فهرست مطالب

نشریه مکانیزاسیون کشاورزی
سال چهارم شماره 1 (تابستان 1397)

  • تاریخ انتشار: 1397/04/01
  • تعداد عناوین: 8
|
  • غلامرضا قهرمانیان*، انگین چاکر، ارجان گلی سویلو صفحات 1-13

    گاوآهن برگردان دار یک طرفه به طور گسترده در خاک ورزی مرسوم در سراسر دنیا استفاده می شود. ایجاد پشته یا جویچه در مزرعه در نتیجه برگردان خاک به یک سو، بازده مزرعه ای پایینو مصرف سوخت بالا، از معایب این ادوات می باشند. برای رفع معایب گاوآهن های برگردان دار یک طرفه، استفاده از گاوآهنهای برگردان دار دوطرفه پیشنهاد میشود؛ اما استهلاک زیاد در مکانیزم دوران خیش ها و نیاز به تراکتور با توان بیشتر به خاطر وزن سنگین آن، محدودیت توان تراکتورهای در دسترس اکثر کشاورزان و قیمت زیاد آنها، توسعه گاوآهن برگردان دار دوطرفه را محدود ساخته است. در این تحقیق، برای برطرف نمودن معایب گاوآهن برگردان دار یک طرفه و در عین حال حفظ مزایای گاوآهن برگردان دار دوطرفه، طرح جدیدی در گاوآهن تحت عنوان گاوآهن برگردان دوسویه ارایه گردید. به منظور ارزیابی آن، آزمایشی در قالب کرت های خرد شده با طرح پایه بلوک های کامل تصادفی با سه تیمار اصلی شامل نوع گاوآهن (گاوآهن برگردان دار یک طرفه، گاوآهن برگردان دار دوطرفه و گاوآهن برگردان دار دوسویه) و تیمار فرعی سرعت در سه سطح: 7/2، 0/4 و 7/4 کیلومتر بر ساعت در سه تکرار اجرا شد. آزمایش مزرعه ای گاوآهن برگردان دار دوسویه در برگردان کامل خاک با موفقیت انجام شد. با حذف سری خیش های بالایی شاسی گاوآهن برگردان دار، وزن آن در مدل اولیه 32% کاهش یافته و قسمت های در معرض استهلاک زیاد حذف شد. در آزمایش مزرعه ای  مقاومت کشش ویژه گاوآهن ابداعی با میانگین kNm-2 45/44 اختلاف معنی داری با گاوآهن برگردان دار دوطرفه با میانگین kNm-2 37/43 نداشت. ولی گاوآهن برگردان دار یک طرفه با اختلاف معنی دار (در سطح 1%)، حداقل مقاومت کشش ویژه با مقدار kNm-2  73/32  را داشت.

    کلیدواژگان: خاک ورزی، گاوآهن برگردان دار، گاوآهن برگردان دار دوطرفه، گاوآهن برگردان دار دو سویه
  • مجید خانعلی*، حسین مبلی، حسن قاسمی مبتکر، مهرناز شرافت صفحات 15-25

    در این پژوهش، مدل سازی انرژی مصرفی و انتشار آلاینده های زیست محیطی در تولید چای در استان گیلان با استفاده از مدل های رگرسیونی و شبکه عصبی مصنوعی انجام شد. داده های مورد نیاز مربوط به بخش کشاورزی و صنعتی تولید چای با استفاده از تکمیل پرسش نامه در مزارع چای شهرستان های استان گیلان، بایگانی اسناد جهاد کشاورزی، موسسه تحقیقات چای، بازدید از کارخانه های تولید چای و مصاحبه با کارشناسان مربوطه به دست آمد. نتایج نشان دادند که کل انرژی ورودی و خروجی در تولید برگ سبز چای به ترتیب برابر با 51/34343 و 45/10996 مگاژول بر هکتار می باشد. همچنین کل انرژی ورودی برای تولید یک تن چای خشک برابر با 23/64885 مگاژول به دست آمد. نتایج ارزیابی چرخه زندگی در مزارع چای نشان داد که در بخش های اثر تقلیل مواد غیرآلی، اسیدی شدن، اختناق دریاچه ای و گرمایش جهانی، بیش ترین تاثیر مربوط به نهاده های کود نیتروژن می باشد. بررسی ارزیابی چرخه زندگی در کارخانه های فرآوری چای نیز نمایانگر آن بود که بیش ترین میزان آلایندگی در بخش های اثر تقلیل مواد غیرآلی، نقصان لایه اوزون، مسمومیت انسان ها، مسمومیت آب های آزاد و اکسیداسیون فتوشیمیایی مربوط به سوخت دیزل، در بخش های اسیدی شدن، اختناق دریاچه ای، پتانسیل گرمایش جهانی مربوط به نهاده برگ سبز چای و در بخش های اثر مسمومیت های آب های سطحی و خاک مربوط به کاغذ روکش دار بوده است. نتایج مدل سازی انرژی و انتشار آلاینده های زیست محیطی در تولید برگ سبز چای نشان دادند که با وجود دقت مناسب مدل های رگرسیونی، شبکه های عصبی مصنوعی می توانند با دقت بالاتری میزان انرژی خروجی و انتشار آلاینده های زیست محیطی در تولید برگ سبز چای را پیش بینی نمایند.

    کلیدواژگان: چای، انرژی مصرفی، ارزیابی چرخه زندگی، مدل سازی
  • اورنگ تاکی، محسن حیدری سلطان آبادی*، اردشیر اسدی صفحات 27-34

     برخی از عملیات کشاورزی مانند کاشت نشاء، شعله افکنی و حفر کانال نیاز به سرعت های پایین تراکتور دارد. این سرعت ها در تراکتور های پیشرفته با استفاده از دنده خزشی تولید می شوند. متداول ترین تراکتور موجود در ایران تراکتور مسی فرگوسن مدل 285 تک دیفرانسیل ساخت شرکت تراکتورسازی تبریز است. استفاده از این تراکتور با توجه به عدم توانایی در ایجاد سرعت های کم برای عملیات با سرعت کم، محدود می شود. در این تحقیق سامانه دنده قابل نصب بر روی تراکتور  مسی فرگوسن مدل 285 طراحی و ساخته شد و عملکرد آن از لحاظ سرعت و حداکثر نیروی کششی انتقالی به چرخ های تراکتور مورد ارزیابی قرار گرفت. این سامانه متشکل از یک هیدرو موتور و یک کاهنده خورشیدی است که در آن جریان هیدرولیک خروجی تراکتور به هیدروموتور متصل شده و حرکت هیدروموتور پس از کاهش دور در کاهنده به محور  PTO تراکتور منتقل می شود. از آنجا که محور  PTO در حالت چرخ گرد قرار دارد، حرکت محور  موجب حرکت چرخ های تراکتور می شود. ارزیابی های انجام شده نشان داد که سامانه انتقال توان ساخته شده قادر است سرعت های حدود 12/0 تا 38/0 کیلومتر در ساعت را برای تراکتور تامین کند. در این حالت حداکثر نیروی کششی مالبندی، 42/1421 نیوتن به دست آمد. این سامانه انتقال توان را می توان برای حرکت تراکتور در عملیاتی مانند شعله افکنی، حفر کانال های سراسری برای کود دهی درختان میوه، نشاء کاری و برداشت صیفی جات به کار برد.

    کلیدواژگان: تراکتور، جعبه دنده خزشی، سرعت خزشی، نیروی مالبندی
  • روزبه عباس زاده*، سید مهدی موسوی، سید رضا طباطبایی صفحات 35-44

    روش خاک ورزی حفاظتی می تواند موجب حفظ بیشتر رطوبت خاک، کاهش فرسایش و استفاده کمتر از ماشین های کشاورزی و در نتیجه دستیابی به کشاورزی پایدار و کاهش هزینه ها شود.به منظور اعمال خاک ورزی حفاظتی نیاز است اثرات جانبی آن بر شاخص های عملکرد و خصوصیات خاک بررسی شود. در این پژوهش کشت حفاظتی ذرت علوفه ای در تناوب با گندم در کشت و صنعت دشت ناز ساری مورد مطالعه قرار گرفت. تیمارهای موردارزیابی علاوه بر روش مرسوم، عملیات بی خاک ورزی بر روی حالات مختلفی از بقایای گندم (عدم وجود بقایا با جمع آوری آن و وجود بقایای خرد شده) بودند. عملکرد، ارتفاع گیاه، تعداد برگ و وزن بلال، میزان پتاسیم، فسفر و نیتروژن، ماده آلی، EC، pH، رطوبت خاک و وزن مخصوص ظاهری آن پس از کاشت و پس از برداشت محصولاندازه گیری شدند. اگر چه اثرات خاک ورزی حفاظتی در دراز مدت بروز خواهدکرد و در برخی اندازه گیری ها اختلاف معنی داری دیده نشد اما در بعضی از شاخص ها نیز تغییراتی مشاهده گردید. در کشت ذرت، کاشت مستقیم در بقایای گندمی که با روش کم خاک ورزی و کاشت با دستگاه بی خاک ورزی کشت شده بود، دارای بیشترین فسفر بود. همچنین در بررسی اثر تیمارها بر درصد رطوبت خاک و وزن مخصوص ظاهری آن پس از کاشت محصول، اثر معنی داری مشاهده گردید. کشت ذرت به روش بی خاک ورزی در بقایای خردشده گندمی که با روش های کم خاک ورزی کشت شده بود نیز حاوی ذرت هایی با ارتفاع ساقه بیشتر بود. در این مطالعه عدم اثرگذاری روش های کشت حفاظتی به کار رفته بر اکثر کمیت های مورد بررسی دیده شد که باتوجه به کاهش استفاده از ماشین آلات در روش های حفاظتی و مزایای اقتصادی و محیطی آن، می تواند نقطه قوتی برای پیاده سازی کشت حفاظتی در دشت ناز محسوب شود.

    کلیدواژگان: بقایای گندم، خاک ورزی حفاظتی، خصوصیات خاک، ذرت، عملکرد
  • مجتبی جابری*، علی جعفری، علیرضا کیهانی، مهدی شرفا صفحات 45-55

    یکی از فرآیندهای موثر بر ساختمان خاک، فرآیند یخبندان و ذوب است. فرآیند یخبندان و ذوب بر تراکم پذیری خاک تاثیر گذاشته و آستانه تراکم پذیری (ظرفیت باربری یا تنش پیش تراکمی) را تغییر می دهد. به همین منظور اثر این فرآیند بر ظرفیت باربری خاک و همچنین میزان انرژی مصرفی در حین تراکم خاک مورد مطالعه قرار گرفت. در این پژوهش نمونه های خاک با حجم 4400 سانتی متر مکعب در دو سطح رطوبتی 10 و 15 درصد با سه چگالی ظاهری 15/1 و 265/1 و 39/1 گرم بر سانتی متر مکعب تهیه و تحت تاثیر فرآیند یخبندان و ذوب قرار گرفتند و نتایج با نمونه های مشابه ولی بدون تاثیر فرآیند یخبندان و ذوب (تیمار شاهد) مقایسه شدند. نتایج نشان دادند که فرآیند یخبندان و ذوب تاثیر معنی داری بر ظرفیت باربری و انرژی مورد نیاز جهت تراکم خاک داشته و باعث کاهش هر دو کمیت شد. هر چند این فرآیند ساختمان خاک را بهبود بخشیده و آن را اصلاح می نماید ولی اعمال هر بار فشاری بیش از تنش پیش تراکمی، علاوه بر از بین بردن اثرات مفید یخبندان و ذوب بر ساختمان خاک، باعث تراکم بیشتر خاک نیز می شود. لذا به کارگیری ادوات و ماشین ها در مزرعه باید با دقت و متناسب با شرایط فیزیکی خاک با توجه به عوامل تاثیرگذار بر آن باشد.

    کلیدواژگان: انرژی ذخیره شده در خاک، تنش پیش تراکمی، دما، تراکم پذیری
  • میثم پیرمرادی، مصطفی مصطفایی* صفحات 57-67

    فرآیند خشک کردن یک عملیات حساس و با اهمیت در چرخه نگهداری و حمل ونقل محصولات کشاورزی است. خشک کردن یکی از بهترین راه حل ها برای نگهداری و عرضه اکثر محصولات کشاورزی در طول سال می باشد. در این تحقیق خشک کردن لایه نازک میوه کامکوات در سه سطح دمایی 60، 70 و 80 درجه سلسیوس و سه سطح ضخامت 2، 5/4 و 7 میلی متر با سه تکرار انجام گرفت. به منظور پیش بینی روند صحیح خشک شدن، داده های حاصل از آزمایش توسط دوازده مدل مختلف برازش شدند. نتایج مدل سازی نشان دادند که مدل میدلی در مقایسه با سایر مدل های خشک کردن بالاترین ضریب تبیین (9985/0)، پایین ترین مقادیر MRPD، RMSE، X2و بیش ترین مقدار را برای تابع مطلوبیت دارد. بررسی خشک شدن لایه های نازک میوه کامکوات در دماهای مختلف نشان داد که با افزایش ضخامت لایه ها و کاهش دما فرآیند خشک کردن بیشتر به طول خواهد انجامید. بیش ترین آهنگ خشک کردن (34/1 کیلوگرم آب بر کیلوگرم ماده خشک در ساعت) در دمای 80 درجه سلسیوس و ضخامت 2 میلی متر به دست آمد. انرژی فعال سازی با ضخامت رابطه مستقیم داشته به طوری که در ضخامت های 2، 5/4 و 7 به ترتیب 29/34، 68/76 و 56/80 کیلوژول بر مول شد. هم چنین با افزایش دما و ضخامت، ضریب نفوذ روند افزایشی را نشان می دهد و حداکثر مقدار این ضریب 9-10×594/7 متر مربع بر ثانیه در بیش ترین دما و ضخامت حاصل شد.

    کلیدواژگان: تابع مطلوبیت، خشک کردن، کامکوات، مدل سینتیکی
  • سید احمد مرتضوی، رحیم ابراهیمی، علی ملکی * صفحات 69-78

     انرژی خورشیدی وسیع ترین منبع انرژی پاک در جهان است و در اکثر مناطق قابل دسترسی است. انرژی خورشیدی از جمله انرژی های رقیق و متناوب است که برای استفاده نیاز به جمع آوری دارد. یک نمونه از جمع کننده های انرژی خورشیدی، استخرهای خورشیدی اند که انرژی خورشید را توسط آب نمک با دانسیته بالا جمع آوری و ذخیره می کنند. رایج ترین نوع استخرهای خورشیدی، استخرهای گرادیان نمکی هستند که از یک لایه گرادیانی برای جلوگیری از هدر رفت انرژی استفاده می کنند. در این تحقیق، یک استخر گرادیان نمکی کوچک به صورت استوانه ای با قطر 65 سانتی متر و ارتفاع کلی 85 سانتی مترساخته شد و به مدت 10 هفته مورد بررسی قرار گرفت. استخر به صورت گرادیانی با سه لایه مجزا ساخته و به طور کامل عایق بندی شد. بعد از ساخت استخر، دانسیته لایه ها بر اثر اختلاط مقداری با دانسیته طراحی شده تفاوت پیدا کرد؛ اما پس از یک هفته دانسیته استخر به صورت نسبی به پایداری رسید و ساختار لایه ای خود را تا پایان دوره آزمایش ها حفظ کرد. بیشینه دمای ثبت شده 7/41 درجه سلسیوس بود. تغییرات افزایش دما برای لایه ذخیره سازی بسیار ناچیز بود که پایین بودن دمای  محیط را می توان اصلی ترین علت آن دانست. دانسیته لایه سطحی در طول دوره آزمایش روزانه در حال افزایش بوده است، اما دانسیته لایه گرادیانی کمترین تغییرات را در بین لایه های استخر داشت. همچنین تغییرات دما به طور میانگین روزانه 37/0 درجه سلسیوس افزایش داشت.

    کلیدواژگان: انرژی خورشیدی، لایه گرادیانی، دانسیته، دما، ذخیره انرژی
  • مسعود زابلستانی*، محمدباقر خورشیدی صفحات 79-86

    برای طراحی ماشین های فرآوری پیاز، اطلاع از اندازه، دانسیته، شاخص شکل، زاویه اصطکاک و مقاومت به نفوذ (سفتی بافت) مورد نیاز است. در این تحقیق خواص فیزیکی و مکانیکی پیاز هوراند با طرح کاملا تصادفی با 20 تکرار مورد آزمایش قرار گرفت. اندازه سوخ در سه سطح کوچک، متوسط و بزرگ مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج تحقیق نشان دادند که افزایش اندازه سوخ باعث افزایش وزن از 16/18 تا 85/151 گرم، میانگین هندسی قطر از 49/34 تا 51/68 میلی متر، میانگین حسابی از 54/34 تا 42/69 میلی متر، مساحت سطح کل از 98/5241 تا 18/18827 میلی متر مربع، حجم از 31500 تا 171400 میلی متر مکعب، ضریب اصطکاک استاتیکی بر روی سطحی از پلاستیک و آهن گالوانیزه به ترتیب از 34/0 تا 57/ 0 و از 37/0 تا 53/0 ، شاخص شکل از 02/1 تا 22/1 در سوخ های پیاز می گردد. دانسیته حقیقی، ضریب اصطکاک استاتیکی بر روی سطحی از چوب و مقاومت به نفوذ در سوخ های بزرگ و متوسط تفاوتی نداشته اما بیشتر از سوخ های کوچک بود و مقدار آن ها به ترتیب از 3/772 تا 6/886 کیلوگرم بر مترمکعب، 32/0 تا 41/0  و 66/5 تا 50/6 کیلوگرم نیرو افزایش یافت. با این وجود سوخ های بزرگ از نظر اصطکاک آسیب پذیرتر از سوخ های متوسط و کوچک بودند.

    کلیدواژگان: Alium cepa L، پیاز، رقم هوراند، خواص مکانیکی، خواص فیزیکی
|
  • Kholam Reza Ghahramanian *, Angin Khaker, Arjan Goli Soulu Pages 1-13

    Moldboard plough (MP) is widely used by farmers around the world. Inverting the soil only to the right side, creating ridges or open furrows in the middle of the field, lower field efficiency, higher fuel consumption and unnecessary traveling on the headland are the disadvantages of these ploughs. In order to eliminate those disadvantages of MP, reversible moldboard plough (RMP) has been developed. However, high depreciation in the turning mechanism of RMP, need for a powerful tractor due to its heavy weight, and its high price caused to limited development of RMP. In this research, to eliminate the disadvantages of MP while maintaining its benefits, new design of moldboard plough named as symmetric moldboard plough (SMP) was developed. For evaluation of the new design of moldboard plough a randomized complete split block experimental design with three main plots of plough types: MP, RMP and SMP beside the sub plots of tillage speeds of 2.7, 4.0 and 4.7 km/h was used. The field experiment of SMP on soil turning was successfully performed. With removal of the top bottoms of RMP, the SMP weight in the prototype model was reduced by 32% and the parts subjected to high depreciation were eliminated. In the field experiment there was no significant differences between the SMP with specific draft of 44.45 kNm-2 and a tested RMP with specific draft of 43.37 kNm-2. But the tested MP with specific draft of 32.73 kNm-2 had the lowest.

    Keywords: Tillage, Moldboard Plough, Reversible Plough, Symmetric Moldboard Plough
  • Majid Khanali *, Hossien Mobli, Hassan Ghasemi Mobtaker, Mehrnaz Sharafat Pages 15-25

    In this research, modeling of energy consumption and environmental emissions for different process of tea production in Gilan province (Iran) were investigated using regression and artificial neural networks. Data related to agricultural and industrial activities of tea production chain were collected through questionnaire survey from tea farms of different counties in Guilan province. Also, the datatbank of agricultural organization, tea research institute and tea factories were collected. The results showed that the total energy input and output for green tea leaf production were 34343.51 and 10996.45 MJ/ha, respectively. Also, the total energy input for dry tea was obtained 64885.23 MJ/ton. The results of the life cycle assessment in tea farms revealed that the highest effect belonged to nitrogen in abiotic depletion, dcidification, eutrophication and global warming potential impacts. The survey of life cycle assessment in the tea processing factories illustrated that diesel fuel had the highest share in abiotic depletion, ozone layer depletion, human toxicity, fresh water aquatic ecotoxicity and photochemical oxidation impact categories. In acidification, eutrophication, global warming potential impacts, green leaf input had the highest share. Moreover, the highest share of marine aquatic ecotoxicity and terrestrial ecotoxicity was belonged to coated paper. The results of energy and environmental emissions modeling for green tea leaf production showed that artificial neural networks can predict the outputs and inputs with more accuracy than regression technique.

    Keywords: Tea, energy consumption, Life cycle assessment, Modeling
  • Orang Taki, Mohsen Hydari *, Ardashir Asadi Pages 27-34

    Some agricultural operations such as transplanting, flamethrower and digging canals need a low tractors speed, while this speed is created by creep gear in new tractors. ITM 285 tractor is a common tractor used in different agricultural operations in Iran and most agricultural activities are done by them. Its use is limited due to inability to establish low speeds for such operations. In this study, a gearbox was selected to be installed on ITM 285 tractors and its performance in terms of speed and maximum drawbar pull was evaluated. The gearbox consists of a hydromotor and a planetary gear. The tractor hydraulic output is connected to hydromotor. By reducing rotational speed in planetary gear, the hydromotor rotation movement is transmitted to PTO shaft. Because PTO shaft is in wheel round position, the shaft moves cause to movement of tractor. Assessments showed that the made power transmission system is able to produce a speed of 0.12 to 0.38 km/h for tractor. In this case, the measured maximum drawbar pull force was 1421.42 N. This power transmission system can be used in operations such as, transplanting, flamethrower, digging canals and vegetables harvesting.

    Keywords: Creep speed, Drawbar pull, Creep gear, Tractor
  • Rozbeh Abaszadeh *, Seid Mehdi Mosavi, Seid Reza Tabtabei Pages 35-44

     Conservation tillage method can lead to sustainable agriculture and reduce soil erosion, soil moisture and costs. For conservation tillage application, its effects on yield indicators and soil characteristics should be investigated. This study was carried out to evaluate the effects of conservation systems on maize production in rotation with wheat in Dasht-e- Naz Sari agro-industry. In addition to the conventional method, evaluated treatments were applied to different conditions of wheat residue (absence and presence of crushed residues). Plant height, leaf number and ear weight, potassium content, phosphorus and nitrogen, organic matter, EC, pH, soil moisture and bulk density were measured after planting and harvesting. Although the effects of conservation tillage would occur in a long term, there were no significant differences in some measurements but some changes in different indices. Direct planting of maize in wheat residues showed the highest soil phosphorus content. Also, the effect of treatments on soil moisture content and bulk density after planting showed a significant discrepancy. On the farm with shredded wheat residue and considering that reduced tillage had been applied for wheat planting, corn plant produced larger stem height. In this study, the lack of negative effectiveness of conservation system on the most of the studied quantities was observed. Considering the decrease in use of machinery in conservation methods and its economic and environmental benefits, it can be a strong point for implementation of conservation tillage in Dasht-e Naz Sari agro-industry.

    Keywords: Conservation tillage, Maize, Wheat residue, Yield, Soil characteristics
  • Mojtaba Jaberi *, Ali Jafari, Alireza Keyhani, Mehdi Shorafa Pages 45-55

    One of the factors affecting soil structure is freezing and thawing process. It could change soil compressibility threshold (bearing capacity or pre-compression stress). For this purpose, the effect of freezing and thawing process on the bearing capacity and energy consumption during soil compression was studied. The soil samples in this study were prepared in two humidity levels of 10% and 15%, with the density of 1.15, 1.265 and 1.39 g/cm3. They were affected by freezing and thawing process and the results were compared with the similar samples without thaw-freeze process. The results showed that soil thawing and freezing process has reduced significantly the bearing capacity and required energy for soil compaction. Although this process improves and modifies soil structure, but any excessive pressure over normal load, not only eliminates the beneficial effects of freezing and thawing on soil structure, but also causes more soil compaction.Therefore, the use of machines and implements on farms must be carefully according to soil physical properties and the factors affecting it.

    Keywords: Stored energy in soil, Pre-compression stress, Temperature, Compressibility
  • Meysam Pir Moradi, Mostafa Mostafaei * Pages 57-67

     Drying process is an important and critical operation in the storage and transportation cycle of agricultural products. Drying is one of the best solutions to store and supply most of products throughout year. In this study, thin layer drying of Kumquat fruit was carried out at three temperature levels of 60, 70 and 80 degree of Celsius and three thickness levels of 2, 4.5 and 7 mm with three replications. In order to predict the correct drying process, the data from the experiment were fitted with twelve different models. The obtained results showed that Midilli model has the highest determination coefficient of 99.855, the lowest values ​​of MRPD, RMSE, X2 and the highest value for the desirability function in comparison with other drying models. Investigating of the thin layer drying of Kumquat fruit at different temperatures showed that increasing the thickness of layers and reducing the temperature, the drying process will last longer. The highest drying rate (1.34 kg/kg dry matter per hour) was obtained at 80 ° C and 2 mm thick. The activation energy has a direct relationship with thickness, which was 34.29, 76.68 and 80.56 kJ per moles in thicknesses of 2, 4.5 and 7, respectively. Also, the penetration coefficient showed an increasing trend by increasing the temperature and thickness. The maximum penetration coefficient was 7.594 × E-10 m2/s at the highest temperature and thickness.

    Keywords: Desirability function, Drying, Kumquat, Kinetic model
  • Seidahmad Mortazavi, Rahimi Ebrahimi, Ali Maleki Pages 69-78

    Solar energy is the largest resource of clean energy in the world and it is available in most areas. This energy is a durable energy that needs to be collected for use. An example for solar collectors is the solar pond that collect and store solar energy by high concentrated brine. The most common type of solar ponds are salt gradient ponds, which use a gradient layer to prevent the loss of energy. In this research, a small salt gradient pond was constructed with a cylinder diameter of 65 centimeters and a total height of 85 centimeters and examined for 10 weeks. The pond was constructed in a gradient form with three distinct layers and insulated completely. After construction of the pond, concentration of the layers differed slightly from designed concentration due to mixing. However, after a week, the density of the pool reached relative stability and retained its layered structure by the end of the experiment period. The maximum-recorded temperature was 41.7 °C. This little change in temperature of the storage layer could be in result of the low environmental temperature in the region. The surface layer density was increasing during the daily test period. However, the density of the gradient layer had the slightest variation among the pond layers. The temperature increased by an average rate of 0.37 ° C per day.

    Keywords: Solar energy, Gradient layer, Density, Temperature, Energy storage
  • Masoud Zabelestani *, Mohamad Bagher Khorshidi Pages 79-86

    In order to design the processing machines for onion, it is necessary to have enough information about its size, density, shape index, angle of friction and penetration resistance (hardness). In this research, physical and mechanical properties of onion cultivar Horand were studied with a completely randomized design experiment with 20 replications. Three levels of, small, medium and large onion bulb size (small was less than 4 cm, medium between 4 to 7 cm and large greater than 7 cm) were evaluated. The results showed that with the increasing size of the bulbs there was an increase in the mass (18.16 to 151.85 gr), geometric mean diameter (34.49 to 68.51mm), arithmetic mean diameter (34.54 to 69.42 mm), surface area (5241.98 to 18827.18mm2), volume (31500 to171400 mm3), coefficient of static friction on the plastic and galvanized iron surfaces (0.34 to 0.57 and 0.37 to 0.53, respectively) and finally, the shape index of onion bulbs (1.02 to 1.22). Increasing bulb size increased Horand cv. true density (772.3 to 886.6 kgm-3), static friction coefficient on the wood surface (0.32 to 0.41) and requirement power for penetration (5.66 to 6.50 kgf). Big bulbs were more susceptible to frictional injuries than medium and small ones.

    Keywords: Allium cepa L, Horand, Mechanical properties, Physical properties