فهرست مطالب

مجله پژوهش های مکانیک ماشین های کشاورزی
سال هشتم شماره 2 (پاییز و زمستان 1398)

  • تاریخ انتشار: 1398/11/23
  • تعداد عناوین: 12
|
  • ایمان سلیمانی، حسن ذکی دیزجی*، محمدجواد شیخ داودی صفحات 1-10

    در این پژوهش، امکان کاشت دقیق قلمه نیشکر مورد آزمون و ارزیابی قرار گرفت. بدین منظور دستگاهی به نام "شبیه ساز کاشت قلمه نیشکر" ساخته شد و دو نوع موزع به وسیله این دستگاه مورد آزمون قرار گرفت. آزمون کارگاهی با سه تیمار مختلف شامل سرعت پیشروی در سه سطح 1، 2 و 3 کیلومتر بر ساعت، مکانیسم انتقال قلمه شامل دو سطح تسمه نقاله و سطح شیب دار و نوع موزع شامل موزع استوانه ای دندانه دار و موزع چرخ ستاره ای انجام شد. این پژوهش در قالب طرح فاکتوریل بر پایه بلوک های کاملا تصادفی در سه تکرار اجرا گردید. دو نوع موزع تحت تیمارهای مختلف با چهار شاخص شامل نکاشت، بیش کاشت، کیفیت تغذیه و دقت کاشت ارزیابی شدند. از لحاظ عددی شاخص بیش کاشت در موزع استوانه دندانه دار و شاخص نکاشت در موزع چرخ ستاره ای بیشتر بود. دو موزع در شاخص کیفیت تغذیه اختلاف معناداری با یکدیگر نداشتند. در تیمار سرعت مشخص شد که سرعت بالاتر، تقریبا در تمامی آزمایش ها تاثیر نامطلوب بر کیفیت توزیع قلمه که مجموعی از شاخص های مورد آزمون است، می گذارد. نتایج بررسی مکانیسم های انتقال قلمه نشان داد که تسمه نقاله که قلمه ها را به شکل فعال به موزع تغذیه می نماید، افزایش معنادار کیفیت کاشت قلمه مشاهده می شود. با استفاده از موزع ستاره ای، انتقال قلمه توسط تسمه نقاله و در سرعت 2 کیلومتر بر ساعت می توان به مطلوب ترین کشت ازنظر دقت کشت و کیفیت تغذیه در بین حالت های مختلف مورد آزمون دست یافت.

    کلیدواژگان: موزع، دقیق کار، نیشکر، کاشت، قلمه کار
  • نادر ساکنیان دهکردی*، امیر عباسی چرمهینی، شاهین بشارتی صفحات 11-24

    ماشین های خاصی که در فرایند شستشوی برخی محصولات کشاورزی غده ای به کار گرفته می شوند، دارای اهمیت ویژه ای می باشند. در طراحی این گونه ماشین ها استفاده بهینه از آب و کاهش انرژی و توجه به جنبه های اقتصادی، فاکتور های مهمی محسوب می شوند. با توجه به این ویژگی ها دستگاهی طراحی و ساخته شد و مورد آزمون قرار گرفت. با انجام آزمایش ها میزان مواد زائد و میزان درصد آسیب دیدگی به طور جداگانه اندازه گیری شدند و به عنوان داده های آزمایش براساس طرح آماری بلوک های کامل تصادفی و در قالب آزمایش فاکتوریل با فاکتورهای نوع محصول در دو سطح، وزن محصول ورودی در سه سطح، سرعت تسمه نقاله در سه سطح و در چهار تکرار مورد تحلیل و بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل نشانگر این بود که وزن محصول ورودی و افزایش سرعت تسمه نقاله بر میزان مواد زائد جدا شده در هر کیلوگرم از محصول اثر معنی داری نداشته ولی بر میزان در صد آسیب دیدگی آن اثر معنی دار دارند. میزان آسیب دیدگی در محصول سیب زمینی بیشتر از محصول هویج بود. سرعت بهینه تسمه نقاله دستگاه 4/2 متر بر ثانیه به ازای 5 کیلوگرم از محصول در دقیقه به دست آمد. میزان آب صرفه جویی شده توسط ماشین بر حسب لیتر بر دقیقه اندازه گیری و مقدار آن 1 لیتر بر دقیقه به دست آمد. براساس نتایج به دست آمده با قرار گرفتن صافی در سیستم چرخش و استفاده دوباره از آب، به میزان 50 درصد در آب مصرفی صرفه جویی شد.

    کلیدواژگان: طراحی و ساخت، ماشین شستشوی محصول، محصولات غده ای، صرفه جویی آب
  • عباس تقی پور، فاطمه خدائی چگنی صفحات 25-31

    استفاده روزافزون از سوخت های فسیلی، افزایش قیمت محصولات نفتی و کاهش ذخایر موجود و همچنین روند رو به رشد آلودگی محیط زیست توسط سوخت های فسیلی محققان را در جهت یافتن منابع جدید انرژی غیرنفتی ترغیب نموده است. عمده ترین مصرف سوخت های فسیلی در موتورهای احتراق داخلی می باشد. بیواتانول یکی از مهم ترین و پرمصرف-ترین سوخت های جایگزین سوخت های فسیلی محسوب می شود. در این میان کشورهای زیادی در راستای رفع بحران آلودگی های زیست محیطی و کاهش منابع سوخت های فسیلی اقدام به تولید این سوخت ها از روش های مختلفی کرده اند. موتورهای دیزل به عنوان یک بخش اساسی در تامین نیروی محرکه خودروهای جاده ای و غیر جاده ای به حساب می آیند. سوخت های بیولوژیک دارای خواص فیزیکی و شیمیایی ذاتی هستند که آن ها را در عمل، پاک تر از سوخت های دیگر می-نماید. در این تحقیق تاثیر تلفیق سوخت دیزل، بیواتانول و ذرات نانو اکسیدسریم بر روی میزان گشتاور، توان و مصرف سوخت ویژه ترمزی موتور بررسی شد.در فاز اول آزمایش ها، به منظور پایداری ترکیب های سوخت دیزل-بیواتانول با ذرات نانواکسیدسریم آزمایش های متعددی انجام شد. نتایج نشان داد که استفاده از حمام آلتراسونیک می تواند مفید باشد. در فاز دوم به منظور بررسی تاثیر ترکیب های مختلف سوخت بر میزان گشتاور، توان و مصرف سوخت ویژه ترمزی موتور آزمایش های مربوطه بر روی موتور دیزل تک سیلندر چهارزمانه انجام شد. داده های موردنظر در سرعت های مختلف (از1800 تا rpm2600) برای مخلوط های مختلف سوخت بیواتانول (0-12)%، دیزل (88-100)% و ذرات نانو بین PPm (15-5)  به دست آمد. نتایج نشان داد که توان حاصل از سوختی که حاوی PPm 5 نانواکسید سریم است بالاترین است. افزودن نانو ذرات به سوخت، انتقال حرارت به سوخت را افزایش داده و با تسریع سوختن، زمان تاخیر در اشتعال را کاهش می دهد. همچنین نانو ذرات، مکانسیم اشتعالی سوخت را بهبود و سبب نفوذ بهتر جت سوخت به داخل هوای فشرده گردید که باعث احتراق کامل تر و افزایش توان موتور گردید.

    کلیدواژگان: اکسید سریم، موتور، بیواتانول، مصرف، سوخت ویژه
  • محمدرضا مستوفی سرکاری*، محمود صفری صفحات 33-40

    در سال زراعی 95-1394، سطح زیر کشت نخود کشور حدود 787 هزار هکتار بوده است که معادل 69/6 درصد از کل سطح زیر کشت محصولات زراعی است. برداشت نخود دیم به دلیل عدم دسترسی به ماشین مناسب برداشت، غالبا به صورت دستی و با صرف وقت و هزینه ی زیاد انجام می شود. لذا ارزیابی فنی و اقتصادی میزان انطباق فناوری کمباین کششی، با شرایط کشت محصول از اهمیت زیادی برخوردار است. در این پژوهش در سال 1397، عملکرد مزرعه ای کمباین کششی (ONER) حبوبات در مزارع مهاباد مورد ارزیابی قرار گرفت. ارزیابی عملکرد مزرعه ای کمباین برای برداشت نخود دیم در رطوبت مشخص و در قالب طرح آزمایشی کرت های نواری (استریپ پلات) با دو عامل سرعت پیشروی کمباین و نوع رقم با پنج تکرار انجام شد. نتایج نشان داد حداقل تلفات کلی کمباینی در سرعت پیشروی 5/3-3 کیلومتر بر ساعت 37/4 درصد است. تلفات کلی و کیفی برداشت محصول به ترتیب 42/10 و 88/4 درصد بود که نشان دهنده بالا بودن تلفات طبیعی در این منطقه است. ظرفیت عملکردی کمباین برای دو رقم سعید و محلی به ترتیب 3/627 و 64/440 کیلوگرم بر ساعت بود. نتایج بررسی اقتصادی نشان داد هزینه های برداشت روش دستی 8/4 برابر هزینه برداشت با کمباین است. همچنین درآمد و هزینه سالیانه استفاده از کمباین در سال 97، به ترتیب 84 و 97/24 میلیون تومان برآورد شدند؛ لذا، نسبت سود به هزینه 36/3 بود، بنابراین، استفاده از این کمباین با فناوری نوین از نظر فنی و اقتصادی قابل توجیه و هزینه خرید کمباین در دو سال زراعی مستهلک می شود.

    کلیدواژگان: برداشت مکانیزه، حبوبات، کمباین کششی برداشت نخود، نخود دیم
  • مطهره واعظی زاده روکرد، محسن شمسی*، کامبیز افروز، محمدعلی رستمی صفحات 41-52

    اندازه گیری خصوصیات دی الکتریک مواد غذایی و کشاورزی برای توسعه فناوری های الکتریکی مانند گرم کن های مایکروویو و بسامد رادیویی، اندازه گیری غیر مخرب رطوبت در صنایع کشاورزی و غذایی بسیار حایز اهمیت است. در این مقاله، یک سیستم خط انتقال کوآکسیال دو دهانه برای اندازه گیری خصوصیات دی الکتریک مواد غذایی و کشاورزی در بسامد رادیویی و مایکروویو ارایه شد. پراب کوآکسیال طراحی گردید و به وسیله استیل ضدزنگ ساخته شد. پراب طراحی شده می تواند خصوصیات دی الکتریک مواد با اندازه های کوچک یا مقادیر کم را در درجه حرارت های مختلف اندازه گیری نماید. خصوصیات دی الکتریک سیب درختی زرد و قرمز به عنوان میوه تازه و گردو و پسته به عنوان خشکبار در محتوی رطوبت اولیه اندازه گیری شد. تمامی آزمایش ها در پنج سطح درجه حرارت از 60-20 درجه سانتی گراد و در چهار بسامد 14، 27، 41 و 915 مگاهرتز اندازه گیری شده اند. برای تهیه مخلوط همگن از میوه های تازه و خشکبار از آسیاب استفاده گردید. محتوی رطوبت اولیه سیب قرمز، سیب زرد، پسته و گردو به ترتیب 85، 82، 6 و 3% (بر اساس وزن تر) است. خصوصیات دی الکتریک نمونه ها به وسیله خط انتقال کوآکسیال دو دهانه و دستگاه وکتور نتورک آنالایزر اندازه گیری شد. نتایج نشان دادند که ثابت دی الکتریک و فاکتور افت دی الکتریک با افزایش بسامد کاهش یافته است. ثابت دی الکتریک و فاکتور افت دی الکتریک با درجه حرارت رابطه مستقیم نشان داد، اما در بسامد مایکروویو 915 مگا هرتز تقریبا ثابت می گردد. نتایج همچنین نشان دادند که مقدار ثابت دی الکتریک و فاکتور افت دی الکتریک سیب درختی به دلیل محتوی رطوبت بالا بیشتر از گردو و پسته با محتوی رطوبت پایین است. عمق نفوذ با افزایش بسامد و افزایش دمای نمونه کاهش یافت.

    کلیدواژگان: ثابت دی الکتریک، فاکتور کاهش دی الکتریک، خط انتقال کوآکسیال، فرکانس رادیویی، مایکروویو
  • امین لطفعلیان دهکردی*، سید احمد نادری، مرتضی تاکی صفحات 53-62

    تولید محصولات گلخانه ای به عنوان قسمتی از نظام تولید، مهم ترین بخش مصرف کننده انرژی در بخش کشاورزی محسوب می شود. تحقیق حاضر به بررسی روند مصرف انرژی و میزان مصرف آن در گلخانه های فلفل دلمه ای شهرستان تیران و کرون،استان اصفهان پرداخته، تا بهترین نوع سازه گلخانه، مناسب شرایط اقلیمی منطقه را تعیین نماید. اطلاعات مورد نیاز از طریق پرسشنامه یه صورت کاملا تصادفی از 39 واحد گلخانه در سه تیمار با 13 تکرار، در سال زراعی97-96 جمع آوری گردید. انرژی ماشین آلات، سوخت، کود شیمیایی، کود دامی، سموم، نیروی کارگری، آب و الکتریسیته به عنوان نهاده و محصول فلفل به عنوان ستانده محاسبه گردید. مقدار کل انرژی ورودی و خروجی به ترتیب برابر با 22689491 مگاژول بر هکتار و 94462 مگاژول بر هکتار بدست آمد. بیشترین و کمترین انرژی مصرفی به ترتیب، گاز طبیعی با میزان 21532169 مگاژول بر هکتار (899/94%) و ماشین آلات با میزان 1828 مگاژول بر هکتار (008/%) می باشد. شاخص های انرژی شامل نسبت انرژی، بهره وری انرژی، انرژی ویژه و افزوده خالص انرژی به ترتیب برابر با 00424/0، 0053/0 کیلوگرم بر مگاژول، 7/201 مگاژول بر کیلوگرم و 22595029- مگاژول بر هکتار محاسبه شد. سهم انرژی های مستقیم، غیر مستقیم، تجدیدپذیر و تجدیدناپذیر به ترتیب برابر با 22584024 (535/99%)، 105467 (465/0%)، 85216 (376/0%) و 22604275 (624/99%) مگاژول بر هکتار محاسبه گردید. طبق نتایج تحلیل پوششی داده ها، مدل بازگشت به مقیاس ثابت و بازگشت به مقیاس متغیر به ترتیب تعداد 12و34 واحد کارا، 27 و 5 واحد ناکارا شدند. میانگین کارایی کل، کارایی فنی خالص و کارایی مقیاس برابر با 88/0، 997/0 و 88/0 محاسبه شد. نتایج تحلیل آماری آزمون لوین (068/0sig =) مشخص نمود، واریانس کارایی انرژی سازه ها با هم برابر هستند. همچنین با توجه به نتایج حاصل از آزمون تحلیل واریانس یکطرفه (734/0sig =)، مشخص شد اختلاف معنی داری بین تیمارها وجود ندارد.

    کلیدواژگان: تحلیل پوششی داده ها، تحلیل واریانس، سازه گلخانه، فلفل، کارایی انرژی
  • محسن حیدری سلطان آبادی* صفحات 63-72

    در تحقیق حاضر عملکرد چهار دستگاه درجه بندی پیاز شامل سرندی، غلتک ثابت واگرا، غلتک متحرک با فاصله انداز صفحه ای و غلتک متحرک با فاصله انداز غلتکی به روش تحلیل سلسله مراتبی در دو حالت قطعی و فازی مورد مقایسه و ارزیابی قرار گرفت. به این منظور 8 معیار اصلی استقرار صحیح پیاز، ظرفیت دستگاه، درصد آسیب به محصول، سهولت جابجایی، قابلیت افزایش دسته ها ، قابلیت تنظیم هر دسته، قیمت اولیه و خدمات پس از فروش به عنوان معیارهای تعیین اولویت دستگاه درجه بندی مناسب در نظر گرفته شد. طبق نتایج حاصل از تلفیق معیارها و گزینه ها ی مختلف در تحلیل سلسله مراتبی قطعی و فازی، به ترتیب دستگاه درجه بند غلتک متحرک با فاصله انداز صفحه ای با اختصاص وزن های 317/0 و 412/0، دستگاه درجه بند غلتک متحرک با فاصله انداز غلتکی با وزن های 315/0 و 291/0، دستگاه درجه بند سرندی با وزن های 218/0 و 189/0 و دستگاه درجه بند غلتک ثابت واگرا با وزن های 150/0 و 106/0 رتبه بندی شدند. بدین ترتیب دستگاه درجه بند غلتک متحرک با فاصله انداز صفحه ای، دستگاه درجه بند غلتک متحرک با فاصله انداز غلتکی، دستگاه درجه بند سرندی و دستگاه درجه بند غلتک ثابت واگرا در اولویت انتخاب قرار گرفتند. این نتایج نشان داد که تحلیل سلسله مراتبی فازی با حذف احتمالات ضعیف در وزن دهی معیارها و گزینه ها قدرت تصمیم گیری را افزایش می دهد.

    کلیدواژگان: پیاز، تحلیل سلسله مراتبی، درجه بندی، دستگاه درجه بند سرندی، دستگاه درجه بند غلتکی
  • فریدون کشاورزپور*، یحیی عجب شیرچی، محمدعلی میسمی صفحات 73-83

    تجزیه و تحلیل شاخص های مهم انرژی در کشت پنبه شامل کلیه مراحل در تولید بذر پنبه دانه از مرحله تهیه بستر بذر تا پس از برداشت (کرک گیری دانه پنبه) است. در ایران پژوهش هایی تا مرحله برداشت در روش خاک ورزی مرسوم انجام شده است و پژوهش از مرحله تهیه بستر بذر تا مرحله پس از برداشت در روش های مختلف خاک ورزی انجام نگرفته است. در این مطالعه مقدار مصرف انرژی از مرحله بستر بذر تا مرحله پس از برداشت (کرک گیری کردن بذر) در روش های مختلف خاک ورزی انجام گردیده است. تیمارهای خاک ورزی که بر اساس کاهش مقدار مصرف انرژی تقسیم بندی شده اند، شامل خاک ورزی مرسوم، کم خاک ورزی، حداقل-خاک ورزی و بی خاک ورزی (کاشت مستقیم) بودند که در قالب طرح بلوک کاملا تصادفی مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج به دست آمده نشان داد که خاک ورزی مرسوم با میانگین عملکرد 4/3636 کیلوگرم در هکتار دارای بیش ترین مقدار و تیمار بی خاک ورزی با میانگین عملکرد 3/1753 کیلوگرم در هکتار دارای کم ترین مقدار تولید وش پنبه گردید. نتایج تحقیقاتی این پژوهش نشان داد که خاک ورزی مرسوم دارای بیش ترین مقدار مصرف انرژی (MJ/ha 44/38942) و تیمار بی خاک ورزی دارای کم ترین مقدار مصرف انرژی (MJ/ha 02/32063) است. بیش ترین انرژی مستقیم در روش خاک ورزی مرسوم با مقدار MJ/ha99/19302 و کم ترین آن در روش بی خاک ورزی با مقدار MJ/ha57/12423 به دست آمد. بیش ترین انرژی مصرفی مستقیم مربوط به نهاده آبیاری و سپس سوخت به ترتیب با مقادیر انرژی مصرفی (MJ/ha 5850 و 4/4704) بود. مقدار کل انرژی صرف شده غیر مستقیم که شامل سموم و کودهای شیمیایی است، معادل MJ/ha 45/19639 محاسبه شد. بیش ترین کارایی و بهره وری انرژی در روش خاک ورزی مرسوم به ترتیب با مقادیر MJ/ MJ99/1 و kg/MJ 09/0 و کم ترین آن در بی خاک ورزی MJ/ MJ 17/1 وkg/MJ 05/0به دست آمد. با توجه به نتایج تحقیقات و بیش تر بودن کارائی و بهره وری انرژی در روش خاک ورزی مرسوم، می توان این روش را به عنوان روش خاک ورزی در این منطقه توصیه نمود.

    کلیدواژگان: انرژی، پنبه، تهیه بذر، خاک ورزی، کارائی انرژی، چرخه حیات
  • محسن علی پور، محمدحسین آق خانی، محمودرضا گلزاریان* صفحات 85-96

    شمارش تعداد اشیا با استفاده از پردازش تصاویر از جنبه‏های مختلفی از علوم پزشکی و زیست‏شناسی تا کشاورزی، مطالعات ژنتیکی و اصلاح نباتات دارای اهمیت زیادی است. اگرچه تحقیقات زیادی به منظور تشخیص اشیا در پردازش تصاویر انجام شده است اما اغلب شمارش اشیا ساده‏تر و سریعتر از تشخیص است، به این دلیل در برخی موارد یک شی می‏تواند شمرده شود بدون اینکه تشخیص داده شود. در این تحقیق یک الگوریتم جدید برای شمارش اشیا دانه‏ای بدون تشخیص و شناسایی ارایه شده‏است. این روش می‏تواند علی‏رغم وجود نویز در تصویر دیجیتال به درستی کار کند. روش ارایه شده بر مبنای الگوریتم تبدیل فاصله است و همچنین خطا در نتایج تاحد زیادی مستقل از اندازه اشیا هستند و به شکل آنها بستگی دارند. نکته دیگر در این روش استفاده از تشخیص لبه است؛ برای این منظور یک لبه کامل نیاز نیست بلکه در این روش حتی یک نقطه از لبه در برخی موارد میتواند برای شمارش صحیح اشیا موثر باشد. هر چه لبه‏ها واضح‏تر باشند کارکرد روش ارایه‏شده بهتر است. این ترکیب تشخیص لبه و استفاده از شکل و اندازه اشیا یک ترکیب خوب برای شمارش درست و موثر اشیا است. نتایج در تمام موارد چه در تصاویر با شرایط ایده‏آل و چه در شرایط غیرایده‏آل برتری روش ارایه شده را نشان داد. در شرایط مختلف بسته به نوع شی و شرایط تصویر برداری برخی از روش‏ها قابل انجام بودند و برخی امکان انجام نداشتند اما نتایج نشان داد که در تمام شرایط مورد بررسی در این پژوهش روش ارایه شده در این مقاله امکان انجام داشت.

    کلیدواژگان: دانه شمار، شناسایی اشیا، بخش‏بندی تصویر، پردازش تصویر، اشیا دانه‏ای، روش تبدیل فاصله
  • سعید آقاعزیزی، یوسف عباسپور گیلانده، محمدحسین کیانمهر، منصور راسخ* صفحات 97-106

    طراحی بهینه برای فرآیندهای سورتینگ، درجه بندی و سایر عملیات پس از برداشت محصولات کشاورزی نیازمند داشتن اطلاعات مناسب در مورد خواص فیزیکی آنهاست. همچنین دستیابی به محصولی با کمیت و کیفیت بالا نیازمند مبارزه با علف های هرز و جداسازی ناخالصی های موجود در محصول است. از این رو در پژوهش حاضر برخی از خواص فیزیکی گندم و جو اندازه گیری شد. همچنین از یک جداکننده وزنی برای جدا کردن جو موجود در توده گندم استفاده شد. دستگاه مذکور دارای پنج پارامتر قابل تنظیم سرعت هوا، دامنه نوسان، فرکانس نوسان، شیب طولی و شیب عرضی میز بود که تاثیر این پارامترها در قالب دو آزمایش فاکتوریل در طرح پایه کاملا تصادفی برای دستیابی به حداکثر جداسازی جو از توده گندم مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد در شرایط سرعت هوای m/s 75/6، دامنه نوسان mm 5، شیب طولی °5/2، شیب عرضی °75/0 و فرکانس نوسان cycl/min 395 حداکثر جداسازی جو از گندم به میزان 6/20 درصد حاصل شد. در اغلب موارد با افزایش شیب عرضی میز از °75/0 تا °25/2 و شیب طولی میز از °5/2 تا °5/4 و همچنین با افزایش فرکانس تا 435 سیکل بر دقیقه مقدار جداسازی جو از توده گندم کاهش پیدا می کند. همچنین کمترین مقدار جداسازی جو از گندم در شرایط فرکانس نوسان cycl/min 455، شیب طولی °5/4، شیب عرضی °5/1، دامنه نوسان mm 5 و سرعت هوای m/s 6 برابر با 417/9 درصد بدست آمد.

    کلیدواژگان: گندم، جو، جداکننده میز وزنی، خواص فیزیکی
  • مرضیه حسنی، محمود رضا تدین*، پیام دانا صفحات 107-120

    کاملینا (Camelina sativa L) از خانواده براسیکاسه، گیاه دانه روغنی جدید، دارای ویژگی های زراعی مطلوب، سازگار به شرایط آب و هوایی معتدل و به عنوان ماده اولیه تولید بیودیزل می باشد. به منظور بررسی اثر کود زیستی و کود شیمیایی بر عملکرد و برخی ویژگی های بیودیزل تولیدی از کاملینا، پژوهشی مزرعه ای در سه تکرار در سال زراعی 1395 در مزرعه ای واقع در کازرون و به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی اجرا شد. تیمارها شامل کود زیستی بارور2 حاوی باکتری افزایش دهنده حلالیت فسفات (باکتریPseudomonas putida Strain 13P وStrain 5P agglomerans Pantoea) به عنوان عامل اول در 2 سطح (مصرف و عدم مصرف) و کود شیمیایی به عنوان عامل دوم شامل تیمارهای شاهد، کودهای نیتروژن، فسفر، گوگرد به تنهایی و دو مقدار در حد توصیه شده (به ترتیب 200، 50 و 100 کیلوگرم در هکتار) و 30 درصد کمتر از حد توصیه شده بودند. با ایجاد شرایط تغذیه ای برای گیاه کاملینا، عملکرد دانه، درصد روغن، عملکرد روغن و پروتئین دانه و همچنین صفات بیودیزل شامل: چگالی، عدد یدی و عدد صابونی و درصد گوگرد مطالعه شدند. نتایج نشان داد که عملکرد دانه و عملکرد روغن در تیمار نیتروژن+فسفر+گوگرد با مصرف کودزیستی بیش از سایر تیمارها بوده است. تیمارکودهای شیمیایی گوگرددار در حد مطلوب بدون مصرف کود زیستی و تیمار نیتروژن+فسفر+گوگرد بدون مصرف کود زیستی به ترتیب بیشترین افزایش درصد روغن و پروتئین دانه را داشته اند. بیشترین چگالی، عدد یدی و عدد صابونی و گوگرد (به ترتیب 9248/0 کیلوگرم بر مترمکعب، 94/26 میلی گرم ید بر 100 گرم روغن و 1/227 میلی گرم هیدروکسید سدیم بر گرم روغن و 027/0 درصد وزنی) در بیودیزل تولیدی تحت تیمارهای نیتروژن و فسفر و نیز تیمار کودزیستی و گوگرد در حد مطلوب و تیمار نیتروژن+گوگرد و فسفر در حد مطلوب بدون مصرف کود زیستی، به دست آمد در مجموع نتایج پژوهش نشان داد که کاربرد کودهای زیستی به همراه کودهای شیمیایی باعث بهبود ویژگی های روغن و بیودیزل تولیدی از دانه کاملینا می شود.

    کلیدواژگان: کاملینا، درصد روغن، پروتئین دانه، عدد یدی، عدد صابونی، گوگرد
  • عبدالله ایمان مهر*، ناصر گنجی صفحات 121-129

    تعیین خواص مکانیکی به منظور طراحی و ساخت ادوات و ماشینهای مورد نیاز برای مراحل مختلف پس از برداشت، فرآوری و بسته بندی محصولات لازم می باشد. شبکه عصبی به عنوان یکی از مولفه های اصلی هوش محاسباتی از خواص مهمی بوده و تبدیل موجک باعث افزایش دقت مدل می گردد. بدین منظور جهت پیش ‍ بینی خواص مکانیکی مغز بادام ابتدا در این تحقیق در وضعیت قرارگیری افقی بادام، نیروی شکست شبه استاتیکی مغز سه رقم بادام به نام های مامایی، ربیع و شاهرود دوازده در سه سطح رطوبتی (5/5%، 15% و 25% بر پایه تر) و سه سرعت بارگذاری (5، 15 و 25 میلیمتر بر دقیقه) تعیین و بررسی گردید. در بخش شبکه عصبی پارامترهای ورودی شامل سه سطح رطوبت و سه سطح سرعت به عنوان متغیر مستقل وارد مدل گردید. متغیرهای نیروی شکست، انرژی مصرفی و مدول الاستیسیته به عنوان متغیرهای وابسته خروجی مدل در نظر گرفته شد که برای دقت بیش تر ابتدا موجک های مختلف مانند Haar، db4، Sym2 ، Coif4 بر روی این داده ها اعمال گردید. برای ارزیابی دقت مدل از معیار R استفاده شد. نتایج ارزیابی متقابل حاکی از برتری موجک Coif4 بود. در این الگوریتم از یک شبکه پیشخور با الگوریتم لونبرگ مارکوات با تابع تانژانت سیگمویید در لایه پنهان و تابع خطی در لایه خروجی استفاده گردید. نتایج حاصل، دقت بالای شبکه عصبی-موجک را نشان می دهد. برای رقم مامایی شبکه عصبی با آرایش 1-5-2 با 9523/0=R ، آرایش 1-7-2 با 9745/0=R و آرایش 1-4-2 با 8374/0=R بهترین پیش بینی را برای مدول الاستیسیته، نیروی شکست و انرژی مصرفی داشت.

    کلیدواژگان: بادام، خواص مکانیکی، ضریب تعیین، هوش مصنوعی، ماشینهای فرآوری
|
  • Iman Soleimani, Hassan ZakiDizaji*, Mohammad Javad Sheikh Davoodi Pages 1-10

    In this project precision planting method has been tested and evaluated for planting sugarcane billet. For this purpose a single devise known as “billet planting simulator” built and two metering devise were tested. For this research three different treatments that were applied: forward speed in three levels of 1, 2 and 3 Km/h, Billet transferring system in two levels of angled surface and conveyor and metering devices in two levels of toothed shaft and star wheel model. Factorial design based on Randomized complete design with three repetition were used. Four indexes had been measured and calculated which consist of: quality of feed index, precision index, multiple index and miss index. Teethed Shaft showed higher multiple indexes while star wheel showed higher miss index. Two metering devise had no significant differences in quality of feed index. In forward speed has been found that higher speed means less desirable planting. It also cleared that using conveyor with positive billet feed to metering devise, had significant rising in good planting indexes. Best mode can be found with QFI index and precision index. By using star wheel devise and conveyor with 2 Km/h speed the best planting can be reached. In fact it seems that using star wheels, conveyor and low speed is essential properties of a suitable precision billet planting system.

    Keywords: precision metering device, Sugarcane, planting, Sugarcane billet planting machine
  • nader sakenian dehkordi*, amir abbasi chermhini, shahin besharati Pages 11-24

    There is an especial importance in machines used for washing the agricultural tuber products. Optimized use of water, energy and attention to the economical aspects are important factors in design of these machines. Regarding these factors, a device was designed, constructued and tested. Experiments were carried out to measure and analyze the amount of impurities and wastes, and the percentage of damage based on a randomized complete block design with factorial experiment with two products, three levels of input weight; three levels of speed of conveyor belt each with four replications. The results showed that the weight of the input product and the speed of the conveyor belt had no significant effect on the amount of waste materials per kg of product, but had a significant effect on the percentage of damages. The damage for potato was significantly higher than carrot. The optimum speed of the conveyor belt was found at 2.4 m s-1 for 5 kg min-1 feeding. The amount of water saved by the machine was one l min-1. Based on the results, with use of a filter in water circulation system and recycling the water, water saving of 50% was obtained.

    Keywords: design, construction, agricultural products machine washing, tubers products, water saving
  • abbas taghipoor*, fatemeh khodaei chegeni Pages 25-31

    Increasing use of fossil fuels, rising oil prices and reducing existing reserves, as well as increasing environmental pollution by fossil fuels, have encouraged researchers to find new sources of non-oil energy. The main use of fossil fuels is in internal combustion engines. Bioethanol is one of the most important and most used alternative fossil fuels. As a result, many countries have been developing various methods for the elimination of the environmental pollution and the reduction of fossil fuels.Diesel engines are considered as an essential part in providing power to road and off-road vehicles. Biological fuels have intrinsic physical and chemical properties that make them in practice more clean than other fuels. In this study, the effect of blend diesel fuel, bioethanol and nano oxide cerium particles on the torque, power and fuel consumption of the engine was investigated. In the first phase of experiments, several experiments were carried out to stabilize the combustion of diesel-bioethanol with nano-oxide cerium particles. The results showed that ultrasonic bathing can be beneficial. In the second phase, the effect of different blend of fuels on the torque, power and specific fuel consumption of the engine was tested on a four-stroke single-cylinder diesel engine. The data were obtained at different speeds (1800 - 2600 rpm) for various fuels, bioethanol (0-12%), diesel fuel(88-100%) and nano oxide cerium between (5-15) PPm. Results showed power of fuel containing 5 PPm nano particles is the highest. It also has an impact on diesel fuel consumption × speed and diesel fuel × nano Became meaningfulon power and torque at 1% level. The results showed that the addition of nanoparticles to fuel increases heat transfer to fuel and, by accelerating burning, reduces the flame retardation time. Nanoparticles also improve the fuel-injection mechanism, resulting in better penetration of fuel jets into compressed air, resulting in more complete combustion and increased power.

    Keywords: engine, Bioethanol, Cerium oxide, brake specific fuel
  • Mohammad, Reza Mostofi Sarkari*, Mahmood Safari Pages 33-40

    Legumes with more than 700 thousand hectares are the most important crops in the country. Currently, legumes have a mean consumption of 4.8 kg, although their consumption is lower than the average world (6.6 kg) and is 7.8 kg promising a head, but at the same time plays an important role in Feeding people. Harvesting grains and especially rain-fed chickpeas are often harvested manually and with great time and money because of lack of access to a suitable machine. Crop losses because of plant characteristics, farm conditions and nonconformity of machines with product conditions. Therefore, to assess complying the new ONER combine harvester imported from Turkey is important for the harvesting of rain-fed chickpeas. In this research, to perform a new combine harvester for rain-fed chickpea harvest in the fields of farmers in the region is studied and evaluated. Experiments were carried out in strip plot design with five repeats. The horizontal factor is combine speed, and vertical factor is variety. The test will be on the farmland and the minimum length of the plantations is 25-30 meters. The crop features that are measured and considered are: plant height, plant width, number of plants per hectare, 100 seed weight, height of the first pod of soil, and grain moisture content. Cropping density, harvest coefficient. The technical evaluation features are: harvesting rates in machine and hand harvesting; gathering and processing loss, quality losses, distance between threshing cylinder and concave, forward speed and drum speed, and combine capacity. The results show that minimum total combine loss is 4.37% in engine speed of 1500 rpm or 3-3.5 km/s traveling speed. Also, total harvest loss is 10.42%. Minimum quality loss is gained 4.88%. The results of economical features analysis show the cost of hand harvesting is 4.8 times more than combine harvesting. Annual income of combine harvesting is 84 and cost of it, is 249.69 million Rails. Finally the profit/cost ratio is 3.36 so mechanized harvesting using the chickpea combine have economical affect and its purchase price will be depreciated during two crop years.

    Keywords: Combine, chickpea, harvesting, Legumes, Mechanized, Trailed
  • Motahareh Vaezi Zadeh Roukerd, Mohsen Shamsi*, Kambiz Afrooz, Mohammad Ali Rostami Pages 41-52
  • M. Heidarisoltanabadi* Pages 63-72

    Grading of agricultural products, especially fruits and vegetables, improves packaging, transportation and marketing processes, reduces losses, and leads to an added value of the product. It is therefore important that the appropriate technology is adopted for this purpose. In this study, performance of four onion sorting mechanism, namely sieving screen, fixed divergent rollers, expandable rollers with plate spacer and expandable roller with roller spacer were compared by both Analytical Hierarchy Process (AHP) and fuzzy analytical hierarchy process (FAHP). 8 main criteria including proper grouping of onions, machine capacity, mechanical damages, machine portability, member of outlet groups, adjustment of outlet group size range, initial price and after-sales services were considered for determining the priority of onion sorters. The results showed that among the 8 main criteria, the highest and lowest weights were allocated to mechanical damage and initial price, respectively. According to the results of the integration of different criteria and options, Both methods showing the same order determined that the expandable rollers with plate spacer with 0.317 (AHP) and 0.412 (FAHP) have the highest weight following by expandable roller with roller spacer with 0.315 (AHP) and 0.291 (FAHP), sieving screen with 0.218 (AHP) and 0.189 (FAHP) and fixed divergent rollers with 0.150 (AHP) and 0.106 (FAHP) respectively. In this way, expandable rollers with plate spacer, expandable roller with roller spacer, sieving screen and fixed divergent rollers were selected as the priority. These results showed that FAHP eliminating weak probabilities improved the decision-making ability.

    Keywords: Analytical Hierarchy Process, Onion, Roller sorter, Sieving sorter, Sorting
  • fereydoun keshavarzpour* Pages 73-83

    Analysis of important energy indices in cotton cultivation is includes all stages in seed production of cotton seed from the stage of seed bed preparation until after harvest (cotton seed cracking). In Iran, up to harvesting studies have been done in conventional tillage method, and no research has been done from seed preparation till post harvest stage in different tillage methods. In this study was investigated the amount of energy consumed from seed bed stage to post harvest stage (seed cracking) in different tillage methods. Tillage treatments that were divided by reduction in energy consumption included conventional tillage (CT), low tillage(RT), minimum tillage (MT) and no tillage (direct planting) that were evaluated in a completely randomized block design. The results showed that conventional tillage with average yield of 3636.4 kg/ha had the highest yield and tillage treatment with average yield of 1753.3 kg/ha had the least amount of cotton yield. The results of this study showed that conventional tillage had the highest energy consumption (38942.44 MJ/ha) and no tillage treatment had the lowest energy consumption (32063.02 MJ/ha). The highest direct energy consumption were in conventional tillage method (19302.99 MJ/ha) and the no tillage method had the lowest direct energy consumption (12423.57 MJ/ha). The highest direct energy consumption was related to irrigation input and then fuel consumption respectively with 5850 and 4704.4 MJ/ha. The total amount of indirect energy consumed, including pesticides and fertilizers, was calculated to be 19639.45 MJ/ha. The highest Energy Ratio and energy Productivity were obtained in conventional tillage respectively values of 1.99 MJ/MJ and 0.09 kg/MJ and the lowest values were obtained in no tillage respectively with 1.17 MJ/MJ and 0.05 kg/MJ. According to the results of researches and the higher Energy Ratio and energy Productivity in conventional tillage method, this method can be recommended as a tillage method in this area.

    Keywords: Energy, Cotton, Seed Preparation, Tillage, Energy Ratio, Life Cycle
  • Mohsen Alipour, Mohammad Hossein Aghkhani, Mahmood Reza Golzarian* Pages 85-96

    Counting the number of objects using image processing is very important in many aspects from medical science and biology to agronomy, genetic study and plant breeding. Although many studies were implemented for detecting the objects in image processing but the counting objects is easier and faster than recognition, because in some cases, an object can be counted and not be detected. In this study, a new algorithm is presented to count the granular objects without detection and recognition. This method can work correctly in despite of some noise in image. Presented method is based on distance-transform and because of this, the results almost are independent on size and depend on shape of objects and in other hand this method is relatively simple and fast. The other strength of this method is to use from detected edges. Not only perfect edge is not needed but also even one pixel from edge in some cases can be effective for counting correctly. The sharper edges are more helpful in this method. This is a good combination of detecting edge and using shape and size to count correctly. The results showed that in all of conditions, ideal or natural, the proposed method was better than the other investigated methods. Some of investigated methods were implemented only in special condition or special shape of objects but results showed that our method is capable in all of the investigated conditions. Disadvantage of this method is that it does not work on star shape objects unless changes to convex shape with morphological transforms. In spite of the good results, sharp edges and a good binary image of objects guarantee an acceptable counting result. The presented segmented image as graphical output is a valuable instrument for object recognition in machine vision systems. This method is recommended for counting plant seeds, especially convex seeds.

    Keywords: seed counter, shape detection, image segmentation, image processing, granular objects, distance, transform
  • Saeed AgaAzizi, yousef Abbaspour-gilandeh, MohammadHosain kianmehr, Mansour Rasekh* Pages 97-106

    Optimal design for sourcing, grading and other post-harvest operations requires the availability of appropriate information about their physical properties. Also, achieving a high quality product requires the fight against weeds and impurities in the product. Therefore, in this research, some physical properties of wheat and barley were measured. A gravity separator was also used to separate the barley in the wheat mass. This machine has five customizable parameters includes air velocity, frequency of oscillation, amplitude of oscillation, longitudinal slope and latitudinal slope of the table. The effect of these parameters was investigated in the form of two factorial experiments in a completely randomized design to achieve maximum separation of barley from wheat mass. The results of experiments showed that in the conditions of air velocity of 6.75 m / s, the oscillation amplitudes of 5 mm, the longitudinal slope of 2.5 degree, the latitudinal slope 0.75 degree and the frequency of oscillation of 395 cycl / min, the maximum separation of barley from wheat mass to 20.6 % was achieved. In most cases, with increasing latitudinal slope from 0.75 degree to 2.52 degree , the longitudinal slope of the table from 2.5 degree to 4.5 degree and with the increase of the frequency up to 435 cycl / min, the separation of barley from the mass of wheat decreases. Also, the minimum amount of barley separation from wheat mass in condition of oscillation frequency of 455 cycl / min, l o n g i t u d i n a l slope of 4.5 degree, latitud in a l lope of 1.5 degree, oscillation a mplitude of 5 mm and air velocity of 6 m/s was obtained 9.417 %.

    Keywords: Wheat, barley, gravity separator, physical properties
  • marzieh hasani, mahmoud reza tadayon*, payam dana Pages 107-120

    Camelina sativa L. is from the family of Brassicaceae, new oilseed crops, has desirable agronomic characteristics, adapted to temperate climates and as raw material for biodiesel production. In order to evaluate the effect of bio-fertilizer and chemical fertilizer on yield and some characteristics of biodiesel from Camelina sativa L., field experiment with three replications during 2017 in a field located in Kazeroun, a factorial in a randomized complete block design was applied. Treatments biofertilizerBarvar 2 containing phosphate solubilityenhancing bacteria (bacteria Pseudomonas putida Strain 13P and Strain 5P agglomerans Pantoea) as the first factor in 2 levels (consuming and not consuming) and chemical fertilizer as the second factor included control treatments, nitrogen fertilizers, phosphorus, sulfur alone and two values were recommended at the considered levels (200, 50 and 100 kg / ha, respectively) and 30% lower than recommended levels. Camelina sativa L. by creating conditions for plant nutrition, grain yield, oil percentage, oil yield and protein content lso, biodiesel characteristics including density, iodine number and saponification number and percentage of sulfur were studied. The results showed that grain yield and oil yield were higher in fertilizer phosphorus nitrogen than in other treatments. Sulfur chemical treatments had the highest increase in seed oil and protein content without using biofertilizers and nitrogen + phosphorous + sulfur without fertilizer application, respectively. The highest density, iodine number and saponification number and percentage of sulfur (0.9248 kg / m3, 26.94 mg iodine per 100 g oil and 227.1 mg sodium hydroxide per gram of oil and 0.027 % by weight) The production of biodiesel was carried out under nitrogen and phosphorus treatments, as well as bio fertilizer and sulfur treatment, and nitrogen + sulfur and phosphorus treatments were optimum without using bio fertilizer. In general, the results of this study showed that the application of biological fertilizers with chemical fertilizers improves the oil and biodiesel characteristics of whole grains is Camelina sativa L.

    Keywords: Camelina sativa L., oil percentage, grain protein, iodine number, soap number, sulfur
  • Abdollah Imanmehr*, Naser Ganji Pages 121-129

    Dimensions, shape and mechanical properties for the design of agricultural machinery for separation, harvesting and classification are important. The neural network as one of the main components of computational intelligence has important properties and wavelet transformation improves the accuracy of the model. In Research, by horizontal position of almonds, power failure, static brain, three varieties of almond named Mamaee, Rabie and Shahrood 12, in three levels of moisture (5.5%, 15% and 25% wb) and three speed loading (5,15 and 25 millimeters per minute) were determined. In the neural network, input parameters including three levels of humidity and three levels of speed as an independent variable were introduced into the model. The variables of fracture force, energy consumption and modulus of elasticity were considered as dependent variables of the model output. For more precision, various wave-lets such as Haar, db4, Sym2, Coif4 were first applied to these data. The R-criteria was used to evaluate the accuracy of the model. The cross validation results indicated the superiority of the Coif4 wavelet. In this algorithm, a feed forward network with a Levenberg-Marquardt algorithm with a sigmoid tangent function in the hidden layer and a linear function in the output layer were used. The results show the high accuracy of the neural network-wavelet. For the mamaee Variaty neural network with an arrangement of 1-5-2 with R = 0.9523, the arrangement 1-7-2 with R = 0.9745 and the arrangement of 1-4-2 with R = 0.8374 the best prediction for the modulus Elasticity has the power of failure and energy consumption. The R-criteria was used to evaluate the accuracy of the model. The cross validation results indicated the superiority of the Coif4 wavelet. In this algorithm, a feed forward network with a Levenberg-Marquardt algorithm with a sigmoid tangent function in the hidden layer and a linear function in the output layer were used. The results show the high accuracy of the neural network-wavelet.

    Keywords: Almond, Mechanical properties, Correlation Coefficient, Artificial Intelligence, Processing machinery