و سه سطح عمق خاک‌ورزی (20، 25 و 30 سانتی‌متر) انجام گردید. از نرم‌افزار Design Expert 8.0.6 برای تجزیه و تحلیل داده‌های آزمایش استفاده شد. نتایج تجزیه و تحلیل آماری نشان داد، اثر عوامل عمق شخم، رطوبت خاک و سرعت پیشروی بر روی میزان مصرف سوخت و نیروی کششی مورد نیاز در سطح احتمال 1 درصد معنی‌دار بود. متغیرهای مستقل به‌صورت معادلات رگرسیونی مرتبه دوم مدل‌‍سازی شدند و نقاط بهینه این متغیرها به‌دست آمد. بیشترین درصد مطلوبیت در سرعت پیشروی 08/5 کیلومتر بر ساعت، عمق شخم 20 سانتی‌متر و رطوبت خاک41/16 درصد اندازه‌گیری شد.

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.