ماشین های کشاورزی

چکیده در سال های اخیر با توجه به کمبود منابع آبی در کشور، تولید پیاز با کاشت نشاءهای ریشه لخت مورد توجه کشاورزان قرار گرفته است. با توجه به بالا بودن تراکم کشت مطلوب برای کشاورزان، فقدان ماشین مناسب برای کاشت نشاءهای ریشه لخت پیاز به‌عنوان یک مشکل اصلی ظاهر شده است. این تحقیق با هدف طراحی، ساخت و ارزیابی یک دستگاه موزع خودکار که بتواند ضمن جداسازی و تک کردن نشاءهای ریشه لخت پیاز، تراکم مناسب برای کاشت آنها را فراهم نماید، انجام گردید. در این پژوهش از دو تسمه ی آج دار که به‌صورت زاویه دار در کنار هم قرار می گرفتند، به‌عنوان موزع استفاده شد. نشاءهای موجود در دسته نشاء با قرار گرفتن دسته در بین دو تسمه مورد نظر که با سرعت های متفاوت و در خلاف جهت یکدیگر حرکت می‌کنند، از هم جدا شده و به‌صورت یک ردیف از گذرگاه انتهایی بین دو تسمه خارج می گردند. برای ارزیابی موزع ساخته شده، اثرات سه عامل نوع تسمه حامل، نسبت سرعت خطی تسمه ها و تعداد نشاء موجود در یک دسته براساس آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح کاملاً تصادفی و در سه تکرار بر روی پارامترهای کیفیت کاشت مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که تسمه حامل با دندانه های بلند، صلب و دارای زاویه حمله، قابلیت بهتری در جدا کردن نشاءها دارد. نتایج هم چنین نشان داد با استفاده از این روش جداسازی می توان در 80 درصد از طول خطوط کاشته شده به یکنواختی مطلوبی در فواصل نشاءها رسید.

چکیده در بسیاری از نقاط جهان، کشت مخلوط به دلیل استفاده حداکثری از منابع محیطی و حاصلخیزی خاک بر تک کشتی برتری دارد. یکی از مشکلات اساسی این نوع زراعت، نبود ماشین مناسب جهت عملیات کاشت می باشد. در پژوهش حاضر به‌منظور کاشت همزمان ذرت و لوبیا با نسبت های دقیق و الگوهای کاشت مختلف، ماشین کشت مخلوط نیوماتیکی ساخته شد. این ماشین در پنج سطح فاصله بین بذرها (100، 120، 150، 185 و 215 میلی‌متری) برای واحد کارنده لوبیا، پنج سطح فاصله بین بذرها (55، 85، 110، 130 و 160 میلی متر) برای واحد کارنده ذرت، سه سطح عمق کاشت (20، 40 و60 میلی متر) و با استفاده از طرح کرت های خرد شده در سه تکرار و سرعت ثابت 4 کیلومتر بر ساعت در مزرعه مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان دادند که در فاصله 55 میلی متری بین بذرها و در عمق کاشت 20 میلی متری، واحد کارنده ذرت توانایی کمتری در توزیع افقی بذرها در محدوده 0/5 تا 1/5 برابر فاصله تئوری دارد. این موضوع باعث شد تا در این فواصل مقدار شاخص های چندتایی، نکاشت و دقت افزایش پیدا کنند. در واحد کارنده لوبیا، در فاصله 100 میلی متری بین بذرها و در عمق کاشت 20 میلی متری این شاخص ها افزایش داشته اند. افزایش فاصله بین بذرها و عمق کاشت رابطه مستقیمی با افزایش شاخص کیفیت تغذیه دارند. در فاصله 160 میلی متری بین بذرهای ذرت و فاصله 215 میلی متری بین بذرهای لوبیا و در عمق کاشت 60 میلی متری مقدار این شاخص نسبت به سایر فواصل بین بذرها و عمق های کاشت افزایش یافته است.

چکیده با کاربرد سیستم کاشت مکانیزه دقیق و قابل اعتماد در مزارع تحقیقاتی، حتی تغییرات کوچک در عملکرد ارقام مختلف زراعی به راحتی قابل مشاهده خواهد بود. در حال حاضر جهت کشت طرح های تحقیقاتی از بذرکارهای وارداتی استفاده می‏ شود. بذرکارهای تحقیقاتی وارداتی از نظر نیروی محرکه و موتور و به‌خصوص سیستم های انتقال حرکت و توان دارای ضعف هایی می باشند. جهت رفع نیاز تحقیقاتی اقدام به ساخت بذرکار تحقیقاتی متناسب با شرایط محیطی و با به کارگیری قطعات و لوازم موجود کشور گردید. سپس طی تحقیقی در قالب طرح آماری استریپ پلات شامل فاکتور اصلی (دستگاه های کاشت) و فاکتور فرعی (طول های کاشت) دستگاه مذکور با یک دستگاه وارداتی در کشت گندم مقایسه گردید. نتایج نشان داد که از نظر میزان بذر توزیع شده، بین لوله های سقوط بذرکارها اختلاف معنی داری وجود نداشت، با این وجود، واریانس ریزش بذر در لوله‌های سقوط بذرکار وارداتی و بذرکار ساخت شده به‌ترتیب برابر با 1/05 و 0/267 بود که این امر بیانگر تغییرات کمتر در میزان توزیع بذر در بین شیاربازکن ها در بذرکار ساخت شده نسبت به بذرکار وارداتی بود. میانگین عمق کاشت کرت های کشت شده توسط بذرکار وارداتی نسبت به عمق کاشت از پیش تنظیم شده، 0/8 سانتی متر کاهش و در بذرکار ساخت شده 0/1` سانتی متر افزایش داشت. ضریب یکنواختی افقی بذور (فاصله بین بذور در روی ردیف) از نظر آماری در سطح احتمال 1% معنی‌دار بود. ضریب یکنواختی افقی بذر در بذرکار ساخت شده برابر با 94/2% که این مقدار در بذرکار وارداتی برابر با 70/8 % بود. عملکرد گندم در کرت های کشت شده توسط بذرکار ساخت شده برابر با 4216 کیلوگرم در هکتار و در بذرکار وارداتی برابر با 3942 کیلوگرم در هکتار بود. علت افزایش عملکرد را می توان با ضریب پنجه زنی و تعداد بیشتر سنبله بارور در کرت های کشت شده با بذرکار ساخت شده و یکنواختی فواصل بین بذور در روی ردیف در بذرکار مذکور و عمق کاشت مرتبط دانست.

چکیده ایجاد رواناب و از دست رفتن آب در سیستم‌های آبیاری بارانی یکی از مشکلات این سیستم‌ها می‌باشد. خاک‌ورزی مخزنی راه حل مناسبی است که برای کنترل رواناب و ذخیره سطحی آب پیشنهاد شده است. در این تحقیق یک ماشین خاک‌ورز مخزنی ساخته شد و ارزیابی گردید. عامل خاک‌ورز این ماشین به شکل یک چرخ عنکبوتی است که با چرخش آن و برخورد تیغه‌ها به خاک چاله‌های کوچکی در فواصل معین در سطح زمین ایجاد می‌شود. برای ارزیابی عملکرد ماشین، اثر فاکتورهای سرعت پیشروی تراکتور در سه سطح (5، 7/5 و 10 کیلومتر در ساعت) و طول بازوی عامل خاک‌ورز ماشین در دو سطح (30 و 40 سانتی‌متر) بر عمق، فاصله و حجم مخازن حفر شده توسط ماشین خاک‌ورز مخزنی و میزان رواناب اندازه‌گیری و بررسی گردید. ارزیابی ماشین در قالب آزمایش فاکتوریل بر پایه بلوک‌های کامل تصادفی و در سه تکرار انجام شد. نتایج نشان داد که اثر طول بازوی عامل خاک‌ورز و سرعت پیش‌روی ماشین خاک‌ورز مخزنی ساخته شده در این پژوهش بر تغییرات عمق و حجم مخازن ایجاد شده توسط تیغه‌های ماشین در سطح یک درصد معنی‌دار بود، اما تغییرات فاصله بین مخازن تنها تحت تأثیر طول بازوی عامل خاک‌ورز در سطح یک درصد معنی‌دار شد. نتایج همچنین نشان داد که با افزایش سرعت پیش‌روی از 5 به 10 کیلومتر و افزایش طول بازوی عامل خاک‌ورز از 30 به 40 سانتی‌متر، عمق، عرض و حجم مخازن ایجاد شده توسط تیغه‌های ماشین در خاک، افزایش یافت. با اعمال خاک‌ورزی مخزنی توسط ماشین ساخته شده، در تیمارهای آزمایشی، رواناب در کلیه تیمارها کنترل گردید.

چکیده یکی از روش هایی که امروزه برای به حداقل رساندن هزینه نگهداری و تعمیرات تجهیزات صنعتی دوار به‌کار می رود، پایش وضعیت به کمک تحلیل صدا می باشد. در پژوهش حاضر به منظور بررسی روند تشخیص عیب و پایش وضعیت جعبه دنده ابتدا سامانه ای طراحی و سپس ساخته شد. صدای حاصل از چرخ دنده های سالم و معیوب به‌وسیله صداسنج اخذ و در رایانه جهت پردازش ذخیره گردید. اندازه گیری صدا در سه سرعت پینیون 750، 1050 و 1500 دور بر دقیقه برای چرخ دنده های سالم، عیب شکستگی یک دندانه و ساییدگی یک دندانه انجام شد. مقایسه سیگنال های صوتی پردازش شده از چرخ دنده های جعبه دنده در شرایط سالم و معیوب نشان دهنده فرکانس درگیری چرخ دنده، هارمونیک های آن و نیز تغییرات در اثر عیوب ایجاد شده بود. نتایج حاصل از تحلیل طیف فرکانسی سیگنال ها در سرعت 1500 دور بر دقیقه پینیون، عیب شکستگی یک دندانه در فرکانس درگیری چرخ‌دنده ها را به ترتیب برابر 500، 350 و 250 هرتز نشان داد که با افزایش دامنه فرکانس مذکور ظاهر شد. عیب سائیدگی دندانه ها در یک چرخ دنده به‌صورت ایجاد باندهای جانبی به فاصله مساوی در اطراف فرکانس درگیری چرخدنده در طیف فرکانسی سیگنال در سرعت های 1500 و 1050 دور بر دقیقه پینیون کاملاً قابل تشخیص بود. بررسی طیف فرکانسی سیگنال صوتی حاصل از چرخ دنده، بیانگر توانمندی این روش در پایش وضعیت جعبه دنده با دقت بالا در زمان حداقل می باشد.

چکیده تشخیص به موقع عیوب ماشین های کشاورزی برای انجام کارهای کشاورزی در زمان مناسب بسیار مهم است. تاکنون روش های تجربی و تئوری متعددی برای تشخیص خرابی قسمت های متحرک ماشین آلات ارائه شده است. در این مقاله، ساختار مطلوب شبکه های عصبی بر پایه الگوریتم ژنتیک با استفاده از نرم افزار متلب برای تشخیص عیب مکانیزم کلاچ تراکتور مسی فرگوسن 285 ارائه شده است. یک تابع ارزیاب با هدف دستیابی به ساختار مطلوب شبکه های عصبی با انتخاب مناسب تعداد لایه های پنهان، تعداد نرون ها در لایه های پنهان، تابع انتقال، توابع یادگیری، تابع کارایی و تعداد دوره‌ها مورد استفاده قرار گرفته است، به گونه ای که مقدار پارامتر خطای خروجی (MSE) محاسبه شده نیز به حداقل رسیده باشد. داده ها از سنسور شتاب سنج نصب شده بر روی مکانیزم کلاچ در سه حالت سالم، خرابی بلبرینگ و ساییدگی محور و سه سرعت 1000، 1500 و 2000 دور بر دقیقه جمع آوری شدند. تبدیل موجک بسته برای استخراج بردار خصوصیات و آنالیز مؤلفه های اصلی جهت کاهش ابعاد بردار خصوصیات اعمال شد. مناسب‌ترین پیکربندی شبکه عصبی وقتی به دست آمد که شبکه با توجه به داده های آموزش و آزمایش دارای حداقل خطا بود. بیشترین خطا مربوط به خصوصیات پایگاه اطلاعاتی Db20 بود که MSE آن برابر 0/011 به دست آمد. بهترین پایگاه داده به دست آمده از آزمایش ها و محاسبات مربوط به خانواده Db4 است که کمترین خطا را داشته و دارای یک لایه پنهان و 14 سلول عصبی می باشد، که MSE آن برابر با 7-10 × 4/09 و r آن برابر با 0/9 است که نشان می دهد، می تواند سالم بودن یا خرابی بلبرینگ و شفت کلاچ را با دقت بالا تشخیص دهد.

چکیده سامانه های ابزار دقیق و خودکار در ماشین آلات کشاورزی، میدانی و عمرانی به شکل فزآینده موجب افزایش بهره وری، دقت و توسعه کاربردی گردیده است. دستگاه کنترل ارتفاع جهت اندازه گیری ارتفاع نمونه های مختلف، از بخش های مکانیکی شامل مجموعه محرکه تسمه نقاله، بدنه اصلی، موتور الکتریکی، مبدل و بخش الکترونیکی شامل حسگر فراصوت فرستنده و گیرنده امواج، مجموعه الکترونیکی، مجموعه کنترل و میکروکنترلر ای تی مگا 32 ساخته شده است. در ابتدا عملکرد دستگاه به کمک شبکه عصبی مصنوعی مورد بررسی قرار گرفته و سپس آزمایش هایی جهت جمع آوری و معتبرسازی داده ها انجام گردیده است. در این مطالعه مشاهده گردید که استفاده از شبکه عصبی مصنوعی چند لایه همراه با الگوریتم یادگیری لونبرگ-مارکواردت دارای بهترین معیار برای برآورد و همگرایی نتایج داده های آزمایشگاهی می باشد و جایگزینی ماتریس واحد با ماتریس هسیان در معادله بهینه سازی شده قانون لونبرگ-مارکواردت تأثیر به سزایی در همگرایی و کاهش زمان محاسبات دارد. همچنین مطالعه حاضر جهت توسعه فرآیندهای کشاورزی، مهندسی و افزایش تأثیر دستگاه های تولید شده مورد نیاز در آموزش واحدهای اندازه گیری هوشمند بسیار مفید بوده و مسائل تخمین تابع در الگوریتم لونبرگ- مارکواردت کارایی، سرعت، دقت و همگرایی بالایی را از خود نشان داده و خطای کمینه4-10× 7/77 را دارا می باشد.

چکیده در روش‌های معمول سم‌پاشی در باغ‌ها، سم‌پاشی هدف‌دار انجام نمی‌شود. بررسی آمار مصرف سموم شیمیایی در باغ‌ها نشان‌دهنده مصرف بیش ‌از حد مورد نیاز گیاه بوده و از این مقدار سم مصرف‌شده، تنها 30 درصد آن به تاج درخت می رسد و باقی‌مانده آن از دست‌رفته و باعث خسارت می‌شود. سم‌پاش‌های نرخ متغیر با استفاده از سیستم‌های کنترل هوشمند تا حد زیادی در کاهش استفاده از آفت‌کش‌ها و کاهش آلودگی محیط‌زیست در باغ‌ها کارایی دارند. در این تحقیق نمونه اولیه سم‌پاش باغی مبتنی بر فناوری ماشین بینایی ارزیابی شد. سم‌پاش ساخته‌شده براساس ساختار تاج درخت و میزان سبزینه، عمل سم‌پاشی را به‌صورت بی‌درنگ انجام می‌دهد و بهره‌وری از سمپاشی در باغ را بهبود می‌بخشد. عملکرد سم‌پاش در باغ زیتون در دو حالت مختلف سم‌پاشی به‌صورت سراسر پاشی و سم‌پاشی منقطع هدف‌دار مبتنی بر سایه‌انداز درخت و فناوری ماشین بینایی مقایسه شد. این عملکرد در سه سرعت پیشروی مختلف (2، 3/5 و 5 کیلومتر بر ساعت) و چهار تکرار با استفاده از طرح کاملاً تصادفی انجام شد. نتایج نشان داد در کاربرد سم‌پاش طراحی‌شده جدید، برای باغ زیتون، مصرف سم تقریباً 54 درصد کاهش یافت. با توجه به عدم پاشش سم در فضای خالی بین درختان، در باغ‌های جوان، که دارای درختان کوچک‌تر هستند و فاصله بین تاج درختان زیادتر است، میزان کاهش مصرف سم، از این مقدار فراتر خواهد رفت.

چکیده در تحقیق حاضر وضعیت سمپاش های پشت تراکتوری لانس‌دار در کنترل کرم سیب (Carpocasa pomonella L.) مورد ارزیابی فنی قرار گرفت و با روش‌های الکترواستاتیکی و میکرونر مقایسه گردید. تحقیق حاضر در یک باغ سیب با فواصل کاشت 6*6 متر در شهرستان ارومیه در قالب بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار اجرا گردید. نتایج در طی دو سال نشان داد که یکنواختی قطرات در روی برگ‌ها در سمپاش های الکترواستاتیکی و میکرونر با 30 قطره در سانتی‌متر مربع بهتر از نوع سمپاش لانس دار و در پشت برگ‌ها، سمپاش الکترواستاتیکی با تعداد 16 قطره در سانتی‌متر مربع دارای پوشش مناسب‌تری بود. در نوع لانس دار، قطرات درشت و غیر یکسان با توزیع غیریکنواخت در پشت و روی برگ‌ها مشهود بود. مقایسه میانگین محلول مصرفی تیمارها نشان داد که سمپاش های الکترواستاتیکی و میکرونر به‌ترتیب با 157 و 134 لیتر در هکتار در محدوده سمپاشی با حجم کم (بین 200-50 لیتر در هکتار) و در یک گروه قرار داشتند، در حالی‌که سمپاش لانس دار پشت تراکتوری با 1629 لیتر در هکتار در دامنه سمپاشی با حجم بالا (بیش از 200 لیتر در هکتار) قرار گرفت. از نظر درصد کنترل آفت کرم سیب، بررسی تعداد نمونه‌های سیب سالم و آفت زده نشان داد که سمپاش لانس‌دار با میانگین 18/8 درصد در مقایسه با دو روش دیگر دارای کمترین اثر بخشی در کنترل آفت کرم سیب بود. از نظر اقتصادی، در مطالعه حاضر کاربرد سمپاش های میکرونر با توجه به نسبت سود به هزینه بالا (315/7) توصیه گردید.

چکیده درختچه استبرق که به وفور در مناطق گرمسیر ایران یافت می شود، در ساقه الیافی دارد که با مزایایی چون مقاومت بالا، داشتن لطافت و درصد بالای سلولز (75 درصد)، پتانسیل استفاده در ساخت کامپوزیت ها را دارا است. امروزه استحصال این الیاف مطابق شیوه سنتی انجام می شود که امری مشکل و هزینه بر است. بنابراین در این پژوهش با در نظر گرفتن لزوم حفظ ساختار الیاف، روشی ماشینی برای جدایش این الیاف ارائه می شود که اساس کار آن مبتنی بر جدایش پوست ساقه با عبور اجباری از بین چند جفت تیغه است. ارزیابی عملکرد این ماشین در سه رطوبت (75، 65 و 55 درصد برمبنای تر) و شش سرعت تغذیه انجام گرفت. در رطوبت بیش از 75 درصد شیره از محل گره ها جاری شده و در رطوبت زیر 55 درصد پوست خشک شده، به ساقه می چسبد که در هر دو صورت امکان جدایش الیاف نیست. بیشترین بازده جدایش الیاف در رطوبت 75 درصد با سرعت 40 دور بر دقیقه تقریباً برابر 95 درصد بود. میانگین ظرفیت تغذیه ساقه به داخل ماشین در رطوبت های 75، 65 و 55 درصد به‌ترتیب تقریباً برابر 46، 37 و 28 کیلوگرم بر ساعت بوده و از حدود 22 کیلوگرم ساقه با رطوبت 75 درصد، یک کیلوگرم الیاف استحصال می شود. میانگین حداکثر توان مصرفی بر واحد جرم ساقه در رطوبت های 75، 65 و 55 درصد به‌ترتیب برابر 1/64، 1/70 و 1/85 وات برگرم در سرعت 45 دور بر دقیقه بود. علت افزایش توان مصرفی بر واحد جرم با کاهش رطوبت، سفت شدن و چسبیدن پوست به ساقه و در نتیجه سخت تر جداشدن آن است.

چکیده برداشت عدس در زمین‏ های سنگلاخی ایران با مشکلاتی مواجه است. برای کاهش این مشکلات از یک مکانیزم تغذیه و برش به‌کار رفته در یک نوع ماشین برداشت نخود با نیرو محرکه تیلر، جهت برداشت عدس استفاده شد. مکانیزم تغذیه و برش مذکور شامل شاسی اصلی، راهنمای V شکل، تغذیه‌کننده زنجیری، تسمه‏ های انتقال بوته، نقاله بالابر محصول و همچنین مخزن بود. آزمایش‌های ارزیابی مکانیزم مذکور در سه سطح سرعت پیشروی (1/5، 3، 4/5 کیلومتر بر ساعت)، سه سطح ارتفاع برش (4، 8 و13 سانتی‌متر)، دو سطح رطوبت دانه در هنگام برداشت (%8 و 14%) بر روی دو رقم عدس (فیلیپ و بومی شیراز) در سه تکرار انجام گرفت. نتایج تجزیه واریانس حاصل از طرح کرت‏ های دو بار خرد شده در قالب بلوک‏ های کامل تصادفی نشان داد که اثر هر دو تیمار سرعت پیشروی و رطوبت دانه بر مقدار ضایعات عدس هر دو رقم در سطح احتمال 1% معنی‏ دار بود. به ‏طوری که با افزایش سرعت و کاهش رطوبت، ضایعات محصول افزایش یافت. اثر ارتفاع برش بر ضایعات عدس رقم بومی شیراز در سطح یک درصد و بر ضایعات رقم فیلیپ در سطح احتمال 5% معنی دار بود. گستره‏ ی ضایعات دانه در رطوبت 8% برابر 8/6 تا 11/4% برای رقم فیلیپ برابر 8/3 تا 13/6% برای رقم بومی شیراز و در رطوبت 14% برابر 7/9 تا 10% برای رقم فیلیپ و 8/3 تا 11/5% برای رقم بومی شیراز بود.

چکیده افت هد کمباین بیش از 50 درصد از افت برداشت گندم را به خود اختصاص می دهد. لذا کاهش این بخش از افت به حد مجاز آن گامی مهم در کاهش ضایعات محصول است. هد کمباین یک سیستم پیچیده است که عوامل متعددی در کار آن دخیل هستند و با کنترل این عوامل تا حد زیادی از افت محصول در هنگام برداشت جلوگیری می شود. از بین عوامل مؤثر، شاخص جنبشی چرخ فلک، ارتفاع برش محصول، فاصله افقی و عمودی چرخ فلک از شانه برش برای بررسی در این مطالعه انتخاب شدند. آزمون های مزرعه ای برای تعیین اثر تنظیمات مختلف اجزاء هد بر افت این واحد طبق طرح آزمایشی فاکتوریل ناقص انجام شد. عوامل مورد بررسی به‌ترتیب اهمیت در تأثیر بر میزان افت هد شاخص جنبشی چرخ فلک، ارتفاع برش، فاصله عمودی چرخ فلک از شانه برش و فاصله افقی چرخ فلک از شانه برش تشخیص داده شدند. در ادامه یک سیستم کنترل فازی عصبی با استفاده از نتایج آزمون های مزرعه ای، در محیط نرم افزار متلب طراحی گردید. ضریب تبیین محاسبه شده از تجزیه واریانس 0/71 بود در حالی‌که ضریب تبیین نتایج حاصل از کنترل کننده، برابر با 0/95 بود. کنترل کننده طراحی شده در نرم افزار سیمولینک شبیه سازی شد. کنترل کننده، تنظیمات متغیرها را به‌ترتیب تأثیری که بر میزان افت هد دارند، انجام می دهد و در هر مرحله از تغییر تنظیمات میزان افت هد را با افت مورد نظر اپراتور کنترل می کند که اگر افت هد بیش تر از مقدار افت مورد نظر شد، تنظیمات دیگری را اعمال کند و در غیر این صورت با همان تنظیمات به کار خود ادامه دهد.

چکیده در حال حاضر برداشت محصول زیتون در ایران به‌صورت دستی انجام می شود. هزینه کارگری به عنوان بزرگ ترین مشکل در برداشت زیتون به حساب می آید. برای حل این مشکل و مکانیزه کردن عملیات برداشت، دستگاه شاخه تکان پنوماتیک قابل حمل و سبکی برای برداشت زیتون طراحی و ساخته شد. در این دستگاه برای ایجاد حرکت نوسانی از یک جک دوطرفه پنوماتیک، دو کلید مغناطیسی و یک مدار الکترونیکی استفاده شد. برای تعیین عملکرد شاخه تکان تست مزرعه ای روی درخت زیتون در قالب یک آزمایش فاکتوریل بر پایه ی طرح کاملاً تصادفی با 4 تکرار و در 3 سطح بسامد (12، 16 و 20 هرتز) و 3 زمان تکانیدن (5، 10 و 15 ثانیه) و در یک دامنه ثابت 5 سانتی متری انجام گردید. مقایسه میانگین ها با استفاده از آزمون دانکن نشان داد که بسامد نوسانی و زمان تکانیدن اثر معنی داری در سطح احتمال 1% روی بازده شاخه تکان دارند، در حالی که اثر متقابل آنها معنی دار نبود. با ثابت بودن مدت زمان نوسان، اثر افزایش بسامد نوسان بر درصد ریزش میوه زیتون معنی دار بود. امّا در بسامد ثابت، افزایش مدت زمان نوسان تأثیر معنی داری بر درصد برداشت زیتون نداشت. نیروی استاتیکی جداسازی میوه از شاخه اندازه گیری و با نیروی دینامیکی محاسبه شده مقایسه گردید. در نهایت بسامد 20 هرتز در مدت زمان نوسان 5 ثانیه به‌عنوان مناسب ترین محدوده برای این شاخه تکان در برداشت زیتون رقم روغنی انتخاب گردید.

چکیده در این پژوهش، برگ و چوب پسته به منظور تولید سوخت های زیستی جامد و گاز مورد تجزیه حرارتی آرام قرار گرفت. فرآیند تجزیه حرارتی در سطوح دمایی 350 تا 500درجه سلسیوس با فواصل دمایی 50 درجه و با زمان ماند 30 دقیقه انجام شد. براساس محاسبات انجام شده میزان ارزش حرارتی بالا و پایین برای برگ به‌ترتیب 17/23 و 16/03 مگاژول بر کیلوگرم و برای چوب به‌ترتیب 18/91 و 17/59 مگاژول بر کیلوگرم به‌دست آمد. نتایج آزمایش های تجزیه حرارتی نشان داد که تجزیه پودر چوب ظرف مدت 5 تا 10 دقیقه انجام گرفت و از آن 26% زغال به دست آمد. در حالی که زمان تجزیه حرارتی پودر برگ بین 10 تا 15 دقیقه و مقدار زغال به دست آمده از آن 36% بود. همچنین تجزیه حرارتی چوب به طور قابل ملاحظه ای سریع تر از برگ صورت پذیرفت. سینتیک تجزیه حرارتی با استفاده از رابطه واکنش درجه اوّل مورد مدل سازی قرار گرفت که داده های تولید زغال و گاز متصاعد شده به خوبی در مدل های استفاده شده، برازش شدند. میزان انرژی فعال سازی و ضریب ثابت نمایی به‌ترتیب برای چوب kJ mol-1 10/70 و s-0/1047و برای برگ kJ mol-1 21/72 و s-1 0/312 به‌دست آمد.

چکیده با توجه به بحران انرژی و کاهش ذخایر سوخت های فسیلی، محققان روی به تولید سوخت های جایگزینی مانند بیودیزل آورده اند. در این مقاله اثرات متغیرهای نسبت مولی الکل به روغن، دامنه فراصوت، نسبت زمان روشن بودن به خاموش بودن فراصوت (پالس) و زمان واکنش بر درصد تبدیل متیل استر مورد بررسی قرار گرفت. بهینه سازی با استفاده از روش منحنی سطح پاسخ و به کمک نرم افزار Design Expert انجام شد. نتیجه حاصل از بهینه‌سازی نشان داد که نسبت مولی 5/45، دامنه 0/89، پالس 0/71 و زمان 5/99 دقیقه به ازای مقادیر فوق درصد تبدیل و انرژی مصرفی به‌ترتیب برابر 96/94 و 32421/5 ژول به دست آمد. لازم به ذکر است در نقطه پیشنهادی نرم‌افزار آزمایش تکرار شد و در نقطه به‌دست آمده درصد تبدیل برابر 94/02 و 34792/37 ژول بوده که دارای اختلاف قابل قبولی با نقطه حاصل از مدل می باشد.

چکیده خشک کردن یکی از رایج ترین روش های نگهداری مواد غذایی و محصولات کشاورزی می باشد. با عمل خشک کردن آب آزاد که باعث رشد میکروارگانیسم ها و فساد می شود، از محصول حذف شده و باعث افزایش مدت نگهداری می گردد. روش‌های مختلفی برای خشک کردن وجود دارد که یکی از مهم ترین روش ها از نظر هزینه سرمایه گذاری و عملیات، روش خشک کردن با استفاده از انرژی خورشیدی است. در این تحقیق روند انتقال گرما و ضریب انتقال حرارت صفحه جاذب تخت برای دو حالت بدون چرخش و با چرخش (با قابلیت تعقیب تابش خورشید) در یک خشک کن خورشیدی با صفحه تخت مقایسه شد. آزمایشات در شهریور ماه و در شهرستان آذرشهر استان آذربایجان شرقی انجام گرفت. برای این منظور سطح صفحه جاذب به چهار ناحیه مساوی تقسیم گردید. دبی هوای جاری در خشک کن 0/0185 متر مکعب بر ثانیه بود. نتایج حاصل از آزمایش و تحلیل داده ها نشان داد که انتقال گرما در هر دو حالت از اوایل صبح روندی افزایشی داشته و در ساعات 14-12 به مقدار حداکثر خود رسید. این روند در نوع بدون چرخش به‌دلیل کاهش انباشت گرمایی همگن تر از نوع با چرخش بود. مقدار گرمای انتقال یافته در نوع با چرخش 36/1 درصد بیش تر از نوع بدون چرخش بود. برای افزایش گرمای انتقالی از خشک کن طراحی سیستمی که بتواند همزمان با افزایش دما، دبی جریان هوا را تغییر دهد می تواند راندمان خشک کن را افزایش دهد.

چکیده هدف عمده خشک کردن ماده غذایی، افزایش ماندگاری محصول نهایی و کاهش رطوبت محصول می‌باشد، فرآیند خشک کردن باید تا حدی انجام شود که بتواند رشد میکروبی و واکنش‌های شیمیایی را محدود کند. یکی از روش‌های جدید در خشک کردن مواد غذایی، استفاده از گرمایش مادون قرمز تحت شرایط خلأ است که باعث افزایش سرعت خشک شدن و حفظ کیفیت محصول خشک شده می‌شود. در این تحقیق با استفاده از یک خشک‌کن آزمایشگاهی مادون قرمز- خلأ، خشک کردن ورقه‌های سیب‌زمینی در سه سطح شدت تابش اشعه مادون قرمز 0/2، 0/3و 0/4 وات بر سانتی‌متر مربع، چهار سطح فشار مطلق 20، 80، 140 و 760 میلی‌متر جیوه با سه ضخامت ورقه 1، 2 و 3 میلی‌متر در سه تکرار آزمایشی انجام شد. نتایج نشان که ضخامت ورقه اثر بسیار معنی‌داری در سطح یک درصد بر مقدار ظرفیت باز جذب آب و تغییرات رنگ ورقه‌های سیب‌زمینی خشک شده داشته است. همچنین مشاهده شد که شدت تابش لامپ مادون قرمز و میزان فشار مطلق روی میزان انرژی ویژه مصرفی طی فرآیند خشک شدن سیب‌زمینی اثر مهمی داشتند به گونه‌ای که با افزایش شدت تابش لامپ مادون قرمز، کاهش فشار مطلق (اعمال خلأ) در محفظه خشک‌کن میزان مصرف انرژی ویژه کاهش یافته است.

چکیده در حال حاضر مشکل تأمین انرژی، یکی از مشکلات اساسی تمامی کشورهای جهان به خصوص کشورهای درحال توسعه می باشد. سوخت رسانی به روستاهای دور افتاده حتی در کشوری مانند ایران که منابع غنی انرژی را در اختیار دارد، ‏بسیار مشکل و هزینه بر است. یک راه برای حل مشکل مذکور استفاده از انرژی های تجدیدپذیر و محلی است. بیوگاز یکی از این نوع انرژی هاست که علاوه بر تولید انرژی، ‏کودهای کشاورزی و افزایش سطح بهداشت عمومی جامعه و کنترل بیماری ها، راه حل مناسبی برای ‏دفع مواد زائد از جوامع انسانی است. در این تحقیق پس از اعمال پیش تیمار مکانیکی، راندمان استحصال بیوگاز از بقایای کلزا و گندم در ترکیب با کود دامی به کمک راکتورهای غیر پیوسته و در شرایط مزوفیلیک، در قالب آزمون t و در سه تکرار، مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج تحقیق طی یک دوره 140 روزه نشان داد بین تیمارهای آزمایشی در سطح 5% از نظر استحصال متان اختلاف معنی داری وجود دارد. متوسط تولید تجمعی گاز متان در بقایای کلزا و گندم به‌ترتیب L.kg-1 VS 311/4 و L.kg-1 VS. 167/7 و درصد گاز متان در روز به‌ترتیب % 66 و % 55 بود. بیشترین میزان کاهش مواد فرار جامد، مربوط به بقایای کلزا به‌ترتیب به میزان % 56/1 و % 52/2 بود. با توجه به این نتایج، از نظر تولید گاز متان، بقایای کلزا در ترکیب با کود دامی، از پتانسیل بالاتری نسبت به گندم برخوردار است و استفاده از آن توصیه می گردد.

چکیده چای بعد از آب پرمصرف‌ترین نوشیدنی در جهان می‌باشد و کارگران مزارع چای به دلایل مختلف از جمله ارتفاع نامناسب بوته‌های چای، تحمل وزن ماشین برداشت در طولانی مدت و غیره به علت بروز اختلالات اسکلتی- عضلانی در مراحل مختلف کاری دچار غیبت کاری می‌شوند. شرایط فعالیت چای‌کاری معمولاً به گونه‌ای است که نه تنها باعث ضرر مالی و جانی به کارگران می‌شود بلکه با از دست رفتن نیروی کارآمد به صاحبان حرفه چای‌کاری نیز آسیب می‌رساند. هدف از این پ‍ژوهش شناسایی پوسچرهای نامناسب کاری در مزارع چای، در مرحله برداشت که به‌صورت دستی و مکانیزه انجام می‌شود بود. روش کار فیلم‌برداری از کارگران در مزارع شمال کشور حین فعالیت و تحلیل فیلم‌ها با استفاده از مدل کردن بدن کارگران با استفاده از نرم‌افزار CATIA و آنالیز پوسچرهای مختلف به سه روش مختلف اوواس، رولا و ریبا بود. نتایج نشان داد که طبق روش اوواس، 27% پوسچر کارگران در بحرانی‌ترین وضعیت قرار داشت. طبق روش رولا، 38% پوسچر کارگران در گروه بدترین قرار داشت که باید از آن اجتناب نمایند و در روش ریبا 0% پوسچر کارگران در بحرانی‌ترین گروه قرار گرفتند. بهترین روش‌ها برای ارزیابی پوسچر برای مشاغل مشابه پیشنهاد شده است. در مقایسه با مشاغل دیگر نیاز به مداخلات ارگونومیکی از نظر دو روش تحلیل اوواس و رولا، در این حرفه احساس می‌شود. این مداخلات به‌صورت تغییر در پوسچر با در نظر گرفتن دسترسی به کار و یا پیشنهاد ابزاری برای انجام بهتر کار صورت گرفت.

چکیده امروزه خاک‌ورزی حفاظتی به دلیل حفاظت از آب و خاک و صرفه جویی در مصرف انرژی و زمان، رواج بیشتری پیدا کرده است. یکی از نیازهای اصلی برای اجرای این سیستم از جمله روش بی‌خاک‌ورزی دسترسی به ادوات ویژه از جمله کارنده‌های خاص می‌باشد. در روش بی‌خاک‌ورزی قبل از ورود ماشین کاشت هیچ‌گونه عملیاتی بر روی خاک انجام نشده و بقایای محصول قبلی هنوز در سطح خاک باقی است، لذا بذرکار و مخصوصاً شیاربازکن آن می‌بایست ساختار ویژه‌ای داشته باشد. از این رو به منظور دستیابی به شیاربازکن مناسب برای کشت مستقیم در شرایط دیم با اعمال تغییراتی بر روی شیاربازکن بیلچه‌ای (شاهد) دو نمونه جدید به نام‌های O1 و O2 ساخته شد و سپس سه شیاربازکن در سه سرعت پیشروی از لحاظ نیروی وارد بر شیاربازکن در شرایط آزمایشگاهی و از نظر تأثیر بر عملکرد محصول در شرایط مزرعه‌ای، به روش آماری اسپلیت پلات در قالب بلوک‌های کامل تصادفی، مورد مقایسه قرار گرفتند. نتایج نشان داد از نظر نیروی وارد بر شیار بازکن‌ اختلاف بین تیمارها معنی‌دار می‌باشد. نیروی افقی در شیاربازکن O1 نسبت به شاهد 4/3 درصد کاهش و در شیاربازکن O2، 8/2 درصد افزایش نشان داد. تعداد بوته سبز گندم و عملکرد محصول در مزرعه‌ نشان داد، شیاربازکن O2 با میانگین 48 بوته در متر نسبت به شیاربازکن شاهد 24 درصد و نسبت به شیاربازکن O1، موجب افزایش 33 درصدی بوته‌های سبز شده گردید. همچنین شیاربازکن O2 با میانگین عملکرد 48/3 کیلوگرم دانه در کرت (دو رفت در 20 متر) نسبت به دو شیاربازکن دیگر حدود 36 درصد افزایش عملکرد نشان داد. براساس نتایج به‌دست‌ آمده شیاربازکن O2 با توجه به افزایش عملکرد (انرژی ستانده) و اختلاف کم در نیروی مورد نیاز (انرژی ورودی) دارای بازده انرژی بهتری بوده و می‌تواند گزینه مناسب برای کشت مستقیم گندم در شرایط دیم باشد.

چکیده در یک مزرعه با بقایای گندم اثر چهار روش خاک‌ورزی شامل بی خاک‌ورزی با ردیف کار، بی خاک‌ورزی با خطی کار، خاک‌ورزی مرسوم با دیسک و کم خاک‌ورزی با چیزل پکر بر پارامترهای عملکردی ماشین های مورد استفاده و شاخص های انرژی تولید سویای تابستانه در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با چهار تکرار مورد بررسی قرار گرفت. پارامترهای عملکردی ماشین شامل بازده مزرعه‌ای، ظرفیت مزرعه‌ای ماشین و شاخص فنی دقت کاشت، و شاخص‌های انرژی شامل نسبت انرژی، بهره دهی انرژی، شدت انرژی و افزده انرژی اندازه گیری و محاسبه شدند. نتایج نشان داد که روش‌های بی‌خاک‌ورزی با خطی کار و ردیف کار به‌ترتیب دارای بازده مزرعه‌ای کمتر و برابر با 56% و % 58/9 اما ظرفیت مزرعه‌ای بیشتر و برابر 0/76 و 0/71 هکتار بر ساعت بودند. کم خاک‌ورزی، پراکندگی کمتر و یکنواختی توزیع افقی بهتری را برای استقرار بذرها روی ردیف داشت. تیمار خطی کار بی خاک ورز نسبت به سایر تیمارها بیشترین نسبت انرژی به مقدار 5/4 و همچنین بیشترین عملکرد را با 3612 کیلوگرم بر هکتار داشت. همچنین به ازای هر مگاژول انرژی مصرفی، 0/19 کیلوگرم محصول را تولید و در ازای هر کیلوگرم سویا، 5/3 مگاژول یعنی کمترین انرژی را مصرف کرده است و مقدار افزوده خالص انرژی بیشتری را در مزرعه سبب گردید. با توجه به دقت کاشت و بهبود شاخص های انرژی، روش های کم خاک ورزی و بی خاک ورزی جایگزین مناسبی به جای روش مرسوم برای تولید سویا هستند.

چکیده در حالی‌که جمعیت جهان در حال افزایش است، تولیدات کشاورزی همچنان بر پایه ی استفاده از منابع محدود و تجدید‌ناپذیر می باشند. علاوه بر بحث کمیابی، بهره برداری پیوسته و بدون وقفه از نهاده ها در درازمدت، سبب گسترش آلودگی، افت حاصلخیزی خاک و در نهایت سبب کاهش ظرفیت تولید در بخش کشاورزی می گردد. با این رویکرد در مطالعه حاضر میزان مصرف انرژی و شاخص‌های انرژی در تولید گوجه فرنگی استان خراسان رضوی محاسبه و سپس کارایی انرژی واحدهای مورد بررسی با استفاده از روش مرزی تصادفی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. اطلاعات مورد نیاز در مطالعه از طریق مصاحبه حضوری و تکمیل 156 پرسشنامه به روش نمونه گیری تصادفی ساده دو مرحله ای و با استفاده از فرمول کوکران از گوجه‌فرنگی کاران استان خراسان رضوی در سال 1391جمع‌آوری شده است. نتایج مطالعه نشان داد که تولید گوجه‌فرنگی در واحدهای تحت بررسی، به‌طور متوسط به GJha-1 43/2 انرژی ورودی نیاز دارد که از این میزان، آب آبیاری با سهم 30 درصد از کل انرژی ورودی، بیشترین سهم را به خود اختصاص داده است. متوسط انرژی خروجی از سیستم نیز برابر با GJha-1 35/3 به‌دست آمده است. نتایج نشان می‌دهد که بهره‌وری انرژی و کارآیی مصرف انرژی در واحدهای تحت بررسی به‌ترتیب MJkg-1 0/68 و ‌0/82 می‌باشند. همچنین نتایج بیان‏گر آن است که اگرچه درصد قابل توجهی از واحدهای تحت بررسی ناکارا هستند، با این وجود زارعانی که دارای سطح زیرکشت بالاتر هستند، از الگوی مصرف انرژی مناسب‏تری برخوردار بوده و کارآیی فنی این واحدها نسبت به سایر واحدها بالاتر است. لذا با توجه به نتایج، ضعف اصلی در ارتباط با مصرف انرژی و کارآیی فنی واحدهای تولید گوجه فرنگی در استان خراسان رضوی استفاده نامناسب از نهاده‏ ها به علت ضعف مدیریتی، ناآشنایی با روش ‏های صحیح استفاده و ترکیب نهاده‏ های تولیدی و همچنین کوچک بودن سطوح زیرکشت این محصول برای بهره ‏برداران مختلف است.

چکیده روز کاری یکی از عوامل تعیین کننده در انتخاب بهینه سیستم ماشین های زراعی بوده و تعیین کننده میزان زمان موجود برای انجام عملیات کشاورزی می باشد. معمولاً برای تعیین تعداد روزهای کاری موجود از مدل های شبیه سازی رطوبت خاک استفاده می شود. در این تحقیق نیز، مدل شبیه‌سازی به منظور محاسبه رطوبت روزانه خاک در مزرعه تهیه شده است. مدل به دست آمده تعداد روزکاری برای انجام عملیات خاک ورزی و کاشت را در پاییز پیش بینی می‌کند. این مدل تابعی از شرایط آب و هوایی مانند بارندگی، تبخیر و خصوصیات لایه 25 سانتی متری عمق خاک می‌باشد. برای اعتبارسنجی از داده‌های هشت ساله عملیات خاک ورزی ثانویه و کاشت مزرعه ی تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد استفاده شد. معیار کارپذیری خاک رطوبت کمتر یا مساوی 85 درصد حد ظرفیت زراعی خاک و بارندگی روزانه ی کمتر از 4 میلی متر در نظر گرفته شد. نتایج تحلیل حساسیت مدل نشان داد که تعداد روز کاری با افزایش حد رطوبتی خاک و ضریب زهکشی خاک افزایش می یابد. سازگاری خوبی میان نتایج به‌دست آمده از مدل در مقایسه با واقعیت وجود داشت. تعداد روز کاری برای عملیات خاک ورزی ثانویه و کاشت پاییزه در مزرعه با احتمال 50، 80 و 90 درصد به‌طور میانگین برای دوره‌های ده روزه مهر ماه به‌ترتیب 9/94، 9/21 و 8/57 روز، آبان ماه، 9/77، 8/02 و 6/41 روز و برای آذرماه، 9/68، 7/48 و 5/24 روز به دست آمد.

چکیده اندازه‌گیری توان کششی مورد نیاز ادوات کشاورزی از نقطه نظر طراحی ماشین و انطباق آن با تراکتور برای متخصصین ماشین های کشاورزی حائز اهمیت است، بنابراین در این پژوهش به طراحی، ساخت و ارزیابی یک دینامومتر کششی تراکتوری اقدام شد که دارای قابلیت سنجش و ذخیره‌سازی مؤلفه افقی مقاومت کششی و سرعت پیشروی ادوات خاک‌ورزی بوده و در نتیجه قادر به محاسبه توان مورد نیاز برای کشش آن ها ‌باشد. موضوع منحصر به فرد در طراحی این دینامومتر استفاده از ابزار کنترل‌کننده از راه دور برای صدور دستورات مدیریت داده‌برداری است. بر طبق نتایج این پژوهش معادله خط و ضریب تبیین مربوط به کالیبراسیون حسگر نیروسنج به ترتیب برابر با y=2.059x-0.1 و R2=0.999 به‌دست آمد و معادله خط و ضریب تبیین مربوط به ارزیابی حسگر سرعت‌سنج به ترتیب برابر با y=1.001x+0.065 وR2=1 محاسبه شد. از سوی دیگر بنابر نتایج آزمون مزرعه‌ای سامانه، مقاومت و توان کششی گاوآهن برگرداندار سه خیشه در حال کار در خاک لوم سیلتی رسی به ترتیب برابر با 14.3 kN و 18 hpاندازه‌گیری شد که با نتایج به‌دست آمده توسط سایر پژوهشگران همخوانی دارد. بنابراین می‌توان از دینامومتر توسعه یافته به‌منظور اندازه‌گیری توان کششی ادوات کشاورزی استفاده کرد.