با همکاری انجمن مهندسان مکانیک ایران
موضوعات = مهندسی سامانه‌های دامی و دامپروری
مهندسی سامانه‌های دامی و دامپروری

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

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

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

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

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

مهندسی سامانه‌های دامی و دامپروری

ارزیابی و بهینه‌سازی شاخص‌های انرژی و زیست‌محیطی با استفاده از ارزیابی چرخه حیات و تحلیل پوششی داده‌ها (مطالعه موردی: گاوداری‌های صنعتی شمال خوزستان)

دوره 13، شماره 4، زمستان 1402، صفحه 383-404

https://doi.org/10.22067/jam.2022.76155.1100

رستم فتحی، محمود قاسمی‌نژاد رایینی، رضا حسام پور

چکیده هدف از این پژوهش ارزیابی الگوی مصرف انرژی، اثرات زیست‌محیطی و بهینه‌سازی شاخص‌های انرژی در واحدهای صنعتی پرورش گاو شیری در استان خوزستان بود. برای تحلیل انرژی مصرفی، ارزیابی اثرات زیست‌محیطی و بهینه‌سازی انرژی، به‌ترتیب از شاخص‌های انرژی، ارزیابی چرخه حیات و تحلیل پوششی داده‌ها با مدل اندرسون-پیترسون استفاده شد. تعداد 30 واحد تولیدی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که خوراک دام و الکتریسیته به‌ترتیب با 65.4% و 27.2% بیشترین و روغن مصرفی برای روغن‌کاری تیلر-اسکریپر جمع‌آوری کود با 0.01 درصد کمترین انرژی ورودی را به خود اختصاص دادند. تعداد واحدهای کارا با استفاده از مدل بازگشت به مقیاس ثابت، 7 واحد (و واحدهای ناکارا برابر 23 واحد) تعیین شد و میانگین واحدهای تولید از نظر کارایی 0.78 به‌دست آمد. براساس مدل بازگشت به مقیاس ثابت یک واحد زمانی کارآمد است که کارایی آن برابر یک باشد، در غیر این‌صورت ناکارآمد است. هدف اصلی یافتن واحد مرجع برای یک واحد ناکارآمد نیز تشخیص میزان مازاد ورودی استفاده شده بود که براساس آن بتوان برای بهبود کارایی برنامه‌ریزی نمود. در اکثر گروه‌های اثر، خوراک دام و در گروه اثر پتانسیل تقلیل منابع غیرآلی، خوراک دام، ماشین‌ها و تجهیزات دامداری، بالاترین اثرات زیست‌محیطی را دارا بودند. در همه‌ی گروه‌های اثر غیر از پتانسیل تقلیل منابع غیرآلی مربوط به سوخت‌های فسیلی، خوراک دام بیشترین انتشارات زیست‌محیطی را دارا بود. با توجه به طول دوره گرما و شدت شار تابش خورشید، استفاده از صفحات خورشیدی روی سقف دامداری‌ها برای تامین برق مورد نیاز می‌تواند سبب کاهش مصرف انرژی‌های تجدیدناپذیر شود.

مهندسی سامانه‌های دامی و دامپروری

امکان‌سنجی فنی و اقتصادی استفاده از انرژی خورشیدی به‌منظور تامین بار حرارتی یک سالن مرغداری

دوره 13، شماره 3، پاییز 1402، صفحه 285-307

https://doi.org/10.22067/jam.2022.75172.1090

منصور جلالی، احمد بناکار، بهفر فرزانه، مهدی منتظری

چکیده در این مطالعه، به طراحی یک سیستم حرارتی خورشیدی با هدف کاهش مصرف انرژی در یک مرغداری پرداخته شد. مرغداری مورد مطالعه دارای 8 متر طول، 5 متر عرض و 2.5 متر ارتفاع است. در این راستا جمع‌کننده‌های حرارتی خورشیدی مختلف مورد بررسی قرار گرفت و بهترین مساحت سطح جمع‌کننده خورشیدی برای دستیابی به بیشترین بهره از انرژی خورشیدی پیشنهاد شد. در این مطالعه جمع‌کننده خورشیدی از نوع صفحه تخت (FPC) است. علاوه بر این، برای تامین ۵۰ درصد انرژی از خورشید (و مابقی از سیستم ترکیبی) سطح مورد نیاز برای جمع‌کننده پیشنهاد می‌شود. شبیه‌سازی با استفاده از نرم‌افزار‌‌‌ TRNSYS انجام شد. نتایج نشان داد که برای دریافت بیشترین میزان انرژی خورشیدی (کسر خورشیدی حداکثر)، سطح جمع‌کننده‌ای معادل با 30 مترمربع مورد نیاز است. اما زمانی‌که دیدگاه اقتصادی مد نظر قرار گیرد، سطح جمع‌کننده‌ای معادل با 26 متر‌مربع توصیه می‌شود. علاوه بر این نتایج نشان داد که برای برقراری تعادل بین سیستم خورشیدی و سیستم کمکی، نیاز به سطح جمع‌کننده‌ای معادل 16 متر‌مربع است. با نصب 2 متر‌مربع جمع‌کننده خورشیدی، می‌توان 5.2 درصد انرژی کل را به‌وسیله خورشید تامین کرد. همچنین با افزایش کسر خورشیدی، توانایی سیستم در استحصال از انرژی خورشیدی بیشتر می‌شود.

مهندسی سامانه‌های دامی و دامپروری

مطالعه تجربی و شبیه‌سازی سینتیک خشک شدن یونجه ساقه‌کوبی شده به روش دینامیک سیالات محاسباتی

دوره 12، شماره 3، پاییز 1401، صفحه 301-317

https://doi.org/10.22067/jam.2021.67096.0

مریم دانا، پرویز احمدی مقدم

چکیده در این پژوهش تأثیر شدت ساقه‌کوبی بر فرآیند خشک شدن یونجه و همچنین ماکزیمم نیروی مورد نیاز برای جدا کردن برگ از ساقه مورد مطالعه قرار گرفته است. آزمایش‌ها به‌صورت فاکتوریل و در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی صورت گرفت. متغیرهای مستقل، شدت ساقه‌کوبی در 3 شدت (کم، متوسط و شدید)، زمان در 7 سطح برای آزمایش اول و 4 سطح برای آزمایش دوم و همچنین متغیرهای وابسته دو آزمایش به‌ترتیب نسبت رطوبت محصول و ماکزیمم مقدار نیروی مورد نیاز جدا کردن برگ از ساقه بودند. از دستگاه بافت‌سنج با سرعت پروب 10 میلی‌متر بر دقیقه برای اندازه‌گیری نیروی جدایش برگ از ساقه در رطوبت‌های مختلف استفاده گردید. همچنین برای شبیه‌سازی نرخ از دست‌دادن رطوبت ساقه از روش دینامیک سیالات محاسباتی استفاده شد. نتایج حاصل از شبیه‌سازی دینامیک سیالات محاسباتی در تخمین زمان خشک شدن یونجه، همبستگی بالایی (اختلاف زیر 10%) را با نتایج داده‌های تجربی نشان داد. همچنین نتایج به‌دست آمده نشان داد که با کاهش رطوبت محصول و افزایش شدت ساقه‌کوبی، میزان نیروی جدایش برگ از ساقه به‌طور معنی‌داری (0.99) کاهش یافت. در پایان نتایج، با در نظر گرفتن کیفیت محصول نهایی و تلفات کم‌تر برگ و همچنین در نظر گرفتن زمان مناسب خشک شدن علوفه، ساقه‌کوبی با شدت متوسط (8 ضربه) به‌عنوان بهترین حالت انتخاب گردید.

مهندسی سامانه‌های دامی و دامپروری

توسعه شبیه‌ساز رایانه‌ای به‌منظور مدیریت بهتر شرایط تهویه‌ای مرغداری و بهینه‌سازی تولید

دوره 12، شماره 2، تابستان 1401، صفحه 131-146

https://doi.org/10.22067/jam.v12i2.81420

حامد فرزانپور، سیدصادق سیدلو هریس، حبیبه نعلبندی

چکیده تهویه یک متغیر کلیدی برای بهینه‌سازی شرایط محیط داخلی مرغداری است که با کنترل عواملی مانند درجه حرارت، سرعت هوا و غلظت گازهای موجود، می‌تواند از تلفات طیور جلوگیری کند. در حال حاضر دستورالعمل‌های دقیقی در راستای طراحی و ساخت سالن‌های مرغداری و سیستم‌های تهویه با هدف کنترل دقیق شرایط محیطی توسعه نیافته است. در این تحقیق در یک مرغداری طولی و با تهویه مکانیکی فشار منفی، توزیع دما و الگوهای جریان هوا با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی شبیه‌سازی شد و با استفاده از شبیه‌ساز توسعه‌یافته راهکارهایی برای بهبود سیستم تهویه ارایه شد. در توسعه شبیه‌ساز مذکور همه شرایط مرزی از طریق اندازه‌گیری‌های تجربی در طول یک دوره 24 ساعته به‌دست آمد. اعتبارسنجی نتایج شبیه‌ساز، در 13 نقطه آزمون شد و مشخصه‌های آماری بیان‌کننده دقت پیش‌بینی مانند RMSE، بین دمای اندازه‌گیری شده و پیش‌بینی شده در محدوده 0.405 تا 1.29 قرار داشت و شبیه‌ساز قادر بود تغییرات دمای نقاط مختلف سالن مرغداری را با دقت 0.6 درجه پیش‌بینی نماید. نتایج شبیه‌ساز نشان داد که در مرغداری مورد مطالعه پروفیل دما در سطح استقرار طیور، حدود 18 درجه در نقاط مختلف سالن تفاوت دمایی وجود دارد و سرعت هوا در نواحی مرکزی سالن بیش از یک متر بر ثانیه می‌باشد. بنابراین در مرحله بعدی از شبیه‌ساز توسعه‌یافته برای بهبود تهویه سالن مرغداری مذکور استفاده و تغییراتی در محل استقرار ورودی‌های هوا و سرعت هوای اعمال و در نهایت با اصلاحات انجام شده توزیع دما در مرغداری نسبت به حالت اولیه یکنواخت‌تر شد و دمای هوا در محدوده 291 تا 297 کلوین (معادل 18 تا 24 درجه سانتی‌گراد) و در حد مطلوب قرار گرفت. هم‌چنین پس از اصلاحات انجام شده، سرعت هوا در اغلب نقاط سالن در محدوده‌ی 0.23 تا 0.46 متر بر ثانیه قرار داشت که در محدوده توصیه شده می‌باشد. بنابراین برای طراحی و ساخت مرغداری‌ها و نصب سیستم‌های تهویه، شبیه‌ساز توسعه داده شده دارای عملکرد و دقت خوبی است.

مهندسی سامانه‌های دامی و دامپروری

پردازش سیگنال‌های صوتی خروس به‌منظور تشخیص بلوغ جنسی و پیوبرتی

دوره 10، شماره 2، 1399، صفحه 265-271

https://doi.org/10.22067/jam.v10i2.75264

محمد یاوری، احمد بناکار، محسن شرفی

چکیده پرندگان نابالغ با گذر از دوران پیوبرتی به بلوغ جنسی می‌رسند که با تغییرات صوتی صدا همراه است و بعد از دوران بلوغ، ساختار صوتی تکامل می‌یابد. هدف اصلی این پژوهش تشخیص پیوبرتی و بلوغ جنسی خروس‌های مادر از روی سیگنال‌های صوتی می‌باشد. برای انجام این کار خروس‌ها به سه دسته خروس‌های نابالغ، خروس‌های در دوران پیوبرتی و خروس‌های بالغ تقسیم شدند. معیارهای نخستین انزال و غلظت اسپرم به‌ترتیب برای پیوبرتی و بلوغ جنسی استفاده شدند. پس از ضبط سیگنال‌های صوتی، ضرایب کد پیش‌بینی خطی (LPC) از حوزه فرکانس به‌عنوان ویژگی‌های صوتی استخراج شدند. این ویژگی‌های صوتی به‌عنوان ورودی‌های طبقه‌بند k نزدیک‌ترین همسایه (K-NN) استفاده شدند و خروجی طبقه‌بند سه دسته‌ی خروس‌های نابالغ، خروس‌های در دوران پیوبرتی و خروس‌های بالغ می‌باشد. نتایج مقادیر درستی، حساسیت و دقت به‌ترتیب 7/98%، 3/98% و 8/98% را برای طبقه‌بندی خروس‌ها نشان می‌دهد.

مهندسی سامانه‌های دامی و دامپروری

انتخاب مناسب‌ترین نوع سالن مرغداری از نظر مصرف انرژی در استان خوزستان

دوره 10، شماره 2، 1399، صفحه 361-373

https://doi.org/10.22067/jam.v10i2.77393

حسین وکیلی، مصطفی کیانی ده کیانی، مازیار چنگیزیان

چکیده صنعت طیور یکی از بزرگ‌ترین و توسعه‌یافته‌ترین صنایع موجود در کشور است و بررسی میزان انرژی مصرفی در مرغداری‌ها یکی از مهم‌ترین مسائل در پرورش مرغ می‌باشد. تحقیق حاضر به‌منظور انتخاب مناسب‌ترین نوع سالن مرغداری از نظر مصرف انرژی در استان خوزستان در سال 1396 انجام گرفت. ابتدا با طراحی پرسشنامه و قرار دادن آن در اختیار مرغداران شهرهای مختلف استان (نماینده‌های اقلیم‌های مختلف)، اطلاعات مورد نیاز نرم‌افزار کریر به‌منظور محاسبه بارهای حرارتی و برودتی به‌دست آمد. سپس تاثیر اجزای مختلف سالن‌های مرغداری رایج در استان (آجری، بلوکی و پنل مرسوم) بر این بارها مورد بررسی قرار گرفت و اجزا با کمترین بارهای حرارتی و برودتی به‌عنوان اجزای سالن پیشنهادی معرفی گردید. برای مقایسه مصرف انرژی، ظرفیت همه‌ی سالن‌ها یکسان (20000 قطعه) در نظر گرفته شد. در مقایسه بار حرارتی سالن‌های مورد مطالعه، مشاهده گردید که سالن‌های بلوکی با 891525 کیلوژول در ساعت بیشترین بار حرارتی و سالن‌های پیشنهاد شده در این تحقیق با 309068 کیلوژول در ساعت کمترین بار حرارتی را داشتند. همچنین سالن‌های بلوکی با 1604828 کیلوژول در ساعت بیشترین بار برودتی و سالن‌های معرفی شده در این تحقیق با 330795 کیلوژول در ساعت کمترین بار برودتی را داشتند. به‌طور کلی میانگین بارهای حرارتی و برودتی برای سالن پیشنهادی نسبت به نوع بلوکی و آجری به‌ترتیب 6/29 و 24/18 درصد کمتر بود. تفاوت هزینه ساخت سالن پیشنهادی و آجری (مرسوم‌ترین سالن در استان) معادل 9/ 28 میلیون تومان بود که با مقایسه تفاوت هزینه انرژی مصرفی در آن‌ها (726/11 میلیون تومان) این مبلغ پس از 2 سال و 5 ماه جبران شده و از آن به بعد به‌عنوان سود سرمایه‌گذاری به حساب می­آید.

مهندسی سامانه‌های دامی و دامپروری

ویژگی‌های مهندسی تخم بلدرچین ژاپنی در سطوح مختلف کلسیم جیره غذایی

دوره 10، شماره 1، 1399، صفحه 93-102

https://doi.org/10.22067/jam.v10i1.73027

محمدحسین آق خانی، موسی الرضا باغانی

چکیده پوسته تخم پرندگان، به‌عنوان یک بسته‌بندی طبیعی، از مواد موجود در تخم در برابر آسیب‌های میکروبی و مکانیکی محافظت می‌کند. مصرف مقادیر مناسب کلسیم در جیره عذایی پرنده، به‌عنوان یک عامل مهم و مؤثر در افزایش قدرت و کیفیت پوسته تخم می‌تواند عوارض ناشی از مشکلات پوسته را کاهش دهد. در این مقاله، تأثیر کلسیم جیره غذایی در پنج سطح مختلف بر ویژگی‌های مهندسی تخم بلدرچین ژاپنی در گله بلدرچین مادر در اولین دوره تخم‌گذاری آن‌ها بررسی شده است. مقادیر میانگین جرم، حجم، جرم مخصوص، ضخامت پوسته، قطر بزرگ، قطر میانی و نیروی شکست در امتداد محورهای طولی و عرضی اندازه‌گیری شد. انرژی شکست یا چقرمگی، شیب منحنی پارگی (سختی)، تغییر شکل در امتداد محور طولی و عرضی تا نقطه شکست و همچنین تغییر شکل طولی و عرضی 450 عدد تخم بلدرچین مورد آزمایش بررسی و اندازه‌گیری شد. پارامترهای جرم مخصوص، ضخامت پوسته، نیروی شکست و شیب منحنی شکست تخم بلدرچین همگی بیانگر استحکام پوسته تخم بلدرچین بوده و در مقالات مختلف از هرکدام از این پارامترها برای نشان دادن استحکام و تغییرات استحکام پوسته استفاده شده است. در مطالعه‌ی حاضر تغییرات تمام پارامترهای بیانگر استحکام پوسته تخم در سطوح مختلف تغذیه‌ی کلسیم با یکدیگر همسو بوده و یکدیگر را تایید کردند. با افزایش مقدار کلسیم جیره غذایی بلدرچین از 5/1 به 3 درصد وزنی، حجم و وزن تخم بلدرچین کاهش یافته و ضخامت پوسته تقویت می‌شود. طبق نتایج به‌دست آمده، مقاومت پوسته تخم بلدرچین در امتداد محور عرضی کمی کمتر از محور طولی است، اما انعطاف‌پذیری و انرژی شکست تخم بلدرچین در محور طولی بسیار بیشتر است.

مهندسی سامانه‌های دامی و دامپروری

طراحی، ساخت و ارزیابی دو تیغه زیست مقلد برای کاهش انرژی موردنیاز برای برش ساقه گیاهان علوفه‌ای

دوره 9، شماره 2، 1398، صفحه 265-278

https://doi.org/10.22067/jam.v9i2.69843

هادی دهقان حصار، داود کلانتری

چکیده در این تحقیق با استفاده از روش زیست مقلد (روش چگونگی انتقال راه‌حل‌های بیولوژیکی به روش مهندسی) دو تیغه جدید به منظور کاهش انرژی مورد نیاز برای برش ساقه گیاهان زراعی طراحی، ساخته و ارزیابی شد. در ساخت این تیغه‌ها از پروفایل هندسی پنجه جلویی آبدزدک و فک ملخ الهام گرفته شد. سپس انرژی مورد نیاز برای برش دو دسته از گیاهان علوفه‌ای (تغذیه‌ای و هرز) با استفاده از تیغه‌های جدید و تیغه‌های مرسوم (صاف و خمیده) مقایسه گردید. گیاهان علوفه‌­ای تغذیه‌­ای مورد آزمون شامل یونجه و شبدر و گیاهان هرز شامل خرفه، اویار سلام، تاج خروس، سلمک، نی و شالی بود. طبق نتایج تحقیق حاضر، اختلاف معنی‌داری در انرژی برشی تیغه­‌های زیست مقلد ساخته شده در تمامی تیمارها نسبت به تیغه­‌های مرسوم (صاف و خمیده) مشاهده شد. تیغه زیست مقلد آبدزدک، به‌طور متوسط 13/39 درصد انرژی مورد نیاز برای برش ساقه گیاهان را نسبت به تیغه صاف و 8/32 درصد نسبت به تیغه خمیده کاهش داد. با توجه به همه جوانب مورد بررسی، تیغه زیست مقلد آبدزدک عملکرد بالاتری نسبت به تیغه زیست مقلد ملخ برای برش گیاهان نشان داد و به‌عنوان نتیجه نهایی برای ساخت تیغه برش توصیه می‌شود.

مهندسی سامانه‌های دامی و دامپروری

بررسی انتشار گاز آمونیاک از سالن‌های پرورش جوجه گوشتی و تأثیرات دما، رطوبت و سن جوجه‌ها بر آن

دوره 8، شماره 2، 1397، صفحه 377-388

https://doi.org/10.22067/jam.v8i2.65179

موسی الرضا باغانی، محمدحسین آق خانی

چکیده افزایش غلظت گازهای سمی در مرغداری‌ها از مشکلات اساسی پرورش به‌شمار رفته و کنترل این فرآیند نیازمند شناخت دقیق شرایط تولید این گازها و فاکتورهای محیطی مؤثر بر آن می‌باشد. در این پژوهش برای اندازه‌گیری نرخ انتشار آمونیاک و مطالعه تأثیرات دما و رطوبت سالن و سن جوجه‌ها بر میزان انتشار آمونیاک، از یک سالن مرغداری با ظرفیت 18 هزار قطعه جوجه گوشتی در شهرستان سبزوار استفاده شد. برای انجام تحقیق، تمامی سنسورهای مورد نیاز درون سالن نصب گردید و اطلاعات دریافتی از آن‌ها در یک کامپیوتر مرکزی ذخیره و پردازش شدند. میانگین نرخ انتشار آمونیاک در طول پرورش جوجه‌های گوشتی 89 میلی‌گرم در روز برای هر پرنده به‌دست آمد. نرخ انتشار آمونیاک تا سن 37 روزگی افزایش یافت و بیشترین میزان انتشار آمونیاک در این سن مشاهده شد. رابطه نرخ انتشار آمونیاک با فاکتورهای مؤثر بر آن مانند دما و رطوبت هوای سالن و سن جوجه‌ها به روش رگرسیون به‌دست آمد. نتایج نشان داد که سن جوجه‌ها بالاترین تأثیر و دما و رطوبت سالن تأثیر کمتری را بر نرخ انتشار آمونیاک داشتند. با بالاتر رفتن سن پرنده و افزایش دما و رطوبت سالن، نرخ انتشار آمونیاک نیز افزایش یافت. مقایسه نرخ انتشار آمونیاک به‌دست آمده از معادله رگرسیون با نرخ انتشار اندازه‌گیری شده در شرایط واقعی نشان داد که معادله رگرسیون می‌تواند با دقت بالایی نرخ انتشار آمونیاک را تخمین بزند.

مهندسی سامانه‌های دامی و دامپروری

طراحی، ساخت و ارزیابی دستگاه خردکن ذرت علوفه‌ای با محرکه الکتریکی

دوره 8، شماره 2، 1397، صفحه 463-473

https://doi.org/10.22067/jam.v8i2.64433

رمضان هادی پور رکنی، عباس رضایی اصل، رضا طباطبایی کلور

چکیده در اغلب دامداری‌های سنتی کوچک و متوسط، خرد کردن ذرت علوفه‌ای به‌روش دستی انجام می‌گیرد. در این تحقیق به‌منظور رفع نیاز واحدهای کوچک دامپروری، دستگاه خردکن ذرت علوفه‌ای در مقیاس کوچک به‌وسیله نرم‌افزار Solid Works طراحی و ساخته شد. برای ارزیابی دستگاه، تأثیر سرعت دوران تیغه‌ خردکن (400، 550، 700 دور در دقیقه) و سرعت دوران غلتک‌های تغذیه (350، 400، 450 دور در دقیقه) بر عملکرد دستگاه خردکن شامل انرژی مصرفی مخصوص تیغه‌ خردکن، انرژی مصرفی مخصوص غلتک‌های تغذیه، طول ذرت خرد شده و ظرفیت دستگاه در قالب طرح کاملاً تصادفی و در سه تکرار با نرم‌افزار آماری SPSS مورد بررسی قرار گرفت. نتایج تحلیل تنش نشان داد که در شرایط کاری تعیین شده (سرعت دورانی تیغه، عرض تیغه و میزان تغذیه) دستگاه می‌تواند به‌طور ایمن کار کند. با مطالعه مقدار نیروی برش ساقه ذرت، توان مورد نیاز دستگاه حدود 4 کیلووات و ظرفیت نظری آن 1/13 کیلوگرم در ثانیه محاسبه گردید. نتایج نشان داد که در سطح احتمال یک درصد، تأثیر هر دو عامل و نیز اثر متقابل آن‌ها بر میزان انرژی مصرفی مخصوص تیغه‌ خردکن، طول ذرت خرد شده و ظرفیت دستگاه معنی‌دار است. ظرفیت دستگاه با افزایش سرعت تیغه خردکن از 400 به 550 دور در دقیقه افزایش یافت، اما در سرعت 700 دور در دقیقه، کاهش پیدا کرد. کمترین انرژی مصرفی مخصوص (1/26 مگاژول بر تُن) و بیشترین ظرفیت دستگاه (950 کیلوگرم بر ساعت) با توجه به طول مناسب ذرت خرد شده (20 تا 30 میلی‌متر) در سرعت تیغه‌ 550 دور در دقیقه و سرعت تغذیه 400 دور در دقیقه به‌دست آمد.

مهندسی سامانه‌های دامی و دامپروری

مطالعه آزمایشگاهی انرژی برشی ویژه ساقه یونجه به‌منظور تخمین برخی شاخص‌های کیفیت تغذیه‌ای

دوره 8، شماره 1، 1397، صفحه 1-13

https://doi.org/10.22067/jam.v8i1.56187

محمد مهدی مهارلویی، محمد لغوی، سریکالا جی باجوا، ماریسول برتی

چکیده پژوهش حاضر به دنبال روشی ساده و کاربردی به‌منظور استفاده در شرایط مزرعه‌ای به‌صورت بی‌درنگ برای تخمین خصوصیات کیفیت تغذیه‌ای محصول یونجه می‌باشد. این خصوصیات برای تهیه لایه نقشه تغییرپذیری کیفیت محصول و نیل به اهداف کشاورزی دقیق مورد نیاز است. پژوهش‌های پیشین نشان دادند که آزمون‌های برشی استاندارد در شرایط کنترل شده آزمایشگاهی (رطوبت محصول و قطر ساقه‌ها) قادر به پیش‌گویی برخی شاخص‌های کیفیت تغذیه‌ای هم‌چون فیبر خام است، در پژوهش حاضر که در دو بخش انجام شد، در بخش نخست شرایط متفاوتی از سرعت بارگذاری و شرایط محصول اعم از چرخه رشد سالیانه یونجه (یک‌ساله، دو‌ساله، سه‌ساله و پنج‌ساله) و زمان برداشت در فصل رشد (چین‌سوم و چین‌پنجم) برای انجام آزمون برش استفاده شد. در بخش دوم این پژوهش تحقیقات تکمیلی به منظور بررسی امکان به‌کارگیری روش برشی در مورد سایر عوامل مؤثر بر کیفیت تغذیه‌ای در آمریکا برروی پنج رقم یونجه و سه سطح نرخ کاشت در فصل زراعی سال 2014 انجام شد. نتایج نشان داد تغییرات میانگین انرژی برشی ویژه در سطوح مختلف چرخه رشد سالیانه، زمان برداشت و نرخ کاشت به‌طور معنی‌داری در سطح احتمال 95% تغییر کرده است. عامل رقم محصول تأثیر معنی‌داری بر تغییرات انرژی برشی ویژه نشان نداد. همچنین آزمون رگرسیون و هم‌بستگی نشان داد انرژی برشی ویژه بهترین همبستگی را با شاخص‌های مرتبط با فیبر خام داشته است (0/66=R2). روند تغییرات انرژی برشی ویژه نسبت به شاخص‌های کیفیت تغذیه‌ای در بخش‌های اول و دوم پژوهش حاظر مشابه نتایج تحقیقات گذشته بود. این روش می‌تواند روشی سریع برای تخمین خصوصیات کیفیت تغذیه‌ای علوفه باشد.

مهندسی سامانه‌های دامی و دامپروری

پیش‌بینی دما، رطوبت و انرژی مصرفی در شرایط محیطی سالن مرغداری به کمک شبکه عصبی مصنوعی

دوره 7، شماره 2، 1396، صفحه 546-557

https://doi.org/10.22067/jam.v7i2.50799

نعیمه غلامرضایی، کوروش قادری، کاظم جعفری نعیمی

چکیده فراهم شدن شرایط مطلوب سالن‌های صنعتی پرورش مرغ گوشتی، مستلزم ثابت بودن عامل‌های دما و رطوبت داخل سالن در حد بهینه و کاهش دامنه تغییرات آن از مقدار بهینه است. یکی از راه‌های تنظیم و تثبیت این عامل‌ها، استفاده از ابزار دقیق و سامانه‌های الکترونیکی با دقت اندازه‌گیری بالا برای کنترل تجهیزات تهویه است. در این تحقیق از شبکه عصبی پرسپترون چندلایه (MLP) به‌منظور پیش‌بینی دما و رطوبت و همچنین انرژی مصرفی تجهیزات استفاده شد. ورودی‌های مدل شامل طول، عرض و ارتفاع قرارگیری حس‌گرهای واحد کنترل الکترونیکی در60 نقطه با مختصات متفاوت بودند. شبکه دولایه با ساختار 1-10 با R² و MSE به‌ترتیب برابر با 0/96 و 0/00912 بهترین نتیجه را برای پیش‌بینی دما داشت. شبکه سه لایه با ساختار 1-10-20 بهترین نتیجه را برای پیش‌بینی رطوبت با R² و MSE به‌ترتیب برابر با 0/8 و 0/00783 و همچنین شبکه سه لایه با ساختار 1-10-10 بهترین نتیجه را برای پیش‌بینی انرژی مصرفی با R² و MSE به‌ترتیب برابر با 0/98 و 0/00114 نشان داد. از نتایج تحقیق می‌توان در بهینه‌سازی و مدیریت مصرف انرژی در مرغداری‌ها بهره گرفت.

مهندسی سامانه‌های دامی و دامپروری

تجزیه و تحلیل سهم نهاده‌های مختلف و تعیین شاخص‌های انرژی در تولید مرغ گوشتی شهرستان مشهد

دوره 7، شماره 1، 1396، صفحه 285-297

https://doi.org/10.22067/jam.v7i1.37205

حسن صدرنیا، مهدی خجسته پور، حسن عاقل، عباس سعیدی رشک علیا

چکیده صنعت طیور یکی از بزرگ‌ترین و توسعه‌یافته ترین صنایع موجود در کشور است و میزان انرژی مصرفی در مرغداری یکی از مهم‌ترین مسائل در پرورش مرغ گوشتی می‌باشد. تحقیق حاضر به بررسی روند مصرف انرژی و میزان مصرف آن در مرغداری‌های پرورش مرغ گوشتی در شهرستان مشهد می‌پردازد. اطلاعات مورد نیاز این تحقیق از طریق پرسش‌نامه و مصاحبه حضوری با 36 پرورش‌دهنده مرغ گوشتی برای یک دوره پرورش در ماه‌های فروردین و اردیبهشت 1392 جمع‌آوری شد. نهاده‌های اصلی ورودی شامل خوراک مصرفی، سوخت (گاز و گازوئیل)، الکتریسیته، نیروی انسانی، ماشین‌ها و جوجه یک روزه گوشتی و نهاده‌های خروجی گوشت مرغ و فضولات بستر بودند. کل انرژی‌های ورودی و خروجی برای هزار قطعه مرغ به‌ترتیب 2/125 و 9/24 گیگاژول به‌دست آمد. شاخص‌های انرژی شامل نسبت انرژی، بهره‌وری انرژی و انرژی ویژه به‌ترتیب 2/0، 019/0 کیلوگرم بر مگاژول و 52 مگاژول بر کیلوگرم به‌دست آمدند. سوخت مصرفی (گاز و گازوئیل) با 84/50 و خوراک مصرفی با 43/42 درصد بیشترین سهم و جوجه یک روزه با 39/0 و نیروی انسانی با 06/0 درصد کم ترین سهم را در بین نهاده‌های ورودی به‌خود اختصاص دادند. مقایسه انرژی مصرفی در سه سطح جوجه‌ریزی کمتر از 15000 قطعه، 15000 تا 30000 و بیشتر از 30000 قطعه نشان داد که نسبت انرژی در سطح سوم بیشتر از سطوح دیگر می‌باشد. کارآیی مرغداران با استفاده از روش تحلیل پوششی داده‌ها انجام شد و نتایج نشان داد که در الگوی بازگشت به مقیاس ثابت تعداد 13 واحد دارای کارآیی فنی با میانگین کارآیی 93/0 و در الگوی بازگشت به مقیاس متغیر تعداد 21 واحد دارای کارآیی فنی خالص با میانگین کارآیی 99/0 بودند.

مهندسی سامانه‌های دامی و دامپروری

طراحی، ساخت و ارزیابی دستگاه توزین تخم‌مرغ به‌کمک سنسور خازنی و شبکه عصبی

دوره 5، شماره 2، 1394، صفحه 261-269

https://doi.org/10.22067/jam.v5i2.28513

سامان خلیلی، بهزاد محمدی الستی، مهدی عباسقلی پور

چکیده درجه‌بندی محصولات کشاورزی برای عرضه به بازارهای داخلی و خارجی همواره از اهمیت ویژه‌ای برخوردار بوده است. درجه‌بندی براساس پارامترهای مختلفی از جمله رنگ، رسیدگی، ابعاد و وزن انجام می‌گردد. وزن محصول در اکثر موارد از پارامترهای مؤثر در درجه‌بندی می‌باشد. در درجه‌بندی محصول تخم‌مرغ نیز، میزان درشتی در بازاریابی بسیار مهم می‌باشد. هدف از انجام این تحقیق، طراحی، ساخت و ارزیابی دستگاه توزین تخم‌مرغ براساس خواص دی‌الکتریک آن بوده است. یک نمونه از این دستگاه طراحی و ساخته شد. دستگاه طراحی شده از بدنه، منبع تغذیه، واحد تولید سیگنال سینوسی، واحد اندازه‌گیری ولتاژ، میکروکنترلر AVR، واحد ارتباط با کامپیوتر (PORT COM)، حسگر خازنی، نمایشگر و صفحه کلید تشکیل شده است و از شبکه عصبی برای پیش‌بینی وزن تخم‌مرغ استفاده شده است. شبکه عصبی ساخته شده 16 مقدار ولتاژ در بسامدهای مختلف را به‌عنوان ورودی دریافت نموده و مقدار وزن را به‌عنوان خروجی ارائه می‌دهد. برای واسنجی و ارزیابی دستگاه توزین، 150 عدد تخم‌مرغ مورد نیاز از یک واحد مرغداری به‌صورت تازه و در روز تخم‌گذاری تهیه گردید. آزمایش به سه دسته تقسیم شد. دسته اول در روز تخم‌گذاری، دسته دوم در روز دوم انبارداری و دسته سوم در روز چهارم انبارداری مورد آزمایش قرار گرفتند. بهترین نتایج با شبکه عصبی سه‌لایه دارای 10 نرون در لایه مخفی اول و 7 نرون در لایه مخفی دوم با بیشترین ضریب همبستگی 983/0 و کمترین خطا 502/0 به‌دست آمد و بنابراین از شبکه با مشخصات مذکور برای پیش‌بینی وزن تخم‌مرغ استفاده شد.

مهندسی سامانه‌های دامی و دامپروری

توسعه یک سامانه مزرعه ای پایش عملکرد کمّی و تعیین برخی از خصوصیات کیفیت تغذیه ای محصول یونجه با استفاده از انرژی برشی و فشردگی محصول

دوره 4، شماره 2، 1393، صفحه 184-193

https://doi.org/10.22067/jam.v4i2.28114

محمد مهدی مهارلویی، محمد لغوی، سیدمهدی نصیری

چکیده کشاورزی دقیق همواره به دنبال بیان علل و عوامل وجود تغییرات و اتخاذ تصمیمات مناسب در مزرعه است. یکی از زمینه-های مورد تحقیق در سه دهه اخیر ارائه راهکار هایی برای تهیه نقشه های تغییرپذیری عملکرد کمّی محصول بوده است. در این پژوهش با توجه به اهمیت تهیه این نقشه ها تلاش شد تا با اندازه گیری پیوسته ضخامت لایه علوفه افزوده شده در هر مرحله از پرس علوفه درحین عملیات بسته بندی به وسیله یک چرخ ستاره ای جدید و تلفیق آن با داده های موقعیت مکانی دستگاه بیلر که از سامانه مکان یابی جهانی دریافت می شد، نقشه عملکرد محصول ترسیم شود. همچنین پژوهشگران پیشگام در علم کشاورزی دقیق توجه به شاخص های کیفیت محصول و مطالعه عوامل تاثیر گذار بر آن را نیز با اهمیت می دانند. بدین منظور تلاش شد تا در این تحقیق، علاوه بر نقشه عملکرد، روشی غیر مخرب و بلادرنگ برای تخمین برخی از شاخص های کیفیت تغذیه ای محصول یونجه در مزرعه ارائه و ارزیابی شود. بدین منظور اندازه گیری انرژی برشی ویژه وارد بر تیغه و انرژی فشردگی ویژه در سر پلانجر یک دستگاه بیلر در شرایط مزرعه ای مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج آنالیز رگرسیون و آزمون همبستگی سامانه اندازه گیری عملکرد کمّی، رابطه خطی بسیار خوب روش پیشنهادی با جرم محصول را نشان داد (0/96 =r و 0/92 =R2). نتایج استفاده از انرژی برشی ویژه در تخمین شاخص های فیبر خام و شاخص تجمعی RFV با توجه به شرایط مزرعه ای نتایج قابل قبولی داشت. استفاده از انرژی فشردگی ویژه تنها در تخمین شاخص ماده خشک مناسب بود. هیچ یک از دو روش پیشنهادی اندازه گیری انرژی برشی ویژه و انرژی فشردگی ویژه، نتوانست شاخص تغذیه ای پروتئین خام را تخمین بزند. مطالعات بیشتر در شرایط وسیع‌تری از تغییرات شاخص های کیفیت و رقم های یونجه پیشنهاد می‌گردد.