نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد گروه مکانیک بیوسیستم، دانشکده مهندسی زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران

2 دانشیار گروه مکانیک بیوسیستم، دانشکده مهندسی زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران

3 استادیار گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشکده مهندسی زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران

چکیده

برهمکنش چرخ و خاک بر میزان مصرف انرژی و ویژگی­های خاک کشاورزی تأثیرگذار است. در این تحقیق، سطح تماس چرخ و خاک که یک پارامتر تعیین‌کننده در معادلات چرخ و خاک است با استفاده از آزمونگر چرخ در محیط انبارۀ خاک اندازه­گیری شد. آزمون­­ها در 2 سطح مختلف از سرعت پیشروی (386/0 و 879/0 کیلومتر بر ساعت)، 3 سطح مختلف از فشار باد تایر (18, 25 و 32 پوند در اینچ مربع) و 3 سطح مختلف از بار عمودی وارد بر چرخ (150، 300 و 450 کیلوگرم) در قالب طرح بلوک کامل تصادفی در 3 تکرار و مجموعاً 54 پیمایش اجرا شد. برای تجزیه و تحلیل­های آماری از نرم­افزار آماری Genstat استفاده شد. با بهره­گیری از روش استنتاج فازی- عصبی (انفیس) و مدل رگرسیونی، سطح تماس چرخ و خاک پیش­بینی شد. نتایج بررسی­ها نشان داد با افزایش بار عمودی روی چرخ، سطح تماس افزایش می­یابد و با افزایش فشار باد تایر، سطح تماس کاهش خواهد یافت. سرعت پیشروی در سرعت پایین تأثیری بر سطح تماس ندارد. ضریب همبستگی در پیش­بینی سطح تماس چرخ و خاک با مدل­های انفیس (9182/0) بسیار بیشتر از ضریب همبستگی در پیش­بینی با مدل رگرسیونی (359/0) بود. این نتیجه به ­دست آمد که مد­ل­های انفیس، نسبت به مدل رگرسیونی، دقت بالاتری دارند. 

کلیدواژه‌ها

Aliabadi, H., Roshan, B., Mirza Hosseini, M., & Mardani, A. (2010). Measurement of the contact surface of the soil wheel in the meadow environment between under and different wind pressures. Proceedings of the Sixth National Congress of Agricultural Machinery Engineering and Mechanization. Sep. 15. University of Tehran, Tehran, Iran. (in Persian)
 
Diserens, E. (2009). Calculating the contact area of trailer tires in the field. Soil and Tillage Research, 103(2), 302-309.
 
Diserens, E., Defossez, P., Duboisset, A., & Alaoui, A. (2011). Prediction of the contact area of agricultural traction tyres on firm soil. Biosystems Engineering, 110, 73-82.
 
Farhadi, P., Golmohammadi, A., Sharifi Malvajerdi, A., & Shahgholi, G. (2019). Predicting contact pressure and soil penetration resistance by measuring rubber contact area and apparent electrical conductivity of soil. Agricultural Systems Research and Mechanization, 72, 19-36. (in Persian)
 
Farhadi, P., Golmohammadi, A., Sharifi Malvajerdi, A., & Shahgholi, G. (2020). Prediction of tire rolling resistance using regression model and artificial neural network. Agricultural Systems Research and Mechanization, 74, 1-16. (in Persian)
 
Gheshlaghi, F., & Mardani, A. (2016). Prediction of wheel rolling resistance regarding important motion parameters using the artificial neural network. Journal of Agricultural Machinery, 1, 259-270. (in Persian)
 
Khoramifar, A. (2015). Investigating the relationship between moving wheel pressure and tire pressure using a single wheel tester in soil storage (M. Sc. Thesis), Jiroft University, Jiroft, Iran. (in Persian)
 
Pentos, K., & Pieczarka, K. (2017). Applying an artificial neural network approach to the analysis of tractive properties in changing soil conditions. Soil & Tillage Research, 165, 113-120.
 
Raper, R. L. (2005). Agricultural traffic impacts on soil. Journal of Terramechanics, 42(3-4), 259-280.
 
Shafaei, S. M., Loghavi, M., & Kamgar, S. (2019). Feasibility of implementation of intelligent simulation configurations based on data mining methodologies for prediction of tractor wheel slip. Information Processing in Agriculture, 6, 183-199.
 
Sharifi Malvajerdi, A., Younesi Alamouti, M., & Mohseni Manesh, A. (2013). Effect of load and air pressure of hard meat rubber on some factors related to soil compaction measured in soil reservoir. Journal of Agricultural Machinery, 1(3), 1-8. (in Persian)
 
Taghavifar, H., & Mardani, A. (2014). Wavelet neural network applied for prognostication of contact pressure between soil and driving wheel. Information Processing in Agriculture, 1, 51-56.
 
Taghavifar, H., Mardani, A., Karim-Maslak, H., & Kalbkhani, H. (2013). Artificial neural network estimation of wheel rolling resistance in clay loam soil. Applied Soft Computing, 13(8), 3544-3551.
 
Tao, C. W., Taur, J., Chang, J. H., & Su, S. F. (2010). Adaptive fuzzy switched swing-up and sliding control for the double- pendulum- and-cart system. IEEE Transactions on SystemsMan, and Cybernetics, 40(1), 241-252.