مقاله پژوهشی
هوشنگ اردیخانی؛ محمد غلامی پرشکوهی؛ داود محمدزمانی؛ محمد قهدریجانی
چکیده
رسیدن به الگوی کشت باغی مناسبی که بتوان از آن بیشینه بهره را از عوامل و نهادههای تولید، به ویژه عامل محدودکننده یعنی آب، به دست آورد ضرورتی انکارناپذیر است. پرسش اصلی در این پژوهش این است که با توجه به وضعیت موجود در باغداری استان قزوین، شرایط بهینه برای تعیین الگوی کشت و اختصاص نهادهها در باغهای مختلف بر چه پارامترهایی ...
بیشتر
رسیدن به الگوی کشت باغی مناسبی که بتوان از آن بیشینه بهره را از عوامل و نهادههای تولید، به ویژه عامل محدودکننده یعنی آب، به دست آورد ضرورتی انکارناپذیر است. پرسش اصلی در این پژوهش این است که با توجه به وضعیت موجود در باغداری استان قزوین، شرایط بهینه برای تعیین الگوی کشت و اختصاص نهادهها در باغهای مختلف بر چه پارامترهایی تاکید دارد. به منظور تعیین الگوی بهینۀ کشت، اطلاعات درآمد و هزینههای باغداران به صورت مجزا پرسیده شد. این مقادیر از طریق استفاده از آمارنامههای سازمان جهاد کشاورزی استان قزوین و مصاحبه با باغداران شهرستان بوئینزهرا و تکمیل 73 پرسشنامه (روش نمونه‌گیری تصادفی ساده دو مرحلهای) برای باغداران در سال 1398 - 1397 استخراج و پردازش شد. مدل برنامهریزی آرمانی نهایی با 4 متغیر تصمیم برای کل منطقه فرموله شد. همچنین برای ارائۀ الگوی مناسب کشت محصولات باغی از روش برنامهریزی آرمانی با استفاده از نرم‌افزار Lingo Ver. 17 استفاده شد. مطابق با نتایج مدل در مورد کودهای فسفاته و پتاسه کاهش مصرف به میزان 5/9 درصد (بیش از میزان آرمان) و در مورد کود نیتروژنی کاهش مصرف به میزان 8 درصد حاصل شد. در مورد سه آرمان کاهش مصرف علفکش، حشرهکش و قارچکش موفقیت بیش از حد یعنی به ترتیب 5/4، 7/5 و 8 درصد مشاهده شد. با توجه به وجود منابع آبی فراوان در این منطقه، در مورد 12 آرمان مربوط به کاهش آب نیز موفقیت بیش از حد یعنی کاهش یک درصد در مصرف آب مشاهده شد.
مقاله پژوهشی
بهروز گودرزی؛ نواب کاظمی؛ محمد امین آسودار
چکیده
فشردگی خاک موجب عدم نفوذ آب و هوا در خاک و توسعه نا مناسب ریشه می‌گردد. سریع‌ترین روش مقابله با آن زیرشکنی است. ارتعاش به کار گرفته شده در زیرشکن‌های موجود به دلیل استفاده از محور تواندهی به عنوان منبع توان ایجاد ارتعاش، از نوع رفت و برگشتی است. این روش هم توان بالایی نیاز دارد و هم موجب استهلاک در زیرشکن و تراکتور می‌گردد. در این پژوهش ...
بیشتر
فشردگی خاک موجب عدم نفوذ آب و هوا در خاک و توسعه نا مناسب ریشه می‌گردد. سریع‌ترین روش مقابله با آن زیرشکنی است. ارتعاش به کار گرفته شده در زیرشکن‌های موجود به دلیل استفاده از محور تواندهی به عنوان منبع توان ایجاد ارتعاش، از نوع رفت و برگشتی است. این روش هم توان بالایی نیاز دارد و هم موجب استهلاک در زیرشکن و تراکتور می‌گردد. در این پژوهش به منظور دستیابی به اهدافی مانند کاهش توان کل (کششی+ ارتعاشی) و افزایش کارآیی انرژی، یک زیرشکن مجهز به سامانه ارتعاش دورانی ساخته شد و برای تأمین توان ارتعاش دورانی، کنترل بسامد ارتعاش و جهت دوران، از توان الکتریکی استفاده شده است. طرح آماری فاکتوریل در قالب کاملاً تصادفی با سرعت پیشروی و بسامد، به عنوان متغیرهای مستقل و عمق خاک‌ورزی، سطح مقطع خاک‌ورزی، میانگین وزنی قطر کلوخه، نیروی کششی و انرژی کل متغیرهای وابسته در نظر گرفته شدند. اثر ارتعاش دورانی با اطمینان 95% بر عمق خاک‌ورزی و با اطمینان 99% بر سطح خاک‌ورزی و میانگین وزنی قطر کلوخه معنی‌دار شد. بسامد (36-) هرتز بهترین خردکنندگی کلوخه را داشت. تأثیر ارتعاش دورانی بر نیروی کششی، با اطمینان 99 درصد معنی‌دار شد و بسامد (36+) هرتز کمترین نیروی کششی را داشت. همچنین انرژی مصرف شده برای خاک‌ورزی با اطمینان 99 درصد کاهش یافت و بسامد (36+) هرتز دارای کمترین انرژی مصرفی شد. با در نظر گرفتن میزان خردکنندگی در ازای مصرف انرژی، نشانگری به عنوان کارآیی زیرشکنی تعریف شد و نتیجه نشانگر کارآیی انرژی، به ترتیب اولویت کارآیی زیرشکنی عبارت از تیمارهای با بسامد (36+)، (36-)، (18-)، (18+) و (0) هرتز است.
مقاله پژوهشی
جواد نعمتی؛ بابک بهشتی؛ سید علی محمد برقعی
چکیده
یکی از فرایندهای مهم در کشاورزی، جداسازی محصولات کشاورزی است. استفاده از سیکلون‌ها یکی از روش‌هایی است که علاوه بر مخارج کمتر، زمان جداسازی کوتاه‌تر و عملیات ساده‌تر، دارای بازده بالایی نسبت به سایر روش‌های جداسازی (مانند جداسازی با دست و ...) است. هدف از این تحقیق طراحی، شبیه‌سازی و ساخت دستگاه جداسازی سیکلونی و ارزیابی آن به منظور ...
بیشتر
یکی از فرایندهای مهم در کشاورزی، جداسازی محصولات کشاورزی است. استفاده از سیکلون‌ها یکی از روش‌هایی است که علاوه بر مخارج کمتر، زمان جداسازی کوتاه‌تر و عملیات ساده‌تر، دارای بازده بالایی نسبت به سایر روش‌های جداسازی (مانند جداسازی با دست و ...) است. هدف از این تحقیق طراحی، شبیه‌سازی و ساخت دستگاه جداسازی سیکلونی و ارزیابی آن به منظور جداسازی کلاله از گلبرگ زعفران است. بدین منظور ابتدا با استفاده از نرم‌افزار ANSYS FLUIN و به روش تحلیل دینامیکی سیالات (CFD) شبیه‌سازی سیکلون صورت گرفت و راندمان جداسازی به دست آمد. پس از آن دستگاه با استفاده از نرم‌افزار SOLID WORKS طراحی و نمونة اولیة آن ساخته و ارزیابی شد. شبیه‌سازی و ارزیابی دستگاه در سه سطح سرعت هوا (5/1، 5/2 و 5/3 متر بر ثانیه) و در پنج سطح رطوبت (80، 60، 40، 20، 10 درصد) بر پایه تر صورت گرفت. انتخاب سرعت‌ها بر اساس سرعت حد اجزای گل زعفران و انتخاب سطح رطوبت‌ها حاصل اندازه‌گیری 5 روز اول برداشت گل‌ها بود. از یک آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار استفاده شد. نتایج ارزیابی دستگاه نشان داد که بیشترین میزان جدایش دستگاه در رطوبت 20 درصد و سرعت 5/3 متر بر ثانیه معادل (80 درصد) و کمترین بازده دستگاه در رطوبت 80 درصد و سرعت 5/1 متر بر ثانیه مساوی (11 درصد) و بسیار نزدیک به بهترین نتیجه شبیه‌سازی دستگاه در نرم‌افزار بود که بهترین عملکرد دستگاه را در سرعت 5/3 متر بر ثانیه معادل 89 درصد نشان داد.
مقاله پژوهشی
زهرا یوسفی؛ عادل واحدی؛ فاطمه عسکری بزایه
چکیده
در این پژوهش، وضعیت مصرف انرژی و میزان انتشار آلاینده‌های زیست محیطی، با استفاده از ارزیابی چرخة زندگی برنج در استان گیلان بررسی گردید. عوامل بالقوه تاثیرگذار شامل پتانسیل گرمایش جهانی، پتانسیل اسیدیته، اوتریفیکاسیون خشکی، تخلیة منابع فسیلی، تخلیة منابع فسفات، تخلیة منابع پتاسیم و تخلیة منابع آبی ارزیابی شدند. نتایج این تحقیق ...
بیشتر
در این پژوهش، وضعیت مصرف انرژی و میزان انتشار آلاینده‌های زیست محیطی، با استفاده از ارزیابی چرخة زندگی برنج در استان گیلان بررسی گردید. عوامل بالقوه تاثیرگذار شامل پتانسیل گرمایش جهانی، پتانسیل اسیدیته، اوتریفیکاسیون خشکی، تخلیة منابع فسیلی، تخلیة منابع فسفات، تخلیة منابع پتاسیم و تخلیة منابع آبی ارزیابی شدند. نتایج این تحقیق نشان می‌دهد که کل انرژی مورد نیاز برای تولید شلتوک برنج برابر با 88064 مگاژول در هکتار است. نهادة سوخت دیزل به همراه ماشین‌های کشاورزی، در مجموع با 52/65 درصد بیشترین مقدار انرژی ورودی را به خود اختصاص دادند. میزان انرژی خروجی مزارع شلتوک برنج نیز 58173 مگاژول در هکتار به دست آمد. نسبت انرژی و بهره‌وری انرژی در تولید شلتوک برنج، 66/0 و 04/0 محاسبه شد. بر اساس نتایج ارزیابی چرخة زندگی، انتشار دی‌اکسید کربن ، با مقدار 38/740 کیلوگرم به ازای یک تن شلتوک، بیشتر از سایر آلاینده‌ها است. مقدار گرمایش جهانی ناشی از تولید یک تن شلتوک برنج، CO2 eq 6/1116 کیلوگرم است. تخلیة منابع فسیلی به دلیل استفاده از سوخت دیزل ،MJ 7587 مگاژول و تخلیه منابع آب نیز 3354 متر مکعب و تخلیة منابع فسفات و پتاسیم هم به ترتیب P2O5 eq 15/2 کیلوگرم و K2O eq 62/0 کیلوگرم به ازای تولید یک تن شلتوک محاسبه شده است. همچنین شاخص زیست محیطی و شاخص تخلیة منابع برای تولید یک تن شلتوک به ترتیب 5789/0 و 7057/1 به دست آمد.
مقاله پژوهشی
بهینه‌سازی و ارزیابی ماشین‌ها و سامانه‌های فنی و مهندسی کشاورزی
جعفر حبیبی اصل؛ آذرخش عزیزی؛ لیلا بهبهانی
چکیده
پژوهش حاضر به منظور بررسی امکان نشاکاری مکانیزۀ کلزا و مقایسۀ آن با روش بذرکاری در استان خوزستان اجرا شد. در تیمار نشاکاری، با استفاده از ماشین نشاکار تعداد 9 نشای 38 روزه در هر متر مربع کشت شد. در روش بذرکاری نیز بذر کلزا به میزان 6 کیلوگرم در هکتار با استفاده از خطی‌کار جوی-پشته‌ای به صورت دو ردیف بر هر پشته و فاصلۀ پشته‌های 60 سانتی‌متری ...
بیشتر
پژوهش حاضر به منظور بررسی امکان نشاکاری مکانیزۀ کلزا و مقایسۀ آن با روش بذرکاری در استان خوزستان اجرا شد. در تیمار نشاکاری، با استفاده از ماشین نشاکار تعداد 9 نشای 38 روزه در هر متر مربع کشت شد. در روش بذرکاری نیز بذر کلزا به میزان 6 کیلوگرم در هکتار با استفاده از خطی‌کار جوی-پشته‌ای به صورت دو ردیف بر هر پشته و فاصلۀ پشته‌های 60 سانتی‌متری کشت شد. نتایج تحقیق نشان داد که از نظر عملکرد دانه، وزن هزار دانه، تعداد ساقه‌های فرعی، ارتفاع بوته‌ها و میزان روغن استحصالی بین روش بذرکاری و نشاکاری اختلاف معنی‌داری وجود ندارد. میانگین دو سال عملکرد دانۀ کلزا در روش‌های نشاکاری و بذرکاری به ترتیب 2/2225 و 8/2391 کیلوگرم در هکتار بود. تراکم کمتر بوته‌ها در روش نشاکاری نسبت به روش بذرکاری باعث رشد رویشی بیشتر گیاه کلزا شد به طوری‌که تعداد خورجین در هر ساقه در روش نشاکاری 64 درصد بیش از تعداد آن در روش بذرکاری بود. همچنین قطر ساقه‌های اصلی و فرعی در روش نشاکاری به ترتیب با 33/19 و 23/7 میلی‌متر، 30 و 2/16 درصد بیش از قطر ساقه‌های اصلی و فرعی در روش بذرکاری بود. کارایی مصرف آب در تیمارهای نشاکاری و بذرکاری به ترتیب 44/0 و 38/0 کیلوگرم بر مترمکعب بود. نسبت سود به هزینۀ یک هکتار نشاکاری و بذرکاری کلزا نیز به ترتیب 98/0 و 02/3 محاسبه شد.
مقاله پژوهشی
اتوماسیون عملیات کشاورزی
فرهاد چابک؛ علیرضا رضائی؛ میلاد اسدپور
چکیده
موقعیت‌یابی وسیله نقلیه با هر ساختار، فضای‌کاری و وظیفه، یکی از اساسی‌ترین مسائل در حوزه اتوماسیون ماشین‌های کشاورزی و پیش‌نیاز حرکت وسیله نقلیه است که همواره دارای چالش و مورد توجه پژوهشگران بوده است. در این پژوهش، روش دمپستر-شافر ارتقاءیافته (یاگر) و فیلتر کالمن به عنوان دو ابزار اصلی تلفیق و پردازش داده‌های حسگرهای موقعیت‌یابی ...
بیشتر
موقعیت‌یابی وسیله نقلیه با هر ساختار، فضای‌کاری و وظیفه، یکی از اساسی‌ترین مسائل در حوزه اتوماسیون ماشین‌های کشاورزی و پیش‌نیاز حرکت وسیله نقلیه است که همواره دارای چالش و مورد توجه پژوهشگران بوده است. در این پژوهش، روش دمپستر-شافر ارتقاءیافته (یاگر) و فیلتر کالمن به عنوان دو ابزار اصلی تلفیق و پردازش داده‌های حسگرهای موقعیت‌یابی یک تراکتور مدل، برای دستیابی به بهترین تخمین در موقعیت‌یابی با توجه به شرایط محیطی متغیر مورد استفاده قرار گرفتند. همچنین با ارائه روشی جدید، وزن‌دهی ابتدایی به اطلاعات هر یک از حسگرها شامل حسگر موقعیت‌یابی جهانی، حسگر اثر ماند و دورسنج چرخ‌ها با توجه به میزان اطمینان از صحت هر یک انجام شد. معادلات هندسی حاکم بر تراکتور مدل استخراج شده و از یک کنترلر تناسبی- انتگرال‌گیر- مشتق‌گیر برای کنترل سینماتیکی تراکتور مدل در شبیه‌ساز مکانیکی Sim-Mechanics نرم‌افزار Matlab پیاده‌سازی شد. همچنین با استفاده از دو معیار آشکارساز مغناطیسی و میانگین مربع خطا میزان خطای موقعیت‌یابی در دو روش فیلتر کالمن و دمپستر- شافر ارتقاءیافته (یاگر) مقایسه شد. در حالت اعمال نوفه نرمال گوسی، فیلتر کالمن با متوسط خطای 82/2 درصد عملکرد بهتری از روش دمپستر-شافر ارتقاءیافته (یاگر) با 88/4 درصد خطا در معیار میانگین مربع خطا، داشت. اما در شرایط اعمال نوفه غیرگوسی که در محیط واقعی نیز وجود دارد، فیلتر کالمن با خطای 2/4 درصدی همراه بود، حال آنکه رفتار روش دمپستر- شافر در مواجهه با این شرایط بهبود یافته و میانگین خطایی برابر 1/3 درصد داشت. در شرایط محیطی واقعی و آزمایش عملی نیز روش دمپستر-شافر ارتقاءیافته (یاگر) نسبت به فیلتر کالمن عملکرد دقیق‌تری دارد. در انتها لازم به ذکر است که با توجه به میزان خطای اندک روش دمپستر- شافر ارتقاءیافته در محیط واقعی، تجهیزات تراکتور مدل را می‌توان در مقیاس صنعتی و برای تراکتورهای کشاورزی واقعی استفاده نمود که گامی بلند در راستای اتوماسیون ماشین‌های کشاورزی است.
مقاله پژوهشی
اتوماسیون عملیات کشاورزی
حمید بهنگار؛ بابک مجیدی؛ علی موقر
چکیده
دامپروری صنعتی نسل چهارم باعث کاهش تلفات دام، افزایش میزان باروری، کاهش هزینههای عملیاتی، مدیریت منابع انسانی و به صورت کلی افزایش بهره‌وری می‌شود. در این تحقیق مجموعه‌ای از حسگرهای الکترونیکی - زیستی برای خودکارسازی هوشمند دامداری صنعتی به صورت یک گردن‌بند و یک پابند طراحی شد که به تک‌تک دام‌ها متصل می‌شود. مجموعه‌ای از ...
بیشتر
دامپروری صنعتی نسل چهارم باعث کاهش تلفات دام، افزایش میزان باروری، کاهش هزینههای عملیاتی، مدیریت منابع انسانی و به صورت کلی افزایش بهره‌وری می‌شود. در این تحقیق مجموعه‌ای از حسگرهای الکترونیکی - زیستی برای خودکارسازی هوشمند دامداری صنعتی به صورت یک گردن‌بند و یک پابند طراحی شد که به تک‌تک دام‌ها متصل می‌شود. مجموعه‌ای از دروازه‌های اینترنت اشیا که به صورت اختصاصی برای مزرعه طراحی و به صورت آزمایشی پیاده‌سازی شدند وظیفۀ انتقال داده‌های این حسگرها را به سیستم محاسبات ابری بر عهده داشتند. با طراحی یک سامانۀ نرم‌افزاری تحلیل داده‌های بزرگ بر اساس اطلاعات جمع‌آوری شده از دام‌ها، رفتار دام برای ارائۀ توصیه‌های لازم در مدیریت دامداری مدل شد. سامانۀ خودکارسازی ارائه شده، نشانههای حیاتی دام‌ها شامل دمای بدن، میزان تحرک، میزان تغذیه و نشخوار، فحل بودن و رفتار دام‌ها مانند استرس گرمایی و موارد مشابه را با دقت بالایی در لحظه نظارت می‌کند و در اختیار دامداران قرار می‌دهد. در این تحقیق با کمک داده‌های حسگرهای دام و روش‌های هوش مصنوعی رفتار دام به صورت شبانه‌روزی بررسی شد. دقت الگوریتم نزدیک‌ترین همسایه برای مدل‌سازی رفتار دام 78 درصد و دقت شبکه‌های عصبی پیچشی 84 درصد بود. اما با توجه به سادگی اجرای الگوریتم نزدیک‌ترین همسایه استفاده از این روش طول عمر باتری سیستم را تا 5/4 برابر افزایش داد و انتخاب مناسب‌تری بود.
