پژوهش‌های مکانیک ماشینهای کشاورزی

چکیده یکی از معضلات صنعت مرغ‌داری،‏ تفکیک تخم‌مرغ‌های نطفه‌دار از بی‌نطفه است. هرچه این تفکیک در روزهای ابتدایی دوره انکوباسیون انجام بگیرد،‏ فضای کمتری از دستگاه انکوباتور اشغال و موجب افزایش ظرفیت جوجه‌کشی و افزایش راندمان جوجه‌کشی می‌شود. در این پژوهش،‏ با استفاده از ضرایب اتلاف و دی‌الکتریک تخم‌مرغ‌های نژاد هایلاین،‏ تخم‌مرغ‌های بی‌نطفه تشخیص داده شد. برای انجام پژوهش از 126 تخم‌مرغ استفاده گردید. در روز سوم داده‌برداری انجام گرفت،‏ در روز پنجم مشخص شد که 112 تخم‌مرغ نطفه‌دار و 14 تخم‌مرغ بی‌نطفه است. پس از انتقال داده‌ها به نرم‌افزار Weka،‏ داده‌ها با استفاده از طبقه‌بندهای شبکه عصبی و ماشین‌بردار پشتیبان تجزیه ‌و تحلیل شدند. نتایج نشان داد شبکه عصبی و ماشین بردار پشتیبان توانستند با دقت 100% تخم‌مرغ نطفه‌دار از بی‌نطفه را در روز سوم تشخیص دهند. روش تشخیص تخم‌مرغ بی‌‌نطفه با استفاده از سنجش هدایت الکتریکی،‏ روشی غیر‌مخرب و دارای دقت بیشتر نسبت به روش‌های پردازش تصویر،‏ پردازش موج و PCR است.

چکیده برای اندازه‌گیری کیفیت انرژی،‏ مفهومی به عنوان «قابلیت‌کاردهی» تعریف شده است. در این پژوهش،‏ قابلیت‌کاردهی یک موتور دیزل با استفاده از مخلوط سوخت‌های دیزل و بیودیزل (B0،‏ B20،‏ B40 و B100) بررسی می‌شود. همچنین تأثیر سرعت‌های 1200،‏ 1600 و 2000 دور بر دقیقه بر تحلیل قانون دوم ترمودینامیک با سوخت‌های مختلف،‏ واکاوی می‌گردد. پارامتر‌های مورد بررسی در این پژوهش،‏ شامل قابلیت‌کاردهی از طریق انتقال کار و گرما،‏ بازگشت‌ناپذیری،‏ قابلیت‌کاردهی کل،‏ قابلیت‌کاردهی ترمومکانیکی و قابلیت‌کاردهی سوخت سوخته شده هستند. نتایج این پژوهش نشان می‌دهد،‏ پارامترهای قابلیت‌کاردهی برای مخلوط سوخت‌های دیزل و بیودیزل تا مرحله احتراق زیاد و سپس با شروع مرحله انبساط کاهش می‌یابد. قابلیت‌‌کاردهی کل سوخت‌ B0 به ترتیب 3‎/3،‏ 7 و 7‎/16 درصد نسبت به سوخت‌های B20،‏ B40 و B100 افزایش می‌یابد. بیشترین بازده قانون دوم ترمودینامیک در سرعت2000 دور بر دقیقه بود که برای سوخت‌های B0،‏ B20،‏ B40 و B100،‏ به ترتیب 5‎/44،‏ 38‎/46،‏ 89‎/47 و 5‎/48 درصد است.

چکیده یکی از فرآیندها،‏ پس از برداشت بادام به دست آوردن مغز آن از هسته چوبی است. مهم‌ترین مشکل در این راه،‏ جداسازی مغز از پوست چوبی پس از شکستن آن است. از این رو برای شناسایی روش مناسب پالایش مغز بادام از پوست چوبی،‏ جداسازی پنوماتیک این محصول بررسی شد. نتایج بررسی‌ها نشان داد سرعت بهینه جریان هوا برای انجام جداسازی برابر 5‎/7 متر بر ثانیه است که در این سرعت بازده جداسازی پوست %4‎/68 و خطای جداسازی مغز صفر درصد خواهد بود. همچنین افزایش نرخ تغذیه،‏ زاویه ورود مخلوط به تونل دستگاه و فاصله بین محل ورود مخلوط تا خروج مغز سبب کاهش بازده جداسازی پوست می‌شود. افزایش تعداد تکرار عملیات،‏ بازده جداسازی پوست را افزایش داد. در هر صورت تکرار بهینه عملیات برای جداسازی پوست 6 تکرار به دست آمد. همچنین تحلیل مخلوط خروجی از قسمت مغزها نشان داد که جداسازی تکه‌های پوست چوبی با طول بین 20 میلی‎متر تا 30 میلی‌متر به خوبی انجام نشده و حدود 50% از آن‌ها در خروجی مغزها مشاهده شده‌ است.

چکیده مصرف انرژی در صنعت خشک کردن،‏ موجب شده است که خشک کردن،‏ یک عمل با مصرف انرژی زیاد باشد. در این پژوهش،‏ آنالیز انرژی و اکسرژی خشک شدن موز با استفاده از خشک‌کن هیبریدی انجام شد. آزمایش‌ها در سه سرعت هوای 1،‏ 5‎/1 و 2 متر بر ثانیه و سه دمای هوای 60،‏ 70 و 80 درجه سلسیوس با ضخامت 5 میلی‌متر انجام شد. طرح آزمایشی انتخاب شده،‏ آزمایش فاکتوریل در قالب طرح بلوک کامل تصادفی بود. با افزایش دمای هوا و سرعت هوا،‏ میزان مصرف انرژی،‏ گرمای تبخیر شده،‏ مجموع اکسرژی خروجی،‏ اتلاف اکسرژی افزایش یافت؛ در حالیکه بازده اکسرژی کاهش یافت. نتایج حاصل از تحلیل انرژی و اکسرژی نشان داد که بیشترین میزان مصرف انرژی و میزان اتلاف اکسرژی برای دمای 80 درجه سلسیوس و سرعت 2 متر بر ثانیه به ترتیب برابر 91‎/0 و 41‎/0 کیلو‌ژول بر ثانیه بوده است. همچنین کمترین مقدار میزان مصرف انرژی و میزان اتلاف اکسرژی برای دمای 60 درجه سلسیوس و سرعت 1 متر بر ثانیه به ترتیب برابر 10‎/0 و 02‎/0 کیلوژول بر ثانیه به دست آمد. بیشترین مقدار راندمان اکسرژی طی فرآیند خشک شدن در دمای 60 درجه سانتی‌گراد و سرعت هوای 1 متر بر ثانیه برابر 91% بود و کمترین مقدار آن در دمای 80 درجه سلسیوس و سرعت هوای 2 متر بر ثانیه برابر 3‎/0% بود.

چکیده در این مطالعه تأثیر استفاده از یک مافلر ترکیبی بر صدای یک موتور ژنراتور کوچک گازسوز که با یک محفظه آکوستیک پوشیده شده بود،‏ بررسی شد. مشخصات یک مافلر انعکاسی با روش توصیه شده به وسیله کمیته ASHRAE 2.6،‏ محاسبه شد و بر اساس آن مافلر مناسب انتخاب شد. این مافلر به مافلر نصب شده به وسیله کارخانه روی موتور ژنراتور (GM)‎ اضافه شد و مافلر ترکیبی (HM)‎ شکل گرفت. صدای ژنراتور برای دو حالت GM و HM در چهار سمت آن و در 5 سطح مختلف بارگذاری موتور (0%،‏ 25%،‏ 50%،‏ 75%،‏ 100%) با استفاده از صداسنج اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد که استفاده از مافلر ترکیبی می‌‌تواند صدای ژنراتور را در فرکانس احتراق (5‎/31 هرتز) و فرکانس‌های بیشتر از 1000 هرتز کاهش دهد که حداکثر مقدار آن‌ها به ترتیب 7‎/11 و 26 دسی‌بل بود. تراز صدای کلی در مقیاس A موتور ژنراتور برای کلیه سطوح بارگذاری و 4 سمت برای حالت HM در محدوده 8‎/85- 3‎/72 دسی‌بل (A)‎ بود. عملکرد آکوستیکی مافلر ترکیبی برای سمتی که بیشترین میزان صدا وجود داشت (سمت جلوی اگزوز) از 1‎/5 دسی‌بل (A)‎ در حالت بدون بار به 61‎/10 دسی‌بل (A)‎ در حالت بار کامل افزایش یافت. بنابراین استفاده از مافلر ترکیبی می‌تواند به عنوان راهکار مناسب برای کاهش صدای موتور ژنراتور مورد بررسی توصیه شود.

چکیده طراحی ارگونومیک فضای کار،‏ با در نظر داشتن جنبه‌های فیزیکی و روانی،‏ افزایش رضایتمندی و کاهش میزان حوادث را در پی خواهد داشت. رانندگی تراکتور باعث ایجاد ارتعاش در بدن و چرخش‌های مختلف است که باعث بروز دردها در نواحی مفصلی می‌شود. به همین جهت،‏ پرسشنامه‌ای به صورت خوداظهاری طراحی و در اختیار 1200 راننده تراکتور قرار داده شد. این پرسشنامه،‏ شامل سه بخش اطلاعات شخصی،‏ کاری و عملیات زراعی انجام‌شده توسط راننده بود. پس از جمع‌آوری و طبقه‌بندی اطلاعات استخراج‌شده از پرسشنامه‌ها،‏ تجزیه‌ و تحلیل نتایج با استفاده از آزمون‌‎های آماری t مستقل،‏ Chi-Square)‎X 2) انجام و مشخص شد که رانندگان در اندام‌های سر و گردن (39%)،‏ مفصل زانو (37%)،‏ نشیمنگاه،‏ بازوها و دست‌ها (29%)،‏ شانه‌ها (28%)،‏ نیم‌تنه بالایی (26%)،‏ پاها و قوزک پا (25%)،‏ رآن‌ها و نیم‌تنه پایینی (24%) و به طور کلی تقریباً 72% راننده‌ها حداقل در یک یا بیشتر از یک ناحیه احساس درد را گزارش کردند. احساس ناراحتی بعد از عملیات زراعی مختلف در بعضی از مفاصل افزایش بیشتری دارد که این ناراحتی‌ها وابسته به نوع عملیات زراعی است. عملیات خاک‌ورزی و آماده‌سازی زمین با سطح اطمینان 90% در بروز مشکلات و ناراحتی‌های مفصلی نقش مستقیم داشت. همچنین،‏ بررسی‌های 24 ماهه نشان داد که تکرار این ناراحتی‌ها در طی سالیان مورد استفاده،‏ منجر به از کارافتادگی یا بروز اختلالات غیر‌قابل جبران در مفاصل شده است.

چکیده سیستم بینایی ماشین،‏ از جمله سیستم‏های جدید در زمینه تشخیص کیفیت محصولات کشاورزی است. کیفیت محصولات کشاورزی،‏ عاملی تعیین‌کننده در بازارپسندی محصول است. در این پژوهش،‏ دستگاهی به منظور توسعه و ارزیابی جداکننده توت‌فرنگی با استفاده از تکنولوژی بینایی‏ ماشین ساخته شد. توت‌فرنگی،‏ به عنوان منبع غنی از آنتوسیانین در طبیعت است. آنتوسیانین‌ها به دلیل آثار مفید در سلامتی،‏ به خصوص به دلیل داشتن فعالیت آنتی‏اکسیدانی،‏ ضدسرطانی و ضدالتهابی،‏ بسیار مورد توجه هستند. در این پژوهش،‏ به امکان استفاده از الگوریتم پردازش تصویر برای تعیین بی‌درنگ رسیدگی میوه توت ‏فرنگی بر اساس ویژگی داخلی (میزان آنتوسیانین) پرداخته شد. بر این اساس 12 تک کانال رنگی توسعه و 228 ویژگی رنگی و بافتی استخراج و برای تعیین مؤثرترین ویژگی‌های استخراج شده،‏ آنالیز همبستگی میان پارامترهای مخرب (وزن،‏ آنتوسیانین،‏ قند،‏ کلروفیل و کارتنوئید) و غیرمخرب در سطح احتمال 5% انجام شد. نتایج بررسی‏ها نشان داد که فضای رنگی R/(R+G+B)‎ به عنوان فضای مطلوب و همچنین میانگین و کشیدگی این فضای رنگی به ترتیب با ضریب همبستگی 93‎/0 و 91‎/0 با آنتوسیانین به عنوان بهترین ویژگی‌ها انتخاب شدند. به علاوه میزان رسیدگی توت‏فرنگی در طی مراحل مختلف رشد با استفاده از سیستم بینایی ‏ماشین با دقت 90% تشخیص داده شد.