پژوهش‌های مکانیک ماشین‌های کشاورزی

چکیده گندم به‌عنوان اصلی‌ترین غذای مناسب مردم دنیا و به‌صورت یک محصول استراتژیک نقش اساسی در تأمین مواد غذایی مردم دارد. میانگین سطح‌های زیرکشت گندم در ایران به طور متوسط 65‎/6 میلیون هکتار است و در استان لرستان سالانه بیش از 374 هزار هکتار به زیرکشت گندم می‌رود. این پژوهش به بررسی و مقایسه تلفات برداشت گندم در 3 تیمار که تیمار اول دو نوع کمباین و تیمار دوم سه سطح عمر و تیمار سوم دو سطح وضعیت مالکیت می‌پردازد. در این پژوهش از بین روش‌های متداول اندازه‌گیری تلفات برداشت محصول،‏ روش جاندیر و بهروزی‌لار استفاده شد و تلفات واقعی برداشت محصول گندم در سال 1390 بخش مرکزی شهرستان خرم‌آباد در مرکز استان لرستان اندازه‌گیری شد. با استفاده طرح فاکتوریل سه عامله در نمونه‌گیری‌های مزرعه‌ای،‏ تلفات قبل از برداشت (طبیعی)،‏ تلفات سکوی برش،‏ تلفات واحد کوبش،‏ تلفات واحد جداکننده و تمیزکننده (انتهای کمباین) اندازه‌گیری و تلفات کل مزرعه مشخص شد. برای تجزیه ‌و تحلیل آماری داده‌ها،‏ از نرم‌افزار SPSS و برای مقایسه میانگین داده‌ها از روش دانکن استفاده شد. نتایج نشان داد میانگین تلفات برداشت گندم در خرم‌آباد 21‎/5% بوده که 65‎/0% تلفات طبیعی و 56‎/4% تلفات کمباین است.

چکیده سرعت حد و ضریب دراگ از مهم‌ترین خواص آیرودینامیکی محصولات کشاورزی از جمله سویا در طراحی ماشین‌ها و تجهیزات فرآوری است. در این پژوهش این خواص روی سه رقم سویا (سحر،‏ دی‌پی‌ایکس و ویلیامز) در 5 سطح رطوبتی (4%،‏ 8%،‏ 12%،‏ 16% و 20%) بر پایه خشک بررسی شد. بدین منظور ابتدا رابطه سرعت حد و ضریب دراگ با محتوای رطوبتی به‌صورت تئوری به دست آمد و سپس عملاً در دستگاه خشک کن بستر سیال آزمایش و بررسی شد. نتایج نشان داد با تغییر محتوای رطوبتی سه واریته سحر،‏ دی‌پی‌ایکس و ویلیامز در بازه 4% تا 20%،‏ سرعت حد هر یک از سه واریته به‌ترتیب از 42‎/4 به 1‎/5،‏ 12‎/5 به 94‎/5 و 71‎/4 به 5‎/5 متر بر ثانیه افزایش یافت،‏ در حالیکه در همین محدوده رطوبتی،‏ ضریب دراگ سه رقم به‌ترتیب از 45‎/0 به 389‎/0،‏ 53‎/0 به 452‎/0 و 512‎/0 به 444‎/0 کاهش یافت. رسم نمودارهای سرعت حد و ضریب دراگ نسبت به محتوای رطوبتی،‏ نشان داد که هر دوی آن‌ها با رطوبت رابطه خطی داشته ولی با افزایش محتوای رطوبت سرعت حد افزایش و ضریب دراگ کاهش می‌یابد.

چکیده خطی‌کارها معمول‌ترین ماشین‌های کاشت بذر در دنیا برای کشت هستند. در این پژوهش،‏ اثر میزان بازشدگی دریچه مخزن در 5 سطح و طول شیار موزع در 2 سطح بر پارامترهای پهنای باند،‏ یکنواختی عرضی،‏ یکنواختی طولی و یکنواختی مرکزی توزیع بذر،‏ برای 4 میزان کشت فرضی 120،‏ 150،‏ 180 و 210 کیلوگرم بر هکتار،‏ روی یک واحد خطی‌کار نصب شده روی دستگاه گریس‌بلت ارزیابی شد. برای هر میزان کشت،‏ آزمون فاکتوریل 5×2 در قالب طرح کاملاً تصادفی انجام شد. تمام اندازه‌گیری‌های بررسی یکنواختی توزیع بذر با روش پردازش تصویر انجام شد. بیشترین ضریب پراکندگی برای داده‌های آزمایش پهنای باند،‏ در 120 و 150 کیلوگرم بر هکتار رخ داد که به‌ترتیب برابر با 81‎/42%،‏ 19‎/33% بود. نتایج تجزیه واریانس اثرهای اصلی و اثر متقابل میزان بازشدگی دریچه مخزن × طول شیار موزع برای پهنای باند و یکنواختی عرضی در سطح آماری 1 درصد معنی‌دار نشدند. نتایج مقایسه میانگین برای یکنواختی طولی نشان داد که در تمام سطوح کشت بجز 120 کیلوگرم بر هکتار،‏ هر دو طول استفاده شده از شیار موزع نتایج خوبی دارند. نتایج مقایسه میانگین اثر متقابل میزان بازشدگی دریچه مخزن × طول شیار موزع برای یکنواختی مرکزی در 120 و 210 کیلوگرم در هکتار در سطح آماری 5 درصد معنی‌دار شدند که به‌ترتیب بهترین نتایج 6 و 4 سانتی‌متر بازشدگی دریچه و طول کامل شیار به دست آمد.

چکیده یکی از کاربردهای فناوری نانو در صنعت کشاورزی،‏ استفاده از فیلم‌های فعال نانوکامپوزیتی در بسته‌بندی فعال محصولات کشاورزی به‌منظور افزایش زمان نگهداری آن‌ها می‌باشد. در این پژوهش فیلم‌های فعال نانوکامپوزیت پلی‌اتیلنی C2T0.5 (حاوی 2% نانورس و 5‎/0% نانوتیتان) و C4T0.5 (حاوی 4% نانورس و 5‎/0% نانوتیتان) و همچنین فیلم پلی‌اتیلنی خالص (C0T0)،‏ به روش اختلاط مذاب،‏ تهیه شدند. در ادامه ضمن بررسی ساختار نانوکامپوزیتی فیلم‌‏های تولیدی با استفاده از دستگاه پراش اشعه ایکس (XRD)‎،‏ برای بررسی اثر فیلم‌های نانوکامپوزیت تولیدی بر عمر قفسه‌ای میوه کیوی،‏ برخی از خواص فیزیکی،‏ مکانیکی و کیفی این محصول در طی نگهداری با بسته‌های نانوکامپوزیت تولیدی اندازه‌گیری شد. در ادامه با انجام آزمون فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی،‏ داده‌ها تجزیه و تحلیل شدند. نتایج آزمون XRD نشان از پخش قابل قبول نانوذرات در زمینه بسپاری فیلم‌های نانوکامپوزیت تولیدی با ساختار درمیان لایه‌ای بود. در بررسی خواص مختلف فیزیکی و مکانیکی میوه‌های کیوی،‏ مشاهده شد که نمونه‌های بسته‌بندی شده با فیلم‌های نانوکامپوزیتی فعال،‏ در مقایسه با فیلم‌های پلی‌اتیلنی خالص،‏ کمترین میزان مواد جامد محلول،‏ میزان pH و بیشترین میزان رطوبت و سفتی را دارند. در بررسی خواص کیفی میوه‌های بسته‌بندی شده،‏ بیشترین امتیاز از لحاظ رنگ و شکل ظاهری و مطلوبیت کلی،‏ مربوط به نمونه‌های بسته‌بندی شده با فیلم‌های نانوکامپوزیتی نتیجه شد. پس با توجه به شرایط این پژوهش و نتایج مذکور،‏ برای افزایش عمر قفسه‌ای میوه‌ کیوی،‏ فیلم‌ نانوکامپوزیتی فعال C2T0.5 پیشنهاد می‌شود.

چکیده گندم یکی از مهم‌ترین منابع غذایی در الگوی مصرف هر کشوری است. در کشورهای در حال توسعه،‏ بیش از 50 درصد انرژی مصرفی انسان از نان به دست می‌آید. هدف از انجام این پژوهش اندازه‌گیری تلفات گندم در مراحل پیش از برداشت (طبیعی)،‏ برداشت و پس از برداشت در استان چهارمحال و بختیاری در سال 1391 بود. اندازه‌گیری تلفات گندم در مرحله برداشت از دو رقم گندم سرداری (اصلاح شده) و امید (محلی) و از کمباین‌های نوع جاندیر 955 و 1055 و در مرحله انبارداری افت‌گیری گندم در دو نمونه انبار خانگی و سیلویی و در شش سطح 15،‏ 30،‏ 45،‏ 60،‏ 75 و 90 روز انجام شد. نتایج نشان داد که بیشترین تلفات هنگام برداشت در کمباین جاندیر 955 و رقم گندم امید به میزان 08‎/6 درصد (9‎/311 کیلوگرم در هکتار) و کمترین مقدار مربوط به کمباین جاندیر 1055 و رقم گندم سرداری به میزان 46‎/3 درصد (82‎/179 کیلوگرم در هکتار) بود. همچنین تلفات در مرحله پس از برداشت گندم به میزان 72‎/7 درصد که 31‎/5 درصد در مرحله بوجاری که شامل تلفات مفید،‏ غیرمفید و سن‌زدگی و حدود 41‎/2 درصد در مرحله انبارداری دیده شد.

چکیده حذف سریع پوست سبز و خشک کردن از مراحل مهم فرآوری پس از برداشت گردو است. وجود ماده تانن در پوست سبز گردو که به سهولت در مجاورت با هوا اکسیده می‌شود،‏ سبب سیاه شدن پوست سخت گردو و تسریع در تغییر رنگ مغز آن از سفید به زرد و قهوه‌ای روشن می‌شود. در این پژوهش ضمن بررسی خاصیت‌های مکانیکی پوست گردو و نتایج انرژی لازم در فرآیندهای برش،‏ نفوذسنجی و لهیدگی از چهار نوع گردوی پرمصرف (Serr; Pedro; Z67; K72) از نوع Serr برای معیارهای طراحی دستگاه پوست‌کن گردو با توجه به شرایط مصرف کننده داخلی،‏ انتخاب شدکه سبب ارائه طرحی ابتکاری و اقتباسی ماشین پوست‌‌کن گردو شده و سپس اقدام به ساخت و ارزیابی آن شد. نتایج حاصل از ارزیابی نشان داد که برای دور 368 دور بر دقیقه برس‌های سیمی و فاصله 12میلی‌متری استوانه شیاردار با برس‌های ساینده در مدت زمان بهینه 60 ثانیه و با تعداد گردوی بین 25 تا 50 عدد (3 تا 5 کیلوگرم) در هر بار پوست‌کنی راندمان 93 درصد به ‌‌دست آمد. زمان پر و خالی کردن ماشین به وزن 3 کیلوگرم گردو مدت 15 ثانیه طول کشید و ظرفیت کاری ماشین بین 120 تا 240 کیلوگرم بر ساعت حاصل شد.