فهرست مطالب

ماشین های کشاورزی - سال سوم شماره 1 (پیاپی 5، نیمسال اول 1392)

نشریه ماشین های کشاورزی
سال سوم شماره 1 (پیاپی 5، نیمسال اول 1392)

  • تاریخ انتشار: 1391/12/15
  • تعداد عناوین: 8
|
  • احمد شریفی مالواجردی، محمد یونسی الموتی، احمد محسنی منش صفحه 1
    عوامل زیادی در ایجاد فشردگی خاک موثر هستند. یکی از این عوامل، واکنش خاک به فشارهای وارده به خاک به وسیله لاستیک و ابزار درگیر با خاک است. در این تحقیق با استفاده از یک لاستیک سخت4 تاثیر بار و فشار باد لاستیک بر برخی عوامل مرتبط با فشردگی خاک شامل: عمق و اثر لاستیک، شاخص مخروط و شاخص مقاومت افقی خاک در لایه های مختلف توسط یک حسگر اندازه گیر پروفیل فشردگی خاک5 در مخزن خاک6 با بافت لوم شنی، اندازه گیری شد. این حسگر شامل هشت عدد لبه های گوه ای شکل (فلپ) مجهز شده به استرین گیج بود که بر روی پیشانی یک شاخه زیرشکن نصب گردیده و عمق کار آن 45 سانتی متر بود. این تحقیق با استفاده از آزمایش فاکتوریل در دو سطح بار لاستیک (3/6 کیلو نیوتن و 9/23 کیلو نیوتن) و سه سطح فشار باد (324، 524 و 724 کیلو پاسکال) و با 3 تکرار، در قالب طرح کاملا تصادفی، به اجرا در آمد. با کاربرد حسگر اندازه گیر فشردگی خاک، فشردگی خاک در لایه های مختلف از سطح خاک تا عمق 45 سانتی متری و با فواصل 5 سانتی متر اندازه گیری شد. نتایج نشان داد فشردگی خاک ناشی از میزان بار عمودی وارد بر لاستیک در لایه های زیرین بیشتر از لایه های سطحی خاک بود. در حالیکه اثر فشار باد لاستیک عکس این موضوع را نشان داد و در عمق های سطحی (در دو سطح بار استفاده شده) بزرگتر از اثر آن در عمق های زیرین خاک بود. با افزایش میزان بار، مقادیر عرض اثر لاستیک، عمق اثر لاستیک و شاخص مخروط افزایش یافت. هم چنین با افزایش مقدار فشار باد، مقدار عرض اثر لاستیک کاهش و عمق اثر لاستیک و شاخص مخروط خاک افزایش یافتند.
    کلیدواژگان: استنباط شرطی، درستنمایی ماکسیمم، آماره فرعی، بازیابی اطلاعات، مدل مکان، مقیاس
  • حسنی محمدی منور، رضا علیمردانی، محمود امید صفحه 9
    بیش از دو دهه است که بخش کشاورزی استفاده از سامانه های خودکار را تجربه می کند. از موارد کاربرد این سامانه ها در کشاورزی می توان به برداشت میوه اشاره نمود. بینایی کامپیوتر یکی از پرکاربردترین فن آوری های مورد استفاده در صنایع غذایی و کشاورزی نوین است. در مقاله حاضر سیستمی خودکار مبتنی بر بینایی کامپیوتر جهت برداشت گوجه فرنگی گلخانه ای ارائه می شود. دوربینCCD به عنوان حس گر بینایی از فضای کاری عکس می گیرد و گوجه ها با رسیدگی بالای 50 درصد توسط پردازش تصاویر شناسایی می شوند. در این پژوهش از سه فضای رنگیRGB، HSI و YCbCr و سه الگوریتم آستانه یابی، انحنای سطح تصویر و رابطه قرمز/ سبز جهت تشخیص گوجه فرنگی های رسیده از زمینه و تحت شرایط نور طبیعی استفاده شده است. نتایج نشان می دهد متوسط خطای الگوریتم های آستانه یابی، رابطه قرمز/ سبز و انحنای سطح تصویر به ترتیب 82/11، 03/10 و 95/7 درصد در سه فضای رنگیHSI، RGB وYCbCr بود. فضای رنگی YCbCr و الگوریتم انحنای سطح تصویر در تمایز گوجه فرنگی رسیده از زمینه و در شرایط نور طبیعی، موفق تر عمل می کند.
    کلیدواژگان: بینایی کامپیوتر، فضای رنگیRGB، HSI وYCbCr، گوجه فرنگی گلخانه ای، نور طبیعی
  • محسن محمدی مقرب، محمدحسین عباسپور فرد، مرتضی گلدانی، باقر عمادی صفحه 16
    دما در طول سال در عمق 3 تا 4 متری زمین تقریبا ثابت است، در نتیجه تابستان دمای زیر زمین کمتر از دمای محیط بوده و این پتانسیل می-تواند برای سرمایش گلخانه با استفاده از سامانه مبدل زمین به هوا مورد استفاده قرار گیرد. در این تحقیق به منظور بررسی کارایی این سامانه بر سرمایش گلخانه، اثر دو پارامتر مساحت کف گلخانه در سه سطح 9، 18 و 27 مترمربع و درصد پوشش گیاهی گلخانه در سه سطح صفر، 50 و 100 درصد بر دمای داخل گلخانه مورد بررسی قرار گرفت. طرح آزمایشی مورد استفاده آزمون فاکتوریل بر پایه بلوک های کاملا تصادفی می باشد. پارامترهای دمای دورن گلخانه، انرژی حرارتی مبادله شده و ضریب عملکرد مورد بررسی قرار گرفتند. از نتایج قابل توجه در این تحقیق این است که در حالت سرمایش به دلیل بروز پدیده تقطیر در داخل لوله ها امکان استفاده از سیکل بسته وجود ندارد. همچنین اثر مساحت و درصد پوشش گیاهی بر عملکرد سامانه معنی دار بود. به طوری که بیشترین میانگین اختلاف دمایی بین دمای گلخانه شاهد و دمای گلخانه در تیمار پوشش گیاهی100 درصد و مساحت کف 9 مترمربع و برابر 6/9 درجه سانتی گراد و کمترین میانگین اختلاف دمایی در تیمار بدون پوشش گیاهی و مساحت کف 27 مترمربع و برابر 2/5 درجه سانتی گراد به دست آمد. با درنظر گرفتن میانگین انرژی حرارتی مبادله شده در هر تیمار برای حالت سرمایش با سیکل باز بهترین تیمار برای سامانه استفاده شده در این تحقیق، تیمار با مساحت کف 9 مترمربع و 100 درصد پوشش گیاهی تعیین شد.
    کلیدواژگان: اختلاف دما، انرژی مبادله شده، سرمایش، سیستم مبدل زمین به هوا، گرمایش
  • سید محمد جواد افضلی، ابراهیم جواهری صفحه 24
    این تحقیق به منظور بررسی اثرات روش های خاک ورزی با تاکید بر عمق نفوذ ادوات بر میزان مقاومت فروروی، شاخص های فنی و عملکرد گندم انجام گردید. آزمایش در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی و در سه تکرار و در دو سال اجرا شد. تیمارها شامل چهار روش خاک ورزی گاوآهن برگردان دار+ دو بار دیسک+ ماله (CT)، دو بار دیسک+ ماله (RT)، زیرشکن+ دو بار دیسک+ ماله (S1D) و زیرشکن+ روتیواتور (S1R) بود. نتایج داده های برداشت شده از میزان مقاومت فروروی خاک نشان داد که در اواخر فصل رشد، خاک مجددا تراکم خود را در عمق های مختلف به دست آورد، ولی با توجه به آنکه میزان نفوذ تجمعی آب آبیاری در اواخر دوره رشد، در تیمارهای زیرشکنی بیشتر بود می توان بیان داشت که زیرشکنی سبب ایجاد شیارهای باریک پایدار در خاک گشته است. همچنین در تیمارهای S1D و S1R میزان مصرف سوخت به میزان 2/2 و 44/10 لیتر در هکتار و زمان انجام عملیات به میزان 58/0 و 54/1 ساعت در مقایسه با تیمار CT کاهش یافت. نتایج بررسی عملکرد دانه نشان داد که اگر به صورت سالیانه عملیات زیرشکنی به جای گاوآهن برگردان دار به کار گرفته شود، عملکرد دانه 5/8 درصد افزایش خواهد یافت. روش های زیرشکنی را می توان به دلیل برتری در شاخص های فنی و همچنین حذف عملیات ماخار3 و کاهش تراکم کاری در زمان کشت محصول دارای برتری دانست. همچنین روش های زیرشکنی سبب 22 درصد افزایش عملکرد دانه نسبت به روش کم خاک ورزی گردید.
    کلیدواژگان: خاک ورزی، زیرشکن، فشردگی خاک، گندم
  • احمد حیدری، ایرج اسکندری صفحه 32
    به منظور ارزیابی خطیکارها و انتخاب خطیکار مناسب کشت گندم در اراضی دیم استان همدان، تحقیقی طی سه سال (86-1383) در ایستگاه تحقیقاتی تجرک مرکز تحقیقات کشاورزی همدان با خاکی دارای بافت لوم رسی سیلت دار انجام شد. در این تحقیق از سه روش کاشت ماشینی شامل: 1- خطی کار برزگر همدان 2- خطی کار سهلان کشت 3- خطی کار کشت گستر 4- دست پاشی و پوشانیدن با دیسک (روش مرسوم) استفاده شد. این تحقیق به صورت طرح آماری بلوک های کامل تصادفی در چهار تکرار اجرا شد. در آزمایشگاه میزان ریزش بذر توسط هر واحد موزع و همچنین میزان صدمه وارد به بذرها توسط موزع ها اندازه گیری شد. قبل از برداشت، از هر پلات نمونه هایی جهت تعیین اجزا عملکرد گندم (تعداد سنبله در مترمربع، تعداد دانه در سنبله، وزن هزار دانه) برداشت شد. در پایان عملکرد بیولوژیکی (دانه+کاه) و عملکرد دانه اندازه گیری شد. نتایج سه سال تحقیق نشان داد که اثر روش های مختلف کاشت بر عملکرد دانه گندم و عملکرد کاه معنی دار نبود. در حالی که در دوسال خشک (84-1383و 85-1384) اثر روش های کاشت بر عملکرد گندم معنی دار شد و خطی کار کشت گستر با فاصله بیشتر ردیف های کشت، بیشترین عملکرد را نسبت به روش های دیگر داشت. میانگین عملکرد دانه گندم در سه سال،kg ha-1 1224 بود. بیشترین عملکرد دانه گندم (kg ha-11275) با خطی کار کشت گستر و کمترین عملکرد دانه گندم (kg ha-11174) با خطی کار برزگر همدان به دست آمد. از نظر عملکرد کاه، خطی کار برزگر همدان با kg ha-1 2349 و روش دست پاشی + دیسک با kg ha-1 2009، به ترتیب بیشترین و کمترین عملکرد کاه را داشتند. اثر سال بر عملکرد گندم معنی دار بود. میانگین عملکرد دانه گندم در سال مرطوب (86-1385)، برابر kg ha-1 1579 و در دو سال خشک (84-1383و 85-1384) برابرkg ha-1 1026 بود. بنابراین با توجه به نتایج، محدوده وسیعی از عمیق کارها را می توان در منطقه به کار برد.
    کلیدواژگان: اراضی دیم، خطی کار، عملکرد، گندم، همدان
  • سعید علی عسگریان نجف آبادی، حمیدرضا قاسم زاده، محمد مقدم صفحه 41
    در تحقیق حاضر حساسیت دو رقم میوه توت فرنگی (Fragaria x ananassa) سلوا و گاویتا به کوفتگی به صورت آزمایشگاهی مطالعه شد. میوه ها به صورت تک تک در معرض نیروهای ضربه ای و فشاری قرار گرفتند. ضربه با استفاده از روش سقوط از ارتفاع از پیش تعیین شده و پاندول اعمال شد. حجم کوفتگی به عنوان شاخص آسیب دیدگی مورد ارزیابی قرار گرفت. در هر دو نوع ضربه شدت کوفتگی به عنوان تابعی از انرژی ضربه افزایش یافت. در سطوح انرژی مشابه میوه های سقوط کرده نسبت به میوه های قرار گرفته در معرض ضربه به وسیله ضربه زن پاندولی حجم کوفتگی بیشتری را از خود نشان دادند. چهار برابر شدن انرژی ضربه (از 022/0 به 082/0 ژول) موجب سه برابر شدن حجم کوفتگی (از 46 به 5/134 میلی متر مکعب) شد. با افزایش ارتفاع سقوط از 18 سانتی متر (026/0 ژول) به 54 سانتی متر (079/0 ژول) حجم کوفتگی 35 درصد افزایش یافت. شدت کوفتگی ناشی از نیروی فشاری نسبت به دو آزمون دیگر بیشتر بود. دو برابر کردن زمان بارگذاری از 2 ثانیه به 4 ثانیه اختلاف معنی داری در میزان کوفتگی را نشان نداد. اگرچه در تمام آزمون ها رقم گاویتا نسبت به سلوا حساسیت بیشتری به کوفتگی نشان داد ولی تنها در آزمون ضربه به وسیله ضربه زن پاندولی اثر فاکتور رقم معنی دار شد.
    کلیدواژگان: توت فرنگی، سقوط، ضربه، فشار، کوفتگی
  • رمضان میرزایی، سعید مینایی، محمدهادی خوش تقاضا، علی محمد برقعی صفحه 48
    مهمترین نمایشگر کیفیت میوه سفتی می باشد، که وابستگی زیادی با ضریب کشسانی دارد. در این تحقیق، تغییرات خصوصیات ارتعاشی (شکل مود و بسامد طبیعی) میوه سیب ناشی از تغییر خصوصیات ماده سیب (ضریب کشسانی، ضریب پواسون، چگالی و حجم) به وسیله روش اجزای محدود آنالیز مودال بررسی شده است. روش جدید پردازش تصویر برای ایجاد مدل سه بعدی غیر کروی و غیر متقارن میوه بکار رفته است. شکل دقیق و سه بعدی میوه با اندازه گیری مختصات نقاط سطح بیرونی میوه و ایجاد منحنی های دوار غیر یکنواخت از این نقاط و تشکیل سطح و حجم از این منحنی ها ایجاد گردیده است. آنالیز مودال به صورت شرایط مرزی آزاد انجام گرفته و 20 مود اول و بسامدهای طبیعی میوه به دست آمد. شش مود اول دارای بسامدهای نزدیک به صفر بوده که مربوط به شش درجه آزادی هر جسم در فضا بوده و نشان دهنده صحت مدل اجزای محدود می باشد. اولین مود پیچشی با میانگین 584 هرتز حاصل گردید. نتایج حاصل از آنالیز مودال نشان داد که بسامد تشدید با اضافه شدن ضریب کشسانی افزایش و با افزایش چگالی کاهش می یابد. اثر تغییرات پارامترهای ضریب کشانی، چگالی و ضریب پواسون بر اولین بسامد تشدید به ترتیب 85 درصد 11 درصد و 4 درصد به دست آمد. ضریب تغییرات بسامد تشدید نسبت به تغییرات ضریب کشسانی در حدود 3-2 برابر ناشی از تغییرات پارامتر چگالی می باشد، که نشان دهنده بیشترین اثر تغییرات ضریب کشسانی بر تغییر بسامد طبیعی میوه می باشد. با تعیین بسامد طبیعی میوه می توان ضریب کشسانی و سفتی میوه را تخمین زد.
    کلیدواژگان: آنالیز مودال، روش اجزای محدود، سیب، شکل مود، فرکانس تشدید
  • مازیار فیض الله زاده، علی محمد نیکبخت، اسعد مدرس مطلق صفحه 58
    گلرنگ از گیاهان صنعتی بوده و میزان روغن قابل استخراج از مغز آن حدود 45 درصد می باشد. با توجه به ارزش روغن موجود در بذر گلرنگ و همچنین پتانسیل بالای کشور برای کشت آن، نیاز به تولید بذرهایی با کیفیت و عملکرد بیشتر می باشد. همچنین طراحی دستگاه های مختلف فرآوری و استخراج روغن و همچنین بهینه سازی آن ها امری ضروری به نظر می رسد که در ارتباط با خواص مختلف بذرها می باشد. در نتیجه در این مقاله، برخی خواص بیوفیزیکی و بیومکانیکی بذر گلرنگ رقم IL111 با توجه به اثرات تیمارهای مختلف آبیاری و تغذیه ای و در رطوبت تعادلی بذرها مورد مطالعه قرار گرفت. خواص مطالعه شده شامل ابعاد، جرم و جرم هزار دانه، حجم، مساحت سطح بذر، میانگین قطر حسابی و هندسی، ضریب کرویت، چگالی توده ای و حقیقی، تخلخل و ضریب اصطکاک استاتیکی و دینامیکی، نیروی گسیختگی، تغییر شکل در لحظه گسیختگی، انرژی گسیختگی، ضریب کشسانی و سفتی بذر بودند. نتایج نشان از تاثیر معنی دار تیمارهای اعمال شده بر اکثر خواص فیزیکی و مکانیکی در سطح احتمال 01/0 p≤ داشت. بیشترین مقدار برای جرم و قطر میانگین هندسی و انرژی گسیختگی در شرایط تیماری «قطع آبیاری در مرحله رشد زایشی و تغذیه بیولوژیک (بیوسولفور)» حاصل شد. نتایج نشان از تاثیر معنی دار قطر میانگین هندسی بر جرم و انرژی گسیختگی و همچنین تاثیر جرم بر سفتی بذر داشت. از طرفی رابطه مستقیمی بین جرم و انرژی گسیختگی مشاهده شد که نشان از نیاز به انرژی بیشتر برای خرد کردن بذرهای بزرگتر داشت. بیشترین انرژی گسیختگی 0.033J به دست آمد.
    کلیدواژگان: خواص بیوفیزیکی و بیومکانیکی، روغن، شرایط آبیاری، گلرنگ
|
  • A. Sharifi Malvajerdi, M. Younesi Alamouti, A. Mohsenimanesh Page 1
    Soil compaction can occur as a result of a number of factors. One of the most important factors is soil response to pressures imposed by wheels and soil engaging tools. This research investigated the effect of tyre load and inflation pressure on soil compaction-related factors. These factors include rut width, rut depth, cone index and horizontal force in different layers of soil profile. In this research a stiff carcass tyre has been used and a soil compaction profile sensor in controlled soil bin laboratory conditions. This sensor consisted of eight flaps, each equipped with strain gauges, installed on a subsoiler leg face with working depth of 45 cm. Studies were conducted using a factorial experiment at two levels of axle load of 6.3 kN and 23.9 kN and three levels of inflation pressure of 324 kPa, 524 kPa and 724 kPa with three replications in a randomized complete design. Duncan test and F test were applied to compare the means of pressure and axle load, respectively. The soil compaction profile sensor measured soil compaction at different layers from soil surface to 45 cm depth at 5 cm interval. The results of experiments indicated that vertical load significantly affected the horizontal force at different tyre inflation pressures on the soil profile. The tyre inflation pressure exhibited greater effects on shallow depths than those of higher depths. The amount of rut width, rut depth and cone index increased with an increase in vertical load. Increasing of the inflation pressure decreased rut width and increased rut depth and cone index.
    Keywords: Axle load, Sensor, Inflation pressure, Soil compaction, Tyre
  • H. Mohamadi Monavar, R. Alimardani, M. Omid Page 9
    Agricultural sector experiences the application of automated systems since two decades ago. These systems are applied to harvest fruits in agriculture. Computer vision is one of the technologies that are most widely used in food industries and agriculture. In this paper, an automated system based on computer vision for harvesting greenhouse tomatoes is presented. A CCD camera takes images from workspace and tomatoes with over 50 percent ripeness are detected through an image processing algorithm. In this research three color spaces including RGB, HSI and YCbCr and three algorithms including threshold recognition, curvature of the image and red/green ratio were used in order to identify the ripe tomatoes from background under natural illumination. The average error of threshold recognition, red/green ratio and curvature of the image algorithms were 11.82%, 10.03% and 7.95% in HSI, RGB and YCbCr color spaces, respectively. Therefore, the YCbCr color space and curvature of the image algorithm were identified as the most suitable for recognizing fruits under natural illumination condition.
    Keywords: Computer vision, RGB, HSI, YCbCr color spaces, Greenhouse tomato, Natural illumination
  • M. Mohammadi Mogharreb, M. H. Abbaspour, Fard, M. Goldani, B. Emadi Page 16
    The underground temperature at a depth of about three to four meters is almost constant during the year. As a result in summer the underground is cooler than the ambient temperature. This potential is considered for greenhouse cooling by using an Earth-to-Air Heat Exchanger (EAHE). In this research the effects of two parameters were investigated: a) the area of greenhouse in three levels of 9, 18, 27 m2 and b) the percent of vegetation coverage inside the greenhouse in three levels of 0%, 50%, 100% on the performance of EAHE. The experimental design was factorial experiment in a randomized complete block design. The parameters of greenhouse’s inside temperature, thermal energy exchange and coefficient of performance (COP) were considered in cooling mode. As one of the remarkable results it was observed that the closed loop utilization of the system was infeasible in cooling mode. This was mainly due to the occurrence of vapor distillation inside the underground pipes and hence the blockages of the air flow. Also the effect of area and the percent of vegetation coverage were significant on the performance of EAHE. The highest average temperature difference between the temperature of testimonial greenhouse and the temperature of greenhouse was observed in treatment of 100% vegetation coverage and 9 m2 floor area which was measured as 9.6°C. The least average temperature difference in the treatment without vegetation coverage and 27 m2 floor area was measured as 5.2 °C. Considering thermal energy exchange in cooling greenhouse with open loop, the best treatment determined for EAHE in this research was the one with 9 m2 floor area and 100% of vegetation coverage.
    Keywords: Temperature difference, Energy exchange, Cooling, Earth, to, Air Greenhouse, Heating
  • S. M. J. Afzali, E. Javaheri Page 24
    This study was carried out to evaluate the effects of tillage practices (with different depths) on soil penetration resistance, technical parameters and grain yield of wheat crop. The experiment was conducted as a randomized complete block design with three replications for two years. Treatments included: moldboard plow fallowed by two passes of disc harrow and leveler (CT), two passes of disc harrow plus leveler (RT), subsoiler fallowed by two passes of disc harrow and leveler (S1D) and subsoiler fallowed by rotivator (S1R). The results showed that soil compaction and penetration resistance increased at the end of growth stages because of irrigation operations and cohesion force of soil particles. However due to increasing of cumulative infiltration, it can be concluded that subsoiler caused the formation of micro cracks in different depths of soil. From technical indices viewpoint comparing to CT treatment, S1D and S1R treatments saved fuel consumption up to 2.2 and 10.44 lit ha 1 and tillage operation time up to 0.58 and 1.54 h ha-1, respectively. The result of grain yield assessment showed an increase of 8.5% in grain yield after replacing moldboard plow with annual subsoiling. Subsoiling has advantages such as, good technical indices, elimination of preplanting irrigation and fewer operations in planting time. Finally, subsoiling increased grain yield by 22% as compared to reduced tillage practice
    Keywords: Tillage, Subsoiler, Soil compaction, Wheat
  • A. Heidari, I. Eskandari Page 32
    A three-year field experiment (2004-2007) was conducted on a silty clay loam soil at Tajarak Research Station of Hamedan to determine proper grain drill for wheat in Hamedan dryland areas. In this study, three grain drills including: Hamedani Barzegar; Sahalan Kesht; and Kesht Gostar with wheat seed broadcasting and disking were used. The experiment was a randomized complete block design with four replications. In laboratory, the precision of metering device and the amount of seed damage by metering mechanism were measured. At the end of growth season (harvesting time), crop yield and the associated parameters (spike per m2, number of grain per spike, wheat kernel) were determined. Results showed that planting methods did not affect wheat grain yield significantly. However, wheat grain yield was significantly higher for Kesht Gostar grain drill than the other two machines in two drier years. Mean wheat grain yield was 1224 kg ha–1. Mean wheat grain yield was the greatest (1275 kg ha-1) for Kesht Gostar and the least (1174 Kg ha-1) for Hamedani Barzegar grain drill. Mean straw yield was not affected by planting methods. Mean wheat straw yield was the greatest (2349 kg ha-1) for Hamedani Barzegar grain drill, and the least (2009 Kg ha-1) for the combination of seed broadcasting and disking. The amounts of rainfall during growing season strongly influenced wheat grain and straw yields. Mean wheat grain yield was 1572 Kg ha-1 and 1026 Kg ha-1 in wet year and dry years, respectively. This study showed that a wide range of grain drills is adaptable for dryland wheat cropping system for the semiarid Hamedan areas.
    Keywords: Proper drill, Dryland, Yield, Wheat, Hamedan
  • S. Aliasgarian Najafabadi, H. R. Ghasemzadeh, M. Moghaddam Page 41
    In the present research, susceptibility of two strawberry cultivars (Selva and Gavita) to bruising was studied. Individual fruits were subjected to impact and compressive forces. Impact forces were applied through dropping the fruits from predetermined heights as well as pendulum. Bruising volume was considered as damage index. In both methods bruising severity was increased as a function of impact energy. Dropped fruits were showed higher bruising volume than those of fruits impacted by pendulum for similar energy levels. Increasing energy level by a factor of four (from 0.022 to 0.082 J) caused the bruise volume to increase by a factor of three (from 46 to 134.5 mm3). Increasing drop height from 18 cm (0.026 J) to 54 cm (0.079 J) caused the bruise volume to increase up to 35%. Bruise severity due to compression force was higher than those of obtained from other tests. Doubling the loading time from 2 to 4 seconds showed no significant difference in bruise volume. Although Gavita variety had greater sensitivity to bruising than Selva variety, the effect of variety was significant only in impact test with pendulum tester.
    Keywords: Strawberry, Drop, Impact, Compression, Bruise
  • R. Mirzaei, S. Minaei, M. H. Khoshtaghaza, A. M. Borghaee Page 48
    The most important quality indicator of fruits is the flesh firmness which is well correlated to their young’s modulus. In this research variation of vibration characteristics (shape modes, natural frequency) of apple due to change of material characteristics (density, young's models, Poisson ratio) and apple volume was investigated using Finite Element simulation. An image processing technique was used to obtain an unsymmetrical and non-spherical geometric model of apple. The exact three-dimensional shape of the fruit was created by determining the coordinates of apple surface and forming uneven rotational curvatures. Modal analysis with no boundary constraints has been applied. The first 20 Eigen frequencies and the corresponding mode shape were determined. Six rigid body modes possess zero resonant frequency which is related to the degree of freedom of a rigid body in space indicated the validity of finite element model. The modal analysis results showed that resonant frequency increased by increasing young's modulus of the fruit, while it decreased by increasing apple density. First mode torsion has a mean resonant frequency of 584 Hz. Variations of natural frequency due to change in young's modulus, density, and Poisson ratio were 80%, 11% and 4%, respectively. Coefficient of variation of resonant frequency in response to changing young's modulus was 2-3 times of that of density which shows the greatest effect of young modulus changes on natural frequency of fruits. Consequently with determination of fruit's natural frequency, their young modulus and firmness can be estimated.
    Keywords: Modal analysis, Finite Element Method, Apple, Mode shape, Resonant frequency
  • M. Feyzollahzadeh, A. M. Nikbakht, A. Modarres Motlagh Page 58
    Safflower is a strategic plant regarding to its valuable nutrition value (45% extractable oil) and industrial uses. Due to massive import of edible oil to the country as well as high potential for safflower cultivation, the research on production of safflower for oil extrusion purpose is of remarkable importance. The design of various processing and oil extraction units and also their optimization which are in relation to seed attributes is essential. In this paper the effects of different irrigation and nutrient treatments on some important physical and mechanical properties of IL111 varieties of safflower seed were investigated. The measured properties included size, mass, volume, surface area, arithmetic and geometric mean diameter, sphericity, bulk and true densities, porosity, static and dynamic coefficient of friction, rupture force, deformation at rupture point, rupture energy, modulus of elasticity and seed hardness. The results indicated a significant effect of treatments on the biophysical and biomechanical properties at p ≤ 0.01. The maximum seed mass, geometric mean diameter and rupture energy were obtained when the (cg) treatment applied i.e. “Cut-off irrigation at the growth stage and bio sulfur nutrition”. Seed mass was found to be 0.040 gr to 0.055 gr. Results also showed a significant effect of geometric mean diameter on mass and rupture energy and also mass on seed hardness. Direct correlations observed between seed mass and rupture energy, which indicates that for larger and heavier seeds, much more energy required for oil extraction. The maximum rupture energy was measured as 0.033 J.
    Keywords: Biophysical, Biomechanical properties, Oil, Treatments, Safflower