اثر زاویه حمله بر عملکرد یک تیغه باریک تغییریافته

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• بهنام صوری دمیرچی سفلی
• سید حسین کار پرورفرد
• علی رنجبر کریم‌آبادی
• هادی عظیمی نژادیان
• عقیل مؤذنی کلات

بخش مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران

https://doi.org/10.22067/jam.v11i2.84823

چکیده

خاک‌ورزی یکی از مهم‌ترین عملیات مزرعه‌ای است که به‌منظور بهبود ساختار و شرایط فیزیکی خاک و کمک به تهیه بستر مناسب رشد گیاه انجام می‌شود. خاک‌ورزی حفاظتی یکی از روش‌های خاک‌ورزی است که سبب کاهش هزینه‌های خاک‌ورزی می‌گردد. در خاک‌ورزی حفاظتی، تیغه مورد استفاده جهت انجام خاک‌ورزی، اهمیت بسیاری دارد. هدف از این پژوهش، تعیین زاویه حمله بهینه تیغه باریک تغییریافته در دو حالت بدون باله و باله‌دار، در خاک مزرعه می‌باشد. سه زاویه حمله تیغه (20 ، 25 و 30) درجه، دو سطح عمق خاک‌ورزی (15 و 20) سانتی‌متر و دو سطح سرعت پیشروی ( 2 و 3) کیلومتر بر ساعت تیمارهای این پژوهش بودند. پارامترهای اندازه‌گیری شده در این پژوهش؛ نیروی مقاومت کششی، مصرف سوخت تراکتور، لغزش چرخ محرک تراکتور، سطح مقطع به‌هم‌خورده خاک، سطح مقطع بالاآمده خاک و مقاومت ویژه خاک‌ورز بودند. آزمایش‌های مزرعه‌ای در طرح آماری کرت‌های دو بار خردشده بر پایه طرح بلوک کامل تصادفی و در سه تکرار انجام گردید. به‌منظور تعیین مقادیر بهینه تیمارهای ذکر شده، از روش رگرسیون چند متغیره خطی استفاده شد. مقادیر بهینه زاویه حمله تیغه، عمق خاک‌ورزی و سرعت پیشروی تراکتور، به‌ترتیب برای حالت تیغه بدون باله 20 درجه، 20 سانتی‌متر و 21/2 کیلومتر بر ساعت و برای حالت تیغه باله‌دار به‌ترتیب برابر 30 درجه، 20 سانتی‌متر و 03/2 کیلومتر بر ساعت به‌دست آمد.

کلیدواژه‌ها

• زاویه حمله بهینه تیغه
• سرعت پیشروی بهینه
• سطح به‌هم‌خوردگی خاک
• عمق خاک‌ورزی بهینه
• مقاومت کششی

20.1001.1.22286829.1400.11.2.5.0

Open Access

©2021 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. Abbaspour-Fard, M. H., S. A. Hoseini, M. H. Aghkhani, and A. Sharifi. 2014. The behavior of tillage tools with acute and obtuse lift angles. Spanish Journal of Agricultural Research (1): 44-51.

2. Armin, A., R. Fotouhi, and W. Szyszkowski. 2017. Experimental and Finite Element Analysis for Mechanics of Soil-Tool Interaction. World Academy of Science, Engineering and Technology, International Journal of Mechanical, Aerospace, Industrial, Mechatronic and Manufacturing Engineering 11 (2): 433-439.

3. Azimi zadeh, Z., S. H. Karparvarfard, and H. Azimi- Nejadian. 2019. Evaluation of a Narrow Blade to Improving the Combined Tillage performence. Iranian Journal of Biosystems Engineering 50 (2): 253-266. (In Farsi).

4. Eshaghbagi, A., A. Tabatabaeifar, A. Kayhani, and M. H. Raoufat. 2004. The effect of depth and angle of attack on the pull resistance of the subsoiler with a bent blade. Journal of Agricultural Science of Iran 36 (4): 1045-1052.

5. Godwin, R. J., and G. Spoor. 1977. Soil failure with narrow tines. Journal of Agricultural Engineering Research 22 (3): 213-228.

6. Ibrahmi, A., H. Bentaher, E. Hamza, A. Maalej, and A. M. Mouazen. 2017. Advanced analytical method of mouldboard plough’s design. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology 88 (1-4): 781-788.

7. Ibrahmi, A., H. Bentaher, M. Hbaieb, A. Maalej, and A. M. Mouazen. 2015. Study the effect of tool geometry and operational conditions on mouldboard plough forces and energy requirement: Part 1. Finite element simulation. Computers and Electronics in Agriculture 117: 258-267.

8. Karayel, D., and E. Sarauskis. 2019. Environmental Impact of No-Tillage Farming. Environmental Research, Engineering and Management 75 (1): 7-12.

9. Karparvarfard, S. H., and H. Rahmanian-Koushkaki. 2015. Development of a fuel consumption equation: Test case for a tractor chisel-ploughing in a clay loam soil. Biosystems Engineering 130: 23-33.

10. Mohammadi, M., S. H. Karparvarfard, S. Kamgar, and M. Rahmatian. 2018. Optimization and evaluation of working conditions for a new narrow blade for use in combined tillage. Journal of Agricultural Machinery 10 (2). doi:10.22067/jam.v10i2.73914. (In Farsi).

11. Moitzi, G., R. W. Neugschwandtner, H. P. Kaul, and H. Wagentristl. 2019. Energy efficiency of winter wheat in a long-term tillage experiment under Pannonian climate conditions. European Journal of Agronomy 103: 24-31.

12. Nasseri, A. 2019. Energy use and economic analysis for wheat production by 450-459.

13. Or, D., and T. A. Ghezzehei. 2002. Modeling post-tillage soil structural dynamics: a review. Soil and Tillage Research 64 (1-2): 41-59.

14. Reicosky, D. C., and R. R. Allmaras. 2003. Advances in tillage research in North American cropping systems. Journal of Crop Production 8 (1-2): 75-125.

15. Renton, M., and K. C. Flower. 2015. Occasional mouldboard ploughing slows evolution of resistance and reduces long-term weed populations in no-till systems. Agricultural Systems 139: 66-75.

16. Rowe, R. J., and K. K. Barnes. 1961. Influence of speed on elements of draft of a tillage tool.‏ Transactions of the ASAE, 4: 55-57.

17. Tabatabaeefar, A., H. Emamzadeh, M. Ghasemi Varnamkhasti, R. Rahimizadeh, and M. Karimi. 2009. Comparison of energy of tillage systems in wheat production. Energy 34 (1): 41-45.