ماشین های کشاورزی

چکیده در این تحقیق تأثیر مخلوط‌های مختلف متانول- بنزین بدون سرب بر مشخصه‌های عملکردی یک موتور چهار سیلندر، چهار زمانه، اشتعال جرقه‌ای با سیستم سوخت‌رسانی کاربراتوری بررسی شد. هدف اصلی در این تحقیق تعیین مشخصه‌های عملکردی موتور با استفاده از مخلوط‌های متانول- بنزین در بارها و سرعت‌های مختلف موتور و به‌دست آوردن نسبت مخلوط بهینه متانول با بنزین بوده است. بدین ترتیب متانول در نسبت‌های 0، 10، 20 و 30 درصد حجمی با بنزین بدون سرب مخلوط گردید و در شش سرعت موتور 2000، 2500، 3000، 3500، 4000 و 4500 دور در دقیقه با سه تکرار آزمایش شد. تمامی آزمایش‌ها در 50 درصد باز بودن دریچه گاز صورت گرفت. مشخصه‌های عملکردی موتور برای مخلوط‌های مختلف نسبت به بنزین بدون سرب مقایسه شد. نتایج آزمون عملکردی نشان داد که اضافه کردن متانول به بنزین بدون سرب، گشتاور و توان ترمزی را نسبت به 0M در مخلوط 10M افزایش و در مخلوط 30M کاهش می‌دهد. مصرف سوخت ویژه ترمزی نیز در مقایسه با بنزین بدون سرب در اغلب سرعت‌های موتور در مخلوط 10M کاهش و در 30M افزایش یافت. در تمامی سرعت‌های موتور و در استفاده از تمامی مخلوط‌های سوخت بازده حرارتی نیز نسبت به بنزین افزایش نشان داد. در این پژوهش مشخص شد که اضافه کردن 10 درصد حجمی متانول به بنزین در تمام سرعت‌ها، بهترین نتیجه را روی مشخصه‌های عملکردی موتور دارد.

چکیده آلاینده‌های خروجی از وسایل نقلیه موتوری جزء خطرناک‌ترین آلاینده‌ها هستند و عامل 50 تا 90 درصد آلودگی هوا به‌شمار می‌روند. با رشد چشمگیر وسایل نقلیه موتوری و با توجه به میزان آلایندگی آنها، امروزه پژوهش‌های بسیاری در زمینه بهینه‌سازی موتورهای وسایل نقلیه موتوری در راستای کاهش آلایندگی‌ها توسط پژوهشگران صورت گرفته است. هدف این تحقیق بررسی اثر تزریق گاز دی‌نیتروژن مونواکسید به هوای ورودی موتور بنزینی انژکتوری بر آلایندگی‌های خروجی در سه سرعت دورانی و تعیین مقدار بهینه درصد گاز دی‌نیتروژن مونواکسید و سرعت دورانی است. در این راستا، هوا با گاز دی‌نیتروژن مونواکسید در غلظت‌های 0، 4، 8، 12 و 16 درصد مخلوط گردید و به موتور تزریق شد. سپس تأثیر آن بر آلاینده‌ها، مورد اندازه‌گیری قرار گرفت. هر یک از آلاینده‌ها نسبت به درصد دی‌نیتروژن مونواکسید موجود در هوای موتور و سرعت دورانی در سه بعد مدل‌سازی و با استفاده از الگوریتم ژنتیک بهینه‌سازی شدند. نتایج به‌دست آمده نشان داد که با افزایش میزان غلظت دی‌نیتروژن مونواکسید موجود در هوای ورودی موتور، میزان CO و HC کاهش چشمگیر و میزان CO2 و NOx افزایش می‌یابند. همچنین با افزایش سرعت دورانی موتور همزمان با افزایش میزان غلظت دی‌نیتروژن مونواکسید، میزان CO، CO2، HC و NOx کاهش داشتند. میزان غلظت دی‌نیتروژن مونواکسید و سرعت دورانی بهینه به‌دست آمده از روش الگوریتم ژنتیک برای آلایندگی به‌ترتیب برابر 54/14 درصد و rpm3184 می‌باشد.

چکیده این تحقیق به بررسی انتشار گازهای گلخانه‌ای، انرژی مصرفی و هزینه‌های تولید پنبه در استان گلستان پرداخته است. اطلاعات از طریق پرسشنامه و مصاحبه حضوری با 43 پنبه‌کار گلستانی جمع‌آوری شد. نتایج نشان داد که مجموع انرژی ورودی برای تولید پنبه در استان گلستان 28898 مگاژول بر هکتار است. دو نهاده سوخت دیزل و ماشین‌های کشاورزی به‌ترتیب با 6/45 و 9/15 درصد، پرمصرف‌ترین نهاده‌های انرژی در تولید بودند. کارایی انرژی 58/1 به‌دست آمد. نتایج استفاده از تابع کاب داگلاس نشان داد، تأثیر نهاده‌های نیروی انسانی، سوخت دیزل، آب آبیاری، کودهای شیمیایی و کود حیوانی بر روی عملکرد مثبت و تأثیر نهاده‌های بذر، ماشین‌های کشاورزی و مواد شیمیایی بر عملکرد پنبه منفی است. نتایج تحلیل حساسیت ورودی‌های انرژی نشان داد با افزایش یک مگاژول انرژی نهاده‌های بذر و نیروی انسانی عملکرد به‌ترتیب به میزان 29/0 و 22/0 کیلوگرم افزایش می‌یابد. مجموع انتشار گازهای گلخانه‌ای kg CO2 eq ha-1 18/1430 محاسبه شد. سه نهاده سوخت دیزل، کود حیوانی و ماشین‌های کشاورزی با 2/45، 5/23 و 8/22 درصد، بیش‌ترین انتشار گازهای گلخانه‌ای را در تولید داشتند. سوخت دیزل با بیش‌ترین انرژی مصرفی و انتشار گازهای گلخانه‌ای در تولید پنبه، تنها در حدود 7/2 درصد از هزینه‌های متغیر را شامل می‌شد. همچنین نسبت سود به هزینه برای تولید پنبه در استان گلستان 16/1 محاسبه شد.

چکیده یکی از نوید بخش ترین روش های تولید بیواتانول استفاده از بقایای کشاورزی به‌عنوان ماده اولیه است. در این مطالعه پرتودهی میکروویو و ازن-دهی به‌عنوان دو نوع پیش تیمار هیدرولیز آنزیمی بر روی باگاس نیشکر اعمال شد. بعد از هیدرولیز، توانایی استحصال قند با توجه به دو فاکتور توان پرتودهی میکروویو، در سه سطح 170، 450 و 850 وات و زمان ماند در سه سطح 2، 6 و 10 دقیقه مورد مطالعه قرار گرفت. توانایی استحصال قند در باگاسی که تحت پیش تیمار ازن دهی قرار گرفت با توجه به دو فاکتور در مدت زمان ماند در چهار سطح 5/1، 5/2، 5/3 و 5/4 ساعت و رطوبت باگاس در سه سطح 40% ،50% و 60% در حین ازن دهی، مورد بررسی قرار گرفت، بر این اساس نتایج حاکی از آن است که در پیش تیمار میکروویو در سطح اطمینان 99% اثر توان میکروویو همچنین زمان ماند دارای اختلاف معنی دار است. در پیش تیمار ازن دهی در سطح اطمینان 99% اختلاف معنی داری میان چهار زمان ماند بود. اثر درصد رطوبت در سه سطح مورد بررسی با سطح اطمینان 99%، تفاوت معنی داری نشان داد. شرایط بهینه برای استحصال قند در پرتودهی میکروویو در توان 850 وات و زمان ماند 10 دقیقه حاصل شد و در ازن دهی در تیمار50% رطوبت و 5/3 ساعت صورت پذیرفت. درصد تبدیل باگاس به قند از 85/20% (بدون پیش فرآوری)، به 2/57 % بعد از پرتودهی میکروویو و به 06/67% بعد از ازن دهی در شرایط بهینه رسید و بنابراین می توان نتیجه گرفت ازن دهی به‌عنوان پیش تیمار مقدار معینی باگاس را به قند بیشتری تبدیل می کند.

چکیده امروزه از کود کمپوست به‌عنوان جایگزینی برای کودهای شیمیایی که خساراتی را برای سلامتی انسان ها و همچنین برای زمین‌های کشاورزی به بار می آورد، یاد می شود. مشکلاتی مانند؛ حمل و نقل (حجم زیاد)، رطوبت زیاد، توزیع کود در مزرعه، گرد و غبار و انبارداری، در ارائه این کود به مزرعه وجود دارد. برای حل مشکلات مطرح شده فرآیند فشرده سازی مانند تولید پلت و گرانول، پیشنهاد می شود. در این تحقیق تأثیر پارامترهای گرانول کردن کود کمپوست بر روی درصد گرانول مفید تولید شده با استفاده از دستگاه استوانه دوار در مقیاس آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که افزایش زمان گرانول کردن، موجب کاهش مقدار مفید گرانول تولیدی می شود. شرایط بهینه برای تولید گرانول زمانی حاصل می شود که در آن سرعت چرخش استوانه 38/40 دور بر دقیقه، زمان گرانول کردن 15 دقیقه، درصد پرشدگی 10 درصد از حجم استوانه و درصد چسباننده ملاس 97/40 درصد، باشد که با توجه به این شرایط پاسخ مقدار گرانول های مفید 6/81 درصد تخمین زده شد.

چکیده استفاده بهینه از انرژی درکشاورزی برای کاهش هزینه ها ی تولید و حفظ منابع تجدیدناپذیر و کاهش آلاینده های هوا به عنوان یکی از شرایط مهم تولید درکشاورزی پایدار محسوب می شود. در این راستا مطالعه ای در شهرستان سامان در استان چهارمحال و بختیاری انجام شد. هدف از این مطالعه استفاده از یک مدل برنامه ریزی خطی بر اساس تحلیل پوششی داده ها(DEA)، به منظور بهینه سازی مصرف انرژی درتولید هلو با هدف بالا بردن کارایی فنی است. با انجام تحلیل رگرسیون خطی، تاثیر ورودی های کود دامی، آفت کش ها(سموم شیمیایی)،نیروی انسانی و ادوات و ماشین ها بر روی عملکرد محصول معنی دار نبود و تاثیر ورودی های سوخت،الکتریسیته،آب آبیاری وکود های شیمیایی بر روی عملکرد محصول معنی دار بود و این چهار ورودی به عنوان ورودی ها و عملکرد محصول به عنوان خروجی انتخاب شد. با انتخاب مدلBCC، مدل بازده به مقیاس متغیر با ماهیت ورودی و استفاده از نرم افزار DEASolver باغداران کارا و باغداران ناکارا مشخص شدند. باغداران کارا دارای کارایی فنی 1 و باغداران ناکارا دارای کارایی فنی بین 47/0 تا 94/0بودند. همچنین کارایی فنی باغداران ناکارا 74/0 محاسبه شد که به این معنی است که با استفاده از 74% ورودی ها و ثابت ماندن سطح عملکرد باغ ها، باغداران ناکارا می توانند به مرز کارایی برسند و کارایی فنی خالص کل باغداران 82/0محاسبه شد. بیشترین میزان ناکارایی مربوط به انرژی الکتریسیته با سهم 32/65% می باشد.

چکیده پیرولیز سریع یک از فناوری‌های جذاب برای تولید سوخت مایع (نفت زیستی) از زیست‌توده است که پتانسیل زیادی برای استفاده در صنعت و حمل‌ونقل دارد. ضایعات ذرت (چوب و کلش) و چوب اکالیپتوس به‌عنوان دو منبع لیگنوسلولزی، از فراوانی زیادی در سطح جهان برخوردار هستند. در این مطالعه پیرولیز سریع این دو ماده تحت دمای 500 درجه سانتی‌گراد، جریان گاز حامل 660 لیتر در ساعت، اندازه ذرات 2-1 میلی‌متر و نرخ تغذیه 80، 90 و 110 گرم در ساعت مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش‌ها به‌صورت پیوسته در یک رآکتور بستر سیال انجام شد. میعان بخارات پیرولیزی در 3 مرحله سرمایشی (15، 0 و 40- درجه سانتی‌گراد) به‌اضافه مرحله جذب الکترواستاتیک صورت می‌پذیرفت. نتایج نشان داد که افزایش نرخ تغذیه در هر دو ماده خام ابتدا باعث افزایش تولید نفت زیستی و سپس کاهش آن می‌شود. بیشترین میزان نفت زیستی به‌میزان 22/4 درصد از چوب اکالیپتوس در نرخ تغذیه 90 گرم در ساعت به‌دست آمد. کارایی تولید نفت زیستی از پیرولیز سریع بقایای ذرت به‌طور متوسط کمتر از چوب اکالیپتوس بود. در تمامی آزمایش‌ها، نفت به‌دست آمده از چگالنده الکترواستاتیک قهوه‌ای پررنگ با ویسکوزیته بسیار بالا بود.

چکیده امروزه استفاده از سوخت بیواتانول بعنوان یک سوخت جایگزین تجدیدپذیر بسیار مورد توجه قرار گرفته است. مخلوط های بیواتانول و دیزل با نسبت های مختلفی در موتورهای دیزل و بنزینی استفاده می شود. ارتعاش بطور مستقیم اثر مخرب بر روی قطعات موتور و کاربر دارد و بهمین دلیل بررسی ارتعاش حاصل از فرایند احتراق در موتورهای احتراق داخلی همواره مورد توجه محققان بوده است. در این تحقیق تاثیر مخلوط های بیواتانول و دیزل در شش ترکیب دیزل خالص (D100) ، E2 (مخلوط 2 درصد بیو اتانول و 98 درصد دیزل)، E5، E10، E15 و E20 بر روی ارتعاش موتور تراکتور دوچرخ میتسوبیشی مورد بررسی قرار گرفت. موتور در سرعتهای 1200، 1600، 2000 و 2400 دوربردقیقه برای تمامی مخلوط های سوخت تست شد، همچنین برای دو سوخت D100 و E10 اثر بار موتور بر مقدار ارتعاش بررسی شد. نتایج نشان داد مخلوط های سوخت اثر معنی داری بر مقدار ارتعاش دارد. کمترین مقدار ارتعاش مربوط به E10 و بیشترین ارتعاش مربوط به سوخت E20 است. همچنین ثابت شد، با افزایش دور موتور برای تمامی مخلوط های سوخت، مقدار شتاب نیز افزایش می یابد. نتایج نشان داد افزایش بار موتور اثر معنی داری بر مقدار شتاب عمودی و جانبی دارد بگونه ای که با افزایش بار موتور، مقدار شتاب در راستای جانبی کاهش یافت ولی مقدار شتاب عمودی در ابتدا روند افزایشی و پس از آن روند کاهشی دارد.

چکیده به منظور بررسی اثر نظام‌های مختلف خا‌ک‌ورزی در جاکشت ذرت دانه‌ای بر عملکرد کلزا (هایولا‌401) به عنوان کشت پاییزه، آزمایشی در اراضی منطقه مغان با خاک رسی طی سال های 91-88 در مغان انجام شد. شیوه تهیه بستر بذر شامل MT: خاک‌ورز برگرداندار + دیسک (‌روش مرسوم)، SCT: ساقه خردکن+ خاک‌ورز قلمی+ دیسک، STT: ساقه خردکن+ دو بار دیسک، CT: خاک‌ورز قلمی+ دیسک و DD: دو بار دیسک سنگین، با بکارگیری طرح بلوک‌های کامل تصادفی در چهار تکرار و پنج تیمار ارزیابی شد. پارامترهای اندازه‌گیری شامل جرم مخصوص ظاهری‌خاک، مقاومت نفوذی خاک، قطر متوسط وزنی کلوخه‌ها MWD))، درصد رطوبت وزنی، درصد سبز، درصد استقرار بوته، درصد برگردان بقایای گیاهی‌، ارتفاع بوته و عمکلرد دانه بود. نتایج نشان داد جرم مخصوص ظاهری خاک در لایه 10-0 سانتی متر تحت تاثیر تیمارهای خاک‌ورزی قرار نگرفت ولی در عمق 20-10 سانتی متر تیمار SCT و MT به ترتیب با gr cm-3 1/22 و 1/21 تو اما در یک سطح آماری کمترین و تیمار DD با gr cm-3 1/27 بیشترین مقدار این شاخص را داشته است. ‌میانگین مقاومت نفوذی خاک در عمق 30‌-10 سانتی متر در تیمار DD بطور معنی‌داری بیشتر از بقیه تیمارها بوده ولی در لایه 10-0 سانتی متر معنی‌دار نبود. همچنین نتایج نشان می‌دهد درصد برگردان بقایای گیاهی و قطر متوسط وزنی کلوخه‌ها MWD)) در روشهای مختلف خاکورزی معنی‌دار بود و تیمار MT با 88% بیشترین و تیمار DD با 56% کمترین برگردان بقایا را نسبت به تیمارهای دیگر داشته است. متوسط قطر وزنی کلوخه‌ها در تیمارهای SCT و DD به ترتیب با مقادیر 1/19و1/24 سانتی متر حداقل این شاخص را در بهترین وضعیت داشته و تیمار MT با میانگین 1/92 سانتی متر بیشترین و بدترین وضعیت پودرشدگی خاک را داشته است. بنابراین نتایج نشان داد شیوه برگردان کردن بقایای گیاهی ذرت بر عملکرد‌ کلزا معنی دار بود و تیمار SCT با میانگین عملکرد kgha-1 8/2563 نسبت به دیگر تیمارها برتری داشته و به عنوان شیوه تهیه بستر بذر کلزای پاییزه پس از یرداشت ذرت در منطقه می توان پیشنهاد نمود.

چکیده برنج یکی از غلات پر مصرف ایران است و نقش مهمی در تأمین امنیت غذایی دارد. با توجه به رشد جمعیت، افزایش تولید این محصول و کاهش تلفات اهمیت ویژه ای در جلوگیری از واردات برنج دارند. تلفات برنج در مرحله برداشت بیشترین تلفات محصول را به خود اختصاص داده است. کاهش تلفات در این مرحله ضروری است و این امر مستلزم درو به موقع محصول، جداسازی دانه از بقایای گیاهی با کمترین تلفات، به دست آوردن محصول با کیفیت بالا و انتخاب روش مناسب برداشت است. انتخاب روش برداشت بستگی به عوامل مختلفی در هر منطقه دارد. بنابراین روش های مختلف برداشت برای هر منطقه باید در شرایط یکسان مقایسه شوند. برای توصیه بهترین روش برداشت در شهرستان شیروان چرداول سه روش برداشت (دستی، کمباین مخصوص برنج و کمباین معمولی غلات) به عنوان سه تیمار آزمایش و چهار روستای شهرستان به عنوان بلوک در نظر گرفته شدند، به عبارت دیگر طرح آزمایشی به کار برده شده طرح بلوک های کاملاًً تصادفی بود. این تحقیق روی رقم عنبربو اجرا شد و پارامترهای اندازه گیری شده عبارت بودند از: ظرفیت مزرعه ای مؤثر، درصد تلفات کل، درصد تلفات مرحله درو، سایر تلفات، تعداد کارگر مورد نیاز و هزینه برداشت. نتایج نشان داد که تفاوت کل پارامترها در میان تیمارها در سطح یک درصد معنی دار است. ظرفیت مزرعه ای مؤثر در برداشت با کمباین معمولی غلات بیشتر از تیمارهای دیگر بود، کمترین درصد تلفات مربوط به برداشت با کمباین مخصوص برنج (32/2%) بود و بیشترین درصد تلفات در روش برداشت با کمباین غلات (816/3%) به دست آمد. بیشترین هزینه برداشت در روش برداشت دستی و کمترین آن در برداشت با کمباین مخصوص برنج بود. بنابراین با توجه به نتایج به دست آمده از این تحقیق استفاده از کمباین مخصوص برداشت برنج در این منطقه توصیه می شود.

چکیده در دو دهۀ اخیر استفاده از بیوپلاستیک‌ها در صنایع مختلف به‏عنوان جایگزین پلاستیک‌های معمولی مورد توجه قرار گرفته است. از نظر کاربری، خصوصیات مکانیکی و تجزیه پذیری بیوپلاستیک‌ها از اهمیت ویژه‌ای برخوردار هستند. در این پژوهش، سلولز کاه گندم به نسبت‌های با گلیسرول مختلف مخلوط و پس قرار دادن در یک قالب با الیاف خرما تحکیم داده شدند. با قرار دادن هر قالب در دستگاه پرس هیدرولیکی و حرارت دهی همزمان، صفحات بیوپلاستیک مورد نظر تهیه شدند. آزمایش‌ها بر اساس طرح فاکتویل 3×3 انجام و تأثیر درصد وزنی سلولز در سه سطح 50%، 60% و 70% و تحکیم دهی با الیاف در سه وضعیت الیاف شبکه‌ای، رشته‌ای و بدون الیاف بر استحکام کششی و خمشی، مدول الاستیک کششی و خمشی و کرنش کششی بیوپلاستیک‌ها مورد ارزیابی قرار گرفت. تجزیه واریانس داده‌ها نشان داد که وضعیت تحکیم درصد وزنی سلولز، و اثر متقابل این دو عامل بر تمام خصوصیات مکانیکی ذکر شده معنی دار بود (05/0 = α). بیشترین استحکام کششی و خمشی مربوط به اضافه کردن 50% وزنی سلولز و در حالت تحکیم‌دهی شبکه‌ای و به‏ترتیب MPa 02/1992 و MPa 71/28 به‏دست آمد. همچنین بیشترین مدول کششی و خمشی در حالت اضافه کردن 70% وزنی سلولز و تحکیم یافته رشته‌ای (در حالت کششی MPa 4/40 و در حالت خمشی MPa 3/2 مشاهده شد. بررسی روند تجزیه پذیری بیوپلاستیک‌ها با قرار دادن نمونه‌هایی از آن‌ها در شکمبه‌ی یک گوسفند فیسوله‌گذاری نشان داد که با افزایش درصد وزنی سلولز، میزان تجزیه پذیری نمونه‌ها کاهش می‌یابد. پس از گذشت 48 ساعت بیشترین میزان تجزیه‌پذیری مربوط به نمونه‌های50% وزنی سلولز بود که به طور میانگین به مقدار 74% تجزیه شدند. روند تجزیه پذیری با استفاده از رابطه ریاضی مدل سازی شد که این مدل به‏خوبی در داده های آزمایشگاهی برازش شد (R2=0.97).

چکیده در این تحقیق کارایی انرژی محصول گندم دیم در سه سطح 1/0 تا 2 هکتار، 1/2 تا 5 هکتار و 5 هکتار به بالا در سال زراعی 88-87 برای دشت سیلاخور واقع در شهرستان های بروجرد و دورود استان لرستان، توسط رویکرد تحلیل پوششی داده ها (DEA) بررسی شده است. نتایج نشان داد که انرژی بذر، کود و سموم شیمیائی در گندم دیم در هر سه سطح به ترتیب با 63/63، 56 و 07/54 درصد بیشترین سهم مصرف انرژی را به خود اختصاص می دهند. نتایج حاصل از تحلیل پوششی داده های انرژی حاکی از این بود که میانگین کارایی انرژی در سطوح سه گانه زیر کشت به ترتیب 82، 78 و 68 درصد است که از این میان سطح اول با وجود مصرف انرژی بیشتر در نهاده ها به علت بالاتر بودن ستانده در این سطح نسبت به دو سطح دیگر کاراتر است. میانگین کارایی فنی واحدهای ناکار بر اساس مدل بازگشت به مقیاس ثابت در سطح 1/0 تا 2 هکتار 7/79 درصد، در سطح 1/2 تا 5 هکتار 3/75 درصد و در سطح 5 هکتار به بالا 68 درصد می باشد. به این معنا که به ترتیب 3/20، 7/24 و 32 درصد از همه منابع می تواند بوسیله بالا بردن کارایی این واحدها ذخیره شود. بیشترین مصرف نادرست انرژی و همچنین بیشترین سهم از کل انرژی ذخیره ای در هر سه سطح مربوط به نهاده کود، بذر و سموم شیمیایی و سپس سوخت مصرفی است.