نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی بیوسیستم ، دانشکده کشاورزی، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران

2 گروه مهندسی بیوسیستم ،دانشکده کشاورزی، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران

چکیده

خاک­ورزی مرحله مقدماتی تولید محصولات کشاورزی است و مقدار بالایی از انرژی در این مرحله مصرف می ­­شود. با توجه به بحران انرژی و انتشار گازهای گلخانه ­ای ناشی از مصرف سوخت ­های فسیلی، باید در کاهش مصرف انرژی تا حد ممکن تلاش شود. هدف از این مطالعه موردی بررسی اثر پارامترهای طراحی و عملیاتی کولتیواتور بر میزان مصرف سوخت و مقاومت کششی به ­هنگام خاک­ورزی با کولتیواتور 8 شاخه ­ای با هندسه تیغه مشخص در خاکی با بافت رسی با رطوبت مشخص است. آزمایش­‌ها با استفاده از روش سطح پاسخ و طرح مرکب مرکزی با در نظر گرفتن سه سطح برای سرعت پیشروی تراکتور (3، 5 و 7 کیلومتر بر ساعت)، سه سطح عرض تیغه (5، 10 و 15 سانتی­متر) و سه عمق خاک­ورزی متفاوت (6، 12 و 18 سانتی­متر) اجرا شدند. از نرم‌­افزار Design Expert 8.0.6 برای تجزیه ‌و تحلیل داده­ های آزمایش استفاده شد. نتایج بررسی­ ها نشان داد که پارامترهای عرض تیغه، سرعت پیشروی، و عمق خاک­ورزی اثر معنی ­داری در سطح یک درصد بر مصرف سوخت و مقاومت کششی دارند. متغیرهای مستقل به ­صورت معادلات رگرسیونی مرتبۀ دوم مدل­سازی شدند و نقاط بهیه آنها به­دست آمد. بالاترین مطلوبیت در عمق خاک­ورزی 18 سانتی ­متر، سرعت 7 کیلومتر بر ساعت و عرض تیغه 5 سانتی­متر به ­دست ­آمد.

کلیدواژه‌ها

Alimardani, R. (2011). Principals of Tillage and Tensile Engineering. First Ed. Tehran University Press. (in Persian)
 
Box, G. E. P., & Draper. N. R. (2007). Response Surfaces, Mixtures and Ridge Analyses. First Ed. John Wiley and Sons, New York.
 
Canakci, M., Topakci, M., Akinci, I., & Ozmerzi. A. (2005). Energy use pattern of some field crops and vegetable production: Case study for Antalya Region, Turkey. Energy Conversion and Management, 46, p. 655-566.
 
Darabi, S., Behroozi-Lar, M., Ebrahimi, E., & Karami, B. (2012). Evaluation of fuel consumption changes at the farm level to optimize energy consumption primary plowing in agricultural production. 7th National Congress of Agricultural machinery Engineering and Mechanization. Shiraz University, Sep. 4-6, Shiraz, Iran. (in Persian)
 
Earl, R. (1997). Assessment of the behavior of field soils during compression. Journal of Agricultural Engineering Research, 68, p. 147-157.
 
Giri, S. K., & Prasad, S. (2007). Drying kinetics and rehydration characteristics of microwave-vacuum and convective hot-air dried mushrooms. Journal of Food Engineering, 78(2): p. 512-521.
 
Godwin, R. J., Dogherty, M. J., Saunders, C., & Balafoutis, A. T. (2007). A force prediction model for mouldboard ploughs incorporating the effects of soil characteristic properties, plough geometric factors and ploughing speed. Biosystems Engineering, 97, p. 117-129.
 
Harrison, H. P., & Reed. W. B. (1968). Analysis of draft, depth and speed of tillage equipment. Agricultural Engineering International: CIGR Journal, 10(1): p. 14-23.
 
Heydari-Rozdarreh, S., Yeganeh, R., & Valipour, G. (2015). Comparison of tensile strength between two secondary tillage tools. 9th National Congress of Agricultural Machinery Engineering and Mechanization. Apr. 22-23. Tehran University, Tehran, Iran. (in Persian)
 
Janulevicius, A., Juostas, A., & Pupinis, G. (2013). Tractor’s engine performance and emission characteristics in the process of ploughing. Energy Converservation Management, 75(1): p. 498-508.
 
Kepner, R. A., Bainer, R., & Barger, E. L. (1987). Principles of Farm Machinery. The AVI Publishing Co., Inc., Westport, Connecticut.
 
Kheiralla, A. F., Yahia, A., Zohadie, M., & Ishak, W. (2004). Modeling of power and energy requirements for tillage implement forces operating on serdangsandy clay loam, Malaysia. Soil Tillage Research, 78(1): p. 21-34.
 
Khodaei, J. (2010). Application of an indirect method for measuring the tensile strength of some tillage tools. Research Report. University of Kurdistan. (In Persian)
 
Kushwaha, R .L., & Zhang, Z. X. (1998). Evaluation of factors and current approaches related to computerized design of tillage tools: a review. Journal of Terramechanics, 35, p. 69-86.
 
Loghavi, M., & Moradi, A. (1996). Draft and drawbar power requirement of moldboard plow in a clay loam soil. Iran Agricultural Research (IAR), 15(2): p. 203-214.
 
Matthes, R. K. W. F., Watson, I. W., Savelle, K., & Sirois, D. L. (1988). Effect of load and s
peed on fuel consumption of a rubber-tired skidder. Transactions of the ASABE, 31(1): p. 37-39.
 
Mckyes, E. (1985). Soil Cutting and Tillage. Developments in Agricultural Engineering, Vol. 7. Elsevier, Amsterdam.
 
Moeenifar, A., Mousavi-Seyedi, S. R., & Kalantari, D. (2014). Influence of tillage depth, penetration angle and forward speed on the soil/thin-blade interaction force. Agricultural Engineering International: CIGR Journal,16(1): p. 96-74.
 
Montgomery, D. C. (2008). Design and Analysis of Experiments. 8th Ed. John Wiley & Sons, Inc.
 
Rashidi, M., Najjarzadeh, I., Jaberinasab, B., Emadi S. M., & Fayyazi, M. (2013). Effect of soil moisture content, tillage depth and operation speed an draft force of moldboard plow. Journal of Science Research, 16(2): p. 245-249.
 
Rezapour-Sarabi, M., Mesri- Gondoshmian, T., Abbaspour-Guilandeh, Y., & Ahmadi, A.  (2015). Determining the fuel consumption of the tractor MF6290 in the conventional tillage and no-tillage systems. 9th National Congress of Agricultural machinery Engineering and Mechanization. Apr. 22-23. Tehran University, Tehran, Iran. (in Persian)
 
Roozbeh, M., & Hemmat, A. (2003). Evaluation and investigation of energy consumption in different tillage methods in corn planting. Journal of Agricultural Science, 33, p. 117-128.
 
Sahu, R. K., & Raheman, H. (2006). Draught prediction of agricultural implements using reference tillage tools in sandy clay loam soil. Biosystems Engineering, 94(2): p. 275-284.
 
Saunders, M., Lewis, P., & Thornhill, A. (2000). Research Methods for Business Students. Second Ed. Harlow: Pearson Education.