کارکرد با بالاترین ظرفیت از مهمترین اهداف کاری برای کمباین های امروزی است. بالاترین ظرفیت کمباین با بیشترین میزان موادغیردانه ای عبوری از کمباین سنجیده می شود که با افزایش سرعت پیشروی مقدار ظرفیت افزایش پیدا خواهد کرد. عامل محدود کننده افزایش سرعت پیشروی و به تبع آن ظرفیت، کیفیت برداشت است که با دو متغیر افت کمی و کیفی سنجیده می شوند. توسعه روش ها و الگوریتم هایی برای تنظیم اتوماتیک اجزای کمباین یکی از مهمترین افق های مهندسی ماشین های کشاورزی محسوب می شود. متغیرهای ورودی متعددی را می توان برای تنظیم اجزای کمباین در نظر گرفت تا بهینه ترین نقطه برای بازدهی کمباین حاصل گردد. بازده کمباین علاوه بر تاثیر پذیری از افت کمی( افت عقب کمباین) از افت کیفی( درصد دانه های شکسته و درصد کزل های کوبیده نشده در مخزن) نیز متاثر است. مدل ریاضی قابل توجهی برای این شاخص های بازدهی کمباین ارائه نشده است. در این رساله افت کمی و افت کیفی کمباین براساس متغیرهای عمکرد مزرعه ای، رطوبت دانه، ارتفاع بوته، ارتفاع برش، سرعت پیشروی، سرعت دورانی کوبنده، فاصله کوبنده و ضدکوبنده، دور دمنده، میزان باز بودن الک ها، رطوبت نسبی پای بوته و دمای پای بوته؛ به روش شبکه عصبی مدل شد. شبکه های مختلفی به روش آزمون و خطا بررسی شد و شبکه پرسپترون چند لایه با ده نرون در لایه نهان، مناسب ترین شبکه برآورد شد. ضریب همبستگی شبکه برای تخمین مقدار افت عقب کمباین برای داده های فاز آموزش و آزمون به ترتیب 0/9938 و 9340/0 محاسبه شد. شبکه درصد وزنی دانه های شکسته در مخزن را نیز به ترتیب با ضریب همبستگی 0/9973 و 0/9870 برای داده های فاز آموزش و آزمون پیش بینی نمود و این رقم برای درصد وزنی کزل در مخزن به ترتیب برابر 0/9915 و 0/9701 محاسبه شد.

در این تحقیق، ورقه های سیر به صورت لایه نازک در دماهای هوای 50، 60 و 70 درجه سانتی گراد و در ضخامت های 2، 3 و 4 میلی متر در خشک کن کنوکسیونی خشک شدند. سپس مناسب ترین مدل برای توصیف سینتیک خشک کردن ورقه های سیر به صورت لایه نازک در محدوده دما و ضخامت به کار رفته، توسعه داده شد. چروکیدگی ورقه های سیر و نیز تغییرات رنگ آن ها در طی فرآیند خشک کردن مورد اندازه گیری قرار گرفت و تاثیر متغیر های عملکردی خشک کن روی تغییرات کیفی مشخص شد. همچنین خصوصیات مهندسی سیر از جمله ضریب انتقال رطوبت برآورد شد که یکی از فاکتورهای مهم در طراحی و مدله کردن خشک کن می باشد. در تحقیق حاضر با بررسی 9 مدل تجربی مختلف و با محاسبه 2r، rmse و sse بین داده های تجربی و نتایج پیش بینی شده توسط هر مدل، در محیط نرم افزار مطلب، مناسبترین مدل توصیف کننده سینتیک خشک کردن ورقه های سیر انتخاب شد. نتایج نشان داد که مقادیر ضریب نفوذ موثر رطوبت ورقه های سیر برای دماها و ضخامت-های مختلف در محدوده 10-10×524/2 تا 10-10×566/7 مترمربع بر ثانیه متغیر است. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثر دمای هوا و ضخامت نمونه ها بر ضرایب نفوذ موثر رطوبت در سطح احتمال 1% معنی دار است. تغییرات ضریب نفوذ رطوبت به عنوان تابعی از دمای هوای خشک کردن با رابطه آرنیوس توصیف گردید و مقدار انرژی فعل سازی محاسبه شد. همچنین نتایج بیانگر آن بود که چروکیدگی محصول به دمای هوا و ضخامت نمونه ها وابسته نمی باشد و درصد چروکیدگی عمدتا تابعی از محتوی رطوبت آنها می باشد. اثر دمای هوا، ضخامت نمونه ها و رطوبت نمونه ها در فرآیند خشک شدن، روی شاخص های رنگ نمونه های سیر در سطح احتمال 1% معنی دار شد. با افزایش دمای هوا و ضخامت نمونه ها و با کاهش محتوی رطوبت نمونه ها در حین خشک شدن، روشنی نمونه ها کاهش یافت و شاخص زردی و قرمزی افزایش پیدا کرد.

هرساله مناطق وسیعی از اراضی کشاورزی به زیر کشت غلات می رود. برداشت غلات در ایران عمدتاً به وسیله کمباین انجام می شود. میزان افت محصول در مرحله برداشت غلات بسیار بالاست بنابراین مقادیر قابل توجهی از محصول از دست می رود. افت محصول در اندام های مختلف کمباین اتفاق می افتد که بیشترین مقدار آن در هد(دماغه) کمباین حادث می گردد که متاثر از عوامل متعددی می باشد. لیکن بررسی همه عوامل یادشده از طریق روش های تجربی کاری است دشوار. روش تحلیل ابعادی با شناخت متغیرهای موثر و تشکیل یک مجموعه کامل از حاصل-ضرب های بی بعد از این متغیرها به تحلیل مساله می پردازد. با این روش تعداد متغیرها کمتر شده و تحلیل ساده تر می-گردد. بدین صورت که تعداد آزمایش های لازم برای تعیین رابطه بین متغیرها کمتر می شود. در این پژوهش تحلیل-های آماری نیز روی داده ها انجام شد و مدل پیش بینی افت هد کمباین با سه متغیر سرعت پیشروی، ارتفاع برش و عرض کاری ارایه شد. در ادامه عوامل موثر در افت با روش تحلیل ابعادی تحلیل گشته و با آزمایشات تجربی که در مزرعه انجام شد، اعتبارسنجی گردید. در نهایت مدل هایی مبتنی بر عوامل مختلف طراحی برای پیش بینی افت هد کمباین ارائه شد. در تحلیل آماری ضریب استانداردشده متغیر ارتفاع برش از بیشترین مقدار برخوردار بود. این موضوع حاکی از آن است که از بین متغیرهای مستقل موردنظر، متغیر ارتفاع برش محصول بیشترین تاثیر را روی افت هد کمباین داشته است. در رتبه های بعدی به ترتیب سرعت پیشروی و عرض کار قرار دارند. تفاوت بین افت در طرفین هد کمباین و مرکز هد کمباین ازنظر آماری بررسی گردید. برای این منظور از تست t برای دو نمونه مستقل استفاده شد. افت در طرفین هد و مرکز هد از نظر آماری معنی دار نبود. معنی داری افت در هر وضعیت ارتفاع برش محصول، سرعت پیشروی و عرض کاری در کناره ها و وسط هد کمباین بررسی شد. بدین منظور از آزمون t جفت شده استفاده شد که نتیجه قابل قبول بود و معنی داری آن در سطح احتمال 10% بدست آمد.

مدیریت ماشین ها و تجهیزات سنگین وظیفه ی بسیار دشواری می باشد. یک مدیر اغلب باید تصمیم گیری های پیچیده ی اقتصادی در ارتباط با هزینه های ماشین های کشاورزی اتخاذ کند. این تصمیم گیری ها عبارتند از: مالکیت ماشین، نگهداری، تعمیرات، بازسازی، جایگزینی و منسوخ شدن ماشین ها. مدیر همچنین باید قادر به پیش بینی نرخ اجاره ی داخلی ماشین های تحت نظارت خود باشد. هزینه های نگهداری و تعمیرات می تواند اثرات قابل ملاحظه ای در تصمیم گیری های اقتصادی و پیش-بینی ها داشته باشد. هدف از انجام این تحقیق، شناسایی یک مدل ریاضی مناسب برای پیش بینی هزینه های نگهداری و تعمیرات ماشین های برداشت نیشکر مورد استفاده در کشت و صنعت دعبل خزاعی خوزستان بود. متغیر مستقل در مدل ریاضی، ساعات کارکرد تجمعی ماشین برداشت نیشکر و متغیر وابسته، هزینه های نگهداری و تعمیرات برحسب درصدی از قیمت خرید اولیه می باشد. در این راستا، گزارش های سرویس و تعمیرات موجود در دفتر فنی واحد تجهیزات مکانیکی کشت و صنعت، مربوط به 24 دستگاه ماشین برداشت نیشکر hch 300 hepco در یک دوره ده ساله (1380 تا 1389) بررسی گردید. داده های حاصل به وسیله آنالیز رگرسیون بری شش مدل خطی، معکوس، درجه دوم، درجه سوم، توانی و نمایی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان داد که مدل توانی مناسب ترین مدل پیش بینی هزینه نگهداری و تعمیرات می باشد. با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی، مدل عصبی برای ماشین های برداشت نیشکر بهینه شد و با استفاده از شاخص های آماری ضریب همبستگی (r) و متوسط قدرمطلق درصد خطا (mape) مدل به دست آمده مورد ارزیابی قرار گرفت و در نهایت مدل 1-12-2 به عنوان بهینه-ترین مدل شبکه عصبی انتخاب گردید. مدل عصبی به دست آمده با ضریب همبستگی 99385/0 در فاز آزمایش و 99516/0 در فاز آموزش توانست تمام هزینه های ماشین های برداشت نیشکر مورد مطالعه را با دقت بسیار بالایی تخمین بزند.

هدف اصلی پژوهش حاضر طراحی و ساخت یک راکتور در مقیاس پایلوت از نوع خود گرمکنی به منظور شبیه سازی و مطالعه سیستماتیک فرآیند تولید کمپوست می باشد.راکتور طراحی و ساخته شده دارای سه مخزن استوانه ای (مخزن داخلی، مخزن خارجی، مخزن پایه ) می باشد. مخزن استوانه ای داخلی آن از جنس پلی اتیلن با ضخامت 50 میلی متر و مخازن دیگر از جنس فلز با ضخامت 2 میلی متر می باشد. مخزن داخلی که مواد اولیه(ضایعات ارگانیک) در داخل این مخزن ریخته می شود دارای حجم 211 لیتر و ارتفاع 700 میلی متر با قطر داخلی 620 میلیمتر و دارای یک لوله جهت توزیع هوا از طرف مرکز مواد می باشد. مونتاژ این سه مخزن بر روی هم موجب ایجاد یک لایه عایق هوایی به ضخامت 100 میلی متری در اطراف مخزن داخلی می شود. مخزن پایه نیز دارای یک محفظه هوایی به منظور جریان یافتن هوا از کف مخزن داخلی با ارتفاع 100 میلی متری برای مطالعه روش هوادهی معمول (توزیع هوا از کف مخزن داخلی)می باشد. در این راکتور به منظور آنالیز گازهای خروجی (دی اکسیدکربن، مونواکسیدکربن، آمونیاک و اکسیژن) از فرآیند و دمای مواد و ثبت مقادیر آنها و اعمال کنترل موردنظر از حسگرهای مربوطه متصل به یک شبکه الکترونیکی استفاده گردید. راکتور مورد نظر با طراحی مخازن جداگانه دارای قابلیت انعطاف کاربردی بوده و می تواند جهت مطالعه فرآیند تولید کمپوست به صورت غیرفعال،( شبیه مقیاسهای واقعی و نفوذ هوا از دیواره های جانبی) ، اثر فشار ناشی از ارتفاع مواد و تولید کمپوست به صورت غیر هوازی (بیوگاز) به کار برده شود. بیوراکتور ساخته شده با روش هوادهی جدید (توزیع هوا از مرکز مواد) به من-ظور تعیین حالت بهینه کارکردی مورد ارزیابی قرارگرفت . برای ارزیابی راکتور مخلوطی از مواد: کاه، گندم، ضایعات شهری و کود گوسفندی با نسبت 30c/n= استفاده گردید.در طی فرآیند از هر 15، 20، 45، 55، دقیقه در هر ساعت،طی تیمارهای مجزا ، هوا در داخل مواد چرخش داده شد. بررسی ها نشان داد که سیستم از لحاظ آنالیز گاز، بخشهای کنترل الکترونیکی (سخت افزاری و نرم افزاری) و پایش فرآیند در وضعیت مناسبی قرار دارد. همچنان نتایج حاکی از آن بود که هر چند روش هوادهی مورد نظر موجب یکنواختی توزیع دمایی و اکسیژن در داخل مواد می گردد اما به دلیل ایجاد گرادیان رطوبتی در مرکز مواد، مانع از دست یابی کامل به فاز ترموفیلیک می شود و بهتر است روش هوادهی از طریق محفظه هوایی زیر مخزن از طریق صفحات سوراخ دار( با مقایسه کارهای انجام شده سایر محققان در این زمینه و پیش بینی شده در این راکتور) استفاده گردد. بررسی شرایط دمایی مقاطع مختلف راکتور در ارتباط با زمانهای چرخش ذکر شده نشان داد که به منظور ایجاد یکنواختی در وضعیت دمایی داخل راکتور و کنترل و ثبت دقیق مقادیر گازهای خروجی ، از زمان 45 دقیقه چرخش هوا در یک ساعت و یا چرخش مداوم استفاده گردد علاوه بر موارد ذکر شده برای عملکرد دقیق و بهینه حسگرهای گاز بهتر است با کاربرد دبی سنج های دقیق، نرخ گاز عبوری از واحد آنالیز گاز در یک مقدار معین تثبیت گردد.

مشخصات فیزیکی و مکانیکی محصولات کشاورزی به منظور طراحی بهینه ماشین های فراوری، کاشت و برداشت و همچنین به منظور کاهش تلفات و حفظ کیفیت محصولات طی عملیات برداشت از اهمیت فراوانی برخوردار می باشد. در این تحقیق، خواص فیزیکی شامل ابعاد اصلی، قطر متوسط هندسی و حسابی، درجه کرویت، مساحت سطح رویه، جرم، حجم، چگالی دانه و توده، تخلخل، ضریب اصطکاک استاتیکی، زاویه تخلیه و پرشدگی و خواص مکانیکی شامل نیروی شکست، تغییر شکل نقطه شکست، کرنش نقطه شکست، انرژی شکست، چغرمگی و سرعت بحرانی ضربه ای و پارامترهایی از پردازش تصویر شامل مقدار مولفه های رنگ قرمز، سبز و آبی طبق روش های استاندارد تعیین شدند. رابطه درصد خندان بودن پسته ها با مولفه های رنگی بدست آورده شد. به منظور استفاده از فرایند پردازش تصویر برای تعیین ویژگی رنگی ارقام پسته، یک سیستم ماشین بینایی به کار گرفته شد. طی آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی، تأثیر پارامترهای رطوبت (در پنج سطح: 35، 30، 25، 20 و 15% بر پایه تر)، سرعت بارگذاری (در سه سطح:10، 20 و 30 میلی متر بر دقیقه)، رقم (در سه سطح: فندقی، بادامی و اکبری) و منبع نور (در سه سطح: مهتابی، آفتابی و مهتابی-آفتابی) بر روی خواص فیزیکی، مکانیکی و نوری پسته مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با کاهش رطوبت، خواص فیزیکی ذکر شده به جز تخلخل به طور معنی داری کاهش می یابند و اساساً رطوبت، روی درجه کرویت تأثیری نداشت. بررسی اثر رقم، رطوبت و سرعت بارگذاری روی خواص مکانیکی حاکی از تأثیر معنی دار این عوامل بر پارامترهای مذکور می باشد. با کاهش رطوبت، میزان مولفه های رنگ rgb کاهش و درصد خندان بودن افزایش می یافت. میزان مولفه های رنگ rgb ارقام مختلف پسته، متفاوت بدست آمد که در نتیجه از این ویژگی می توان برای طبقه بندی ارقام مختلف استفاده کرد. میزان مولفه های رنگ سبز و آبی پسته های خندان نسبت به دهان بسته مقدار کمتری بدست آمد.

اندازه گیری مستقیم خصوصیات هیدرولیکی و فیزیکی خاک وقت گیر، هزینه بر و گاهی اوقات به دلیل خطاهای آزمایشی و عدم یکنواختی خاک غیر واقعی است. در عوض، این خصوصیات می توانند به عنوان یک جایگزین از روی ویژگی های زودیافت خاک مانند توزیع اندازه ذرات، جرم مخصوص ظاهری و حقیقی، کربن آلی و کربنات کلسیم معادل با استفاده از توابع انتقالی (ptf) خاک تخمین زده شوند. هدف از تحقیق حاظر ارائه مدل های رگرسیونی و شبکه عصبی مصنوعی بر اساس ویژگی های زودیافت خاک شامل شن، سیلت، رس، جرم مخصوص ظاهری، کربن آلی و کربنات کلسیم معادل برای تخمین ویژگی های دیریافت خاک شامل رطوبت های اشباع، ظرفیت زراعی، پژمردگی دائم و آب قابل استفاده، هدایت هیدرولیکی اشباع، منافذ ماکرو، منافذ میکرو و میانگین وزنی قطر خاکدانه بود. به این منظور 100 نمونه خاک از دشت اردبیل برداشته شد سپس تجزیه های فیزیکی و شیمیایی روی نمونه ها ی خاک صورت گرفت. داده ها به دو سری داده های آموزشی (80 داده ) و داده های آزمونی (20 داده ) تقسیم شدند. برای ایجاد مدل های شبکه عصبی از نرم افزار 5 neurosolution و مدل های رگرسیونی از نرم افزار spss استفاده شد. مقادیرr2 و rmse در تخمین پارامترهای دیریافت خاک شامل میانگین وزنی قطر خاکدانه، رطوبت-های اشباع، ظرفیت زراعی، پژمردگی دائم، آب قابل استفاده، هدایت هیدرولیکی اشباع، منافذ ماکرو و میکرو برای بهترین مدل-های رگرسیونی به ترتیب برابر 81/0 و 054/0، 76/0 و 28/3، 82/0 و 29/2، 82/0 و 38/1، 57/0 و 97/1، 29/0 و 72/6، 39/0 و 96/4، 67/0 و 17/0 و برای بهترین مدل های شبکه عصبی به ترتیب برابر 88/0 و 042/0، 89/0 و 18/2، 87/0 و 9/1، 9/0 و 02/1، 73/0 و 56/1، 76/0 و 91/3، 7/0 و 48/3، 84/0 و 04/0 بود. مقادیر r2 و rmse برای نتایج مدل های رگرسیونی و شبکه عصبی مصنوعی نشان داد که هر دو روش می توانند پارامترهای دیریافت فوق الذکر را در خاک های دشت اردبیل با دقت مناسبی برآورد کنند. مدل های رگرسیونی در تخمین منافذ ماکرو، میکرو و آب قابل استفاده کارایی لازم را نداشتند همچنین شبکه های عصبی مصنوعی در تخمین پارامترهای دیریافت، دقیق تر از مدل های رگرسیونی بودند.

در این تحقیق، برخی از خواص فیزیکی و مکانیکی سه رقم دانه نخود به نام های آرمان، آزاد و هاشم بررسی و تعیین شد. خواص فیزیکی که مورد بررسی قرار گرفت عبارت بودند از: خواص هندسی، خواص ثقلی و نیز خواص اصطکاکی بر روی سطوح آهن، آهن گالوانیزه، استیل، آلومینیوم و تخته سه لا. برای تعیین و بررسی خواص فیزیکی، پارامترهای مستقل شامل پنج سطح رطوبت و سه رقم دانه نخود بودند. خواص مکانیکی حاصل از بارگذاری شبه استاتیکی شامل نیروی شکست، تغییر شکل در نقطه شکست، انرژی شکست و چغرمگی دانه نخود، تحت بارگذاری فشاری بین دو صفحه تخت اندازه گیری و ارزیابی شد. برای تعیین و بررسی خواص مکانیکی، پارامترهای مستقل عبارتند بودند از: پنج سطح رطوبتی (2/6، 11، 16، 21 و 26 درصد بر پایه تر)، دو جهت بارگذاری (موازی و عمود بر لپه)، سه سرعت بارگذاری (2، 5 و 8 میلی متر بر دقیقه) و سه رقم دانه نخود. نتایج تجزیه واریانس داده های فیزیکی نشان داد که اثر اصلی رطوبت بر کلیه خواص فیزیکی در سطح احتمال 1% معنی دار می باشد. اثر متقابل دوتایی رطوبت در سطح آزمایش بر ضریب اصطکاک استاتیکی در سطح احتمال 1% معنی دار می باشد. بر اساس نتایج حاصل از تحلیل داده های فیزیکی با افزایش رطوبت دانه های نخود از 2/6 تا 26% بر پایه تر، مقادیر میانگین طول، عرض، ضخامت، قطر هندسی و حسابی، کرویت، تخلخل، زویه استقرار و ضریب اصطکاک استاتیکی به طور معنی داری افزایش می یابند در حالیکه مقادیر میانگین چگالی حقیقی و توده با افزایش رطوبت، به طور خطی کاهش می یابد. نتایج تجزیه واریانس داده های مربوط به خواص مکانیکی دانه های نخود نشان داد که اثرات اصلی رطوبت و جهت بارگذاری و اثر متقابل رطوبت در جهت بارگذاری، بر کلیه صفات مکانیکی مورد بررسی در سطح احتمال 1% معنی دار می باشند. بر اساس نتایج به دست آمده، میانگین نیروی شکست در ارقام مورد مطالعه دانه های نخود با افزایش رطوبت از 2/6 تا 26% بر پایه تر کاهش یافت، در حالی که تغییر شکل در نقطه شکست با افزایش رطوبت، افزایش یافت. با افزایش رطوبت دانه های نخود از 2/6% تا 11% تغییرات انرژی شکست و چغرمگی دانه نخود روند افزایشی و با افزایش رطوبت از 11 تا 26% روند کاهشی داشت. میانگین نیرو و انرژی مورد نیاز شکست دانه نخود در هر سه رقم، در جهت بارگذاری عمود بر لپه بیشتر از آن در جهت بارگذاری موازی با لپه به دست آمد. بیشترین و کمترین مقدار نیروی لازم برای شکست به ترتیب برابر 797 نیوتن متعلق به رقم آزاد در رطوبت 2/6% بر پایه تر در جهت عمود بر لپه و 73 نیوتن متعلق به رقم هاشم در رطوبت 26% بر پایه تر و در جهت عمود بر لپه به دست آمد.

خشک کردن محصولات کشاورزی باعث استفاده راحت تر مواد غذایی خشک شده در انواع فرآیندها می شود. در طی فرآیند خشک شدن وزن و حجم مواد غذایی کاهش می یابد که باعث سهولت در بسته بندی، حمل و نقل و انبارداری می گردد و در نتیجه هزینه های وابسته به آن ها نیز کاهش می یابد. در این تحقیق یک خشک کن همرفت اجباری بر اساس پارامتر های موثر بر خشک شدن به ظرفیت 180 گرم انگور، طراحی و ساخته شد. سپس خشک کن شامل دمنده، گرم کن، مسیر خطی سازی جریان هوا و محفظه اصلی ساخته شد و آزمون و ارزیابی بر رویشان انجام گرفت. در ارزیابی خشک کن اثر پارامترهایی نظیر سرعت هوا (در سه سطح 5/0، 1 و m/s5/1) و دمای هوا (در سه سطح 50، 60 و ?70) بر سینتیک و زمان خشک شدن در قالب طرح بلوک های تصادفی بررسی شد. نتایج تحقیق نشان داد که تأثیر دمای هوا بر زمان خشک شدن در سطح 1% معنی دار بوده، ولی تأثیر سرعت هوا در سطح 5% (در محدوده مورد آزمایش) معنی دار نمی باشد. در انتها مدل سازی خشک کردن انگور بر اساس 12 مدل که به طور وسیعی توسط محققین مورد توجه قرار گرفته است، انجام شد. از بین مدل های مورد نظر مدل بهینه که بهترین مدل برای توصیف رفتار خشک کردن انگور می باشد، مدل لگاریتمی معرفی شد.

گندم یکی از مهمترین محصولات زراعی کشور است که نقش عمده ای در تامین مواد غذایی مردم دارد. در سال زراعی 1388 حدود 08/9 میلیون هکتار از اراضی تحت کشتدر ایران به غلات اختصاص داشته که سهم محصول گندم 17/73 درصد بوده است. بخش اعظمی از این محصول که با صرف هزینه، انرژی و زحمت فراوان و همچنین فشار بر محیط زیست تولید می شود به دلایل متعدد در خلال تولید تا مرحله مصرف، از جمله در مرحله برداشت از بین می رود. انجام عملیات برداشت با حداقلافت، مستلزمفرآیند بهینه عمل آوری محصول (برش، کوبش، تمیزش، انتقال و غیره) است. بیان رفتار واحد های مختلف و کارکرد آن ها بصورت مدل ریاضی نخستین قدم در عملی شدن موضوع فوق می باشد. از جمله فرایندهای مهم در عملیات برداشت توسط کمباین، کوبش و تمیزش مواد می باشد که تاثیر بسزایی بر عملکرد کمباین دارد. مهمترین شاخص های نشان دهنده ی کیفت کوبش و تمیزش عبارتند از: میزان شکستگی دانه در مخزن، درصد افت عقب کمباین، میزان مواد غیردانه ای راه یافته به مخزن و دبی کزل برگشتی. کوبش و تمیزش مناسب سبب کاهش کزل برگشتی شده و از یک طرف با کاهش بار سیستم های تمیزش و جدایش کاهش افت این واحدها را سبب می گردد و از طرف دیگر شکستگی دانه هایی که باید مجددا در معرض ضربات کوبنده قرار می گرفتند را کاهش دهد. فاصله ی بین کوبنده و ضدکوبنده و میزان بازشدگی الک از عوامل کاری موثر در کارکرد و افت کمباین می باشند. به منظور مطالعه عملکرد واحدهای کوبش و تمیزش، آزمایشی بصورت فاکتوریل در دو سطح و با سه تکرار با کمباین جاندیر مدل i1055 انجام شد. متغیرهای مستقل مد نظر عبارت بودند از: فاصله ی بین کوبنده و ضدکونده و میزان بازشدگی الک. میزان شکستگی دانه در مخزن، دبی کزل برگشتی، درصد افت عقب کمباین و میزان مواد غیردانه ای راه یافته به مخزن نیز به عنوان متغیرهای وابسته در نظر گرفته شدند. نتایج حاصل از تجزیه-ی واریانس نشان داد که اثر هر دو عامل روی پارامترهای نشان دهنده کیفیت کوبش و تمیزش کمباین در سطح احتمال 1درصد معنی دار بود. لذا برای بیان رابطه ی ریاضی متغیر های مستقل با متغیرهای وابسته از رگرسیون چند متغیره (خطی و غیرخطی) استفاده گردید. در پایان با بررسی نمودارهای هر چهار پارامتر وابسته نشان دهنده کیفیت کوبش در ترکیب های تیماری مختلف از دو عامل مورد مطالعه، نتیجه گیری شد که سطح دوم هر عامل (فاصله ی 15 میلی متری بین کوبنده و ضد کوبنده و فاصله ی 6 میلی متری بازشدگی الک ها)بهترین تیماری است که موجب بهینه گشتن کیفیت کوبش و میزان افت در کمباین جاندیر i1055 می گردد.

در این تحقیق برخی خواص فیزیکی و مکانیکی پیاز زعفران سه منطقه نیشابور، سبزوار و کاشمر در رطوبت های 7/64 (نیشابور)، 6/67 (سبزوار) و 4/62 (کاشمر) مطالعه و بررسی گردید. بین میانگین مقادیر طول، ارتفاع، قطر متوسط هندسی، قطر متوسط حسابی، کرویت، سطح رویه، چگالی توده، تخلخل و جرم نمونه های سه منطقه تفاوت معنی داری وجود داشت و تنها بین میانگین عرض، چگالی حقیقی و حجم نمونه های سه منطقه تفاوت معنی داری وجود نداشت. ضریب اصطکاک استاتیکی پیاز زعفران بر روی سطوح آهن، نئوپان، گالوانیزه، استیل و آلومینیوم تعیین گردید که بر روی سطوح نئوپان، گالوانیزه و استیل برای نمونه های سه منطقه تفاوت معنی داری وجود داشت. خصوصیات مکانیکی پیاز زعفران در بارگذاری شبه استاتیکی در چهار سطح سرعت (4، 6، 8 و 10 میلی متر در دقیقه) شامل نیرو، انرژی، چغرمگی، توان و تغییر شکل برای سه منطقه تعیین گردید. در این آزمون چغرمگی (0/05) و تغییر شکل (0/01) نمونه های سه منطقه معنی دار بود. با افزایش سرعت از 4 به 10 میلی متر در دقیقه، مقادیر نیرو، توان، چغرمگی و تغییر شکل معنی دار (0/01) شدند. همچنین اثر متقابل سرعت بارگذاری و منطقه در مقدار توان، چغرمگی و انرژی شکست معنی دار (0/05) شد و نیرو و تغییر شکل معنی دار نشد. در آزمون برش نیز مقادیر نیروی برش، انرژی، مقاومت برشی و چغرمگی در سه سطح سرعت (8، 12و 16 میلی متر در دقیقه) برای سه منطقه تعیین گردید که مقادیر نیروی برش، انرژی، چغرمگی و مقاومت برشی نمونه های سه منطقه معنی دار (0/01) بود. با افزایش سرعت از 8 به 16 میلی متر در دقیقه فقط چغرمگی معنی دار (0/05) شد. همچنین اثر متقابل سرعت بارگذاری و منطقه فقط در چغرمگی برش معنی دار (0/05) شد و مقدار نیرو، انرژی و مقاومت برشی معنی دار نشد.

گندمبه عنوان مهمترین محصول زراعی و ماده ی غذایی کشور قوت لایموت مردم ایران و محور استقلال هر کشوری محسوب می شود.تکیه بر افزایش عملکرد به عنوان کلیدی ترین راه حل افزایش تولید گندم، توسعه ی تحقیقات در زمینه های کاهش ضایعات و ساماندهی بذر را به عنوان راهکاری مناسب طلب می نماید.یکی از راهکارهای کاهش تلفات این محصول، احتمام به پژوهش در مورد میزان تلفات گندم در هنگام برداشت توسط ماشین های برداشت غلات (کمباین) می باشد.برخی از عواملی که در کارکرد نامناسب کمباین یا هر ماشین دیگری موثرند که می توان با استفاده از یک تحلیل سینیماتیکی به آن ها رسید در سه گروه پارامترهای طراحی، شرایط کاری و خواص محصول دسته بندی می شوند که سطح نامناسب هر کدام از اجزای پارامترها در هر بخشی از کمباین منجر به افت می شود.با انتخاب تنظیمات مناسب می توان کارکرد کمباین را بهینه و کیفیت محصول برداشت شده را ارتقاء بخشید.عامل بسیار مهمی که در کوبیدن محصول موثر است فاصله ی بین کوبنده و ضدکوبنده است. همچنین بایستی فن با سرعت مشخصی کار بکند. تنظیمات کمباین به گونه ای انجام می گیرد که کمباین در بالاترین ظرفیت خود کار کند و در عین حال محصول با کیفیت بهتر و افت کمتر برداشت شود. در راستای تحقق این امر یک آزمایش به صورت فاکتوریل بر پایه ی بلوک های کامل تصادفی و با سه تکرار روی کمباین جاندیر i1055 انجام گرفت. متغیرهای مستقل مدنظر عبارتند از: فاصله ی کوبنده و ضدکوبنده و دور فن. شکستگی دانه در مخزن کمباین، افت عقب کمباینو میزان کزل برگشتی به عنوان متغیرهای وابسته در نظر گرفته شدند. همچنین ارتباط بین میزان کزل برگشتی و میزان شکستگی دانه در مخزن کمباین مدل سازی گردید. نتایج حاصل از تجزیه ی واریانس نشان داد که اثر هر دو عامل روی پارامترهای وابسته معنی دار می باشد.

با توجه به محدود بودن منابع انرژی به¬خصوص منابع تجدید¬ناپذیر، اهمیت نحوه مصرف انرژی به¬ویژه در بخش کشاورزی بر کسی پوشیده نیست. هدف از این تحقیق نیز به¬دست آوردن بهره¬وری انرژی، انرژی نهاده (مصرفی) و انرژی ستانده (تولیدی)، بازده خالص انرژی و نسبت انرژی در کشت چغندرقند در استان آذربایجان¬غربی بود. اطلاعات آماری مورد نیاز در رابطه با سطح زیر¬کشت و میزان تولید محصول در سال 1391 از سازمان جهاد کشاورزی استان آذربایجان¬غربی جمع¬آوری شد. داده¬های مرتبط با نحوه کشت، مواد، ابزار و ماشین¬آلات مصرفی به¬وسیله تعداد 105 پرسش¬نامه از تعدادی زارعین چغندرقند شهرستان¬های میاندوآب و نقده جمع¬آوری شد. طبق نتایج به¬دست آمده متوسط انرژی مصرفی در تولید چغندرقند mj/ha72/52268 انرژی تولیدی mj/ha722400 ، نسبت انرژی تولیدی به مصرفی 82/13، بازده خالص انرژی mj/ha28/670131 و بهره¬وری انرژیkg/mj 82/. به¬دست آمد. نتایج نشان داد که کل انرژی ورودی در یک دوره کشت چغندرقند برابر با mj/ha722400 است. که از این مقدار بیشترین هزینه انرژی به¬ترتیب صرف کود¬پاشی قبل¬از¬کاشت (33%)، انرژی آبیاری (22%) و انرژی ساخت ماشین¬آلات و تأسیسات آبیاری (13%) می¬شود. از کل انرژی مصرفی 58/79% انرژی تجدید¬ناپذیر و 42/20% انرژی تجدید¬پذیر بود. از این مقدار انرژی 58/29% به¬صورت مستقیم و 42/70% به¬صورت غیر¬مستقیم مصرف شد.

از فعالیتهای پس از برداشت مرسوم می توان، عملیات خشک کردن را نام برد. کاهش رطوبت بوسیله فرآیند خشک شدن به طور طبیعی باعث کاهش فعالیت آبی محصول و افزایش زمان نگهداری می شود. ضروری است در طول دوره انبارداری قوه نامیه بذر حفظ شود. خشککردن مواد حدود ده درصد از کل انرژی مصرفی در صنایع غذایی را به خود اختصاص می دهد ، بنابراین بررسی میزان انرژی مصرف شده در فرآیند خشک شدن نیز مهم می باشد. در این تحقیق یک خشک کن بستر ثابت بذر طراحی و ساخته شد. خشک کن شامل دمنده، یکنواخت کننده جریان هوا، سینی، المنت حرارتی می باشد. از سه سطح دما (33، 38 و 43 درجه سانتیگراد) و سه سطح سرعت هوا (0.5، 1 و 1.5 متر بر ثانیه) برای انجام آزمون ها استفاده شد. آزمون روی دانه های ذرت و سویا انجام شد. بعد از انجام آزمون ها داده ها در قالب طرح فاکتوریل بررسی شد. نتایج نشان داد که تاثیر دما بر میزان جوانه زنی در سطح 1% معنی دار است ولی تاثیر سرعت باد در جوانه زنی در سطح 5% معنی دار نمی باشد. بررسی میزان مصرف انرژی نیز نشان داد که سرعت هوا و دما در سطح 1% معنی دار هستند. در پایان مشخص شد که بهترین حالت برای خشک کردن دانه ذرت و سویا دمای 33 درجه سانتیگراد و سرعت هوای 0.5 متر بر ثانیه می باشد.

کنترل دقیق پارامترهای دخیل در سالن های پرورش قارچ می تواند یکی ازعوامل موثر در کاهش مصرف انرژی و یا حتی افزایش کمی و کیفی محصول باشد. در این پژوهش با استفاده از کنترل فازی و کنترل on/off مدلی برای کنترل دمای کمپوست، رطوبت نسبی داخل سالن و غلظت دی اکسیدکربن همچنین با استفاده از نرم افزار شبیه ساز متلب مدل سالن و تجهیزات کنترلی مانند هواساز، طراحی شد. برای طراحی مدل کنترلی یک سری داده برداری اولیه برای بدست آوردن اطلاعات اولیه انجام گرفت. بعد از مرحله مدل سازی، سری دوم داده برداری جهت بررسی عملکرد مدل در شرایط واقعی انجام گرفت ولی به دلیل عدم در اختیار داشتن تجهیزات دقیق، ناچار به اجرای آن به صورت دستی بر روی عملگرها شدیم. نتایج بدست آمده از هر دو روش دستی و مدل برای دو سامانه کنترلی با استفاده از نرم افزار spss مورد تحلیل قرار گرفت. نتایج حاصل از مقایسه میانگین داده های جفت شده برای مدل نشان داد که، تفاوت میان ماکزیمم مقدار دمای کمپوست دو سیستم کنترلی مربوط 2مدل در سطح احتمال 1 درصد معنیدار است. این تفاوت برای مینیمم مقدار دمای کمپوست معنی دارنیست. این تفاوت برای مینیمم مقدار دو سیستم کنترلی برای رطوبت نسبی، در سطح احتمال 1 درصد معنیدار است در حالی که برای ماکزیمم مقدار آن در سطح احتمال 5 درصد معنیدار است. برای ماکزیمم مقدار غلظت دی اکسیدکربن در سطح احتمال 1 درصد و برای مینیمم مقدار آن در سطح احتمال 5 درصد معنیدار است. نتایج بدست آمده برای سیستم کنترل دستی نشان داد که، تفاوت بین ماکزیمم مقدار دمای کمپوست سیستم on/off و سیستم کنترل فازی و همچنین مینیمم مقدار آن در سطح احتمال 1 درصد معنیدار است. همچنین این تفاوت برای ماکزیمم مقدار رطوبت نسبی در حالت کنترل دستی در سطح احتمال 5 درصد معنیدار بود ولی در مقدار مینیمم معنیدار نبود. این تفاوت برای ماکزیمم و مینیمم غلظت دی اکسیدکربن در حالت کنترل دستی معنیدار نبود. نتایج آزمون هبستگی بین داده های خروجی از مدل و داده های خروجی از شرایط واقعی، همبستگی بین داده های خروجی از مدل و خروجی از شرایط واقعی برای کنترل دمای کمپوست به روش فازی در سطح احتمال 1 درصد معنیدار است. همبستگی بین داده های مربوط به کنترل دمای کمپوست به روش on/off در سطح احتمال 5 درصد معنیدار است. همبستگی بین داده های خروجی از مدل و خروجی از شرایط واقعی برای کنترل غلظت دی اکسیدکربن به روش on/off بیمعنی است. همبستگی بین داده های مربوط به کنترل غلظت دی اکسیدکربن به روش فازی در سطح احتمال 1 درصد معنیدار شد. همبستگی بین داده های خروجی از مدل و خروجی از شرایط واقعی، برای کنترل رطوبت نسبی به روش on/off در سطح احتمال 5 درصد معنیدار است. همبستگی بین داده های مربوط به کنترل رطوبت نسبی با روش فازی بیمعنی است. به طور کلی می توان گفت، با توجه به نتایج بدست آمده کنترلر فازی بهترین عملکرد را نسبت به on/off داشت.

در این تحقیق به بررسی انرژی مصرفی، کارایی کشاورزان، تفکیک کشاورزان کارا از ناکارا و بهینه سازی و مدل سازی مصرف انرژی برای تولید مرغ گوشتی در استان اردبیل (شهرستان های اردبیل و مشگین شهر) پرداخته شده است. برای این منظور اطلاعات مورد نیاز از طریق مصاحبه حضوری با مرغداران تهیه شد. در این مطالعه ابتدا میزان انرژی مصرفی، شاخص های انرژی و اقتصادی برای هر شهرستان محاسبه و به کمک تحلیل پوششی داده ها مقادیر بهینه مصرف نهاده ها مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته است. سپس با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی و سامانه استنتاج عصبی-فازی تطبیقی (انفیس) به مدل سازی انرژی خروجی به عنوان عملکرد پرداخته شد. نتایج حاصل از پژوهش نشان داد که میزان کل انرژی نهاده در دو شهرستان اردبیل و مشگین شهر به ترتیب در حدود 154/28 و 141/64 گیگاژول بر 1000 قطعه مرغ می باشد. در تولید مرغ گوشتی در دو شهرستان اردبیل و مشگین شهر بیشترین میزان مصرف نهاده ها به ترتیب با 61/48% و 59/57% به سوخت تعلق داشته است. همچنین نسبت انرژی در تولید این دو شهرستان به ترتیب برابر 0/18 و 0/19 محاسبه شد و انرژی های تجدیدناپذیر و انرژی مستقیم عمده ترین سهم را در انرژی مصرفی شامل شدند. با استفاده از تکنیک تحلیل پوششی داده ها، کارایی مرغداران از لحاظ مصرف انرژی مورد بررسی قرار گرفت و متوسط کارایی فنی برای شهرستان اردبیل 0/88 و برای مشگین شهر 0/95 محاسبه شد. نتایج بهینه سازی مصرف انرژی با تحلیل پوششی داده ها به وضوح نشان داد که پتانسیل بسیاری برای کاهش مصرف انرژی در هر دو شهرستان وجود دارد. نتایج شبکه عصبی مصنوعی نشان داد که بهترین ساختارها برای مدل سازی انرژی مصرفی مرغ گوشتی در شهرستان اردبیل و مشگین شهر به ترتیب 2-14-5 و 2-10-5 تخمین زده شدند که در هر دو مدل ضریب همبستگی بیش از 0/85 برآورد شدند. همچنین مدل سازی انرژی مصرفی با استفاده از روش سامانه استنتاج عصبی-فازی تطبیقی نتایج بهتری نسبت به مدل شبکه عصبی مصنوعی نشان داد و قادر است با دقت بیشتر و خطای کمتر عملکرد محصولات را برآورد کند.

پروژه های مکانیزاسیون کشاورزی شامل عملیات و فعالیت هایی است که با ترتیب معین و در یک بازه زمانی مشخص انجام می گیرد. چنانچه این عملیات و فعالیت ها به موقع انجام نشوند، به دلیل افت کمی و کیفی محصول، هزینه سنگینی را در درآمد کشاورز یا واحد کشاوزری ایجاد می شود که این هزینه ها نامشهود است. از طرفی دیگر عملیات کشاورزی برای اجرا نیازمند به کارگیری منابع هستند که معمولاً محدود بوده و در صورت عدم تخصیص بهینه به فعالیت ها، احتمال به موقع نبودن فعالیت ها افزایش می یابد. به منظور کاستن از هزینه های به موقع نبودن، این پروژه ها نیازمند برنامه ریزی، زمانبندی و مدیریت علمی و منطقی زمان ومنابع هستند. در این پژوهش، برای زمانبندی و برنامه ریزی تخصیص منابع به فعالیت های پروژه های مکانیزاسیون کشاورزی کشت و صنعت مغان از فنون شبکه ای pert استفاده شد. هدف اصلی از برنامه ریزی تخصیص منابع برای فعالیت های پروژه های مکانیزاسیون کشاورزی، رسیدن به بیشینه احتمال به موقع انجام شدن فعالیت ها و کمینه هزینه های به موقع نبودن است. برنامه ریزی و زمانبندی پروژه برای هر 7 محصول زراعی تولید شده در شرکت کشت و صنعت مغان انجام شد. در برنامه ریزی تخصیص منابع به فعالیت های پروژه نیز، فقط تراکتور در نظر گرفته شد، چرا که تراکتور به عنوان منبع توان در بیشتر فعالیت های کشاوزری حضور دارد و تعیین کننده ترین ابزار، در به موقع بودن عملیات زراعی است. به منظور تخصیص بهینه منبع توان به فعالیت های کشاورزی از یک رویکرد الگوریتمی ابتکاری استفاده شد. همچنین مدل شبکه ای pert برای فعالیت ها رسم شده و فعالیت ها و مسیرهای بحرانی پروژه مشخص شدند. طبق نتایج به دست آمده احتمال وقوع رویداد شروع انجام فعالیت های کاشت و برداشت برای هر 7 محصول تا شروع بهترین زمان مناسب و زمان اضطراری به ترتیب بالای 50% و 85% بود. همچنین احتمال اتمام این فعالیت ها تا پایان زمان نیمه مناسب و اضطراری برای هر 7 محصول تولیدی به ترتیب بالای 95% و نزدیک به 100% بود. ضمن اینکه نتایج حاصل از گراف منابع نیز حاکی از آن بود که مدل ابتکاری پیشنهاد شده برای تخصیص منبع توان به فعالیت های پروژه توانسته محدودیت استفاده از منبع توان را برطرف کند.

ماشین های کشاورزی مختلف برای انجام عملیات های کشاورزی باید از یک سر مزرعه روی مسیرهای موازی که سطح مزرعه را می پوشانند، حرکت کرده و به انتهای مزرعه برسند، سپس دور زده و از مسیر بعدی، داخل مزرعه حرکت کرده و به سر مزرعه برسند. با تکرار این کار، کل سطح مزرعه پوشش داده می شود. هدف از این پژوهش کاهش مسافت غیرمفید طی شده توسط ماشین های کشاورزی، در حین دور زدن در منطقه سرمزرعه برای حرکت از یک مسیر به مسیر بعدی می باشد. عرض مسیرها به اندازه ی عرض کار دستگاه می باشند. الگوهای سنتی مختلفی برای نحوه حرکت ماشین در مزرعه وجود دارد. این روش ها اغلب باعث افزایش مسافت غیرمفید طی شده هنگام دور زدن در سرمزرعه برای حرکت از انتهای یک مسیر به ابتدای مسیر بعدی، می شوند. در این تحقیق با استفاده از الگوریتم ژنتیک و نرم افزار matlab 2012، الگویی بهینه برای حرکت ماشین های کشاورزی در مزرعه بدست آمد که پیروی از آن باعث کاهش مسافت و زمان غیرمفید طی شده توسط ماشین های کشاورزی و افزایش بازده مزرعه ای ماشین های کشاورزی خواهد شد. الگوریتم ژنتیک، این کار را با اجتناب از روش های دور زدن طولانی انجام می دهد. برای مزرعه مستطیل شکل، مسافت غیرمفید طی شده در منطقه سرمزرعه در روش پیوسته 950 متر، روش مارپیچ 800 متر، روش دور تا دور 874 متر، روش بلوک بندی 532 متر و روش بهینه 224 متر و برای مزرعه مثلثی در روش پیوسته 1100 متر، روش مارپیچ 1/1398 متر، روش دور تا دور 3/1440 متر و در بهینه ترین روش از بین روش های بهینه 8/317 متر و در مزرعه ای با شکل غیرمحدب در الگوی بهینه اول 352 متر و در الگوی بهینه دوم 282 متر بدست آمد. در نهایت الگوی بهینه و مسافت غیر مفید طی شده در منطقه سرمزرعه در زمان دور زدن، برای 3 ماشین کشاورزی در 30 مزرعه با اشکال مختلف ارائه شد. با استفاده از الگوی بهینه می توان بیش از 50% در مسافت غیرمفید صرفه جویی کرد.

: استفاده از سوخت¬های فسیلی به عنوان نهاده مهم در تامین توان مورد نیاز برای فعالیت¬های کشاورزی از اهمیت به سزایی برخوردار است. خاک ورزی جزء عملیات زیربنایی در کشاورزی بوده و بیشترین مصرف انرژی را در میان عملیات زراعی دارد. با انتخاب روش مناسب خاک¬ورزی می¬توان کمترین میزان مصرف سوخت در نتیجه حداقل هزینه و انرژی، در عملیات خاک¬ورزی را کسب کرد. کاهش عملیات خاک¬ورزی و کشت با خاک¬ورزی حداقل، علاوه بر کاهش مصرف سوخت، سبب باقی ماندن بقایای گیاهی در سطح خاک شده و تاثیر قابل ملاحظه¬ای بر بهبود ساختمان و خصوصیات فیزیکی آن خواهد داشت. به منظور بررسی اثرات روش¬های خاک ورزی مرسوم و بی¬خاک ورزی بر مقدار توان مورد نیاز، میزان مصرف سوخت و برخی از خواص فیزیکی خاک شامل رطوبت و جرم مخصوص ظاهری خاک، آزمایشی با سه تیمار خاک ورزی بر اساس ماشین¬های خاک ورزی و کشت مرسوم با کمبینات و خطی¬کار و سیستم بی¬خاک¬ورزی با خطی¬کار بی¬خاک¬ورز با استفاده از تراکتور mf 6290 هر کدام در سه دنده متفاوت با دور موتور ثابت در مزرعه¬ای واقع در شهرستان گرمی استان اردبیل اجرا شد تا پارامترهای میانگین سرعت حرکت واقعی تراکتور در مزرعه، میزان مصرف سوخت به صورت زمانی (لیتر بر دقیقه) و مساحتی (لیتر بر هکتار)، میانگین درصد لغزش در طول مسیر، مقدار نیروی مقاوم کششی (توان مالبندی)، میزان رطوبت و دانسیته خاک در عمق¬های 10، 15 و 20 سانتیمتری برای سیستم¬های خاک ورزی و کشت اندازه گیری شود. تجزیه و تحلیل آماری، تجزیه واریانس، مقایسه میانگین¬ها و اثرات متقابل با استفاده از آزمون چند دامنه¬ای دانکن و محاسبه روابط رگرسیونی به کمک نرم¬افزار آماری spss انجام شد. پارامترهای نوع روش خاک ورزی و کشت، میزان نیروی کششی مقاوم و سرعت پیشروی (شمار دنده) عواملی که اثرات آنها بر روی میزان مصرف سوخت تراکتور معنی¬دار شد (سطح احتمال 1%). پارامترهای نوع روش خاک ورزی و کشت، سرعت پیشروی (شمار دنده)، درصد رطوبت اولیه خاک و دانسیته اولیه خاک عواملی هستند که اثرات آنها بر روی میزان نیروی مقاوم کششی تراکتور معنی¬دار هستند. نتایج نشان داد که افزایش سرعت با وجود اینکه مصرف لیتر بر ساعتی سوخت تراکتور را افزایش می¬دهد ولی باعث کاهش مصرف سوخت از نقطه نظر لیتر بر هکتاری آن در هر دو روش خاک ورزی و کشت می¬شود.

هزینه های تعمیر و نگهداری تراکتورهای جدید ، بخش عمده ای از هزینه های کاربری ماشین ها است . در یک سیستم کشاورزی مکانیزه باید هزینه انجام نشدن به موقع عملیات را نیز به این هزینه ها اضافه نمود. سنجش و ارزیابی و نیز تخمین هزینه های بکارگیری این تراکتورها ، از اولویت های اجتناب ناپذیر مدیریت اقتصادی واحدهای کشاورزی می باشد.هزینه های تعمیر و نگهداری، متاثر از عمر تراکتور و ساعات کارکرد سالانه آن است که برای تعیین عمر بهینه اقتصادی، از اهمیت ویژه ای برخوردار است.این مطالعه با استفاده از داده های واقعی 50 تراکتور فعال مجتمع کشت و صنعت آستان قدس رضوی اجرا شد. تحلیل رگرسیونی نشان داد که دو مدل رگرسیونی توانی و درجه سوم بهترین مدل ها برای پیش بینی هزینه های تعمیر، سوخت و روغن تراکتورها می باشند. عوامل بهینه شبکه عصبی و سیستم استنتاج فازی – عصبی تطبیقی از طریق سعی و خطا بر روی داده های موجود انتخاب شدند. همچنین در این مطالعه دو الگوریتم آموزش پس انتشار (backpropaga) و پیوندی (hybrid) مربوط به سیستم عصبی – فازی مقایسه شدند. hybrid در پیش بینی هزینه ها عملکرد خوبی داشت. سیستم anfis در پیش بینی هزینه های تعمیر و نگهداری تراکتورها در مقایسه با شبکه عصبی مصنوعی به صورت نسبی نتیجه بهتری داشت. اما نتایج نشان از برتری مطلق سیستم فازی – عصبی نسبت شبکه عصبی مصنوعی نداشت. شبکه عصبی مصنوعی(ann) و سیستم استناج عصبی- فازی تطبیقی ابزارهای امیدوار کننده ای برای پیش بینی هزینه های تعمیر و نگهداری تراکتور های کشاورزی می باشند.

اندازه گیری مستقیم خصوصیات مکانیکی و فیزیکی خاک وقت گیر، هزینه¬بر و گاهی اوقات به دلیل خطاهای آزمایشی و غیریکنواختی خاک غیرواقعی است. در عوض این خصوصیات می¬توانند به عنوان یک جایگزین از ویژگی های زودیافت خاک مانند توزیع اندازه ذرات، کربن آلی، جرم مخصوص ظاهری و حقیقی، کربنات کلسیم معادل، تخلخل کل و رطوبت خاک با استفاده از توابع انتقالی ((ptf خاک تخمین زده شوند. هدف از تحقیق حاضر ارائه توابع رگرسیونی و شبکه عصبی مصنوعی بر اساس ویژگی های زودیافت خاک شامل توزیع اندازه ذرات، کربن آلی، جرم مخصوص ظاهری و حقیقی، کربنات کلسیم معادل، تخلخل کل و رطوبت اولیه مزرعه برای برآورد ویژگی های دیریافت خاک شامل مقاومت فروروی، حدود پایایی آتربرگ (رطوبت های حد روانی، حد خمیری و شاخص خمیرایی) و پارامترهای پروکتور (رطوبت بحرانی و جرم مخصوص ظاهری حداکثر خاک) بود. به این منظور 105 نمونه دست خورده و دست نخورده از عمق 0 تا 10 سانتی متر خاک های زراعی دشت اردبیل به صورت شبکه منظم برداشت شد سپس ویژگی های فیزیکی و شیمیایی مذکور در آنها تعیین گردید. مقاومت فروروی به صورت درجا با استفاده از فروسنج مخروطی اندازه گیری شد. داده ها به دو سری آموزشی(78 داده) و داده های آزمونی(27 داده) تقسیم شدند. برای اشتقاق توابع رگرسیونی از نرم افزار 18 spss و به روش گام به گام و برای ایجاد شبکه عصبی مصنوعی از نرم افزار matlab و با الگوریتم آموزشی مومنتوم، تابع فعال ساز تانژانت سیگموئیدی و ساختار پرسپترون سه لایه با 8، 11 و 15 نرون در لایه پنهان استفاده شد. نتایج توابع رگرسیونی و شبکه عصبی مصنوعی نشان داد که مهم ترین متغیرهای ورودی زودیافت خاک در برآورد مقاومت فروروی، رطوبت اولیه مزرعه، جرم مخصوص ظاهری و توزیع اندازه ذرات، در برآورد حدود پایایی آتربرگ (رطوبت های حد روانی، حد خمیری و شاخص خمیرایی) رطوبت اشباع، جرم مخصوص ظاهری، کربن آلی و رطوبت اولیه مزرعه و در برآورد پارامترهای پروکتور (رطوبت بحرانی و جرم مخصوص ظاهری حداکثر) رطوبت اشباع، کربن آلی، رطوبت اولیه مزرعه و توزیع اندازه ذرات بودند. مقادیر ضریب تبیین (r2)، مجذور میانگین مربعات خطا (rmse)، معیار اطلاعات آکائیک (aic) و میانگین خطا (me) برای داده های آموزشی نشان داد توابع شبکه های عصبی مصنوعی در برآورد ویژگی های دیریافت مورد مطالعه در خاک های زراعی دشت اردبیل، دقیق تر از توابع رگرسیونی بودند.

این پژوهش در دو بخش طراحی، ساخت و همچنین ارزیابی عملکرد و دقت اندازه¬گیری ارتفاع محصولات برای دو حسگر التراسونیک و لیزر در سطح آزمایشگاهی و مزرعه¬ای انجام گرفت. بدین منظور بر اساس نحوه کاربرد حسگرها، سامانه تشخیص ارتفاع محصول برای هر حسگر به صورت جداگانه طراحی و ساخته شد. مواد انتخاب شده برای آزمون حسگر التراسونیک، موانع مصنوعی، گیاه ذرت و بوته گندم در محیط آزمایشگاهی بودند و همچنین عملکرد حسگر لیزر با استفاده از موانع مصنوعی، درختچه پرتقال و بوته شالی در محیط آزمایشگاهی و نیز اندازه-گیری ارتفاع گیاه گندم در مزرعه مورد بررسی قرار گرفت. کلیه اندازه¬گیری¬ها در 3 تا 5 تکرار انجام شدند. همچنین برای بررسی صحت اندازه¬گیری حسگرها، ارتفاع نقاط اندازه¬گیری شده با استفاده از متر دستی بدست آمد. پس از دسته بندی مقادیر اندازه گیری شده در نرم افزار microsoft excel 2010، تجزیه و تحلیل و مقایسه میانگین داده های حاصل در نرم افزار spss انجام گرفت. با استفاده از معادلات رگرسیون، ضریب تبیین برای حسگر التراسونیک در سنجش ارتفاع موانع مصنوعی و بوته ذرت به ترتیب برابر 99% و 95% و برای حسگر لیزر برای سنجش ارتفاع موانع مصنوعی، درختچه پرتقال، بوته شالی و گندم به ترتیب برابر 98%، 98%، 95% و 84% بدست -آمد. برای مقایسه مقادیر اندازه گیری شده توسط حسگرها و اندازه گیری دستی، از آزمون t جفت شده استفاده شد. نتایج نشان داد که هیچ¬کدام از مقادیر p بدست آمده معنی دار نبودند به عبارت دیگرداده های جمع آوری شده با دو روش اندازه گیری دستی و اندازه گیری با حسگرها دارای اختلاف معنی داری نمی باشند. میانگین داده های اندازه گیری شده با هر دو روش ( دستی و حسگر) در نرم افزار spss محاسبه و مقایسه میانگین انجام شد. مقادیر t برای ارتفاع بوته شالی، گندم و ذرت به ترتیب برابر با 818/0، گندم 527/0و ذرت 418/0 بدست آمد که در سطح احتمال 5%، بین داده های اندازه گیری دستی و اندازه گیری با حسگر لیزر اختلاف معنی داری وجود نداشت. همچنین مقادیر tبدست آمده برای سه محصول اندازه گیری شده از میزان t جدول در سطح احتمال 1% نیز کمتر می باشد که می توان گفت با ضریب احتمال 99% اختلاف معنی داری بین اندازه گیری با لیزر و اندازه گیری دستی وجود ندارد

هدف این تحقیق مدل¬سازی و پیش بینی تغییرات جرم مخصوص ظاهری خاک به عنوان پارامتری از فشردگی ایجادشده در خاک زیر تایر تراکتور در اثر یک¬بار عبور و تحت اثر پارامترهای محتوای رطوبتی، عمق خاک و سرعت پیش¬روی با تکیه بر توانایی¬های سیستم¬های استنتاج فازی می¬باشد. به این منظور ابتدا آزمایشاتی در زمین کشاورزی تحقیقاتی دانشگاه محقق اردبیلی در سه سطح رطوبتی 16،11 و رطوبت بحرانی 22 درصد، سه سطح سرعت پیش¬روی 3،1 و 5 کیلو¬متر بر ساعت و در سه عمق 30،20 و 40 سانتی¬متر با سه تکرار و به صورت طرح فاکتوریل در قالب طرح بلوک¬های کامل تصادفی انجام شد. سپس اقدام به طراحی و توسعه¬ی مدل¬های فازی ممدانی، تاکاگی- سوگنو- کانگ و سیستم تطبیقی فازی عصبی (انفیس) به منظور مدل¬سازی سیستم مورد بررسی شد. نتایج آزمایشات تجربی نشان دهنده ی تأثیر معنی دار اثر رطوبت، سرعت پیش¬روی و عمق بر میزان جرم مخصوص ظاهری خاک در سطح احتمال 1% است، همچنین اثرات متقابل رطوبت در عمق در سطح احتمال 1% و اثرات متقابل سرعت در رطوبت و سرعت در عمق و رطوبت در سرعت در عمق در سطح احتمال 5% معنی دار تشخیص داده شدند. مشاهده شد که در تمام سطوح عمق و سرعت افزایش محتوای رطوبتی موجب افزایش جرم مخصوص ظاهری می¬شود. افزایش در سرعت پیش¬روی به ازای همه¬ی مقادیر عمق و رطوبت و همچنین افزایش عمق در تمام سطوح رطوبت و سرعت پیش¬روی موجب کاهش در میزان جرم مخصوص ظاهری خاک شد، به صورتی که حداکثر مقدار جرم مخصوص ظاهری معادل kg/m3 1229/8 در رطوبت22% ، عمق cm20 و سرعتkm/h 1 اتفاق افتاد، همچنین حداقل میزان جرم مخصوص ظاهری برابر kg/m31389/5 در رطوبت11% ، عمق cm40 و سرعتkm/h5 کیلومتر بر ساعت مشاهده شد. نتایج حاصله از مدل¬های فازی تطبیق بسیار خوبی با مقادیر تجربی داشت به صورتی که ضریب تبیین بین داده های تجربی و مدل فازی ممدانی، تاکاگی- سوگنو- کانگ و انفیس به ترتیب برابر 0/9863، 0/9932 و 0/9998 به دست آمد. قابلیت پیش بینی سیستم¬های فازی توسعه داده شده توسط میانگین خطای نسبی سیستم تعیین شد این مقدار برای نتایج سیستم فازی ممدانی،tsk و سیستم انفیس به ترتیب برابر 0/025303%0، 0/022814%0 و 0/0037%0 به دست آمد؛ که نشان دهنده ی توانایی بالای این سیستم¬ها در پیش¬بینی میزان تراکم ایجادشده در خاک تحت تأثیر عوامل مذکور است.