فهرست مطالب

ماشین های کشاورزی - سال سوم شماره 2 (پیاپی 6، نیمسال دوم 1392)

نشریه ماشین های کشاورزی
سال سوم شماره 2 (پیاپی 6، نیمسال دوم 1392)

  • تاریخ انتشار: 1392/06/25
  • تعداد عناوین: 10
|
  • سید محمدرضا ناظم سادات، محمد لغوی * صفحات 71-84

    در سامانه پایش عملکرد محصول غلات، اساسی ترین ویژگی محصول در حال برداشت، شدت جریان جرمی دانه تمیز شده ورودی به مخزن می باشد. در این تحقیق، حسگری از نوع ضربه ای طراحی، ساخت و ارزیابی شد. ابتدا واسنجی حسگر توسط وزنه های kg 5/0 تا kg 5/4 با گام های kg 5/0 انجام و خطی بودن واکنش حسگر به نیروهای وارده با ضریب همبستگی 99/0 اثبات شد. پس از آن، طبق استاندارد ASABE S578 آزمایش حسگر در سه مرحله 1- در جریان جرمی یکنواخت و ثابت 2- در جریان جرمی غیر یکنواخت با تغییرات خطی 3- در جریان جرمی نوسانی انجام شد. نتایج نشان داد که خروجی حسگر ضربه ای، تابعی از نرخ جریان گندم (رقم روشن) انتقال یافته است و با افزایش نرخ جریان جرمی، میزان درصد خطای حسگر ضربه ای کاهش یافت. به طوری که درصد خطای محاسبه شده در نرخ های جریان جرمی 25%، 50%، 75% و 100% ظرفیت (25/4 کیلوگرم در ثانیه) به ترتیب 3/8، 3/6، 2/5 و 9/4 درصد بود. ضریب تبیین بالا (9975/0= R2) بین داده های تجمعی حسگر ضربه ای و مخزن مرجع در نرخ جریان جرمی غیر یکنواخت با تغییرات خطی، حاکی از دقت و حساسیت بالای حسگر ضربه ای در سنجش تغییرات جریان جرمی دانه می باشد. درصد خطای متوسط حسگر ضربه ای در نرخ های جریان جرمی غیر یکنواخت، با تغییرات خطی «افزاینده-کاهنده»، «کاهنده- افزاینده» و نوسانی به ترتیب 4/7%، 6/8% و 3/8% به دست آمد.

    کلیدواژگان: آشکارسازی عملکرد، حسگر جریان جرمی، کشاورزی دقیق، کمباین غلات
  • پرویز احمدی مقدم، یدالله احمدی، فاروق صالحی صفحات 85-91
    افزایش تقاضای مواد غذایی در سال های اخیر، موجب بالا رفتن مصرف کودهای شیمیایی جامد در بخش کشاورزی شده است. مصرف بی رویه کود، باعث کاهش کیفی و کمی محصول شده است که علاوه بر افزایش هزینه ها باعث آلودگی خاک، آب های سطحی و زیر سطحی می شود. توزیع و پخش یکنواخت کود در سطح مزرعه یکی از اصول اساسی کشاورزی مرسوم به شمار می آید. در این پژوهش به منظور دستیابی به الگوی بهینه پخش کود، اثرات تعداد پره و وضعیت قرارگیری آن در یک کودپاش دوار تک دیسکی، روی دو نوع مختلف کود بررسی شد. آزمایش به صورت فاکتوریل و در قالب طرح کامل تصادفی صورت گرفت. متغیرها شامل تعداد پره در سه سطح (4، 6 و 8)، زاویه قرارگیری پره ها در دو سطح (شعاعی و غیرشعاعی) و نیز نوع کود در دو سطح (سوپر فسفات تریپل و اوره) می باشد. نتایج نشان داد که تعداد پره و نوع کود، اثر معنی داری بر یکنواختی پخش کود ندارد. اما وضعیت قرارگیری پره ها بر روی صفحه پران، تاثیر معنی داری بر یکنواختی الگوی پخش کود دارد. بهترین الگوی پخش توسط صفحه پران 8 پره ای با وضعیت قرارگیری غیرشعاعی پره ها و برای کود سوپر فسفات تریپل به دست آمد.
    کلیدواژگان: الگوی پخش، زاویه قرارگیری، صفحه پران، کودپاش سانتریفوژ
  • محمدحسین آق خانی، محمدحسین عباسپور فرد، محمدرضا بیاتی، حمید مرتضی پور، سید ایمان ساعدی، علی مقیمی صفحات 92-103
    همواره در فرآیند خشک کردن، انرژی بسیار زیادی مصرف می شود. برای صرفه جویی در مصرف انرژی، استفاده مستقل و یا ترکیبی از انرژی خورشیدی از روش های معمول در خشک کردن محصولات کشاورزی می باشد. در تحقیق حاضر، عملکرد یک خشک کن خورشیدی با جریان هوای اجباری، مجهز به سامانه ی گردش هوای بسته، که مناسب خشک کردن محصولات با ارزش در حجم کم از قبیل گیاهان دارویی و زعفران است؛ بررسی شد. خشک کن مورد ارزیابی شامل جمع کننده ی خورشیدی، محفظه ی محصول، محفظه ی مواد جاذب رطوبت سیلیکاژل، دمنده، کانال های عبور هوا و سامانه ی اندازه گیری و کنترل بود. به منظور بررسی عملکرد دستگاه از گیاه نعناع استفاده شد و نرخ خشک شدن و میزان انرژی مصرفی در سه سطح فاکتور دما (40، 45 و 50 درجه سیلسیوس) و در دو حالت سامانه ی گردش هوای باز و بسته اندازه گیری و مقایسه شد. نتایج تحقیق نشان داد که سامانه گردش هوای بسته تاثیر بسیار معنی داری بر انرژی مصرفی و بازده خشک کن دارد. افزایش دمای هوای خشک کننده در سامانه ی هوای باز، باعث کاهش زمان و بازده خشک شدن و افزایش انرژی مصرفی شد. در حالی که در سامانه ی گردش هوای بسته، با افزایش دما؛ انرژی مصرفی کاهش، بازده خشک کن و سرعت خشک شدن افزایش یافت. بیشترین بازده خشک کن مربوط به تیمار دمای 50 درجه سیلسیوس و سامانه ی گردش هوای بسته بود. در نهایت متوسط بازده ی جمع کننده ی خورشیدی و بیشترین بازده خشک کن به ترتیب 34/0 و 41/0 به دست آمدند.
    کلیدواژگان: بازده خشک کن، جمع کننده ی خورشیدی، خشک کن خورشیدی، سامانه ی گردش هوای بسته
  • یوسف عباسپور گیلانده، رضا صدقی صفحات 104-113
    در این تحقیق از سیستم مبتنی بر دانش یا قواعد داده های آزمایشی و با استفاده از منطق فازی به منظور پیش بینی نیروی مقاوم کششی و انرژی مورد نیاز عملیات خاک ورزی استفاده شده است. در مقایسه با روش های سنتی (رگرسیونی)، منطق فازی در ایجاد ارتباط بین ورودی های چندگانه به یک سیگنال خروجی در دامنه غیرخطی بسیار موثرتر عمل می کند. آزمایش ها به منظور جمع آوری داده های مورد نیاز در خاک با بافت شنی لومی در مرکز تحقیقات و ترویج دانشگاه کلمسون در نزدیکی شهر بلک ویل ایالت کارولینای جنوبی آمریکا («21 ̊33 شمالی و»18 ̊81 غربی) انجام شد. در این مقاله، از یک مدل هوشمند، بر اساس رویکرد اصول مدل فازی ممدانی استفاده شد. این مدل فازی شامل 25 قانون می باشد. در این تحقیق، استنتاج ماکسیمم- مینیمم ممدانی برای استنتاج مکانیزم (ترکیب قواعد با ورودی فازی) و روش غیر فازی ساز مرکز ثقل برای غیر فازی سازی (تبدیل خروجی نهایی سیستم به یک عدد کلاسیک) مورد استفاده قرار گرفت. اعتبار مدل ارائه شده از طریق معیار خطای عددی مبتنی بر داده های تجربی به دست آمد. نتایج پیش بینی با استفاده از مدل فازی مقادیر بسیار نزدیکی را بین مقادیر اندازه گیری شده و مقادیر پیش بینی شده نشان داد. به طوری که میانگین خطای نسبی مقادیر اندازه گیری شده و پیش بینی شده با استفاده از مدل فازی 1/3% برای نیروی مقاوم کششی و 94/2% برای انرژی مورد نیاز عملیات زیرشکنی به دست آمد. مقایسه نتایج به دست آمده از مدل فازی و مدل رگرسیونی به منظور پیش بینی نیروی مقاوم کششی و انرژی مورد نیاز عملیات زیرشکنی نشان داد میانگین خطاهای نسبی در مدل های رگرسیونی بزرگتر از مدل پیش بینی فازی می باشد.
    کلیدواژگان: استنتاج ممدانی، انرژی خاک ورزی، رویکرد منطق فازی، عملیات زیر شکنی، نیروی مقاوم کششی
  • حبیب محمدزاده، عارف مردانی، اسعد مدرس مطلق صفحات 114-122
    مدل های مربوط به مکانیک چرخ، عمدتا برای شرایط حرکت بر روی سطح صاف جاده و یا خاک تدوین شده است و اعتبار لازم برای توصیف حرکت چرخ بر روی سطوح ناهموار را دارا نیست. علی رغم پیچیدگی دینامیک حاکم بر این پدیده و با در نظر گرفتن اهمیت موضوع مخصوصا برای شرایط مزرعه ای چرخ های حامل ادوات، تحقیق حاضر به بررسی تاثیر برخی از پارامترهای حاکم بر فرآیند گذراندن موانع مقابل تایرهای پنوماتیکی با استفاده از یک آزمونگر تک چرخ در شرایط انباره خاک پرداخته است. نتایج حاکی از مشاهده رابطه نسبتا خطی نیروی افقی وارده بر تایر با سرعت پیشروی چرخ و همچنین ارتفاع مانع مستطیلی شکل بود. در محدوده ی سطوح بیشتر از حداقل فشار لازم برای شکل گیری بدنه تایر، اثر فشار باد بر نیروی افقی وارده بر تایر، معکوس بود و در فشارهای باد کمتر با جذب بیشتر نیروی توسط تایر، نیروی افقی کمتری به مرکز تایر وارد شد. برای سرعت های مختلف و موانع با ارتفاع های گوناگون فشارهای متوسط در حدود 150 تا 200 کیلوپاسکال در برگیرنده نیروی افقی کمتر وارده بر چرخ بود. نیروی کششی لازم برای گذراندن مانع به صورت خطی، با افزایش سرعت پیشروی و ارتفاع مانع افزوده شد.
    کلیدواژگان: آزمونگر تک چرخ، انباره خاک، تقابل چرخ با مانع، چرخ
  • جلال خدایی، هادی صمیمی * صفحات 123-132

    انگور رشه کردستان یکی از میوه های خوشمزه و شیرین با رنگ سیاه می باشد. این میوه شامل ویتامین های E، C و برخی محافظت کننده ها مثل آنتی اکسیدان ها می باشد. برای طراحی تجهیزات و امکانات برای خشک کردن، فرآوری و بسته بندی انگور رشه به دست آوردن گرمای ویژه و ضریب هدایت حرارتی آن امری ضروری و مهم می باشد. در تحقیق حاضر خواص حرارتی انگور رشه کردستان شامل گرمای ویژه و انتقال حرارت مورد بررسی قرار گرفت. برای به دست آوردن گرمای ویژه و ضریب هدایت حرارتی، به ترتیب از روش مخلوط نمودن و روش سیم داغ استفاده شد. تمام آزمایش ها در دماهای 40،50،60 و 70 درجه سلسیوس و سطوح رطوبتی 36/22، 56/37، 13/52 و 53/71 درصد انجام شد. نتایج نشان داد که گرمای ویژه و ضریب هدایت حرارتی انگور رشه به ترتیب به صورت خطی از kJ kg-1 °C-16523/1 تا kJ kg-1 °C-1 3253/3 و از W m-1 °C-1 1252/0 تا W m-1 °C-1 4202/0 با افزایش درجه حرارت و افزایش سطوح رطوبتی به طور خطی افزایش می یابد. همچنین نتایج نشان داد که اثر رطوبت بر تغییرات گرمای ویژه و ضریب هدایت حرارتی نسبت به درجه حرارت بسیار معنی دارتر است.

    کلیدواژگان: انگور رشه، دما، ضریب هدایت حرارتی، گرمای ویژه، محتوای رطوبتی
  • مصطفی جعفریان، حسن صدرنیا، محمدحسین آق خانی صفحات 133-143
    امروزه استفاده از مواد پوششی جهت حفظ کیفیت محصولاتی که دوره انبارمانی دارند، مرسوم است. تحقیقات گذشته نشان داده است ترکیبات کلسیم موجب بهبود و حفظ استحکام دیواره سلولی می گردد. بر این اساس در این تحقیق اثر غلظت ماده پوشاننده کلریدکلسیم دوآبه بر دو واریته سیب زرد و قرمز لبنانی مورد بررسی قرار گرفت. سیب ها با عمل غوطه وری در محلول کلریدکلسیم دوآبه تحت تیمار پوششی قرار گرفتند و به سردخانه منتقل شدند و اثر غلظت های مختلف محلول کلریدکلسیم دوآبه (0، 3 و 6 درصد) و مدت زمان نگهداری در انبار (بدون انبارمانی، 1 و 2 ماه) بر خواص مکانیکی سیب شامل مدول الاستیسیته، تنش تسلیم، کرنش تسلیم و چقرمگی بررسی شدند. نتایج به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. تجزیه واریانس داده ها نشان داد اثر غلظت کلریدکلسیم دوآبه بر مدول الاستیسیته در سطح 5% و بر تنش تسلیم در سطح 1% معنی دار است، لیکن اثر غلظت کلریدکلسیم دوآبه بر دو خاصیت چقرمگی و کرنش تسلیم معنی دار نشد. میانگین تنش تسلیم در سه غلظت 0، 3 و 6 درصد کلریدکلسیم دوآبه به ترتیب 178، 183 و 193 کیلو پاسکال به دست آمد که در مقایسه میانگین ها به کمک آزمون دانکن، افزایش معنی دار (01/0P)
    کلیدواژگان: پس از برداشت، تغییرات مدول الاستیسیته، مواد پوشاننده، نگهداری
  • کبری هدایتی، باقر عمادی، مهدی خجسته پور، شهرام بیرقی طوسی صفحات 144-153
    شکر یکی از مواد غذائی مهم مورد نیاز، به طور عمده از چغندرقند و نیشکر به دست می آید. با توجه به اهمیت شکر، سطح کشت قابل توجه محصول چغندرقند و نیز تعدد کارخانجات صنایع قند و شکر در کل استان های خراسان، انجام تحقیقات به منظور دستیابی به راه کارهایی جهت افزایش راندمان استخراج قند ضروری است. در این تحقیق تاثیر فرکانس امواج فراصوت، دما و زمان موج دهی بر روی خواص مکانیکی و میزان استخراج قند از چغندرقند با رطوبت پایه 75% مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور توسط یک دستگاه حمام فراصوت در مقیاس آزمایشگاهی، تاثیر فاکتورهای فرکانس (بدون موج دهی، 25 و 45 کیلوهرتز)، دما (25، 50 و 70 درجه سانتی گراد) و زمان موج دهی (10، 20 و30 دقیقه) بر روی نمونه ها مطالعه گردید؛ و با نمونه شاهد مقایسه شد. نتایج نشان داد که فاکتورهای فرکانس، دما و زمان تاثیر معنی داری بر افزایش استخراج قند داشته است و می تواند نسبت به نمونه شاهد راندمان قندگیری را تا 56% افزایش دهد. میزان مدول الاستیسیته و مدول برشی روند کاهشی داشتند. میزان انرژی کل گسیختگی، انرژی کل برشی، نیروی حداکثر گسیختگی و نقطه تسلیم گسیختگی روند افزایشی داشتند. فرکانس بر روی نقطه تسلیم برشی و نیروی برشی تاثیر معنی داری نداشت.
    کلیدواژگان: امواج فراصوت، چغندرقند، خواص مکانیکی، عیار قند
  • جبرائیل تقی نژاد، محمدرضا مستوفی سرکاری صفحات 154-162
    کشت کلزا در ایران با شتاب بیشتری در حال افزایش است و این محصول از ابتدا با مسائل و مشکلات خاصی مواجه بوده است. هرساله بخش قابل توجهی از روغن مورد نیاز کشور از خارج تامین می شود درحالی که مقدار زیادی از این محصول در مرحله برداشت، از دست می رود که با رعایت نکات فنی و اضافه کردن پلاتفرم مناسب، می توان این شرایط را بهبود داد. این پژوهش برای بررسی فنی و اقتصادی تلفات برداشت کلزا در واحد برش کمباین به صورت اسپلیت اسپلیت پلات درقالب طرح بلوک های کامل تصادفی با چهار تکرار در منطقه مغان انجام شد. کرت اصلی درصد قهوه ای شدن دانه ها (60%، 70% و 80%) که نشان دهنده میزان رسیدگی است، کرت فرعی سرعت پیشروی)5/1، 5/2 و km h-1 5/3) و کرت فرعی فرعی سه دماغه متداول کمباین برای کلزا (مکانیکی، هیدرولیکی جویبار و هیدرولیکی اتریشی (Biso)) بود. نتایج نشان داد تلفات واحد برش در نوع دماغه ها معنی دار بوده و دماغه مکانیکی با 36 /5 % بیشترین و دماغه هیدرولیکی جویبار و اتریشی به ترتیب با 28/4% و 13/4% کمترین میزان ریزش دانه را داشته است و از نظر زمان برداشت تیمار 80% با 28/5% بیشترین ریزش دانه از واحد برش کمباین را داشته ولی تیمار 70% با در نظر گرفتن سایر شرایط، مناسب ترین زمان برداشت بود. همچنین نتایج نشان داد با افزایش سرعت پیشروی در هر مرحله، میزان ریزش افزایش می یابد. نتایج کلی ارزیابی اقتصادی نشان داد اضافه درآمد خالص استفاده از دماغه هیدرولیکی جویبار نسبت به مکانیکی و هیدرولیکی اتریشی به ترتیب 5/13 و 5/262 هزار ریال در هکتار بوده است. بنابراین از لحاظ فنی و اقتصادی دماغه هیدرولیکی جویبار نسبت به دو دماغه دیگر ارجحیت دارد.
    کلیدواژگان: ارزیابی فنی، تلفات، دماغه کلزا، زمان برداشت، کمباین
  • غلامرضا رابط، هوشنگ بهرامی، محمد جواد شیخ داوودی صفحات 163-172
    در استان فارس، به موقع انجام نشدن عملیات خاک ورزی گندم آبی، موجب کاهش عملکرد و ایجاد هزینه ی پنهان می گردد. با استفاده از روش پویایی های سیستم4 مکانیزاسیون عملیات خاک ورزی اولیه ی گندم آبی فارس شبیه سازی شد. بخشی از ساختار مدل، مربوط به هزینه ی به موقع انجام نشدن عملیات بود. برای شبیه سازی مذکور، روابط علت و معلولی اجزاء سیستم معلوم گردید و مدل بر اساس مرحله ی زمانی 125/0 سال اجرا شد. نتایج شبیه سازی نشان داد که در حد فاصل سال های 1380 تا 1383 هزینه ی به موقع انجام نشدن عملیات، ثابت و در حدود یک میلیون ریال در هکتار بوده است. از سال 1383 تا 1386 به دلیل پراکنش بارش های جوی در استان و عدم امکان عملیات خاک ورزی، هزینه ی مذکور، افزایش پیدا کرده به طوری که در سال 1386 به 1211729 ریال در هکتار رسیده است. در بین سال های 1386 و 1389 به دلیل استفاده از گاوآهن های برگرداندار مستهلک، هزینه ی مذکور، افزایش یافته است. مدل حاصل پیش بینی نمود که میزان هزینه در سال 1397، به حداکثر مقدار خود، یعنی 2090729 ریال در هکتار می رسد. به علاوه معلوم گردید چنانچه بتوان سرعت شخم را در دامنه ای مجاز به میزان 30% و ساعات کار روزانه را به مقدار 4 ساعت در روز افزایش داد، در هر مورد کاهشی تقریبا یکسان در هزینه ی به موقع انجام نشدن عملیات خاک ورزی اولیه ی گندم آبی فارس، به وجود می آید.
    کلیدواژگان: پویایی سیستم، خاک ورزی اولیه، گندم، هزینهی تاخیر
|
  • S. M. R. Nazemsadat, M. Loghavi Pages 71-84

    In grain yield monitoring system، the amount of clean grain mass flow rate to the storage bin is the most important yield property. In this research، an impact-plate type grain mass flow sensor was designed، developed and evaluated. After construction of the impact sensor، it was calibrated by loading the impact plate with static weights ranging from 0. 5 to 4. 5 kg every 0. 5 kg and its linear response to the applied loads was proved with a correlation coefficient of 0. 99. Then، grain mass flow measurement tests and data collection were conducted according to the ASABE standard S587، developed for grain mass flow sensors. The tests were conducted in three phases: 1- constant and steady state flow، 2- linear variation of flow، 3- oscillating flow. The results showed that the output of impact plate sensor varies proportionally and linearly with increasing wheat grain (Rowshan cultivar) mass flow rate. The error in prediction of actual flow rate was decreased by increasing the mass flow rate such that the calculated errors at 25%، 50%، 75% and 100% of flow capacity (4. 25 kg s-1) were 8. 3%، 6. 3%، 5. 2% and 4. 9%، respectively. The high coefficient of determination (R2 = 0. 9975) between accumulated mass flow data of impact plate sensor and the reference scale data indicated high accuracy and sensitivity of impact plate sensor in prediction of mass flow variations. The average percent error of impact sensor in variable flow rate in “ramp-up-ramp-down”، “ramp-down-ramp-up” and oscillating flows were 7. 4%، 8. 6% and 8. 3%، respectively.

    Keywords: Yield monitoring, Mass flow sensor, Precision agriculture, Grain combine harvesting
  • P. Ahmadi Moghaddam, Y. Ahmadi, F. Salehi Pages 85-91
    Increasing demand for food production in the recent years has raised the usage of granular fertilizers. Consequently، the growing use of fertilizers has reduced the quality and quantity of crop production. In addition pollution problems such as soil and water (surface and subterranean water) contaminations has increased. Consistent spreading of fertilizers in the farmlands is of fundamental rules in conventional framings. In present study، the effects of the number and the arrangement (position) of blades of a single disk fertilizer distributer and for two different fertilizers were investigated in order to obtain optimized distribution of fertilizer. The tests were conducted in factorial arrangement and in a completely randomized model. The variables were the number of blades in three levels of 4، 6 and 8، the blade position angles (in two patterns of radial and non-radial) and the type of fertilizer (phosphate and nitrate). Statistical analysis of results indicated that the number of blades on the disk and type of fertilizer are not effective parameters in order to reach a consistent distribution pattern of fertilizer while the position of blades on the disk has significant influence for this purpose. The best pattern of distribution was obtained from the disk with four non-radial blades and nitrate fertilizer.
    Keywords: Distribution pattern, Position angle, Spreader disc, Centrifugal fertilizer
  • M. H. Aghkhani, M. H. Abasspour-Fard, M. R. Bayati, H. Mortezapour, S. I. Saedi, A. Moghimi Pages 92-103
    Drying is a high energy consuming process. Solar drying is one of the most popular methods for dehydration of agricultural products. In the present study، the performance of a forced convection solar dryer equipped with recycling air system and desiccant chamber was investigated. The solar dryer is comprised of solar collector، drying chamber، silica jell desiccant chamber، air ducts، fan and measuring and controlling system. Drying rate and energy consumption in three levels of air temperature (40، 45 and 50 oC) and two modes of drying (with recycling air and no-recycling with open duct system) were measured and compared. The results showed that increasing the drying air temperature decreased the drying time and increased the energy consumption in the mode of non-recycling air system. The dryer efficiency and drying rate were better in the mode of recycling air system than open duct system. The highest dryer efficiency was obtained from drying air temperature of 50 oC and the mode of recycling air system. In general، the efficiency of solar collector and the highest efficiency of the dryer were 0. 34 and 0. 41، respectively.
    Keywords: Dryer efficiency, Solar collector, Solar dryer, Recycling air system
  • Y. Abbaspour Gilandeh, R. Sedghi Pages 104-113
    In this study، a knowledge-based fuzzy logic system was developed on experimental data and used to predict the draft force and energy requirement of tillage operation. In comparison with traditional methods، the fuzzy logic model acts more effectively in creating a relationship between multiple inputs to achieve an output signal in a nonlinear range. Field experiments were carried out in a sandy loam soil on coastal plain at the Edisto Research and Education Center of Clemson University near Blackville، South Carolina (Latitude 33˚ 21 «N، Longitude 81˚ 18» W). In this paper، a fuzzy model based on Mamdani inference system has been used. This model was developed for predicting the changes of draft force and energy requirement for subsoiling operation. This fuzzy model contains 25 rules. In this investigation، the Mamdani Max-Min inference was used for deducing the mechanism (composition of fuzzy rules with input). The center of gravity defuzzification method was also used for conversion of the final output of the system into a classic number. The validity of the presented model was achieved by numerical error criterion، based on empirical data. The prediction results showed a close relationship between measured and predicted values such that the mean relative error of measured and predicted values were 3. 1% and 2. 94% for draft resistant force and energy required for subsoiling operation، respectively. The comparison between the fuzzy logic model and the regression models showed that the mean relative errors from the regression model are greater than that from the fuzzy logic model.
    Keywords: Mamdani inference, Tillage energy, Fuzzy logic approach, Subsoiling, Draft force
  • H. Mohammadzadeh, A. Mardani, A. Modarres Motlagh Pages 114-122
    The tire-mechanics models have been developed for the study of wheel movement on the road or soil surface while these models are unlikely to describe the motion of wheels on uneven surfaces. Due to dynamical complexity of this phenomena and the importance of this subject for farm conditions and the wheel carrier devices، the present research aimed to investigate the effects of several parameters on the wheel passing the obstacle. The experiments were carried out using single wheel tester in soil bin condition. The results indicated a relatively linear relationship between the impact force applied on tire and forward speed of wheel and also the height of rectangular obstacle. The effect of inflation pressure was inversed in the range of complete formed tire’s body on impact force and in low levels of tire inflation pressure; tire’s body damps the maximum impact forces. The medium levels of pressure (about 150-200 kPa) resulted in less horizontal force that applied on the wheel for different levels of forward speed and obstacle’s height. Tractive force for passing obstacle was increased by raising forward speed and the obstacle’s height.
    Keywords: Single wheel tester, Soil bin, Obstacle interaction, Wheel
  • J. Khodaei, H. Samimi Pages 123-132

    Kurdistan Rasa grape is one of the delicious and sweet fruits with black color. It contains vitamins E، C and some protectors such as antioxidants. In order to design equipments and facilities for drying، preservation and processing of Rasa grape، it is necessary and important to know about its specific heat and thermal conductivity. In this paper the specific heat and thermal conductivity of Rasa grape were studied. The method of mixtures and hot wire as a heating source was used for measuring the specific heat and thermal conductivity، respectively. The experimental variables were temperature at four levels of 40، 50، 60 and 70 °C and moisture content at four levels of 22. 36، 37. 56، 52. 13 and 71. 53%. The results showed that the specific heat and thermal conductivity of Rasa grape increased linearly from 1. 6523 kJ kg-1°C-1 to 3. 3253 kJ kg-1°C-1 and 0. 1252 W m-1°C-1 to 0. 4202 W m-1°C-1 respectively، with increasing moisture content and temperature. The results also showed that the effect of moisture content on increasing the specific heat and thermal conductivity was more significant than that from temperature rise.

    Keywords: Rasa grape, Temperature, Thermal conductivity, Specific heat, Moisture content
  • M. Jafarian, H. Sadrnia, M. H. Aghkhani Pages 133-143
    Today، the use of coatings is common to maintain the quality of fruits in storage period. Previous studies have shown that the calcium compounds can improve and preserve the strength of fruit’s cell wall. In this research، the effect of calcium chloride dehydrate (CaCl2*2H2O) concentration on two varieties of apple (Golden Delicious and Red Delicious)، was studied. The apples were immersed in the calcium chloride dihydrate solution and then transferred to a cold storage. The effect of three concentration levels: 0، 3 and 6 percent، and three storage durations: no storage، one month and two months، were investigated on the apples mechanical properties such as failure stress، failure strain، modulus of elasticity and toughness. Statistical factorial experiments in the form of completely randomized design were used to analyze the obtained results. The ANOVA results showed that the effect of calcium chloride concentration was significant on the modulus of elasticity (P)
    Keywords: Post harvest, Modulus of elasticity, Coating materials, Consentration, Storage
  • K. Hedayati, B. Emadi, M. Khojastehpour, Sh. Beiraghi-Toosi Pages 144-153
    Sugar، which can be extracted from sugar cane and sugar beet، is one of the most important ingredients of food. Conducting more research to increase the extraction efficiency of sugar is necessary due to high production of sugar beet and its numerous processing units in northern Khorasan province. In this research، the effect of temperature، time and the frequency of ultrasonic waves on mechanical properties of sugar beet and its extraction rate of sugar in moisture content of 75% were studied. In this regard، an ultrasonic bath in laboratory scale was used. The studied parameters and their levels were frequency in three levels (zero، 25 and 45 KHz)، temperature in three levels (25، 50 and 70 ° C) and the imposed time of ultrasonic waves in three levels (10، 20 and 30 min). Samples were prepared using planned experiments and the results were compared with control sugar beet samples. A Saccharimeter was used to measure the concenteration of sugar in samples. Two different types of probe including semi-spherical end and the other one with sharpened edges were used to measure mechanical properties. The studied parameters of frequency، temperature and time showed significant effect on sugar extraction and their resulted effect in optimized levels revealed up to 56% increase in sugar extraction compared with control samples. The obtained values of elastic modulus and shear modulus showed a decreasing trend. The obtained values of total energy of rupture، the total energy of shear، the maximum force of rupture، and the yield point of rupture showed an increasing trend. The frequency had no significant effect on the yield point of rupture and shear force.
    Keywords: Ultrasonic wave, Sugar beet, Mechanical properties, Sugar content
  • J. Taghinazhad, M. R. Mostofi Sarkari Pages 154-162
    Rapeseed cultivation in Iran is growing rapidly while this product has been facing specific problems. Every year a significant portion of edible oil is imported to the country from other countries. Despite this deficit، a great amount of canola is being lost every year. Therefore، in compliance with technical points، adding a suitable platform to the exisiting machineries may reduce the losses. A field study was conducted in Moghan Agricultural Research Centre to study the technical and economical characteristics of harvesting machineries and evaluate Canola harvesting losses in different maturity stages، using three different combine harvester heads. The experiments were conducted in a completely randomized split split plot design with four replications. The main plot included seed maturity stage at three levels: A) 60%، B) 70% and C) 80%، and the subplot was the harvester’s ground speed at three levels: A) 1. 5، B) 2. 5 and C) 3. 5 km h-1. The sub-subplot was combine head type with three forms: A) Mechanical، B) Hydraulically Joybar and C) Hydraulically Biso''s Head. The results of ANOVA showed that maximum cutter bar losses occurred with Mechanical Head (5. 36%) while the loss of Hydraulically Joybar''s and Biso''s head were 4. 28 and 4. 13 %، respectively. The results also showed that the maximum cutter bar losses occurred when 80% of seeds were matured and adequate time for canola harvesting was 70% of seeds maturity. The results of analysing the effects of harvesting ground speeds showed that the maximum cutter bar losses occurred with the speed of 3. 5 km h-1. Finally، the results showed that the minimum cutter bar loss was obtained with Hydraulically Joybar''s head considering the benefit per cost ratio. The cost for Mechanical head and Hydraulically Biso''s head were 13500 and 262500 Rial ha-1، respectively.
    Keywords: Technical Evaluation, Harvesting losses, Canola, Maturity Stages, Combine
  • Gh. R. Rabet, H. Bahrami, M. J. Sheikhdavoodi Pages 163-172
    Delay in irrigated wheat primary tillage operations causes yield reduction and hidden timeliness cost in Fars province. Mechanization of primary tillage operations for irrigated wheat in Fars province was simulated using System Dynamics approach. A part of the model structure was related to the agricultural operations timeliness costs. For the mentioned simulation، causal relations between system components were known and the model was run based on time step of 0. 125 of one year. The simulation results showed that the operations timeliness cost remained constant (approximately one million rials per hectare) from 2001 to 2004 in the province. The timeliness cost increased from 2004 to 2007 due to the non-uniform distribution of atmospheric precipitation and reached to 1211724 rials per hectare in 2007. The upward trend of this cost continued for the period of 2007 to 2010 because of using depreciated moldboard plows. The model predicted the amount of 2090511 rials per hectare for the timeliness cost in 2018. Furthermore، it was found that reduction in the timeliness cost could be reached either by increasing the plowing speed by %30 in the permissible domain or increading the daily working hours by 4 hours.
    Keywords: System Dynamics, Primary tillage, Wheat, Timeliness cost