پژوهش‌های مکانیک ماشینهای کشاورزی

چکیده در این مقاله پس از طراحی و ساخت یک دستگاه خشک‌کن خورشیدی فعال غیرمستقیم، تأثیر دبی جرمی هوا در شرایط فعال و غیرفعال خشک‌کن بر عملکرد دستگاه از نظر میزان جذب انرژی و ایجاد گرما در خشک‌کن بررسی شد. ابتدا، بر اساس قوانین بقای جرم و انرژی ابعاد خشک‌کن، طراحی و سپس در دانشکده کشاورزی دانشگاه شهرکرد ساخته شد، و بر اساس قانون اول و دوم ترمودینامیک به تحلیل انرژی و اکسرژی و مؤلفه‌های مؤثر بر آن‌ها پرداخته شد. آزمایش‌ها بر روی نعناع در روزهای ?، ? و ? تیرماه ???? در دو حالت فعال (فن مکنده روشن) و غیرفعال (فن خاموش) انجام شد. آزمایش‌ها از ساعت ? صبح شروع و تا ? بعدازظهر ادامه داشت و اثر سه سطح سرعت هوا (?/?، ? و ? متر بر ثانیه) بر روی خشک‌کن ساخته‌شده مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاکی از این بود که مصرف انرژی در هر دو حالت خشک‌کن (فعال و غیرفعال) مستقل از دبی جریان بوده و بیشتر تحت تأثیر محتوای رطوبتی محصول می‌باشد؛ درحالی‌که بیشترین بهره‌وری اکسرژی در جریان همرفت طبیعی مشاهده شد.

چکیده

چکیده در این پژوهش، یک سامانة صوتی برای برآورد آنلاین شاخص‌های عملکردی دقیق‌کاری پیشنهاد شده است. روش بر اساس استفاده از افزایش دامنه سیگنال صوتی در برخورد هر بذر با صفحه برخورد طرح‌ریزی شده است. سیگنال صوتی در هر برخورد با عبور از آستانه صوتی تعریف‌شده، به‌عنوان یک رویداد ثبت‌شده و وارد الگوریتم برآورد شاخص‌های عملکردی دقیق‌کاری سامانة صوتی می‏شود. برای ارزیابی سامانه، سکوی تغذیه مخصوصی طراحی شد که امکان اعمال فاصله‌‌های مختلف بذور را در سامانة پیشنهادی فراهم می‌کرد. در طول آزمایش، بذرها می‌توانستند با شاخص‌های دقیق‌کاری از قبل تعیین‌شده‏ روی تسمه سکوی تغذیه قرار گیرند. با حرکت تسمه در سکوی تغذیه، بذرهای سقوط‌کرده از انتهای تسمه به‌ترتیب به صفحه‌ای فولادی برخورد کردند و صدای ایجادشده از برخورد، توسط میکروفن ثبت ‌شد. صدای بذر مورد پردازش و فاصله آن نسبت به بذر قبلی با توجه به سرعت شبیه‌سازی‌شده تسمه محاسبه ‌شد. فواصل به دست آمده بر مبنای فاصله تئوری مطابق استاندارد در سه بازه به‌صورت ماتریس، دسته‌بندی و شاخص‏های کپه‌کاری، نکاشت، دقت در فواصل و کیفیت تغذیه با توجه به روابط به‌صورت همزمان محاسبه ‏شدند. با توجه به برآورد مناسب شاخص‌های از پیش تعیین شده در سکوی تغذیه توسط سامانة صوتی و همچنین ضریب تبیین حدوداً ?? درصدی بین داده‌های فاصله‌ای سکوی تغذیه و تخمین زده شده برای فواصل اعمالی، توانایی سامانه در برآورد شاخص‌های دقیق‏کاری بالا ارزیابی شد.

چکیده ارتعاشات ناشی از ناهمواری‌های جاده در حین حمل و نقل اثر زیادی بر مقدار میزان صدمات مکانیکی محصولات زراعی و باغی دارد. زیتون (Olea europaea L.) یکی از محصولات حساس به کوفتگی، می‌باشد. در این مطالعه تاثیر فرکانس و شتاب ارتعاش در حین حمل و نقل شبیه سازی شده با میز ارتعاشی بر صدمات مکانیکی دو رقم زیتون مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش‌ها به صورت فاکتوریل، در قالب طرح کاملا تصادفی و با سه تکرار انجام شد. فاکتورهای آزمایش شامل، شتاب ارتعاش (?/?، ?/? و g ?/?)، فرکانس ارتعاش (?، ?/? و ?? هرتز) و رقم زیتون (کنسروالیا و روغنی) بودند. تاثیر شتاب و فرکانس ارتعاش بر درصد کوفتگی در سطح احتمال ? درصد معنی دار بود و با افزایش شتاب و فرکانس ارتعاش مقدار کوفتگی ابتدا افزایش و سپس کاهش یافت. اثر رقم بر میزان کوفتگی معنی دار نبود. فرکانس ?/? هرتز باعث بیشترین آسیب کوفتگی در دو رقم شد بنابراین در حمل ونقل زیتون باید کنترل شود. بیشترین مقدار کوفتگی و آسیب در زیتون روغنی در فرکانس ?/? هرتز و شتاب g ?/? و در رقم کنسروالیا در فرکانس ?/? هرتز و شتاب g ?/? حاصل شد.

چکیده نیشکر یکی از محصولات مهم در حوزه کشاورزی است.بخش جامد نیشکر که شامل فیبر (باگاس) حاصله از تفاله‏های صنعت نیشکر می‏باشد از بزرگترین منابع سلولز به شمار می‏آید. یک شاخص قابل اندازه‏گیری دیگر در نیشکر، بریکس می‏باشد که به عنوان معیاری برای اندازه‌گیری شکر و همچنین رسیدگی آن است. با توجه به اهمیت میزان فیبر، شاخص بریکس و محتوای رطوبتی ساقه نیشکر در این مقاله سعی شده است روشی غیر مخرب برای تخمین این پارامترها ارائه گردد؛ به این منظور ارتعاش مکانیکی ساقه‌های نیشکر به صورت تیر یکسرگیردار مورد ارزیابیقرار گرفت. نمونه‌ها بعد از قرارگیری در محل مناسب با اعمال ضربه‌ای تحریک و فرکانس طبیعی، فرکانس میرایی و ضریب میرایی محاسبه و به عنوان ورودی برای آموزش شبکه عصبی و مصنوعیبه منظور پیشگویی بریکس، درصد فیبر و محتوی رطوبتی (به عنوان خروجی‌ها) مورد استفاده قرار گرفت. میزان ضریب همبستگی برای فیبر، بریکس و رطوبت به ترتیب ??/?R² = ،??/?R² = و??/?R² = بدست آمد.همچنین از ماشین بردار پشتیبان به منظور طبقه‌بندیداده‌های ارتعاشی نیشکر استفاده گردید؛ نتایج نشان داد که طبقه‏بند ماشین بردار پشتیبان پارامترهای فیبرو بریکس را به ترتیب با دقت ??/?? و ??/?? درصد طبقه‏بندی نمود.

چکیده در این تحقیق یک دستگاه تراکتور مسی فرگوسن ??? به سامانه سوخت رسانی گاز مایع نفتی (LPG) و گازوئیل جهت بررسی پارامترهای عملکردی تجهیز گردید. بعد از تجهیز تراکتور به سامانه سوخت ترکیبی، آزمایش بر روی جاده آسفالت و عملیات خاک‌ورزی بایک دیسک کششی سنگین در خاک شخم خورده با عمق ?? سانتی متر اجرا شد. آزمایش‏ها در قالب طرح فاکتوریل با پایه بلوک‏های کاملا تصادفی و تیمارها در ? سطح ترکیب سوخت (D??، D??، D??، D?? و D???) و دو سرعت پیشروی سطح ? و ?? کیلومتر بر ساعت در مزرعه و ?/? و ? کیلومتر بر ساعت بر روی جاده آسفالت در دور موتور rpm ???? انجام شد. نتایج نشان داد بیشترین و کمترین میزان سوخت گازوئیل مصرفی در ترکیب‌های سوخت D??? و D?? بیشترین و کمترین مقدار گاز مصرفی در ترکیب‌های D?? و D?? به دست آمد. با افزایش نسبت ترکیب سوخت گاز مایع نفتی و گازوئیل، مصرف ویژه سوخت به میزان ?/? تا ?/? لیتر بر کیلووات ساعت کاهش و بازده انرژی کل به میزان ? تا ? درصد افزایش یافت. در دو محیط مزرعه و آسفالت بهترین ترکیب سوخت، ترکیب D?? به دست آمد که کمترین مصرف مصرف ویژه سوخت ??/? لیتر بر کیلووات ساعت و توان مالبندی ??/?? کیلووات را داشت. در این ترکیب بازده انرژی کل تراکتور ?? درصد به دست آمد.

چکیده امروزه با پیشرفت علوم مختلف و ورود نرم افزارها و سیستم‌های تصمیم‌یاب، تصمیم‌گیری در کشاورزی مکانیزه از حالت سعی و خطا خارج شده و به سمت پیش‌بینی آینده‌نگر و هدفمند درآمده است. لذا در کار تحقیقاتی حاضر، از روش تحلیل سلسله مراتبی به کمک نرم‌افزار EXPERT CHOICE?? برای انتخاب مناسب‌ترین نوع گودال‌کن جهت کاربری در باغات استفاده شده است. در این تحقیق سه نوع مختلف گودال کن رایج شامل گودال‌کن دستی موتوری (تک نفره یا دو نفره)، گودال‌کن هیدرولیکی و گودال‌کن پشت تراکتوری مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفته است. معیارهای انتخاب شامل قیمت دستگاه، مانورپذیری در فضای محدود، ارگونومی، سهولت کاربرد و پیشرفت کار بود. این معیارها و نحوه اولویت‌بندی و وزن‌دهی آن‌ها با استفاده از مطالعات کتاب‌خانه‌ای و مذاکره با کارشناسان کشاورزی، صاحب‌نظران دانشگاهی، تولید‌کنندگان و فروشندگان، در قالب پرسش‌نامه صورت گرفت. نتایج نشان داد که وزن معیارهای قیمت دستگاه، مانورپذیری در فضای محدود، ارگونومی، پیشرفت کار و سهولت کاربرد به ترتیب برابر با ?.???، ?.???، ?.???، ?.??? و ?.??? می‌باشند و گودال‌کن دستی با وزن نهایی ?.??? از نظر تمام معیارهای مورد بررسی به عنوان مناسب‌ترین گودال‌کن، انتخاب و معرفی شد. نرخ ناسازگاری برابر ?.?? بود که مقدار قابل قبولی بوده و نیازی به تجدید نظر در قضاوت‌ها نبود.

چکیده در این تحقیق، نیروی کششی موردنیاز شاخه زیرشکن به همراه مصرف سوخت، لغزش، قدرت مالبندی، بازده کششی و بازده کل انرژی تراکتورهای مسی فرگوسن ??? و جاندیر???? در سرعت‌های ?/?، ?/?، ?/? و ?/? کیلومتر بر ساعت و اعماق?? و?? سانتی‌متری باهم مقایسه گردید. نوع تراکتور، سرعت و عمق همچنین اثرات متقابل آنها تأثیر معنی‌داری بر تمامی پارامترها به استثناء نیروی کششی و قدرت مالبندی داشت. در مجموع، تراکتور جاندیر عملکرد بهتری داشت بدین صورت که با افزایش سرعت پیشروی از ?/? به ?/? کیلومتر بر ساعت، نیروی کششی، مصرف سوخت، لغزش، قدرت مالبندی و بازده کل انرژی به ترتیب در اعماق ?? و?? سانتی‌متری به میزان ?، ?، ??، ?/??? و ?? درصد افزایش یافته اما بازده کششی به میزان ?/?? درصد کاهش یافت. به علاوه، افزایش?? سانتی‌متری عمق زیرشکنی موجب افزایش نیروی کششی، مصرف سوخت، لغزش و قدرت مالبندی به میزان ?/??، ?/??، ?/?? و ?/?? شد اما بازده کششی و بازده کل انرژی به میزان ?/? و ?? درصد کاهش یافتند. نتایج بهینه‌سازی پارامترهای تحت بررسی توسط روش‌ سطح پاسخ (RSM) نشان داد که به‌طور میانگین، عمق ?/?? سانتی‌متر و سرعت ?/? کیلومتر بر ساعت، بهینه‌ترین نتایج را در خصوص عملکرد مجموعه تراکتور- زیرشکن حاصل می‌نمایند.