فهرست مطالب

ماشین های کشاورزی - سال دوم شماره 2 (پیاپی 4، نیمسال دوم 1391)

نشریه ماشین های کشاورزی
سال دوم شماره 2 (پیاپی 4، نیمسال دوم 1391)

  • تاریخ انتشار: 1391/06/20
  • تعداد عناوین: 7
|
  • رسول معمار دستجردی، سعید مینایی *، محمدهادی خوش تقاضا صفحه 74

    آزمون فراصوتی یکی از روش هایی است که از آن می توان برای ارزیابی کیفیت محصولات کشاورزی استفاده کرد. تراگذر های مورد استفاده در آزمون های غیر مخرب فراصوتی، صنعتی هستند و از آنجایی که محصولات کشاورزی تضعیف کننده ی شدید امواج فراصوتی می باشند، نمی توان از این تراگذر ها در کشاورزی استفاده کرد و باید تغییراتی در آن ها ایجاد نمود. این کار با استفاده از هورن یا متمرکزکننده انجام می گیرد که وظیفه ی آن تمرکز انرژی در سطح کوچک و در فاصله ی معینی از تراگذر است. در این مقاله طراحی هورن نمایی با دو روش نظری و رایانه ای انجام شد و سپس ساخت و آزمایش آن برای اندازه گیری ویژگی های فراصوتی محصولات کشاورزی ارائه شد. بررسی های اولیه نشان داد که می توان با استفاده از روش رایانه ای هورن های بسیار پیچیده را با دقت بالایی طراحی کرد. در تحلیل تاثیر تعداد المان ها بر بسامد طبیعی هورن معلوم شد که در تعداد المان های کم، تحلیل با خطا همراه است و تا جایی که بسامد طبیعی هورن تقریبا ثابت شود باید تعداد المان ها را زیاد کرد که در این تحقیق تعداد المان لازم 300 در نظر گرفته شد. همچنین مقایسه بین روش نظری و رایانه ای نشان داد که روش رایانه ای خطای بسیار کمی (کمتر از یک درصد) دارد و نیاز به حل معادلات بسیار پیچیده ندارد. طبق بررسی های آماری، اثر ضخامت محصول (سیب زمینی و هویج) بر سرعت امواج فراصوتی در کاوشگر دارای هورن معنی دار نبود. در حالی که در کاوشگر بدون هورن با تغییر ضخامت نمونه، سرعت به طور معنی داری تغییر کرد که مطلوب نیست. بنابراین می توان گفت که تراگذر دارای هورن برای انجام آزمون های فراصوتی مناسب تر است.

  • سید ایمان ساعدی، محمدحسین آق خانی، عبدالعلی فرزاد صفحه 84
    گاوآهن بشقابی یکی از ادوات مهم خاکورزی اولیه می باشد که بکارگیری نوع دوطرفه آن بخاطر امکان انجام شخم با الگوی پیوسته موجب صرفه جویی در وقت و هزینه و افزایش بازده فرایندهای زراعی بعدی می گردد. در این مقاله یک اهرم بندی چهار میله ای λ شکل خط مستقیم (مکانیزم دانیل) برای تبدیل گاوآهن بشقابی یکطرفه به دوطرفه استفاده گردید. در این تبدیل، طراحی مکانیزم جابجایی شاسی حامل بشقاب ها و نیز چرخ شیار عقبی در راستای افق به میزان مناسب و تثبیت حرکت گاوآهن به هنگام کار در خاک در کنار ایجاد قابلیت های جدیدی مثل مکانیزم تغییر زاویه تمایل طولی بشقاب ها و وضعیت ترابری لحاظ گردیده است. مقادیر مناسب جابجایی شاسی حامل بشقاب ها با تحلیل ابعادی مکانیزم دانیل و بدست آوردن یک رابطه ریاضی صورت پذیرفت. برای تامین حرکت مناسب چرخ شیار عقبی یک رابط به اهرم بندی موجود اضافه گردید. مکانیزم پنج رابطی حاصل سپس از لحاظ حرکتی و نیرویی تحلیل شد و نمودارهایی برای تحلیل های مذکور ترسیم گردید. گاوآهن جدید به سبب طراحی ساده و دارا بودن حداقل قطعات مکانیکی کمکی خصوصیات شاخصی مثل کاربری آسان، هزینه ساخت پایین، حداقل نیاز به سرویس و نگهداری و امکان اجرا بر روی گاوآهن های بشقابی یک طرفه موجود را خواهد داشت که این مزایا می تواند سبب افزایش اقبال کشاورزان در استفاده از گاوآهن دوطرفه گردد. در این مقاله مدل سازی و تحلیل مکانیزم به کمک نرم افزار CATIA صورت پذیرفته است.
  • حمید قربانپور، محمد هادی خوش تقاضا *، محمدرضا مستوفی سرکاری صفحه 96

    برداشت مرکبات به صورت دستی کاری سخت، پرهزینه و زمان بر است. در این تحقیق به منظور امکان سنجی برداشت مکانیزه پرتقال با تکاننده ارتعاشی، در یک آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی با سه تکرار، اثر بسامد (در سه سطح 5، 5/7 و10 هرتز) و زمان ارتعاش (در سه سطح 10، 15 و 20 ثانیه) بر میزان برداشت و میوه های آسیب دیده پرتقال تامسون مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج آزمایش ها نشان داد که اثر بسامد و زمان ارتعاش در سطح 1% بر درصد برداشت و میوه های آسیب دیده معنی دار بوده؛ ولی اثر متقابل آن ها بر صفت های اندازه گیری شده معنی دار نبود. با افزایش بسامد میزان برداشت بطور معنی داری افزایش می یابد که بیشترین میزان آن 8/62 درصد در بسامد 10 هرتز می باشد. اگرچه با افزایش زمان ارتعاش میزان برداشت افزایش یافت ولی اختلاف معنی داری بین زمان های 15 و 20 ثانیه در بسامد 10 هرتز بر میزان برداشت وجود نداشت. همچنین با افزایش زمان ارتعاش میزان درصد میوه های آسیب دیده نیز بیشتر گردید. با توجه به دلایل مذکور، بسامد 10 هرتز و زمان ارتعاش 15 ثانیه به عنوان مناسب ترین حالت برای برداشت مکانیزه پرتقال تامسون انتخاب گردید. سرانجام یک مدل ریاضی خطی بر اساس بسامد و زمان ارتعاش برای درصد برداشت و میوه های آسیب دیده پرتقال تامسون تدوین گردید.

  • مجید سلیمانی، مهدی کسرایی صفحه 102
    در دهه های اخیر، کلزا به عنوان مهم ترین دانه روغنی مورد توجه زیادی قرار گرفته است. عمده ترین مشکل زراعت کلزا در مرحله برداشت و به دلیل حساس بودن غلاف های آن به ضربه و ارتعاش است. دماغه3 کمباین، به ویژه هنگامی که به خوبی تنظیم نشده باشد، به محصول ضربه خواهد زد و مقدار قابل توجهی از دانه ها بر روی زمین می ریزند. ضایعات محصول کلزا هنگام برداشت با کمباین غلات تا 50 درصد هم گزارش شده است که با کاهش میزان ریزش، می توان عملکرد را بهبود بخشید. هدف از انجام این پژوهش، تعیین شرایط بهینه دماغه کمباین برای برداشت کلزا بود به نحوی که ریزش دانه کمینه شود. به این منظور یک دستگاه آزمایش شبیه دماغه کمباین در بخش مکانیک ماشین های کشاورزی دانشگاه شیراز طراحی و ساخته شد و برای تعیین بهترین حالت تنظیم دماغه، عواملی که بیش ترین تاثیر را بر روی ریزش دانه دارند با این دستگاه مورد بررسی قرار گرفتند. این عوامل عبارت بودند از: سرعت پیش روی کمباین در سطوح 5/1، 2 و 5/2 کیلومتر در ساعت، سرعت شانه برش در سطوح 800، 1100 و 1400 ضربه در دقیقه و نسبت سرعت خطی چرخ فلک به سرعت پیش روی در سطوح 1، 3/1 و 5/1 برابر سرعت پیش روی. آزمایش ها بر روی رقم طلائیه و در رطوبت 16 درصد (بر پایه خشک) و با سه تکرار برای هر سطح انجام شد. با در نظر گرفتن اثر متقابل عوامل آزمایشی نتایج نشان داد که تاثیر این عوامل بر ریزش دانه در سطح 5 درصد معنی دار بوده است و در حالتی که سرعت پیش روی کمباین 2 کیلومتر در ساعت، سرعت شانه برش 1400 ضربه در دقیقه و سرعت خطی چرخ فلک 5/1 برابر سرعت پیش روی باشد، ریزش دانه کمینه خواهد شد.
  • کریم گرامی، محمود صفری صفحه 109
    به منظور مطالعه اثر نوع افشانک و زمان اختلاط علف کش با خاک بر میزان کنترل علف های هرز ذرت، پژوهشی به صورت کرت های خرد شده بر پایه طرح بلوک های کامل تصادفی در 3 تکرار در محل موسسه تحقیقات اصلاح و تولید نهال و بذر (کیلومتر 25 غرب تهران) در سال 2008 به اجرا درآمد. کرتهای اصلی زمان اختلاط علف کش ارادیکان با خاک در 4 سطح بلافاصله، 3، 6 و 9 ساعت بعد از سمپاشی و کرتهای فرعی نوع افشانک در 3 سطح افشانک تی جت استاندارد3، افشانک شره ای4 و افشانک هوا القا5 بودند. پارامترهای مورد اندازه گیری شامل: تراکم علف های هرز به تفکیک گونه در سه مرحله بلافاصله قبل از سمپاشی، 15 روز بعد از سمپاشی و 30 روز بعد از سمپاشی، وزن خشک علف های هرز در دو مرحله 15 و 30 روز بعد از سمپاشی و عملکرد ذرت بود. نتایج تحقیق نشان داد افشانک تی جت نسبت به افشانک شره ای و هوا القا از نظر ضریب کیفیت پاشش برتری داشت. افشانک شره ای در مقایسه با سایر افشانک ها طیف وسیعی از علف های هرز ذرت را کنترل نمود. صرف نظر از نوع افشانک، زمان اختلاط علف کش با خاک بلافاصله بعد از سمپاشی، روی عملکرد ذرت افزایش معنی داری نسبت به سایر تیمارها نشان داد. با توجه به واکنش متفاوت علف های هرز به زمان های اختلاط علف کش با خاک بعد از سمپاشی و نیز تاثیر تیمار فوق بر عملکرد ذرت و کاهش وزن خشک علف های هرز، زمان اختلاط علف کش با خاک از صفر تا 5/4 ساعت بعد از سمپاشی نسبت به سایر زمان ها برتری نشان داد. تجزیه مرکب داده ها نشان داد ترکیب تیماری افشانک های تی جت استاندارد (زمان اختلاط علف کش با خاک بلافاصله و 3 ساعت بعد از عملیات سمپاشی)، شره ای (زمان اختلاط علف کش با خاک بلافاصله بعد از عملیات سمپاشی) و هوا القا (زمان اختلاط علف کش با خاک بلافاصله، 3 و 6 ساعت بعد از عملیات سمپاشی) نسبت به سایر ترکیب های تیماری دارای بیشترین عملکرد دانه بودند.
  • اسلام علیشاهی، محسن شمسی صفحه 120
    در این تحقیق امکان جداسازی زعفران (کلاله) از پرچم و گلبرگ با جریان عمودی هوا جهت مکانیزه کردن این عمل بررسی شده است. برای انجام این تحقیق یک تونل باد عمودی آزمایشی که سرعت هوا در آن با دقت 1/0 متر بر ثانیه قابل تنظیم و اندازه گیری است ساخته و مورد استفاده قرار گرفت. ابتدا آزمایش های تعیین سرعت شناوری اجزاء گل با قرار دادن تک تک اجزاء و سپس آزمایش های جداسازی با قرار دادن همه اجزاء و در رطوبت های 1، 8، 32 و 60 ساعت پس از برداشت انجام شدند نتایج با منطق فازی بررسی شدند. متوسط سرعت شناوری کلاله (زعفران)، پرچم و گلبرگ 1 ساعت پس از برداشت به ترتیب 21/3، 24/2 و 41/1 متر بر ثانیه به دست آمدند. آزمایش ها نشان دادند که به خاطر تفاوت زیاد بین سرعت های شناوری اجزا گل، می توان در یک تونل باد عمودی زعفران (کلاله) را از پرچم و گلبرگ جدا کرد. تحلیل نتایج آزمایشهای جداسازی نشان داد که تونل باد با سرعت 8/2 متر بر ثانیه و یک ساعت پس از برداشت بهترین راندمان جداسازی را دارد. در این سرعت 84 درصد از پرچم ها و 89 درصد از گلبرگ ها از تونل به بیرون پرتاب شده و 81 درصد کلاله ها جدا شده و داخل تونل باقی می مانند. آزمایش ها همچنین نشان دادند که هر چه فاصله چیدن گلها تا جداسازی کوتاه تر باشد جداسازی با راندمان بهتر انجام می شود. پیشنهادهائی برای افزایش راندمان ارائه شده اند.
  • هادی باقری، اکبر عرب حسینی، محمدحسین کیانمهر صفحه 127
    در این تحقیق مناسب ترین مدل ریاضی خشک کردن ورقه های گوجه فرنگی، در یک خشک کن خورشیدی، انتخاب شد. آزمایش های خشک کردن بر روی ورقه گوجه فرنگی در سه سطح ضخامت 3mm، 5mm و 7mm و در دو سطح سرعت هوای 0.5m s^-1 و 1m s^-1 انجام شد. به منظور پیدا کردن مناسب ترین مدل ریاضی خشک کردن، نتایج حاصل از آزمایش با 9 مدل مختلف، تطبیق داده شد تا بهترین ضرایب در هر مدل بدست آید. نتایج حاصل از آزمایش با 9 مدل متداول که برای خشک کردن محصولات کشاورزی کاربرد دارند، برآزش داده شد و ضرایب هر مدل بدست آمد. سرانجام مدل Page با R^2=0.9974، χ^2=0.01351 و RMSE=0.002 به عنوان مناسبترین مدل برگزیده شد.
|
  • R. Meamar Dastjerdi, S. Minaiee, M. H. Khoshtaghaza Page 74

    Non-destructive ultrasonic testing is one of the methods utilized to evaluate quality of agricultural produce. Transducers used in this method are made for basically industrial applications. Since ultrasonic attenuation of waves in agricultural produce is very high, industrial transducers cannot be used in agriculture and needs to be modified. This is done with horns that concentrate energy on a small area at a certain distance from the transducer. In this paper, an exponential horn was designed, fabricated and tested using theoretical and computer-aided methods. Results showed that highly sophisticated horns can be designed using computer-aided method with a high accuracy. Analysis of the number of elements on the natural frequency of horn proved that the analysis was not precise at the low number of elements. Therefore, the number of elements should be increased when natural frequency of horn is almost fixed. The minimum number of elements was obtained to be 300. A comparison between theoretical and computer-aided methods showed a desirable performance of the computer-aided method with an error less than 1% without solving very complicated equations. Based on statistical analysis of the data, the effect of produce thickness (potato and carrot) on the velocity of ultrasonic waves in the horned probe was not significant. However, for the un-horned probe, velocity changed significantly with the sample thickness which is not desirable. Therefore, horned probe is more suitable for non-destructive ultrasonic tests than the un-horned probe.

  • S. I. Saedi, M. H. Aghkhani, A. Farzad Page 84
    Disk plows are one of the most important tillage tools. Two way (reversible) disk plows can perform continues plowing. So they can save time and costs and hence improve overall efficiency. In this study, a “two-way” disk plow was designed based on a λ-formed straight-line, four-bar linkage (Daniel mechanism). This design contains disk and rear wheel reversing mechanism, stabilization mechanism of the plow, a disk angle adjustment tool and transport condition for safe operation of the mechanism. Disk reversing mechanism was designed based on a geometrical analysis considering working condition of the disk plow. The suitable displacement of the plow’s frame was achieved by dimensional analysis of Daniel mechanism and a derived mathematical equation. The rear wheel mechanism was made by means of adding a slotted link to the previous four-bar linkage. The synthesized five-bar linkage was then analyzed for its kinematical and force conditions. For each analysis, related diagrams were plotted and discussed. This innovation has the advantages of low production cost and maintenance as well as easy operation, because of its design simplicity with minimum mechanical auxiliaries. The modeling and analysis was done by the aid of CATIA software.
  • H. Ghorbanpour, M. H. Khoshtaghaza, M. R. Mostofi Sarkari Page 96

    Manual citrus harvesting is commonly performing hard, expensive and time consuming. In this study, a factorial experiment with a completely randomized design in three replications was performed to find out the effect of frequency (three levels of 5, 7.5 and 10 Hz), vibration time (three levels of 10, 15 and 20 seconds) on harvesting capacity and losses of Thomson cultivar of orange. The results indicated that the effect of frequency and vibration time was significant (P≤0.01) on the harvesting capacity and losses, but their interaction effects weren’t significant. The harvesting capacity significantly increased by increasing frequency, and the highest harvesting capacity was 62.8 % at 10 Hz frequency. Although the harvesting capacity increased by increasing the vibration time, but there was no significant difference in vibration times between 15 and 20 seconds at 10 Hz frequency. Also the fruit loss was increased by increasing the vibration time. Due to these reasons, frequency of 10 Hz and vibration time of 15 seconds were selected as the most suitable condition for mechanized harvesting of this cultivar of orange. Finally a linear mathematical model was developed based on the frequency and vibration time for the harvesting capacity and fruit loss of Thomson cultivar of orange.

  • M. Soleimani, M. Kasraei Page 102
    In recent decades, canola has been considered as the most important oilseed. Harvesting is the most major problem of canola cultivation, since canola pods are very sensitive to shocks and vibrations. Large amount of produce will fall on the ground especially when the combine's head is not adjusted properly. When canola harvested with a combine, the losses may reach up to 50%. The yields can be improved by decreasing seed losses during the harvesting operation. The objective of this study was to determine the optimal harvesting conditions of combine platform to minimize grain losses. In order to achieve this, a laboratory test stand platform was designed and built in the Department of Mechanics of Agricultural Machinery in Shiraz University. Three factors which are more effective on the losses were assessed to determine the best adjustments. These factors were combine forward speed at three levels; 1.5, 2 and 2.5 km h-1, cutter bar speed at three levels; 800, 1100 and 1400 cycles per minute and the relative linear speed of reel in respect of forward speed also at three levels; 1, 1.3 and 1.5. Desired experiment were accomplished on Talaeie variety at 16% m.c) d.b(. The grain losses were measured at each level, with three replicates. By considering the interaction of factors, results showed that the effect of these factors at 5% level was significant, and the minimum loss occurred at 2 km h-1 for forward speed, 1400 cut per minute for cutter bar speed and 1.5 for relative reel speed to forward speed.
  • K. Gerami, M. Safari Page 109
    This experiment was conducted to study the effect of nozzle types and the time of herbicide incorporation in soil on weed control, using split plot design by randomized block design. The main plots were soil and herbicide mixing time and the subplots were nozzle types with three replications. This study was performed in Karaj station of Seed and Plant Improvement Institute, located 25 km west of Tehran, in 2008. Treatments were including: T-Jet standard nozzle, Flood-Jet nozzle and Air induction nozzle as well as mixing with the soil immediately, three, six and nine hours after spraying. The parameters were measured includes: the number of weeds before spraying, 15 days and 30 days after spraying; dry weed at two stages of 15 and 30 days after the spraying; and yield of corn. The results revealed that the spraying quality coefficient was greater for T-jet nozzle compared to the other types. However Flood-jet nozzle had a wide range of corn weeds control in comparison to other treatments. Regardless of the nozzle type, the immediate incorporation of herbicide in soil after spraying significantly increased the yield. The time of herbicide incorporation in soil and poison intermixture with soil, from zero to 4.5 hours after spraying was superior to the other times. This was mainly due to different weeds reactions to the times of herbicide incorporation in soil after spraying, and also treatments effect on yield and weed dry weight. Combined data analysis showed that treatment combination of T-Jet nozzle (with time of herbicide incorporation in soil immediately and three hours after spraying), Flood-jet nozzle (with time of herbicide incorporation in soil immediately after spraying) and air induction nozzle (with time of herbicide incorporation in soil immediately, three and six hours after spraying) produced the highest yield than the other treatment combinations.
  • E. Alishahi, M. Shamsi Page 120
    In this paper the separation of saffron stigma from stamen and petal in a vertical wind tunnel has been evaluated. A wind tunnel with adjustable speed of 0.1 m s-1 intervals has been developed and used for the experiments. Floating velocities of flower components (petal, stigma and stamen) were measured at one, eight, 38 and 60 hours after harvesting. Subsequently, the separation was tested by putting all flower components in the tunnel. The experimental results were also analyzed by fuzzy logic. The average floating velocities of stigma, stamen and petal at one hour after harvesting were measured as 3.21, 2.20 and 1.41 m s-1, respectively. The results showed that because of the high difference among the floating velocities of flower components, it is possible to separate the components in a vertical wind tunnel. Experimental results analysis showed that at the best condition which was one hour after harvesting and wind speed of 2.8 m s-1 in the tunnel, the system leaves 81% of the stigmas in the tunnel and blows out of the tunnel 84% of stamens and 89% of petals. The results also showed that as much as the time passes over the harvested flowers, the separation efficiency decreases.
  • H. Bagheri, A. Arabhosseini, M. H. Kianmehr Page 127
    In this research, solar drying of a thin layer of tomato slices was evaluated. The experiments were carried out at the air velocities of 0.5 and 1.0 m s-1 and thicknesses of 3, 5 and 7 mm. In order to find the most suitable form of thin layer drying model, nine different mathematical drying models were fitted to the experimental data to determine the pertinent coefficients of each model. The goodness of the fit was determined by calculating and comparing the values of the correlation coefficient (R^2) Root mean square error (RMSE) and chi-square (χ^2) for all models. The Page model with R^2=0.9974, χ^2=0.01351, RMSE=0.002 showed the best fit.