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

مدل‌سازی نفوذ صفحه در مدل خاک بکر با استفاده از یادگیری ماشین برای وسایل نقلیه خارج از جاده

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از 04 آبان 1404

https://doi.org/10.22067/jam.2025.93736.1386

اکبر نظری چمکی، عارف مردانی کرانی، عادل حسین پور

چکیده مطالعه رفتار خاک در تعامل چرخ با خاک به دلیل هندسه چرخ و شرایط متغیر خاک پیچیده است. اندازه‌گیری‌های سنتی پارامترهای خاک، مانند بوامتر و نفوذسنج مخروطی، زمان‌بر و پرزحمت هستند. این تحقیق یک رویکرد مبتنی بر یادگیری ماشین برای پیش‌بینی فرونشست خاک در آزمایش‌های نفوذ صفحه ارائه می‌دهد و جایگزین مناسبی برای روش‌های مرسوم ارائه می‌دهد. از یک انباره خاک با شرایط آزمایشگاهی کنترل‌شده برای جمع‌آوری داده‌ها استفاده شد. مقدار نیرو در هر لحظه توسط یک حسگر اندازه‌گیری بار و میزان فرورفتگی توسط یک خط‌کش دیجیتال با سرعت نفوذ ثابت 4 میلی‌متر بر ثانیه ثبت شد. دو مدل اصلی یادگیری ماشین، XGBoost و CatBoost، انتخاب شدند. نسخه‌های ترکیبی این مدل‌ها با استفاده از الگوریتم بهینه‌سازی پرنده شرایک (SBOA) توسعه داده شدند. نتایج نشان داد که مدل‌های ترکیبی از مدل‌های پایه بهتر عمل می‌کنند. مدل ترکیبی SBOA-CatBoost با ضریب تعیین 0.99، میانگین مربعات خطا 2.81 و میانگین مطلق خطا 0.79، بالاترین دقت را در داده‌های آموزشی به‌دست آورد. یافته‌های این مطالعه، پتانسیل یادگیری ماشین را به‌عنوان جایگزینی مقرون به‌صرفه و کارآمد برای روش‌های سنتی اندازه‌گیری پارامترهای خاک برجسته می‌کند. تحقیقات بیشتر برای اعتبارسنجی این مدل‌ها در انواع و شرایط مختلف خاک توصیه می‌شود.

ماشین‌های کشاورزی و غیر جاده‌ای

مدل‌سازی، شبیه‌سازی و آزمایش بهینه‌سازی: فرآیند خرمن‌کوبی گندم با کمباین بر اساس DEM

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از 20 آبان 1404

https://doi.org/10.22067/jam.2025.94433.1409

چیان‌وِن لی، یوان‌زه وو، کای‌شوآن ژائو، های‌یوان وانگ، جیانگ‌تائو جی

چکیده ریزش دانه و آسیب ناشی از ضربه، شاخص‌های کلیدی کیفیت خرمن‌کوبی گندم هستند. برای بررسی مکانیسم‌های ریزش و آسیب دانه، این مطالعه فرآیند خرمن‌کوبی گندم را با ایجاد یک مدل المان گسسته از گیاهان گندم و یک پلتفرم شبیه‌سازی برای دستگاه‌های خرمن‌کوبی بازتولید می‌کند. این مطالعه شبیه‌سازی‌هایی را بر روی قوانین حرکت جریان مواد و قوانین توزیع مواد خرمن‌کوبی‌شده تحت شرایط مختلف نرخ تغذیه، سرعت چرخش درام و زاویه منحرف‌کننده انجام می‌دهد. بر اساس محاسبات شبیه‌سازی، قوانین سرعت و نیروی متوسط بوته های گندم به‌دست آمد و قوانین تاثیر نرخ تغذیه، سرعت چرخش درام و زاویه منحرف‌کننده بر فرآیند خرمن‌کوبی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. از طریق تجزیه و تحلیل بهینه‌سازی پارامتر چندهدفه، مشخص می‌شود که وقتی نرخ تغذیه 7 کیلوگرم بر ثانیه، سرعت چرخش درام 815 دور در دقیقه و زاویه منحرف‌کننده 70 درجه باشد، خرمن‌کوبی دستگاه عملکرد برتری دارد. آزمایش‌های تایید آزمایشگاهی قبل و بعد از بهینه‌سازی نشان داد که میزان ناخالصی گندم از %29.19 به %25.02 و میزان تلفات از %1.61 به %0.95 کاهش یافته است و خطای بین نتایج پیش‌بینی مدل و نتایج تجربی کمتر از 5 درصد بوده است. مدل پیشنهادی و استراتژی بهینه‌سازی می‌توانند بهبود ساختاری دستگاه‌های خرمن‌کوب جریان محوری را هدایت کنند، چرخه تحقیق و توسعه تجهیزات برداشت را به‌طور قابل‌توجهی کوتاه کنند و یک مبنای فنی قابل‌اعتماد برای برداشت کارآمد و کم‌ضرر گندم فراهم کنند.

ماشین‌های کشاورزی و غیر جاده‌ای

تأثیر عمق شخم و سرعت پیشروی بر عملکرد روتیواتور در شرایط نیمه‌خشک

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از 30 آذر 1404

https://doi.org/10.22067/jam.2025.94645.1415

محمود شاکر التوتونجی، یحیی ی. محسن، جارالله ماهر

چکیده مکانیزاسیون برای افزایش بهره‌وری کشاورزی و راندمان عملیاتی، به‌ویژه در مناطق نیمه‌خشک، بسیار مهم است. این مطالعه عملکرد یک تراکتور دو چرخ محرک CLAAS Talos 220 مجهز به روتیواتور برند Shaktiman را در دو عمق شخم 10 و 15 سانتی‌متر و سرعت‌های پیشروی 3، 5 و 7 کیلومتر بر ساعت در شمال عراق در طی فصل زراعی 2024-2023 ارزیابی کرد. نتایج نشان داد که افزایش عمق و سرعت پیشروی منجر به تلفات بیشتر توان ناشی از لغزش چرخ، افزایش مصرف سوخت و کاهش راندمان مزرعه و عمق واقعی شخم می‌شود. بیشترین میزان افت توان (6.96 اسب بخار) و کمترین راندمان (66.60 %) در عمق 15 سانتی‌متر و سرعت 7 کیلومتر بر ساعت ثبت شد، در حالی‌که کمترین میزان افت توان (0.031 اسب بخار) و بیشترین راندمان (80.42 %) در عمق 10 سانتی‌متر و سرعت 3 کیلومتر بر ساعت ثبت شد. همچنین نتایج نشان داد که مصرف سوخت با عمق افزایش می‌یابد، اما در سرعت‌های بالاتر کاهش می‌یابد و عمق واقعی شخم به دلیل ارتعاشات کاهش می‌یابد. نتایج نشان می‌دهد که انجام عملیات در عمق متوسط تقریبا 10 سانتی‌متر و با سرعت متوسط حدود 5 کیلومتر بر ساعت، انتخاب بهینه از نقطه نظر مصرف انرژی، بهبود عملکرد مزرعه و افزایش حفاظت از خاک است.

ماشین‌های کشاورزی و غیر جاده‌ای

ارزیابی و بهینه‌سازی هندسه اتصال سه نقطه تراکتور MF475

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از 10 آذر 1404

https://doi.org/10.22067/jam.2025.95018.1422

نوروز مرادی نژاد

چکیده در سال‌های اخیر، استفاده از تراکتورهای کشاورزی باعث پیشرفت مکانیزاسیون مزارع شده است و سیستم اتصال سه‌نقطه‌ای (TPH)  نقش مهمی در اتصال ادوات ایفا می‌کند. این مقاله بر روی بهینه‌سازی هندسه سیستم اتصال سه نقطه تراکتورمسی فرگوسن مدل 475 (MF475) با استفاده از شبیه‌سازی در نرم‌افزار سالیدورک و اعتبارسنجی آن با اندازه‌گیری‌های کارگاهی متمرکز است. پارامترهای مستقل شامل: طول بازوی بالابر، طول بازوی رابط، طول بازوی پایینی و فاصله نقطه اتصال بازوی پایینی به بدنه تا نقطه اتصال بازوی رابط روی بازوی پایینی به‌منظور پیدا کردن طرح بهینه به‌صورت سیستماتیک تغییر داده شدند. علاوه‌براین، تأثیر پارامترهای مستقل بر روی پارامترهای عملکردی از قبیل: موقعیت نقاط اتصال مجازی، مزیت مکانیکی و نیروی بالابری تجزیه و تحلیل شدند. نتایج نشان داد که سیستم اتصال سه‌نقطه‌ای موجود در تراکتور MF475 با استانداردهای ASABE  تفاوت‌هایی دارد، در حالی‌که طرح بهینه‌شده با این استانداردها مطابقت دارد. همچنین مشخص شد که طول بازوهای پایینی بیشترین تأثیر را بر روی موقعیت نقطه اتصال مجازی دارد. علاوه‌بر این، افزایش طول بازوی بالابر، طول بازوی رابط و طول بازوی پایینی باعث کاهش نیروی بالابری شدند. در مقابل، افزایش فاصله نقطه اتصال بازوی پایینی تا نقطه اتصال بازوی رابط روی بازوی پایینی باعث افزایش نیروی بالابری گردید. تحلیل حساسیت نشان داد که این فاصله، بیشترین تأثیر را بر روی نیروی بالابری و مزیت مکانیکی دارد.

ماشین‌های کشاورزی و غیر جاده‌ای

بررسی تاثیر الگوهای شخم‌زنی، سرعت عملیات و انواع شخم بر عملکرد تراکتورهای دستی کوچک در تالاب‌های مرزی

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از 10 آذر 1404

https://doi.org/10.22067/jam.2025.95434.1430

دوی سانتوسو، دِنی موردیانتو، آشیش مالیک، سَعات اِگرا

چکیده عملکرد تراکتورهای دستی کوچک برای بهبود بهره‌وری و کارایی عملیاتی برای تولید برنج تالابی بسیار مهم است. این مطالعه با هدف ارزیابی اثرات نوع شخم، الگوی شخم و سرعت عملیات بر عملکرد تراکتور دستی کوچک در منطقه مرزی تاراکان، اندونزی انجام شد. آزمایش‌های میدانی از سپتامبر 2024 تا ژانویه 2025 با استفاده از طرح فاکتوریل (3×5×2) و تحلیل توصیفی کمی با SPSS Statistics 26 برای مقایسه عددی انجام شد. شاخص‌های عملکرد شامل لغزش چرخ (%)، راندمان مزرعه (%)، مصرف سوخت (لیتر در ساعت) و دمای موتور (C°) هستند. نتایج نشان داد که شخم با گاوآهن دوار (تیلر) که تحت الگوی شخم از مرکز با سرعت کم (1 متر بر ثانیه) کار می‌کرد، بالاترین راندمان مزرعه (%78) و کمترین مصرف سوخت (1.306 لیتر در ساعت) را به‌دست آورد. در مقابل، گاوآهن بشقابی با الگوی شخم از محیط در سرعت بالا (2.3 متر بر ثانیه) بیشترین لغزش چرخ (%48) و کمترین راندمان (%22) را ایجاد کرد که نشان‌دهنده افت قابل‌توجه عملکرد به دلیل درگیری بیش از حد خاک-چرخ است. دمای موتور متناسب با سرعت تراکتور افزایش یافت و در طول عملیات با سرعت بالا به 70 درجه سانتی‌گراد رسید. این یافته‌ها نشان می‌دهند که بهینه‌سازی نوع شخم و انتخاب الگوی شخم می‌تواند راندمان تراکتور را تا %56 افزایش دهد، مصرف سوخت را 0.8 لیتر در ساعت کاهش داده و پایداری عملیاتی را در شرایط تالاب بهبود بخشد. این مطالعه توصیه‌های عملی برای انتخاب و بهره‌برداری از تراکتورهای دستی کوچک برای افزایش بهره‌وری انرژی و پایداری در سیستم‌های مکانیزاسیون تالاب در مناطق مرزی جنوب شرقی آسیا ارائه می‌دهد.

ماشین‌های کشاورزی و غیر جاده‌ای

مدل‌سازی تحلیلی یکپارچه و اعتبارسنجی تجربی یک ماشین کشاورزی مدولار کم‌هزینه برای مکانیزاسیون کشاورزان خرده‌مالک

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از 02 تیر 1405

https://doi.org/10.22067/jam.2026.98710.1491

کاستوب کاپادانی، سمیر بوساله، ساندیپ نالاواده، راویراج گوراو، پرادیپ تامخاده، پریتی پوروهیت، آتول کومار تومانه، یوگش‌رائو موره، پریتی سنتیل

چکیده مکانیزاسیون کشاورزی کشاورزان خرده‌پا با چالش‌های قابل‌توجهی از جمله هزینه‌های بالای ماشین‌آلات، استفاده ناکارآمد از انرژی و فقدان روش‌های پیش‌بینی‌کننده در طراحی تجهیزات کشاورزی چندمنظوره مواجه است. این مطالعه یک ماشین کشاورزی مدولار چندمنظوره کم‌هزینه برای کاربردهای کشاورزان خرده‌پا ارائه می‌دهد که مدل‌سازی برهمکنش خاک-ابزار، تحلیل غیرخطی کشش-لغزش، روابط کوپل شده نیروی کششی-توان-گشتاور، ارزیابی تنش سازه‌ای و ارزیابی اقتصادی چرخه عمر را در یک چارچوب تحلیلی یکپارچه ادغام می‌کند. اعتبارسنجی تجربی تحت سه شرایط چسبندگی خاک نمونه (36 = n) انجام شده و تطابق خوبی را بین پیش‌بینی‌های تحلیلی و عملکرد اندازه‌گیری شده نشان داد، با انحرافات به‌ترتیب 8.7، 9.2 و 7.5 درصد به‌ترتیب برای نیروی کششی، گشتاور و تنش سازه‌ای. سیستم پیشنهادی مصرف انرژی 4.8 تا 7.9 کیلووات ساعت در هکتار دارد که در مقایسه با واحدهای شخم‌زنی خرده‌مالکی بنزینی موجود در بازار با عرض کاری و ظرفیت مزرعه‌ای مشابه، 22 تا 26 درصد کاهش در هزینه‌های عملیاتی را به همراه داشت و دوره بازگشت سرمایه تخمینی 1.8 تا 2.3 سال را به همراه خواهد داشت. گنجاندن تحلیل کشش با در نظر گرفتن لغزش چرخ، پیش‌بینی نیازهای انرژی را بهبود بخشید و در عین حال یکنواختی فاصله بذر را بالای 87 درصد حفظ کرد. چسبندگی خاک، عمق نفوذ و نسبت لغزش به عنوان پارامترهای غالب مؤثر بر مصرف انرژی و بارگذاری سازه شناسایی شدند. چارچوب پیشنهادی، بهره‌وری انرژی بهبود یافته، پایداری عملیاتی و امکان‌سنجی اقتصادی تحت شرایط عملیاتی مورد بررسی را نشان داده و پتانسیل کاربردهای گسترده‌تر در مکانیزاسیون خرده‌مالکان را نشان می‌دهد.

ماشین‌های کشاورزی و غیر جاده‌ای

ارزیابی اثر رطوبت خاک و بسامد ارتعاش بر شاخص‌های عملکردی زیرشکن ارتعاشی الکتریکی

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از 21 شهریور 1405

https://doi.org/10.22067/jam.2026.98183.1482

نواب کاظمی، ابراهیم صیدی، بهروز گودرزی، رسول معمار

چکیده عملیات زیرشکنی جزو سنگین‌ترین عملیات‌ خاک‌ورزی با مصرف انرژی زیاد است. ارتعاش ابزار خاک‏ورز، روشی موثر برای کاهش نیروی کششی است. هدف از این پژوهش مشخص نمودن بسامد بهینه در زیرشکن ارتعاش الکتریکی است، به نحوی‌که در مراحل بعدی باعث تغییر در روند مرسوم زیرشکنی و به‌کارگیری نتایج این پژوهش در عملیات مرسوم ‌زیرشکنی مزارع کشاورزی، به‌ویژه در اراضی شرکت توسعه نیشکر خوزستان شود. این پژوهش شامل نصب یک سامانه ارتعاش الکتریکی و سپس اجرای تیمارهایی با متغیرهای مستقل پژوهش شامل میزان بسامد برق ورودی الکتروموتور-ویبره که عامل لرزش تیغه زیرشکن می‌باشد، در 5 سطح (50، 40، 30، 20 و 0 هرتز) و محدوده رطوبتی خاک در دو سطح خشک ( 5.5 تا 8.5 درصد) و مرطوب (15تا 19 درصد) بود. نتایج نشان داد عامل رطوبت بر عمق کار زیرشکن اثر مثبت و بر عرض کار زیرشکن و سطح مقطع از هم گسیخته خاک اثر منفی دارد. میزان ارتعاش روی شاخص‌های عملکردی شامل عرض‌کار، عمق کار، سطح مقطع خاک به‌هم‌خورده و نیروی کششی ویژه در سطح 0.01 اثر معنی‌داری داشت. در شرایط رطوبت 7% و با ارتعاش 50 هرتز، بیشترین اثربخشی حاصل گردید یعنی عرض، عمق کار و سطح خاک به‌هم‌خورده افزایشی و نیروی کششی ویژه کاهشی بود. بیشترین نیروی کششی در کمترین بسامد و شرایط خاک خشک رخ داد. عملکرد سامانه ایجاد ارتعاش برقی، یک نوآوری برای مدیریت و کنترل ارتعاش توسط راننده با محدوده‌ای گسترده‌تر برای دسترسی به ارتعاش بهینه در خاک‌هایی با بافت متفاوت برای رسیدن به حداکثر کارایی تراکتور- خاک‌ورز شده و اعمال ارتعاش نرخ متغیر در راستای الکتریفیکاسیون و مستقل از پی‌تی‌او را میسر می‌کند.

ماشین‌های کشاورزی و غیر جاده‌ای

ویژگی‌های فیزیکی ارقام ذرت اتیوپی برای طراحی دستگاه کاشت سازگار با چند محصول

دوره 16، شماره 3، پاییز 1405، صفحه 549-561

https://doi.org/10.22067/jam.2025.92654.1356

دجنه گِرما گادیسا، کیشور پوروشوتام کوله، سراج کدیر بوسه، مبارک محمد عیسی، تسفایه آسِفا آبَیه، درجه آلمو اناوته

چکیده تولید ذرت توسط خرده‌مالکان در کشورهای جنوب صحرای آفریقا، که برای تامین امنیت غذایی منطقه‌ای بسیار مهم است، با معضلات مداوم عملکرد دست و پنجه نرم می‌کند که ناشی از شیوه‌های کاشت پرزحمت و ضعف در مکانیزاسیون است، به‌طوری‌که مطابق با ویژگی‌های ارقام گیاهی بومی طراحی نشده است. این مطالعه سه رقم ذرت (CML-539، Melkassa 3 و Melkassa 6Q) را برای توسعه پارامترهای طراحی برای کاشت‌کننده‌های سازگار با چند محصول توصیف می‌کند. برای 100 دانه از هر رقم، خواص هندسی شامل طول، عرض و ضخامت با استفاده از کولیس‌های دیجیتال اندازه‌گیری شد. تجزیه و تحلیل برای کشیدگی، قطرهای میانگین هندسی و حسابی، مساحت سطح، مساحت تصویر شده، سطح مقطع عرضی، کرویت، ضریب فرورفتگی، نسبت ابعاد، شاخص شکل و گردی انجام شد. خواص وزنی شامل چگالی حجمی و واقعی، تخلخل، جرم هزار دانه و زاویه استقرار به‌طور سیستماتیک برای بهینه‌سازی مکانیسم‌های جابه‌جایی بذر در طراحی دستگاه کاشت تجزیه و تحلیل شدند. تجزیه و تحلیل خواص فیزیکی، الزامات متمایزی را برای هر رقم نشان داد: مورفولوژی نامنظم CML-539 (طول 42/9 میلی‌متر، تخلخل %49.30) نیاز به سیستم‌های اندازه‌گیری ارتعاشی و هوادهی را نشان می‌دهد؛ خواص یکنواخت Melkassa 6Q (کرویت %6.66 ± 71.11، چگالی حجمی 811.62 کیلوگرم بر متر مکعب) امکان استفاده از مکانیسم‌های تغذیه گرانشی را فراهم می‌کند؛ و ویژگی‌های متوسط Melkassa 3 با نسبت کشیدگی بیش از 2.3 و تغییر چگالی %19.31 نیاز به شیاربازکن‌های قابل‌تنظیم با زاویه شیب 25 تا 30 درجه را مشخص می‌کند. تغییرپذیری هندسی، پیاده‌سازی راه‌حل‌های تطبیقی، مانند لوله‌های بذر انحنادار و شیاربازکن‌های قابل‌تنظیم را برای جلوگیری موثر از کج شدن و پشته‌سازی ضروری می‌سازد. سیستم کاشت مدولار حاصل، شامل اندازه‌گیری حساس به رطوبت، اندازه‌گیری تطبیقی سلول‌ها و هوادهی، با استانداردهای کشاورزی-اکولوژیکی اتیوپی مبنی بر فاصله ردیف 75 سانتی‌متر و عمق کاشت 4 تا 7 سانتی‌متر مطابقت دارد. این چارچوب، یک مدل مقیاس‌پذیر و پایدار برای مکانیزاسیون دقیق خرده‌مالکان را ارائه می‌دهد و قابل‌انتقال به سیستم‌های جهانی تولید ذرت است.

ماشین‌های کشاورزی و غیر جاده‌ای

ساخت و ارزیابی ماشین نشاکار برنج به‌صورت خشکه‌کاری

دوره 16، شماره 2، تابستان 1405، صفحه 267-285

https://doi.org/10.22067/jam.2023.84424.1190

احمد سادین، محمدحسین آق خانی، محمدعلی ابراهیمی نیک، جلال برادران مطیع

چکیده استفاده از روش خشکه‌کاری و به‌کارگیری آبیاری دوره‌ای یا تناوبی، می‌تواند سبب کاهش مصرف آب در کشت برنج شود. استفاده از نشاکارهای مرسوم جهت نشای برنج در خاک امکان‌پذیر نبوده و این نشاکارها برای کار در زمین غرقاب طراحی شده‌اند. در این پژوهش نشاکار خشکه‌کاری برنج که می‌تواند عملیات نشاکاری را در خاک انجام دهد، طراحی و ساخته شد. اجزای اصلی این نشاکار شامل شیار بازکن، پوشاننده، مخزن ذخیره نشا یا سینی نشا، مکانیزم بوته ساز (موزع)، مکانیزم انتقال بوته به خاک (پیستون حمل نشا)، جداکننده انتهایی بوته در خاک، سیستم انتقال توان، کفشک تنظیم عمق، شاسی اصلی و فرعی بود. مشخصات کلی نشاکار طراحی و ساخته‌شده به‌ازای یک ردیف، شامل عرض کار mm250، توان دورانی مورد نیاز kW0.57، ظرفیت مزرعه‌ای تئوری ha hr-10.06 و بازده مزرعه‌ای 66.67 درصد است. به‌منظور ارزیابی عملکرد نشاکار ساخته‌شده، صفات درصد بوته‌های از دست‌رفته، میانگین زاویـه‌ی اسـتقرار بوته‌ها نسبت به افق، میانگین فاصله نشاها روی ردیف کشت و میانگین تعداد نهال در بوته مورد بررسی قرار گرفتند. آزمون‌هـا بـا اسـتفاده از آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار انجام گرفت. تیمارهای آزمایش شامل سه سطح سرعت پیشروی 0.25، 0.5 و 1 متر بر ثانیه و عمق نشاکاری در سه سطح 4، 8 و 12 سانتی‌متر و اندازه دهانه خروجی سینی نشا در سه سطح 10، 15 و 20 میلی‌متر بودند. نتایج این تحقیق نشان داد که تغییـرات سرعت پیشروی، عمق نشاکاری و اندازه دهانه خروجی و اثر متقابل سرعت و عمق در سطح 99 درصد بر روی درصد بوته‌های از دست‌رفته دارای تاثیر معنادار بود. همچنین متغیرهای مستقل سرعت پیشروی، عمق نشاکاری و اثر متقابل آن‌ها بر زاویه استقرار بوته در سطح 99 درصد معنی‌دار بود. تنها متغیر مستقل سرعت پیشروی بر فاصله بین بوته‌ها روی ردیف تاثیر معنی‌دار بود. همچنین، اثرات اندازه دهانه خروجی سینی نشا در سطح 99 درصد و عمق نشاکاری در سطح 95 درصد بر روی تعداد نهال در بوته معنادار بودند.

ماشین‌های کشاورزی و غیر جاده‌ای

بهینه‌سازی چندمتغیره کیفیت خاک‌ورزی گاوآهن برگردان‌دار با استفاده از روش سطح پاسخ

دوره 16، شماره 2، تابستان 1405، صفحه 317-334

https://doi.org/10.22067/jam.2025.92680.1357

محمد اکبری، عیسی حزباوی، مصطفی جعفریان

چکیده حفظ بقایا و ناهمواری خاک در اراضی دیم، فرسایش را تقلیل داده و خاک‌ورزی حفاظتی با بهبود رشد گیاه، در پایداری کشاورزی نقش اساسی دارد. با توجه به اهمیت این روش‌ها و کمبود پژوهش‌های دقیق، مطالعه حاضر به‌منظور انتخاب بهینه‌ترین روش خاک‌ورزی حفاظتی انجام پذیرفت. این تحقیق به‌منظور مدل‌سازی و بهینه‌سازی کیفیت خاک‌ورزی (ناهمواری سطح و دفن بقایا) با استفاده از گاوآهن برگردان‌دار انجام شد. هدف، تعیین بهترین سرعت و عمق شخم گاوآهن برای دستیابی به کیفیت مطلوب خاک‌ورزی است. به‌منظور تعیین شرایط بهینه، تأثیر سرعت پیشروی تراکتور (5، 7.5 و 10 کیلومتر بر ساعت) و عمق شخم (17.5، 22.5 و 27.5 سانتی‌متر) با استفاده از روش سطح پاسخ ارزیابی شد. به‌منظور سنجش ناهمواری سطح خاک و تعیین درصد مدفون شدن بقایای گیاهی، به‌ترتیب از دستگاه پین‌متر و روش پردازش تصویر استفاده شد. نتایج حاکی از تأثیر معنادار کلیه فاکتورهای مستقل بر هر دو شاخص بود (P<0.01). نتایج نشان داد که افزایش عمق شخم منجر به افزایش 36.78 درصدی در میزان ناهمواری سطح خاک گردید، در حالی‌که کاهش عمق شخم با افت 13.74 درصدی در مدفون شدن بقایای گیاهی همراه بود. همچنین، کاهش سرعت پیشروی، کاهش 7.87 درصدی در مدفون شدن بقایا و افزایش 32.82 درصدی در ناهمواری سطح خاک را نشان داد. در شرایط بهینه، مقادیر 10.96 سانتی‌متر برای ناهمواری سطح خاک و 69.34 درصد برای مدفون شدن بقایای گیاهی مشاهده شد. این نتایج در سرعت 5 کیلومتر بر ساعت و عمق شخم 17.5 سانتی‌متر به‌دست آمد.

ماشین‌های کشاورزی و غیر جاده‌ای

طراحی و ساخت شاسی حامل هرس بشقابی در محیط انباره خاک و اندازه‌گیری نیروی کششی آن

دوره 16، شماره 2، تابستان 1405، صفحه 353-363

https://doi.org/10.22067/jam.2025.92582.1372

حسین شعبانی شش پلی، محمد عسکری، داود کلانتری

چکیده پژوهش حاضر با هدف طراحی و ساخت شاسی حامل هرس بشقابی در محیط انباره خاک آزمایشگاهی، اجرا شده است. پس از طراحی و ساخت، نیروی کششی مورد نیاز یک گروه 4 بشقابه هرس بشقابی تحت اثر چهار متغیر مستقل در ورودی شامل سرعت پیشروی در دو سطح (6.43 و 13.15 متر بر دقیقه)، رطوبت خاک در دو سطح (2.37 و 13.25 درصد بر مبنای وزن‌تر)، نوع لبه بشقاب در دو سطح (ساده و کنگره‌دار) و زاویه قرارگیری گروه بشقاب در سه سطح (0، 15 و 30 درجه) اندازه‌گیری شد. نتایج ارزیابی اولیه نشان داد که شاسی طراحی‌شده از استحکام کافی در آزمون‌ها برخوردار بود. اثر رطوبت خاک، سرعت پیشروی، زاویه گروه بشقاب و اثر متقابل رطوبت در بشقاب همچنین بشقاب در سرعت بر نیروی کششی معنی‌دار بودند. افزایش سرعت پیشروی و زاویه گروه بشقاب موجب افزایش نیروی کششی اما افزایش رطوبت خاک موجب کاهش آن شد. در رطوبت 2.37 درصد، بشقاب‌های لبه صاف نیروی کشش بیشتری ایجاد کردند، اما در رطوبت 13.25 درصد این تفاوت معکوس شد. بیشترین (3.588 نیوتن) و کمترین (1.724 نیوتن) نیروی کششی مربوط به بشقاب لبه صاف به‌ترتیب در رطوبت 2.37 و 13.25 درصد بود. در سرعت 6.43 متر بر دقیقه، بشقاب ساده و کنگره‌دار، نیروی کششی تقریباً یکسانی نیاز داشتند اما در سرعت پیشروی 13.15 متر بر دقیقه، بشقاب لبه‌کنگره‌دار به نیروی کششی بسیار بیشتری نیاز داشت. این نتایج نشان می‌دهند که تنظیم بهینه سرعت پیشروی، نوع لبه و زاویه گروه بشقاب با توجه به شرایط رطوبتی خاک می‌تواند عملکرد را بهبود بخشد.

ماشین‌های کشاورزی و غیر جاده‌ای

استفاده از روش سطح پاسخ برای پیش‌بینی تاثیر سطوح مختلف رطوبت بر چگالی ظاهری و مقاومت نفوذ خاک در شرایط عملیاتی مختلف

دوره 16، شماره 1، بهار 1405، صفحه 85-100

https://doi.org/10.22067/jam.2024.90031.1290

مصطفى الموسى، صلاح العطب، سالم المالکی

چکیده خواص خاک از طریق تاثیر بر رشد و کیفیت محصول، نقش اساسی در موفقیت عملیات کشاورزی ایفا می‌کنند، زیرا توانایی آن‌ها در حفظ آب و جذب مواد مغذی را تعیین کرده و بر تهویه خاک و سیستم ریشه تاثیر می‌گذارند. هدف از این مطالعه، پیش‌بینی چگالی ظاهری و مقاومت در برابر نفوذ خاک در سطوح مختلف رطوبت در طول عملیات خاک‌ورزی است. این مطالعه شامل چهار سطح رطوبت: 7، 14، 22 و 28 درصد و سه نوع گاوآهن: گاوآهن برگردان‌دار، گاوآهن قلمی و گاوآهن بشقابی است. علاوه بر این، نمونه‌های خاک در دو عمق 15 سانتی‌متر و 30 سانتی‌متر جمع‌آوری شدند. تغییر در خواص فیزیکی خاک مورد مطالعه نیز در طول دوره‌های رشد محصول گندم (پس از خاک‌ورزی، ابتدای فصل و پایان فصل) اندازه‌گیری می‌شود. این مطالعه در منطقه قرنه، شمال استان بصره، عراق، در خاک لوم رسی انجام شده است. با تحلیل نتایج، معادلات ریاضی پیش‌بینی خواص مورد مطالعه با استفاده از روش سطح پاسخ به‌دست آمدند. نتایج به‌دست‌آمده نشان می‌دهند که رطوبت خاک در زمان شخم زدن، نوع شخم، عمق خاک و دوره رشد محصول تاثیر معنی‌داری بر چگالی ظاهری خاک و مقاومت نفوذ دارند. تیمار رطوبت 14% با ثبت کمترین چگالی ظاهری و کمترین مقاومت نفوذ به‌ترتیب با مقادیر 1.12 مگا‌گرم در مترمکعب و 1133 کیلونیوتن در متر مربع، تیمار برتر است. در حالی‌که تیمار رطوبت 28% بالاترین چگالی ظاهری و بالاترین مقاومت نفوذ به‌ترتیب با مقادیر 1.22 مگا‌گرم در مترمکعب و 1379 کیلونیوتن در مترمربع را به دنبال داشت. نتایج همچنین نشان می‌دهند که افزایش عمق خاک از 15 به 30 سانتی‌متر، چگالی ظاهری و مقاومت نفوذ خاک را به‌ترتیب 12 و 45.70 درصد افزایش می‌دهد. شخم زدن با گاوآهن بشقابی خواص خاک را بهبود می‌بخشد و کمترین چگالی ظاهری و مقاومت نفوذ به‌ترتیب با مقادیر 1.12 مگا‌گرم در مترمکعب و 1074 کیلونیوتن در مترمربع را دارد. در حالی‌که استفاده از گاوآهن قلمی منجر به ثبت بالاترین چگالی ظاهری و مقاومت نفوذ شد که به‌ترتیب به 1.22 مگا‌گرم بر مترمکعب و 1442 کیلونیوتن بر مترمربع رسید. در مورد گاوآهن برگردان‌دار، چگالی ظاهری و مقاومت نفوذ خاک به‌ترتیب به 1.18 مگا‌گرم بر مترمکعب و 1282 کیلونیوتن بر مترمربع رسید. دوره‌های رشد تاثیر معنی‌داری بر خواص خاک مورد مطالعه دارند، به‌طوری‌که در ابتدای فصل رشد کمترین چگالی ظاهری ثبت شد. چگالی ظاهری برای دوره‌های پس از شخم، در ابتدای فصل و پایان آن به‌ترتیب به 1.17، 1.13 و 1.23 مگا‌گرم بر مترمکعب رسید. در حالی‌که کمترین و مناسب‌ترین مقاومت نفوذ پس از شخم به‌دست آمد، در مقایسه با ابتدا و پایان فصل، مقادیر به‌ترتیب به 897، 1327 و 1573 کیلونیوتن بر مترمربع رسیدند. نتایج تجزیه و تحلیل داده‌ها نشان می‌دهد که مدل‌های ریاضی به‌دست‌آمده نتایجی با دقت و کارایی بالا در پیش‌بینی چگالی ظاهری و مقاومت خاک در برابر نفوذ تحت شرایط آزمایشگاهی ارائه می‌دهند، با ضریب تعیین (R2) بالا به‌ترتیب با مقادیر 0.6460 و 0.8114 برای چگالی ظاهری و مقاومت نفوذ خاک.

ماشین‌های کشاورزی و غیر جاده‌ای

ارزیابی عملکرد یک پوست‌کن گردو مجهز به صفحه برشی گردان

دوره 15، شماره 4، زمستان 1404، صفحه 529-546

https://doi.org/10.22067/jam.2025.90199.1294

هادی صمیمی اخیجهانی، محمد صالح برقی جهرمی

چکیده در این تحقیق یک دستگاه پوست‌گیر گردو با قابلیت جابه‌جابی و مجهز به یک الکتروموتور معرفی و مورد ارزیابی قرار گرفت. به این منظور تأثیر تغییر سرعت دورانی و عمق شیار صفحه برش بر عملکرد سامانه شامل پوست‌گیری و تأثیر آن بر ترک و شکست مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش سرعت دورانی صفحه دوار، مدت زمان پوست‌کنی گردو کاهش یافته و کیفیت پوست‌گیری بهبود پیدا می‌کند. تأثیر سرعت دورانی صفحه برش (از 218 تا 322 دور بر دقیقه) بر میزان آسیب به محصول معنی‌دار بود. در سرعت دورانی 322 دور بر دقیقه به‌طور میانگین بیش از 6.24 درصد گردوهای ریخته‌شده در سامانه آسیب دیده بودند. هرچند میزان پوست‌کنی بهبود پیدا کرده بود. این امر به دلیل افزایش مقدار حرکت خطی وارد شده به محصول و ایجاد ترک و شکستگی پوست محصول بود. همچنین افزایش عمق شیار باعث می‌گردید که سرعت برش پوسته‌ها افزایش یابد. در این حالت نیز تأثیر عمق شیار بر آسیب به محصول در سطح 5 درصد معنی‌دار بود. حداکثر ظرفیت مؤثر کارایی پوست‌کندن برای گردو در سرعت دورانی 280 دور بر دقیقه و عمق شیار صفحه 3 میلی‌متر، 1200 کیلوگرم در ساعت با 18 کیلوگرم محصول آسیب‌دیده به‌دست آمد.

ماشین‌های کشاورزی و غیر جاده‌ای

ارزیابی تاثیر نرخ تغییر شکل خاک برای تخمین مصرف انرژی برهمکنش خاک و تایر با استفاده از رابطه فشار-نشست خاک

دوره 15، شماره 3، پاییز 1404، صفحه 363-377

https://doi.org/10.22067/jam.2024.89154.1269

هادی اسدالهی، بهزاد محمدی الستی، عارف مردانی کرانی، مهدی عباسقلی پور

چکیده درک دینامیک تغییر شکل خاک در زمینه‌های مختلف مانند تحرک وسایل نقلیه خارج از جاده، کشاورزی و مکانیک خاک بسیار مهم است. به‌طور خاص، ارزیابی فعل و انفعالات خاک و تایر برای بهینه‌سازی مصرف انرژی و به حداقل رساندن اثرات منفی تراکم خاک ضروری است. این مطالعه تأثیر نرخ تغییر شکل خاک بر رابطه فشار- نشست و مصرف انرژی را با استفاده از یک محیط انباره خاک و یک سیستم بوامتر بررسی می‌کند. هدف اصلی این مطالعه بررسی این است که چگونه سطوح مختلف عبور و نرخ‌های نفوذ متفاوت بر انرژی مورد نیاز برای دستیابی به عمق نشست مشخص تأثیر می‌گذارند. این مطالعه از یک طرح بلوک کاملا تصادفی استفاده کرد که هر تیمار سه بار تکرار شد تا از دقت و قابلیت اطمینان، اطمینان حاصل شود. اندازه‌گیری‌های کمی با استفاده از یک لودسل متصل به بوامتر انجام شد. نتایج نشان داد که سطح ترافیک و سرعت نفوذ بر مقاومت خاک و مصرف انرژی تأثیر معناداری دارد. برای صفحه بزرگتر، فشار مورد نیاز برای نفوذ با سرعت‌ها و سطوح عبور بالاتر افزایش می‌یابد. در بالاترین سرعت (45 میلی‌متر بر ثانیه) و عبور هشتم، نیروی مورد نیاز برای نشست خاک حداکثر بود. مصرف انرژی برای هر سطح با اندازه‌گیری سطح زیر منحنی نیرو- نشست محاسبه شد. تجزیه و تحلیل واریانس (ANOVA) نشان داد که تعداد عبور چرخ، اندازه صفحه و سرعت نفوذ به‌طور قابل‌توجهی بر مصرف انرژی تأثیر می‌گذارد. به‌عنوان مثال، در بالاترین عمق نشست (60 میلی‌متر)، مصرف انرژی برای صفحه بزرگ‌تر با سرعت 45 میلی‌متر بر ثانیه و عبور هشتم تقریبا دو برابر صفحه کوچک‌تر بود. این نتایج بر اهمیت در نظر گرفتن تراکم و سرعت ناشی از تعداد عبور در هنگام طراحی وسایل نقلیه خارج از جاده یا ماشین‌های کشاورزی که با زمین‌های تغییر شکل‌پذیر تعامل دارند، تأکید می‌کند.

ماشین‌های کشاورزی و غیر جاده‌ای

ارزیابی ضمیمه هد کمباین غلات برای برداشت آفتابگردان و مقایسه با روش‌های برداشت مرسوم

دوره 15، شماره 1، بهار 1404، صفحه 81-93

https://doi.org/10.22067/jam.2024.86827.1229

محمود صفری، پدرام قیاسی، عباس روحانی

چکیده در ایران هرساله بیش از50 هزار هکتار آفتابگردان روغنی و آجیلی، کشت می‌شود. به علت سازگار نبودن کمباین‌های غلات موجود در کشور با ویژگی‌های بوته و طبق آفتابگردان، مقدار زیادی دانه توسط کمباین تلف می‌شود. لذا، هم‌اکنون برداشت آن به‌صورت دستی انجام می‌شود. برداشت دستی باعث افزایش مشقت‌های کارگری، انرژی مصرفی و هزینه تولید گردیده است. در این تحقیق، به‌منظور برداشت مکانیزه این محصول، اصلاحاتی بر روی هد موجود کمباین غلات (جاندیر 1055)، اعمال ‌گردید تا بتوان با آن عملیات برداشت، کوبش و بوجاری آفتابگردان را به‌طور هم‌زمان انجام داد. پس از طراحی و ساخت الحاقیه، هد به‌سازی‌شده در شرایط مزرعه، ارزیابی و با روش‌های برداشت مرسوم مقایسه شد. ارزیابی مزرعه‌ای هد به‌سازی‌شده در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار بود. تیمارها شامل: 1) برداشت توسط کمباین غلات مجهز به هد اصلاح‌شده، 2)‏ برداشت توسط کمباین غلات مجهز به قایقی و 3) برداشت به روش دستی بود. در هرکدام از تیمارهای ماشینی، واحدهای کوبنده و تمیزکننده به‌منظور برداشت آفتابگردان تنظیم گردید. نتایج نشان داد که بین تیمارهای آزمایشی از نظر تلفات کمباینی، ظرفیت مزرعه‌ای و هزینه‌های برداشت، اختلاف معنی‌داری در سطح 5% وجود دارد. در کمباین اصلاح‌شده، کمباین شیراز و روش دستی، تلفات کمباینی به‌ترتیب 0.72، 4.85 و 6 درصد، ظرفیت مزرعه‌ای به‌ترتیب 1.2، 1.13 و 0.12 هکتار بر ساعت و نسبت سود به هزینه به‌ترتیب 13.97، 13.3 و 3.01 بود. بین تیمارها از نظر افت طبیعی و درصد خلوص اختلاف معنی‌داری در سطح 5% وجود نداشت. با توجه به نتایج به‌دست‌آمده، به دلیل پایین بودن تلفات، ظرفیت مزرعه‌ای مناسب و هزینه برداشت پایین، استفاده از کمباین جاندیر 1055 مجهز به هد اصلاح‌شده برای برداشت آفتابگردان روغنی قابل‌توصیه است.

ماشین‌های کشاورزی و غیر جاده‌ای

مقایسه و ارزیابی سم‌پاش‌های متداول باغی با سم‌پاش‌های مجهز به فناوری نرخ متغیر

دوره 14، شماره 4، زمستان 1403، صفحه 405-427

https://doi.org/10.22067/jam.2023.84946.1198

رستم فتحی، محمود قاسمی‌نژاد رایینی، سامان آبدانان مهدی زاده، مرتضی تاکی، مصطفی مردانی نجف ‎آبادی

چکیده فن‌آوری‌های جدید مانند سم‌پاش‌های هوشمند، از مهم‌ترین عوامل تحول در بخش کشاورزی هستند. در این تحقیق یک سم‌پاش باغی نرخ ثابت به یک سم‌پاش باغی نرخ متغیر توسعه داده شد و مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفت. بررسی مقدار نشست سم در دو حالت سم‌پاشی نرخ متغیر و نرخ ثابت و در سه سرعت‌پیشروی کم (1.6)، متوسط (3.2) و زیاد (4.8 کیلومتر بر ساعت) انجام شد. کم‌ترین مقدار نشست سم روی درختان به‌ترتیب در حالت سم‌پاشی نرخ متغیر در سرعت‌پیشروی 4.8 (1303 لیتر در هکتار) و بیش‌ترین مقدار نشست در حالت سم‌پاشی نرخ ثابت در سرعت‌پیشروی 1.6 کیلومتر بر ساعت (2121 لیتر در هکتار) به‌دست آمد. نتایج آزمون تجزیه واریانس برای مقدار نشست سم روی درختان، زمین، انتشار در هوا، کل مصرف سم در هکتار و کارایی پاشش نشان داد که مقدار این شاخص‌ها در دو حالت سم‌پاشی نرخ متغیر و نرخ ثابت دارای تفاوت معنی‌داری بود. در همه‌ی شاخص‌ها نوع سم‌پاش و سرعت پیشروی سم‌پاشی، اثر معنی‌داری بر تغییرات مقدار نشست سم در تیمارهای مختلف داشت. نتایج نشان داد که نوع سم‌پاش، سرعت پیشروی و اثر متقابل این دو عامل اثر معنی‌داری بر شاخص کیفیت پاشش نداشت. قطر میانه عددی و قطر میانه حجمی نیز در همه‌ی تیمارها تفاوت معنی‌داری نداشت. حداکثر مقدار صرفه‌جویی مصرف سم (46 درصد) در حالت سم‌پاشی نرخ متغیر و در سرعت‌پیشروی 1.6 کیلومتر بر ساعت و بیشترین مقدار کارایی پاشش (70 درصد) در حالت سم‌پاشی نرخ متغیر و در سرعت‌پیشروی 1.6 کیلومتر بر ساعت به‌دست آمد.

ماشین‌های کشاورزی و غیر جاده‌ای

طراحی، ساخت و ارزیابی سامانه کنترل خودکار تغذیه موزع دستگاه قلمه‌کار نیشکر

دوره 14، شماره 4، زمستان 1403، صفحه 459-474

https://doi.org/10.22067/jam.2024.88301.1254

بنیامین عباسیان، محمد اسماعیل خراسانی فردوانی، حسن ذکی دیزجی

چکیده در این پژوهش، یک سامانه کنترل خودکار تغذیه موزع کارنده نیشکر با هدف بهبود عملکرد دستگاه کارنده خودکار قلمه نیشکر، طراحی و ساخته شد. از سه نوع حسگر (نیروسنج، فشار روغن و فاصله سنج فراصوت) به همراه میکروکنترلر برای پردازش اطلاعات و تولید سیگنال فرمان تغذیه قلمه به سامانه محرک هیدروموتور زنجیر تغذیه استفاده شد. طبق نتایج، روش کنترل وزنی و کنترل با حسگر فشار روغن نتایجی مشابه تیمار کنترل دستی داشتند. حسگر فراصوت به دلیل عدم تشخیص صحیح و به‌موقع وضعیت قلمه در دسترس موزع در سطح احتمال 1 درصد با دیگر روش‌های کنترل تفاوت معناداری داشت و باعث کاهش ریزش قلمه از 8.8 برای سه روش اول به 7.4 تن در هکتار و ایجاد فاصله بین قلمه‌های کشت‌شده گردید که نامطلوب بود. در همه روش‌های کنترل به‌جز حسگر فراصوت، فاصله نکاشت مشاهده نشد. در روش کنترل با فشار، با وجود نتایج مشابه با کنترل دستی و کنترل وزنی، به دلیل تغییرات ویسکوزیته روغن با دما، نتایج کنترلی در طولانی مدت از پایداری مناسب برخوردار نبود. طبق نتایج، کنترل وزنی به‌عنوان گزینه برتر برای کنترل و حذف نیروی انسانی با حفظ کیفیت و راندمان کاشت با دستگاه کارنده خودکار توصیه می‌گردد. طی ارزیابی دیگر بین مقادیر مصرف وزنی قلمه مصرفی، تعداد قلمه مصرفی و فاصله نکاشت طولی در دو روش کشت دستی و کنترل خودکار وزنی، تفاوت معنی‌داری در سطح احتمال 1 درصد مشاهده شد. ولی بین مقادیر فاصله نکاشت جانبی در دو روش تفاوت معنی‌داری دیده نشد.

ماشین‌های کشاورزی و غیر جاده‌ای

ارزیابی عمکلرد پهپاد‌سمپاش در کنترل شته کلزا

دوره 14، شماره 2، تابستان 1403، صفحه 135-146

https://doi.org/10.22067/jam.2022.79329.1129

نیکروز باقری، محمود صفری، عزیز شیخی گرجان

چکیده در پژوهش حاضر پهپادسمپاش به‌عنوان یک روش نوین سمپاشی برای کنترل جمعیت آفت شتۀ کلزا ارزیابی و نتایج آن با سمپاش توربولاینر مقایسه شد. آزمون در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار اجرا شد. آزمون‌ها در زمان آلودگی حداقل 20درصد از بوته‌ها اجرا شد. پارامترهای اندازه‌گیری‌شده شامل مقدار ضریب کیفیت پاشش، ظرفیت مزرعه‌ای تئوری و مؤثر، بازدۀ مزرعه‌ای، انرژی مصرفی و کارایی (اثربخشی) سمپاشی بودند. براساس نتایج برای پهپادسمپاش و سمپاش توربولاینر، به‌ترتیب میانگین مقدار محلول سم مصرفی برابر با 11.1 و 187.6 لیتر در هکتار، ضریب کیفیت پاشش 1.15 و 1.21، بازدۀ مزرعه‌ای 51.4 و 32.3درصد و انرژی مصرفی 3.4 و 100.5 کیلووات-ساعت به‌دست آمد. براساس نتایج تجزیۀ واریانس در سه، هفت و 14 روز پس از سمپاشی، بین تیمار شاهد و تیمارهای پهپادسمپاش و سمپاش توربولاینر از نظر تعداد شته اختلاف معنی‌دار بود؛ به‌طوری‌که تعداد شته در کرت‌های سمپاشی‌شده با هر دو نوع سمپاش در سه بار نمونه‌برداری پس از سمپاشی کمتر از 100شته در ساقه بود. اما در تیمار شاهد تعداد شته در ساقه 700-250 بود. مقایسۀ میانگین کارایی پهپادسمپاش و سمپاش‌ توربولاینر با آزمون t نشان داد که هر دو سمپاش نتایج قابل‌قبولی در کنترل جمعیت شتۀ کلزا داشتند. در سه و هفت روز پس از سمپاشی، سمپاش توربولاینر کارایی بیشتری نسبت به پهپادسمپاش داشت. اما در 14 روز بعد از سمپاشی، کارایی پهپادسمپاش و سمپاش توربولاینر به‌ترتیب 92.7 و 85.2درصد بود. استفاده از پهپادسمپاش با توجه به کاهش مقدار محلول مصرفی و انرژی مصرفی و افزایش بازدۀ مزرعه‌ای، کیفیت پاشش و کارایی سمپاشی برای کنترل جمعیت شتۀ کلزا توصیه می‌شود.

ماشین‌های کشاورزی و غیر جاده‌ای

طراحی، ساخت و بهینه‌سازی عملکرد کلاهک پاشش الکترودینامیکی سم‌پاش پشتی موتوری ذره‌ای‌پاش

دوره 14، شماره 2، تابستان 1403، صفحه 147-161

https://doi.org/10.22067/jam.2023.79865.1134

مریم رضائی، جلال خدائی، بندر آستین چپ

چکیده افت زیاد مواد شیمیایی، بادبردگی و نشست خارج از هدف سم‌پاش‌های متداول در ایران، مطالعه روی سم‌پاش‌های باردارکننده سم را ضروری می‌سازد. به‌همین منظور یک کلاهک الکترودینامیکی طراحی و ساخته شد. در این تحقیق از روش سطح پاسخ برای بهینه‌سازی عملکرد کلاهک پاشش الکترودینامیکی در سم‌پاش پشتی موتوری ذره‌ای‌پاش استفاده شده است. پارامترهای فاصله افشانک تا هدف (شامل سه سطح 2، 4 و 6 متری)، زاویه قرارگیری هدف (شامل سه سطح صفر، 45 و 90 درجه) و سرعت باد (شامل سه سطح 2.5، 3 و 3.5 متر بر ثانیه) به‌عنوان پارامترهای مستقل و یکنواختی پاشش و درصد سطح پاشش به‌عنوان متغیرهای وابسته مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که مولفه‌های خطی زاویه پاشش و فاصله پاشش و هم‌چنین برهم‌کنش زاویه پاشش×فاصله پاشش و فاصله پاشش×سرعت باد، دارای تاثیر معنی‌داری بر تغییرات ضریب پاشش کل می‌باشند (p<0.05). بیش‌ترین ضریب یکنواختی پاشش کل برابر با 1.95 برای زاویه قرارگیری هدف صفر درجه، فاصله 6 متری و سرعت 3.5 متر بر ثانیه و کم‌ترین مقدار این ضریب برابر با 1.18 برای زاویه قرارگیری هدف 90 درجه، فاصله پاشش 2 متر و سرعت باد 2.5 متر برثانیه به‌دست‌آمده است. مدل ریاضی ارائه‌شده برای پیش‌بینی تغییرات ضریب یکنواختی پاشش و درصد سطح پاشش از دقت بسیار بالایی برخوردار می‌باشد. ضریب یکنواختی پاشش با افزایش سرعت باد و فاصله پاشش افزایش یافته است (p<0.01). در محدوده فاصله پاشش 2، 4 و 2 الی 4 متری، با افزایش زاویه پاشش مقدار سطح پاشش به‌طور معنی‌داری افزایش یافته است (p<0.05). شرایط بهینه برای عملکرد کلاهک الکترودینامیکی ساخته‌شده در سرعت هوای 3.5 متربرثانیه، فاصله پاشش 2.58 متر و زاویه پاشش 90 درجه با مطلوبیت 0.792 به‌دست آمد.

ماشین‌های کشاورزی و غیر جاده‌ای

یک مدل اجزای محدود برهم‌کنش کاوشگر تنش-خاک زیر یک چرخ صلب متحرک

دوره 14، شماره 1، بهار 1403، صفحه 49-67

https://doi.org/10.22067/jam.2023.84158.1185

مجتبی نادری بلداجی، هادی عظیمی نژادیان، مصطفی بهرامی

چکیده تردد ماشین‌های کشاورزی با اعمال تنش بر سطح خاک دلیل اصلی تراکم خاک‌های کشاورزی است. مطالعه انتشار تنش در خاک نیاز به اندازه‌گیری تنش در خاک دارد، در حالی‌که تنش اندازه‌گیری‌شده با نصب هر نوع کاوشگر ممکن است با تنش واقعی خاک، یعنی تنش خاک در غیاب کاوشگر متفاوت باشد. این مطالعه با هدف شبیه‌سازی برهم‌کنش کاوشگر تنش در زیر یک چرخ صلب متحرک با استفاده از روش اجزای محدود به‌منظور بررسی تطابق تنش شبیه‌سازی‌شده با کاوشگر با تنش تجربی اندازه‌گیری‌شده در یک مخزن خاک انجام شد. خاک به‌عنوان یک ماده کشسان- خمیری مدل‌سازی و خواص آن با شبیه‌سازی نفوذ مخروط و نشست چرخ در خاک کالیبره شد. نتایج نشان داد که تنش به‌دست‌آمده از پروب با روش اجزای محدود به‌طور متوسط 28 درصد بیش‌تخمینی در مقایسه با تنش تجربی برای بارهای چرخ 600 و 1200 نیوتن داشته است. میانگین نسبت شبیه‌سازی‌شده تنش با کاوشگر به تنش بدون کاوشگر برای دو آزمون 1.22 به‌دست آمد که به‌طور معنی‌داری کوچک‌تر از همین نسبت تحت بارگذاری نشست صفحه دایره‌ای با مقدار 1.9 بود و همچنین به‌طور قابل‌توجهی بزرگ‌تر از نتیجه به‌به‌دست‌آمده از روش اجزای گسسته است. افزایش سرعت حرکت چرخ افزایشی جزئی در تنش خاک را نشان داد. نسبت بیش تخمینی تنش (همان نسبت تنش با کاوشگر به تنش بدون کاوشگر) به‌طور قابل‌توجهی با عمق افزایش یافت ولی افزایش کمی با سرعت در عمق زیر 0.2 متر داشت.

ماشین‌های کشاورزی و غیر جاده‌ای

طراحی دستگاه برداشت پشت‌تراکتوری برای اندام هوایی گیاهان در ردیف‌های کشت و بررسی عملکرد آن در مزرعه نعناع فلفلی

دوره 13، شماره 3، پاییز 1402، صفحه 267-284

https://doi.org/10.22067/jam.2022.75134.1089

پدرام قیاسی، مهناز سلاطین، رضا سون، سید محسن میر اسماعیلی، کوروش پیروندی، غلامحسن نجفی

چکیده فرصت ادامه فعالیت بخش‌های سنتی کشاورزی در آینده نزدیک مبنی بر مکانیزه شدن است. مکانیزه شدن محصولات کشاورزی خروجی کم دردسر و ارزان را فراهم و امکان توسعه و تولید بیشتر نیز به ارمغان می‌آورد. در این پژوهش یک دستگاه برداشت‌کننده مکانیزه گیاهان دارویی طراحی و ساخته شد. اهداف طراحی این دستگاه این است که بتواند گیاهان دارویی را برداشت کند که ویژگی‌هایی نظیر: 1) کشت به‌صورت ردیفی، 2) استفاده از کل اندام هوایی گیاه و 3) نیاز به ارتفاع برش بین 10 الی 50 سانتی‌متر داشته باشد. بر این اساس دستگاه در مزرعه نعناع فلفلی مورد ارزیابی قرار گرفت و ترکیب مناسب برای برداشت مناسب این محصول ارائه شد. برای ارزیابی سه پارامتر مستقل و سه پارامتر وابسته درنظر گرفته شد. پارامترهای مستقل شامل: سرعت پیشروی در دو سطح، دو نوع تیغه برش و دو نوع چرخ و فلک و پارامترهای وابسته شامل: بازده برداشت، ظرفیت مزرعه‌ای و درصد آسیب محصول برداشت‌شده می‌باشد. اثر فاکتورهای مستقل بر هر سه پارامتر وابسته در سطح احتمال 1% معنی‌دار شد. مقایسه‌های میانگین نیز برای هر سه پارامتر انجام شد. نتایج نشان دادند که سرعت پیشروی 1.2 متر بر ثانیه، تیغه نوع ستاره‌ای و چرخ و فلک لاستیکی می‌تواند بازده برداشت را تا 85.88 درصد افزایش دهد. همچنین ظرفیت برداشت دستگاه در این شرایط 344.8 کیلوگرم بر ساعت و درصد برگ‌های له و پاره‌شده 1.34 درصد محاسبه شد. انتخاب این ترکیب بر اساس بیشینه کردن بازده برداشت و ظرفیت مزرعه‌ای و کمینه کردن تلفات برداشت می‌باشد.

ماشین‌های کشاورزی و غیر جاده‌ای

مقایسه میزان تلفات برداشت دانه گندم دیم در انواع کمباین‌های کاه‌کوب در استان کردستان

دوره 13، شماره 3، پاییز 1402، صفحه 309-319

https://doi.org/10.22067/jam.2022.75175.1091

محمود صفری، محمدعلی رستمی

چکیده گندم یکی از محصولات مهم کشور است که در سال‌های اخیر، به دلیل بالا بودن ارزش اقتصادی کاه تولیدی برای خوراک دام، توسط کمباین‌های کاه‌کوب برداشت می‌شود. در این تحقیق میزان تلفات طبیعی، تلفات کمباینی، ظرفیت مزرعه‌ای، درجه خلوص دانه و عملکرد محصول گندم در حین برداشت، توسط کمباین‌های کاه‌کوب در استان کردستان مورد بررسی قرار گرفت. از بین کمباین‌های فعال در برداشت گندم در منطقه، تعداد 15 دستگاه کمباین کاه‌کوب در حین برداشت گندم دیم به‌صورت طرح کاملاً تصادفی انتخاب و مورد ارزیابی قرار گرفت. از این تعداد، 4 دستگاه ساخت کارگاه‌های محلی شیراز، 4 دستگاه ساخت کارگاه‌های محلی بوکان، 4 دستگاه ساخت کارگاه‌های محلی همدان و 3 دستگاه نیز ساخت شرکت همدان برزگر بود. نتایج نشان داد که متوسط عملکرد گندم دیم 1698.14 کیلوگرم بر هکتار، تلفات طبیعی 2.39 درصد و تلفات کمباینی 4.92 درصد بود. 43.5 درصد از تلفات کمباینی مربوط به عقب کمباین (مخزن کاه) و 56.5 درصد آن مربوط به هد کمباین بود. مقایسه کمباین‌ها نشان داد که تلفات دانه در کمباین همدان برزگر با 6.56 درصد از دیگر کمباین‌ها بیشتر است.‏ تفاوت بین کمباین‌ها ازنظر ظرفیت مزرعه‌ای و درصد خلوص، معنی‌‎دار نبود. میزان تلفات دانه در مخزن کاه کمباین‌های کاه‌کوب شیراز، بوکان، همدان و همدان برزگر در سطح 5 درصد اختلاف معنی‌دار داشتند و به‌ترتیب 64.87، 2.0، 0.78 و 4.28 درصد بود. ازنظر تلفات کل کمباینی نیز تفاوت بین کمباین‌ها در سطح 5 درصد معنی‌دار بود. با توجه به نتایج به‌دست‌آمده، کمباین‌های کاه‌کوب همدان، بوکان، شیراز و همدان برزگر به‌ترتیب با تلفات کل 4.32، 4.33، 4.52 و 6.56 درصد در اولویت به‌کارگیری در مزارع گندم دیم استان کردستان قرار دارند.

ماشین‌های کشاورزی و غیر جاده‌ای

ارزیابی دو نوع ماشین پنبه‌چین از نظر کارکرد و کیفیت الیاف برداشتی

دوره 13، شماره 3، پاییز 1402، صفحه 321-333

https://doi.org/10.22067/jam.2022.75313.1092

شهرام نوروزیه

چکیده با توجه به روند افزایشی جمعیت به‌منظور تسریع در تولید و افزایش راندمان لزوم به‌کارگیری ماشین‌ها در صنایع و بخش‌های مختلف بر کسی پوشیده نیست. پنبه نیز از این قاعده مستثنی نیست. استفاده از ماشین می‌تواند در کاهش هزینه‌های برداشت نقش مؤثری ایفا کند و از طرف دیگر با برداشت به‌موقع محصول، خسارات ناشی از سرما و بارندگی‌های زودرس پاییزه نیز کاهش می‌یابد. در این تحقیق دو نوع ماشین وش‌چین در پنبه رقم ارمغان با یکدیگر مقایسه شدند. یکی از ماشین‌های برداشت استفاده شده در این پژوهش، ماشین وش‌چین دو ردیفه خودگردان از نوع سوزنی است و ماشین برداشت دیگری یک ماشین کششی وش‌چین دندانه‌ای دو ردیفه است. در این تحقیق صفات بقایای وش روی بوته و تلفات وش روی زمین پس از برداشت ماشینی و صفات کیفی الیاف برداشت شده با ماشین‌های متفاوت با همدیگر مقایسه شده‌اند. نتایج نشان داد که نوع ماشین اثر معنی‌داری روی بقایای وش روی بوته و عملکرد ماشین دارد. اما صفت تلفات وش روی زمین تحت تاثیر نوع ماشین نبوده و در هر دو ماشین تقریبا یکسان است. مقایسه میانگین صفات نشان می‌دهد که بقایای وش روی بوته در استفاده از ماشین برداشت سوزنی 12.44 درصد و در ماشین دندانه‌ای 5.22 درصد است. از نظر کیفیت الیاف نیز تفاوت معنی‌داری در هیچ‌یک از صفات کیفی مشاهده نشد و هر دو ماشین در یک سطح قرار دارند. براساس این تحقیق برای برداشت رقم ارمغان ماشین وش‌چین دندانه‌ای مناسب‌تر از ماشین وش‌چین سوزنی است.

ماشین‌های کشاورزی و غیر جاده‌ای

اندازه‌گیری میزان افت در ماشین برداشت نیشکر مدل آستافت 7000

دوره 13، شماره 3، پاییز 1402، صفحه 335-348

https://doi.org/10.22067/jam.2022.75517.1094

وحید ابراهیم خانلوی سیسی، نسیم منجزی، محسن سلیمانی

چکیده نیشکر با سطح زیرکشت 110 هزار هکتار یکی از مهم‌ترین محصولات کشاورزی- صنعتی کشور است. فرآیند تولید این محصول، ضایعات بالایی به دنبال دارد. بخشی از این ضایعات مربوط به شرایط تولید محصول در مزرعه و بخشی مربوط به فرآوری تولید شکر از نیشکر در کارخانه است. هدف این تحقیق، اندازه‌گیری میزان افت نیشکر (نی قدی، نی خرد شده و نی تراشه) در روش برداشت سوخته در مزارع شرکت کشت و صنعت دهخدا در سال زراعی 1399-1400 بود. آزمایش به‌صورت فاکتوریل اسپلیت در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار انجام شد. عامل اول شامل رقم در 4 سطح (ارقام IRC-12، CP48-103، CP73-21 و CP69-1062)، عامل دوم سن برداشت در سه سطح (کشت اول، بازرویی 1 و بازرویی 2) و عامل سوم شامل سرعت ماشین برداشت در سه سطح (سرعت کم برابر 3 کیلومتر بر ساعت، سرعت متوسط برابر 5 کیلومتر بر ساعت و سرعت زیاد برابر 7 کیلومتر بر ساعت) بود. نتایج تحقیق نشان داد بیشترین میزان عملکرد در رقم CP69-1062 در مزرعه‌ی کشت اول و با سرعت متوسط دستگاه مشاهده شد (144.33 تن در هکتار). همچنین بیشترین میزان ضایعات نی قدی در رقم CP48-103 در بازرویی دوم و با سرعت زیاد دستگاه و بیشترین میزان افت نی خرد شده در رقم CP48-103 در مزرعه کشت اول و با سرعت متوسط به‌ترتیب برابر 3.32 و 1.78 تن در هکتار مشاهده شد. با توجه به نتایج تحت اثر متقابل رقم و سرعت دستگاه، بیشترین میزان افت نی تراشه در رقم CP69-1062 و سرعت زیاد دستگاه برابر 0.314 تن در هکتار و همچنین رقم IRC-12 و سرعت زیاد دستگاه برابر 0.308 تن در هکتار و تحت اثر متقابل سن مزرعه و سرعت دستگاه ماشین برداشت بیشترین میزان افت نی تراشه در مزرعه بازرویی یک و سرعت زیاد دستگاه ماشین برداشت برابر0.300 تن در هکتار اندازه‌گیری شد.

ماشین‌های کشاورزی و غیر جاده‌ای

بررسی شیب الک، دامنه حرکت الک و مکش فن بر روی بازده تمیزکردن و نرخ از دست دادن دستگاه خرمن‌کوب بادام‌زمینی

دوره 13، شماره 3، پاییز 1402، صفحه 349-363

https://doi.org/10.22067/jam.2022.75747.1097

جعفر عبدی، عبداله گل محمدی، غلامحسین شاهقلی، عادل رضوانی وند فنائی

چکیده بادام‌زمینی با توجه به کیفیت بالای روغن استخراجی و پروتئین بالای دانه یکی از گیاهان با اهمیت تیره بقولات می‌باشد. در پژوهش حاضر، تاثیر تعدادی از پارامترهای کاری یک خرمن‌کوب بادام‌زمینی شامل زاویه (شیب) الک، دامنه حرکت الک و سرعت مکش فن مکنده برای واحد جداسازی به‌صورت تجربی مورد مطالعه و ارزیابی قرار گرفت. زاویه یا شیب الک شامل سه زاویه 5، 10 و 15 درجه، دامنه حرکت الک شامل سه فاصله 3.5، 5 و 7 سانتی‌متر و همچنین سرعت مکش فن شامل سه سرعت 8، 12 و 16 متر بر ثانیه بودند. به‌منظور تجزیه و تحلیل اثرهای اصلی و اثرهای متقابل عامل‌های مستقل، از طرح آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کامل تصادفی و برای مقایسه میانگین‌ها، از آزمون چند دامنه‌ای دانکن در سطح احتمال 5% استفاده گردید. همچنین تاثیر فاکتورهای آزمایشی بر ظرفیت مزرعه‌ای و ظرفیت ماده‌ای مورد بررسی قرار گرفت. طبق نتایج، تأثیر زاویه الک، دامنه حرکت الک و سرعت مکش بر بازده تمیزکردن و نرخ از دست دادن بادام‌زمینی در سطح یک درصد معنی‌دار بود. با افزایش دامنه حرکت الک و سرعت مکش، نرخ از دست دادن بادام‌زمینی افزایش یافت. همچنین افزایش فاکتورهای آزمایش، تاثیر منفی بر روی ظرفیت مزرعه‌ای و ظرفیت ماده‌ای نشان داد. بیشترین ظرفیت مزرعه‌ای و ظرفیت ماده‌ای به‌ترتیب با 0.105 هکتار در ساعت و 509 کیلوگرم بر ساعت به شیب 5 درجه تعلق داشت که در دامنه حرکتی 3.5 سانتی‌متر و سرعت مکش فن 8 متر بر ثانیه به‌دست آمد.