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

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• پدرام قیاسی ¹
• مهناز سلاطین ²
• رضا سون ³
• سید محسن میر اسماعیلی ⁴
• کوروش پیروندی ⁵
• غلامحسن نجفی ¹

¹ گروه مکانیک بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

² مدیر تحقیقات هلدینگ کشاورزی و دامپروری سازمان اتکا، تهران، ایران

³ مدیر بخش گیاهان دارویی کشت و صنعت شرکت مزرعه نوین ایرانیان، تهران، ایران

⁴ مدیر تحقیقات کشت و صنعت شرکت مزرعه نوین ایرانیان، تهران، ایران

⁵ گروه مکانیک بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران

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

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.

کلیدواژه‌ها

• بازده برداشت
• بازده مزرعه‌ای
• بهینه‌سازی
• طراحی
• مکانیزاسیون

20.1001.1.22286829.1402.13.3.2.3

موضوعات

• طراحی و ساخت

©2022 The author(s). This article is licensed under Creative Commons Attribution 4.0 International License (CC BY 4.0), which permits use, sharing, adaptation, distribution and reproduction in any medium or format, as long as you give appropriate credit to the original author(s) and the source.

مراجع

1. Abdalla, O. A., Dahab, M. H., Musa, M. M., & Eltayeb, S. N. (2021). Influence of Combine Harvester Forward and Reel Speeds on Wheat Harvesting Losses in Gezira Scheme (Sudan). International Journal of Scientific Advances, 2(2), 177-82. https://doi. 10.51542/ijscia.v2i2.17
2. Caniago, I., & Stephen, F. S. (1998). Medicinal plant ecology, knowledge and conservation in Kalimantan, Indonesia. Economic Botany, 52, 229-250. https://doi.org/10.1007/bf02862141
3. Chaab, R. K., Karparvarfard, S. H., Edalat, M., & Rahmanian-Koushkaki, H. (2018). Prediction Model for Wheat Grain Losses in Header of Simulator by Using Dimensional Analysis Approach. Journal of Agricultural Machinery, 8(1), 43-53. (in Persian). https://doi.org/10.22067/jam.v8i1.59277
4. Chaab, R. K., Karparvarfard, S. H., Rahmanian-Koushkaki, H., Mortezaei, A., & Mohammadi, M. (2020). Predicting Header Wheat Loss in a Combine Harvester, a New Approach. Journal of the Saudi Society of Agricultural Sciences, 19(2), 179-84. https://doi.org/10.1016/j.jssas.2018.09.002
5. Duque-Acevedo, M., Belmonte-Urena, L. J., Cortés-García, F. J., & Camacho-Ferre, F. (2020). Agricultural Waste: Review of the Evolution, Approaches and Perspectives on Alternative Uses. Global Ecology and Conservation, 22, e00902. https://doi.org/10.1016/j.gecco.2020.e00902
6. Hachiya, M., Amano, T., Yamagata, M., & Kojima, M. (2004). Development and Utilization of a New Mechanized Cabbage Harvesting System for Large Fields. Japan Agricultural Research Quarterly, 38(2), 97-103. https://doi.org/10.6090/jarq.38.97
7. Hante, M. A. (2019). Medicinal Plant. College of Abouraihan.
8. Hibbeler, R. C. (2005). Chapter 5: Torsion. Mechanics of Materials, 232-233.
9. Ivanović, S., Pajić, M., & Marković, T. (2014). Economic effectiveness of mechanized harvesting of chamomile. Економика пољопривреде, 61(2), 319-330. https://cyberleninka.ru/article/n/economic-effectiveness-of-mechanized-harvesting-of-chamomile (November 27, 2021). https://doi.org/10.5937/ekopolj1402319i
10. Jassim, S. A., & Naji, M. A. (2003). Novel antiviral agents: a medicinal plant perspective. Journal of applied microbiology, 95(3), 412-427. https://doi.org/10.1046/j.1365-2672.2003.02026.x
11. Krishnaiah, D., Sarbatly, R., & Nithyanandam, R. (2011). A review of the antioxidant potential of medicinal plant species. Food and bioproducts processing, 89(3), 217-233. https://doi.org/10.1016/j.fbp.2010.04.008
12. Mathanker, S. K., Grift, T. E., & Hansen, A. C. (2015). Effect of blade oblique angle and cutting speed on cutting energy for energycane stems. Biosystems Engineering, 133, 64-70. https://doi.org/10.1016/j.biosystemseng.2015.03.003
13. Mirmajidi, A., & Pardiskian, S. (2016). Reduce Agricultural Waste by Optimizing Conversion Processes and Post-Harvest Technologies. Research Institute of Agricultural Engineering. Tehran. Iran.
14. Oduori, M. F. (1994). undefined Basic Principles of Combine Harvester Reel Design and Operation.
15. Oduori, M. F., Mbuya, T. O., Sakai, J., & Inoue, E. (2012). Modeling of crop stem deflection in the context of combine harvester reel design and operation. Agricultural Engineering International: CIGR Journal, 14(2), 21-28.
16. Quinlan, M. B., & Quinlan, R. J. (2007). Modernization and medicinal plant knowledge in a Caribbean horticultural village. Medical Anthropology Quarterly, 21(2), 169-192. https://doi.org/10.1525/maq.2007.21.2.169
17. Rezahosseini, A., Jafari Naeimi, K., & Mortezapour, H. (2019). Development and Field Evaluation of a Cabbage Harvester Unit. Journal of Agricultural Machinery, 9(1), 1-13. https://doi.org/10.22067/jam.v9i1.62703
18. Srivastava, A. K., Goering, C. E., Rohrbach, R. P., & Buckmaster, D. R. (2013). Engineering Principles of Agricultural Machines, Second Edition. Engineering Principles of Agricultural Machines, Second Edition. https://doi.org/10.13031/epam.2013
19. Toledo, A. D., Silva, R. P. D., & Furlani, C. E. A. (2013). Quality of cut and basecutter blade configuration for the mechanized harvest of green sugarcane. Scientia Agricola, 70, 384-389. https://doi.org/10.1590/S0103-90162013000600002