traction efficiency
در نشریات گروه مکانیزاسیون کشاورزی-
در این تحقیق مدل سازی عملکرد کششی تراکتور شامل پارامترهای توان مالبندی، مقاومت غلتشی و بازده کششی با استفاده از شبکه عصبی کانولوشنی در دو نوع خاک لومی رسی شنی و رسی انجام گردید. آزمایش ها در داخل هر بافت خاک در قالب آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح بلوک کامل تصادفی (RCBD) و با سه تکرار انجام شدند. در داخل هر بافت خاک سطوح مختلف رطوبت از 8 تا 17 درصد برای خاک های خشک و 18 تا 40 درصد برای خاک های مرطوب، سرعت پیشروی تراکتور در چهار سطح 2/1، 6/1، 8/1 و 2/2 کیلومتر بر ساعت، عمق کار در دو سطح 30 و 50 سانتی متر، تعداد عبور تراکتور در دو سطح 2 و 6 بار عبور، فشار باد لاستیک تراکتور در دو سطح 20 و 25 پوند بر اینچ مربع انتخاب، و در داخل هر کرت آزمایشی مشخصه های شاخص مخروطی، بار دینامیکی، نیروی مقاوم کششی و درصد محتوی رطوبتی اندازه گیری شدند. شبکه های طراحی شده در این تحقیق از نوع شبکه های کانولوشنی بودند. از الگوریتم هایSgdm ، Adam و Rmsprop به منظور آموزش شبکه استفاده گردید. نتایج این تحقیق نشان داد که شبکه عصبی توسعه داده شده با الگوریتم Sgdm در مقایسه با سایر الگوریتم ها عملکرد بهتری دارد. بنابراین از این الگوریتم به منظور مدل سازی استفاده شد. از معیارهای آماری R2، MSE به منظور ارزیابی عملکرد شبکه استفاده گردید. بهترین عملکرد شبکه کانولوشنی طراحی شده برای پارامترهای توان مالبندی، مقاومت غلتشی و بازده کششی به ترتیب دارای ضریب تبیین 9953/0، 9903/0 و 9888/0 و میانگین مربعات خطا به ترتیب برابر با 0016/0، 0039/0 و 003/0 بودند. همچنین مقدار حداقل و حداکثر برای توان مالبندی به ترتیب برابر با 68/5 و 48/12 کیلووات، برای مقاومت غلتشی چرخ های تراکتور به ترتیب برابر 51/2 و 33/4 کیلونیوتن و برای بازده کششی به ترتیب برابر با 42/73 و 05/80 درصد بدست آمد.کلید واژگان: بازده کششی، مقاومت غلتشی، توان مالبندی، یادگیری عمیق، شبکه های کانولوشنیIn this research, field experiments were carried out in two types of soil (sandy clay loam and clay) to model the traction performance of the tractor considering drawbar power, rolling resistance, and traction efficiency, using deep learning and convolutional neural network while having some parameters such as soil type and conditions, tool parameters, and operation parameters. The tests were conducted within each soil texture in the form of factorial tests based on the randomized complete block design (RCBD) in triplicates. The tests were done in various moisture levels (8-17% for dry soils and 18-40% for moist soils), tractor forward speed (1.2, 1.6, 1.8, and 2.2 km h-1), working depth (30 and 50 cm), the number of pass (2 and 6 times), and tire inflation pressure (20 and 25 psi). The cone index, dynamic load, draft force, and moisture content were measured in each tests. The networks designed to model the drawbar power, rolling resistance, and traction efficiency were of convolutional neural network type. Various algorithms such as Sgdm, Adam, and Rmsprop were utilized to train the network. The results showed that the neural network developed by Sgdm algorithm outperformed the others. Therefore, this algorithm was utilized for the modeling process. Statistical criteria such as R2 and MSE were also employed to evaluate the performance of the network. For the drawbar power, the 8-499-499-1 architecture showed the best performance with R2=0.9953 and MSE=0.0016. Concerning the rolling resistance, the best performance was observed in 8-301-305-1 architecture with R2=0.9903 and MSE=0.0039. The best performance for the traction efficiency was obtained by 8-371-371-1 architecture with R2=0.9888 and MSE=0.003. The results showed that these networks can be used to model parameters by removing convolution layers and reducing dimensions.Keywords: Traction Efficiency, Rolling Resistance, Drawbar Power, Deep Learning, Convolutional Neural Network
-
در این تحقیق، از سیستم استنتاج عصبی فازی (ANFIS) به منظور پیش-بینی پارامترهای مرتبط با کشش تراکتور شامل توان مالبندی، میزان لغزش چرخهای محرک، بازده کششی و بازده کل انرژی در مجموعه تراکتور- ادوات تحت تاثیر متغیرهای مستقل شامل نوع شاخه (زیرشکن و پاراپلو)، عمق (30، 40 و50 سانتیمتر) و سرعت پیشروی (8/1، 3/2، 9/2 و 5/3 کیلومتر بر ساعت) حین عملیات زیرشکنی استفاده شد. از دادههای مزرعهای برای ایجاد مدلهای رگرسیونی و ANFIS بهمنظور پیشبینی پارامترهای تحت بررسی استفاده و نتایج دو سری مدل با یکدیگر مقایسه شد. نتایج مزرعهای نشان داد که همه متغیرهای مستقل به غیر از بازده کششی، اثر معنیداری بر پارامترهای تحت بررسی داشتند. افزایش عمق و سرعت پیشروی به افزایش لغزش چرخهای محرک، توان مالبندی، بازده کل انرژی و کاهش بازده کششی تراکتور انجامید. به علاوه با در نظر گرفتن پارامترهای تحت بررسی، پاراپلو نسبت به زیرشکن عملکرد بهتری داشت. نتایج بخش ANFIS نشان داد که بهترتیب در مورد لغزش، توان مالبندی، بازده کششی و بازده کل انرژی، توابع عضویت Trimf، dsigmf، Primf و Gaussmf با میانگین مربعات خطای 0159/0، 0231/0، 0212/0 و 0224/0 و ضرایب تعیین 9996/0، 9999/0، 9985/0 و 9997/0، بهترین مدلها برای پیشبینی هستند. مدلهای ANFIS نسبت به مدلهای رگرسیونی دقت بالاتری دارند و با استفاده از سطوح شکلهای خروجی در ANFIS میتوان خروجی مدل را برای یک ورودی خاص محاسبه کرد.
کلید واژگان: ANFIS، بازده کششی، بازده کل، انرژی پاراپلو، زیرشکن، لغزشIn this research, the adaptive neuro-fuzzy inference system was used for predicting the parameters related to traction of tractor included of drawbar power (DP), drive wheels slippage (S), traction efficiency (TE) and overall energy efficiency (OEE) in tractor- implement combination under the effect of independent variables included of tine type (subsoiler and paraplow), depth (30, 40 and 50 cm) and forward speed (1.8, 2.3, 2.9 and 3.5 km/h) during subsoiling operation. The field data were used to create the regression and ANFIS models for predicting the studied parameters and the results of them were compared together. The field results showed that all independent variables were effective on the studied parameters except TE. The increment of forward speed and depth resulted in increase of S, DP, OEE and decrease of TE. Moreover, with considering the studied parameters, the paraplow tine was more commodious than subsoiler tine. The results of ANFIS part showed that about S, DP, TE and OEE, the membership functions of Trimf, dsigmf, Primf and Gaussmf with the mean square error of 0.0159, 0.0231, 0.0212 and 0.0224 also correlation coefficient of 0.9996, 0.9999, 0.9985 and 0.9997 caused the best models to predict, respectively. ANFIS models had higher accuracy than regression models and it could be calculated the model outlet for a special inlet using ANFIS outlet surfaces.
Keywords: ANFIS, Traction efficiency, Overall Energy Efficiency, Paraplow, Subsoiler, Slippage -
در این تحقیق، نیروی کششی موردنیاز شاخه زیرشکن به همراه مصرف سوخت، لغزش، قدرت مالبندی، بازده کششی و بازده کل انرژی تراکتورهای مسی فرگوسن 399 و جاندیر3140 در سرعت های 8/1، 3/2، 9/2 و 5/3 کیلومتر بر ساعت و اعماق40 و50 سانتی متری باهم مقایسه گردید. نوع تراکتور، سرعت و عمق همچنین اثرات متقابل آنها تاثیر معنی داری 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 8/1 به 5/3 کیلومتر بر ساعت، نیروی کششی، مصرف سوخت، لغزش، قدرت مالبندی و بازده کل انرژی به ترتیب در اعماق 40 و50 سانتی متری به میزان 7، 4، 23، 3/108 و 89 درصد افزایش یافته اما بازده کششی به میزان 8/13 درصد کاهش یافت. به علاوه، افزایش10 سانتی متری عمق زیرشکنی موجب افزایش نیروی کششی، مصرف سوخت، لغزش و قدرت مالبندی به میزان 3/21، 6/31، 6/20 و 4/21 شد اما بازده کششی و بازده کل انرژی به میزان 7/9 و 25 درصد کاهش یافتند. نتایج بهینه سازی پارامترهای تحت بررسی توسط روش سطح پاسخ (RSM) نشان داد که به طور میانگین، عمق 9/42 سانتی متر و سرعت 4/2 کیلومتر بر ساعت، بهینه ترین نتایج را در خصوص عملکرد مجموعه تراکتور- زیرشکن حاصل می نمایند.کلید واژگان: زیرشکن، روش سطح پاسخ، مصرف سوخت، بازده کششی، بازده کل انرژیIn this research, draft requirement of subsoiler tine plus fuel consumption, slippage, drawbar power, traction efficiency and overall energy efficiency of MF399 and JD3140 tractors at four speeds of 1.8, 2.3, 2.9 and 3.5 km/h and two depths of 40 and 50 cm were compared. Tractor type, speed and depth plus interaction effects had a significant effect on all parameters other than draft and drawbar power. Generally, JD3140 showed a better performance as the increase in speed from 1.8 to 3.5 km/h caused the increase of draft, fuel consumption, slippage, drawbar power and overall energy efficiency in two depths of 40 and 50 cm of 7, 4, 23, 108.3 and 89%, respectively but caused the decrease of traction efficiency of 13.8%. Furthermore, 10 cm increase in depth caused the increase in draft, fuel consumption, slippage and drawbar power of 21.3, 31.6, 20.6 and 21.4%, respectively but caused the decrease in traction efficiency and overall energy efficiency of 9.7 and 25%, respectively. The results of optimization of studied parameters using response surface methodology (RSM) show that depth of 42.9 cm and speed of 2.4 km/h resulted in the optimized condition about the performance of the tractor-subsoiler set.Keywords: traction efficiency, subsoiler, fuel consumption, response surface methodology, overall energy efficiency
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.