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

مقالات آماده انتشار

نوع مقاله : مقاله کوتاه انگلیسی

نویسندگان

محمود شاکر التوتونجی ¹

یحیی ی. محسن ²

جارالله ماهر ³

¹ اداره امور علمی، دانشگاه فنی شمالی، موصل، ۴۱۰۰۱، نینوا، عراق

² دانشکده فنی کشاورزی، دانشگاه فنی شمالی، موصل، ۴۱۰۰۲، نینوا، عراق

³ مؤسسه فنی پزشکی موصل، دانشگاه فنی شمالی، موصل، ۴۱۰۰۲، نینوا، عراق

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

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.

کلیدواژه‌ها

خاک‌های نیمه‌خشک

راندمان مزرعه

روتیواتور

سرعت پیشروی

عمق شخم

لغزش چرخ

مصرف سوخت

موضوعات

• ماشین‌های کشاورزی و غیر جاده‌ای

---

Authors retain the copyright. This is an open access article distributed under Creative Commons Attribution 4.0 International License (CC BY 4.0)

مراجع

1. Al-Mastawi, K. E., Dahham, G. A., & Yahya, L. M. (2022). Effects of soil moisture content, tire inflation pressure, and tillage speed on tractive performance of 2WD tractor in Northern Iraq. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Machinery, 53(8). Retrieved from https://www.nyjxxb.net/index.php/journal/article/view/1418
2. American Society of Agricultural and Biological Engineers (ASAE). (2001). Agricultural machinery management data. (ASAE D497.4). St. Joseph, MI: ASABE.
3. American Society of Agricultural and Biological Engineers (ASAE). (2004). Engineering practice EP291.2: Terminology and definitions for soil tillage and soil–tool relationships. St. Joseph, MI: ASABE.
4. Ayoub, H. H., Rajab, R. H., & Hilal, Y. Y. (2024). An experimental investigation on the influence of enhancer fuels and some performance indicators on a two-leg subsoiler plow. Edelweiss Applied Science and Technology, 8(6), 1057-1072. https://doi.org/10.55214/25768484.v8i6.2209
5. Choudhary, S., Upadhyay, G., Patel, B., Naresh, & Jain, M. (2021). Energy requirements and tillage performance under different active tillage treatments in sandy loam soil. Journal of Biosystems Engineering, 46(4), 353-364. https://doi.org/10.1007/s42853-021-00112-y
6. Chowdhury, M., & Kushwah, A. (2022). Tractor wheel slip measurement and optimization. IIP Proceedings, 2(9). https://doi.org/10.58532/V2BS9CH19
7. Coughlan, K., Cresswell, H., & McKenzie, N. (2019). Soil physical measurement and interpretation for land evaluation. CSIRO Publishing. https://doi.org/10.1071/9780643069879
8. Dexter, A. R., Czyż, E. A., & Gaţe, O. P. (2007). A method for prediction of soil penetration resistance. Soil and Tillage Research, 93(2), 412-419. https://doi.org/10.1016/j.still.2006.05.011
9. Gavlak, R. G., Horneck, D. A., & Miller, R. O. (2005). Plant, soil, and water reference methods for the Western region (WREP 125, WERA-103 Technical Committee). St. Joseph, MI: Western Regional Extension Publication. Retrieved from https://www.soils.org/files/napt/western-states-method-manual-2005.pdf
10. Janulevičius, A., & Damanauskas, V. (2022). Prediction of tractor drive tire slippage under different inflation pressures. Journal of Terramechanics, 101, 23-31. https://doi.org/10.1016/j.jterra.2022.03.001
11. Kareem, A. M. H., & Jasim, A. R. A. (2023). The effect of tillage depth on some machinery unit performance indicators, soil physical properties and germination percentage using combine equipment. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 1262(9). https://doi.org/10.1088/1755-1315/1262/9/092006
12. Kim, S. J., Jang, M. K., Hwang, S. J., Lee, W. S., & Nam, J. S. (2024). Development of a prediction model for specific fuel consumption in rotavator tillage based on actual operation. Agriculture, 14(11). https://doi.org/10.3390/agriculture14111993
13. Kim, Y. S., Lee, S. D., Baek, S. M., Baek, S. Y., Jeon, H. H., Lee, J. H., Kim, W. S., Shim, J. Y., & Kim, Y. J. (2022). Analysis of the effect of tillage depth on the working performance of tractor–moldboard plow system. Sensors, 22(7), 2750. https://doi.org/10.3390/s22072750
14. Moorberg, C. J., & Crouse, D. A. (2021). Soil texture and structure. New Prairie Press. https://doi.org/10.4148/npp.35321.cmp.xp68kk89w
15. Nkakini, S. O., & Ekemube, R. A. (2020). Evaluation of the effects of tractor forward speed and tillage depth on fuel consumption during ploughing operation. Journal of Newviews in Engineering and Technology, 2(2), 60–69. Retrieved from http://www.rsujnet.org/index.php/publications/2020-edition
16. Sarker, M. M. R. (2023). Trade-off analysis of crop residue management for improving conservation agriculture practices under a changing climate in Bangladesh (Doctoral dissertation). University of Leeds, United Kingdom. Retrieved from https://etheses.whiterose.ac.uk/33018
17. Shafaei, S. M., Loghavi, M., & Kamgar, S. (2023). Scrutinization of overall energy efficiency of machinery in the plowing process. Agricultural Engineering International: CIGR Journal, 25(2), 77–88. Retrieved from https://cigrjournal.org/index.php/Ejounral/article/view/7603
18. Siddique, M. A. A., Baek, S. Y., Baek, S. M., Jeon, H. H., Lee, J. H., Son, M. A., Yoon, S. Y., Kim, Y. J., & Lim, R. G. (2023). The Selection of an Energy-Saving Engine Mode Based on the Power Delivery and Fuel Consumption of a 95 kW Tractor during Rotary Tillage. Agriculture, 13(7). https://doi.org/10.3390/agriculture13071376
19. Singh, J., Chatha, S. S., & Sidhu, B. S. (2018). Influence of tillage depth and plough speed on performance of primary tillage tools. Asian Journal of Engineering and Applied Technology, 7(2), 138-142. https://doi.org/10.51983/ajeat-2018.7.2.900
20. Singh, M., Goyal, M., Goyal, R., & Verma, A. (2016). Comparative field performance of rotavator and rotary plow. Agricultural Research Journal, 53(1), 73-76. https://doi.org/10.5958/2395-146x.2016.00012.0
21. Southern Region Farm Machinery Training and Testing Institute (SRFMTTI). (2009). Test report on Shaktiman rotavator, model SRT-8/1000 Semi Champion (Report No. Imp-213/257). Government of India, Ministry of Agriculture and Farmers Welfare. Retrieved from https://srfmtti.dacnet.nic.in/Downloads/Testing_Rpts/257.pdf
22. Tayel, M. Y., Shaaban, S. M., & Mansour, H. A. (2015). Effect of plowing conditions on tractor wheel slippage and fuel consumption in sandy soil. International Journal of ChemTech Research, 8(12), 151-159. Retrieved from https://www.scopus.com/pages/publications/84957554543
23. United States Department of Agriculture – Natural Resources Conservation Service (USDA-NRCS). (2022). Soil quality indicators: Electrical conductivity. Retrieved from https://www.nrcs.usda.gov/state-offices/north-dakota/soil-quality