نام پژوهشگر: جلیل رضوی

ارزیابی عملکرد مزرعه ای سکوی برش کمباین برنج gushenzhifu و طراحی و نصب سامانه رانش هیدرولیکی روی چرخ فلک آن
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده کشاورزی 1388
  حجت نجاتی   جلیل رضوی

برنج در زندگی مردم ایران به عنوان یکی از اصلی ترین مواد غذایی نقش بسیار اساسی دارد و این محصول در کشور بعد از گندم به عنوان مهم ترین محصول استراتژیک مطرح است. از این رو هر گونه تلاش در راه افزایش تولید محصول از طریق کاهش ضایعات با هدف دستیابی به خودکفایی در زمینه ی تولید برنج و همچنین صادرات آن مورد توجه می باشد. تلفات برداشت غلات و به ویژه برنج به وسیله ی کمباین، یکی از عمده ترین تلفات محصول در مراحل تولید می باشد که در این میان تلفات برداشت به وسیله ی کمباین در کشور ما حداقل 2 تا 3 برابر حد مجاز آن می باشد. کاهش تلفات سکوی برش کمباین که بیش از 50 درصد تلفات برداشت کمباین را تشکیل می دهد و رساندن به حد مجاز استاندارد آن، یکی از قدم های مهم و ضروری به منظور دستیابی به راه کارهای کاهش این بخش از تلفات به شمار می رود. در این پژوهش به منظور بررسی تاثیر سرعت پیشروی و نرخ تغذیه که از مهم ترین عوامل موثر بر تلفات سکوی برش کمباین می باشند و همچنین بهبود تکنولوژی ساخت کمباین برنج gushenzhifu که یک کمباین وارداتی از کشور چین می باشد، طراحی و ساخت یک سیستم هیدرولیکی برای رانش چرخ و فلک کمباین مورد نظر مورد توجه قرار گرفت. بدین منظور ابتدا در یک آزمایش اولیه تلفات چرخ و فلک کمباین برنج gushenzhifu با مکانیزم تسمه و پولی مورد ارزیابی قرار گرفت. سپس روش های مختلف استفاده از سیستم هیدرولیک برای رانش چرخ و فلک مورد بررسی قرار گرفته و نهایتاً در مرحله ی طراحی پس از محاسبات توان و گشتاور مورد نیاز چرخ و فلک، مدار هیدرولیک طراحی و اجزای آن انتخاب گردیدند که عبارت بودند از: پمپ دنده خارجی، هیدروموتور دنده داخلی (ژیروتور)، شیر کنترل جریان سه راهه ی کنارگذر، شیر کنترل فشار یک مرحله ای با تنظیم دستی- مکانیکی و شیر کنترل جهت قرقره ای- لغزنده ی 4/3 با تحریک برقی (dc). سیستم طراحی شده و انتخاب شده توسط نرم افزار automation studio شبیه سازی گردید و سپس ساخته و نصب گردید. این سیستم هیدرولیک توانایی ایجاد محدوده ی سرعت rpm 50-10 و قابلیت تغییر سرعت دوران در سرعت های پیشروی متفاوت را برای چرخ و فلک کمباین فراهم می سازد، در حالی که در سیستم مکانیکی دوران چرخ و فلک در سرعت های پیشروی مختلف قابل تغییر نبود. با استفاده از وسایل اندازه گیری نصب شده در مدار هیدرولیک، توان و گشتاور مصرفی چرخ و فلک در مراحل مختلف به کار گیری قابل اندازه گیری می باشد که برای چرخ و فلک انگشتی دار کمباین برنج gushenzhifu در حالت بی-باری توان و گشتاور مصرفی به ترتیب kw 072/0 و n.m 15 اندازه گیری و محاسبه گردید. بررسی تاثیر مکانیزم نصب شده بر روی چرخ و فلک، سرعت پیشروی و ارتفاع برش، بر تلفات سکوی برش به دست آمد که در مکانیزم هیدرولیکی تلفات سکوی برش در ارتفاع 1/4 و سرعت پیشروی 75/1 کیلومتر در ساعت کمترین مقدار را داشت. تلفات در سکوی برش کمباین در دو حالت هیدرولیکی و تسمه پولی به صورت معنی داری با یگدیگر اختلاف داشتند. در هر دو مکانیزم با افزایش سرعت از 75/1 به 25/3 کیلومتر در ساعت و ارتفاع برش از 1/4 به 3/4 ارتفاع میزان تلفات سکوی برش به طور محسوسی بالا می رفت. در نهایت، نرخ تغذیه که وابسته به ارتفاع برش و سرعت پیشروی بود محاسبه گردید و رابطه آن با تلفات سکوی برش به دست آمد. مشاهده شد که با افزایش نرخ تغذیه در هر دو مکانیزم ریزش پلاتفرم افزایش پیدا می-کند.

طراحی، ساخت و ارزیابی دستگاه قطعه ساز یونجه به منظور دست یابی به دانسیته بهینه در بسته بندی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده کشاورزی 1390
  علی طاهرآبادی   امین الله معصومی

به علت کاستن هزینه حمل و انبارداری، دستیابی به بسته هایی با تراکم بالا در روند بسته بندی علوفه، همواره مورد نظر بوده است. در این تحقیق دست یابی به دانسیته بهینه در بسته بندی، از طریق قطعه سازی علوفه قبل از عملیات بسته بندی مورد توجه قرار گرفت. مناسبترین دانسیته بسته های یونجه با توجه به نتایج بدست آمده در تحقیقات قبلی در بررسی ماندگاری بسته ها برحسب مقدار رطوبت و چگالی حجمی بسته ها در نظر گرفته شد. در این روش با استفاده از قطعه سازی ساقه های یونجه چیده شده، بیشینه نیروی تراکم سازی در ماشین های بسته بند کاهش یافته که امکان دست یابی به ایجاد بسته هایی با دانسیته بالاتر را فراهم می سازد. به همین منظور یک دستگاه قطعه ساز علوفه از نوع سیلندری با دو تیغه برش طراحی، ساخت و ارزیابی شد. طراحی این دستگاه به نحوی انجام گردید که حتی الامکان از آن به عنوان واحدی مجزا و قابل نصب روی ماشین های برداشت یونجه از نوع سواتر استفاده شود. بنابراین لازم گردید ابتدا یک نمونه آزمایشی ساخته و توان مصرفی اندازه گیری شود. پس از ساخت، ارزیابی به صورت ایستگاهی انجام گردید که توان و انرژی مصرفی جهت بکار انداختن دستگاه و افت محصول اندازه گیری شد. آزمایشات در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تکرار انجام گردید. در ارزیابی دستگاه، نسبت وزنی مقدار ریزش شده ناشی از برش توسط دستگاه، به وزن اولیه نمونه ها به عنوان معیاری از افت محصول ناشی از کاربرد دستگاه قطعه ساز در نظر گرفته شد. طبق نتایج آزمایشات، با افزایش سرعت سیلندر دستگاه قطعه-ساز در سه مرحله، قطعاتی به ترتیب به طول متوسط 35 ، 24 و 15 سانتی متر به دست آمد که با تخمین اولیه در طراحی دستگاه کاملا همخوانی داشت. توان مصرفی با اندازه گیری شدت جریان برق مصرفی در هر مرحله محاسبه گردید. طبق نتایج بدست آمده با کاهش طول قطعات و یا به عبارتی با افزایش دور سیلندر قطعه ساز توان مصرفی افزایش یافت. نتایج تجزیه واریانس داده ها اختلاف معنی داری را بین تیمارهای آزمایشی نشان نداد که احتمالا به علت اختلاف ناچیز محدوده سرعت کاری دستگاه بوده است. جهت تعیین چگونگی استفاده از دستگاه ساخته شده، تعیین برخی خواص مکانیکی و رئولوژیکی محصول ذکر شده لازم بود. به این منظور، آزمایش فشردگی به صورت محصور در سطح رطوبتی حدود 20% بر اساس وزن تر، در چهار سطح طولی 25، 33، 50 و 100% طول اولیه ساقه های یونجه از رقم همدانی در چین سوم، به ارتفاع تقریبی 70 سانتی متر و با سه تکرار، در قالب طرح کاملا تصادفی انجام شد. در این آزمایش تأثیر طول قطعات بر مقدار نیروهای تراکم سازی و زمان های آسایش تنش برای دست یابی به دانسیته بهینه (150 کیلوگرم بر مترمکعب) بررسی شد. نتایج آزمایشات نشان داد که نیروی تراکم سازی با کاهش طول یونجه قطعه شده افزایش داشت واختلاف آنها در سطح احتمال 1% معنی دار بود اما تأثیر طول قطعات در زمان های آسایش تنش معنی دار نبود. مدل ماکسول (رابطه تنش با زمان کاهش تنش برای محصولات ویسکوالاستیک) بر مقادیر اندازه گیری شده طی آزمایش فشرده سازی با ضریب تبیین 99 درصد برازش شد و ضرایب ثابت برای نمونه های یونجه بدست آمد.

طراحی، ساخت وارزیابی یک قلمه کار نیشکر مجهز به موزع با الگوی کاشت هم پوش
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده کشاورزی 1387
  مسلم نامجو   جلیل رضوی

مکانیزم بکار رفته در قلمه کار نیشکر اهمیت فوق العاده ای در میزان مصرف نی و الگوی کشت دارد؛ کاهش میزان مصرف نی در عملیات کاشت مکانیزه نیشکر با توجه به بالا بودن هزینه تهیه قلمه از لحاظ اقتصادی حایز اهمیت است. این مهم جز با اصلاح یا بکارگیری مکانیزم های جدید در کشور امکان پذیر نمی باشد. در این تحقیق مکانیزم های به ثبت رسیده در زمینه کشت قلمه مورد بررسی و تحلیل قرار گرفت و در نهایت مناسب ترین طرح به منظور طراحی، ساخت و ارزیابی انتخاب گردید. بکارگیری زنجیر نقاله مجهز به ناودانی های حمل قلمه در موزّع دستگاه این امکان را فراهم می آورد که با ایجاد زمان بندی قلمه ها را با هم پوشانی از پیش تعیین شده یا بدون هم پوشانی در خاک قرار دهد. در طراحی موزّع از برخی خواص بیوفیزیکی قلمه نیشکر استفاده گردید. شاسی کارنده طوری طراحی شد که قرارگیری دو موزّع را برای کشت دو ردیفه فراهم آورد. از دو شیاربازکن در جلو هر موزّع برای ایجاد شیار استفاده شد. فاصله ردیف های کاشت برابر 50 سانتی متر انتخاب و به علت فاصله کم موزّع تا کف شیار لوله سقوط حذف شد. برای به حرکت در آوردن موزّع ها از چرخ زمین گرد استفاده گردید تا هم پوشانی ثابت بماند. سیستم انتقال توان متشکل از دیفرانسیل، محور کاردان، کلاچ و زنجیر بود. کلاچ کفشک داخلی برای قطع و وصل توان و حفاظت موزّع ها در زمان بیش باری بکار گرفته شد. درگیری دایم کلاچ در زمان کاشت با استفاده از یک فنر مارپیچی و آزاد کردن آن با نصب یک جک یک طرفه امکان پذیر شد. برای خارج ساختن شیاربازکن ها از خاک در زمان حمل و نقل از دو جک یک طرفه استفاده شد. پس از اتمام مراحل طراحی، تمامی قسمت های موزّع در محیط نرم افزار مهندسی solid works مدلسازی و سپس نقشه های ساخت استخراج گردید. ارزیابی مزرعه ای کارنده از نظر درصدپرشدگی ناودانی موزّع ها، بیش هم پوشانی و کم هم پوشانی قلمه ها پس از قرارگیری در شیار تحت تأثیر عوامل سرعت کاشت (2، 3 و? کیلومتر بر ساعت)، نوع قلمه (با و بدون پوشال) و زاویه زنجیرنقّاله موزّع (2? و 30 درجه) در سه تکرار انجام گردید. این ارزیابی با هدف تعیین سرعت و زاویه مناسب زنجیرنقّاله انجام شد. به منظور بررسی اثر پارامترهای موثر بر شاخص های ضریب پرشدگی، بیش هم پوشانی وکم هم پوشانی، از آزمایش کرت دو بار خرد شده در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار استفاده شد. تجزیه و تحلیل داده ها به وسیله نرم افزار آماری sas انجام شد. بر اساس نتایج بدست آمده از تحلیل آماری داده ها، تأثیر سرعت کاشت و زاویه موزّع بر هر سه عامل معنی دار شد. بطوری که با افزایش سرعت کاشت و افزایش زاویه موزّع، کم هم پوشانی افزایش، ضریب پرشدگی و بیش همپوشانی کاهش یافت. از میان عوامل آزمایشی اثر متقابل نوع قلمه و زاویه زنجیرنقّاله بر عامل کم هم پوشانی و ضریب پرشدگی ناودانی ها معنی دار شد. در بهترین حالت، امکان استفاده از موزّع در سرعت 2 کیلومتر بر ساعت در کشت قلمه های با و بدون پوشال امکان پذیر می باشد، با این تفاوت که در موقع استفاده از قلمه های باپوشال زنجیرنقاله در زاویه 30 درجه و در موقع استفاده از قلمه های بدون پوشال زنجیرنقاله در زاویه 25 درجه قرار گیرد.

خشک کردن قطعات مکعبی سیب با روش های بستر ثابت، نیمه شناور و شناور با هدف تولید چای سیب
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده کشاورزی 1392
  مهدی ذوالفقاری   جلیل رضوی

میوه سیب یک محصول معطر بوده و دارای ارزش غذایی بالایی (دارا بودن مواد آنتی اکسیدانی، ویتامین ب و همچنین آهن، پتاسیم و ید) است. همچنین مصرف سیب، در دفع سنگ کیسه صفرا و کلیه ها مفید است. خشک کردن یکی از مهمترین عملیات های واحد در فناوری پس از برداشت محصولات کشاورزی است. این فرآیند نه تنها عمر ماندگاری مواد غذایی را افزایش می دهد، بلکه در بسیاری از موارد به عنوان اولین مرحله در تولید یک محصول فرآوری شده با ارزش افزوده از اهمیت خاصی برخوردار است. با توجه به تولید بالا و متنوع بودن ارقام سیب در ایران، ضرورت تولید چای سیب به عنوان یک محصول جانبی با هدف جلوگیری از ضایعات پس از برداشت احساس می شود. در این تحقیق، نمونه های سیب رقم گلدن دلیشز با محتوای رطوبتی اولیه حدود 84 درصد (بر پایه تر) به شکل مکعب هایی با ابعاد 4 میلی متر با سه روش بستر ثابت، نیمه شناور و شناور در دماهای 50، 60 و 70 درجه سلسیوس و با هدف تولید چای از محصول نهایی خشک شدند. با توجه به چسبندگی و توده ای شدن قطعات محصول و مسئله شناور شدن آن ها در روش بستر شناور، از یک سیستم ارتعاشی (با دامنه 3 میلیمتر و فرکانس 80 هرتز) در 20 دقیقه اول فرآیند استفاده شد. سینتیک خشک شدن، شاخص های رنگ l، aو b، ظرفیت جذب آب و درصد چروکیدگی مطالعه و در روش های مختلف با هم مقایسه شدند. در پایان عملیات، از نمونه های خشک شده نوشیدنی مورد نظر تهیه و از لحاظ رنگ و مزه با استفاده از ارزیابی حسی مقایسه شدند. در هیچ یک از تیمارها به استثنای روش بستر ثابت در دمای 60 درجه سلسیوس آهنگ ثابت خشک شدن مشاهده نشد و آهنگ خشک شدن از ابتدا تا انتها به صورت نزولی بود. به منظور مدل سازی تجربی فرآیند از 9 مدل تجربی و نیمه تجربی استفاده شد. بر اساس نتایج مدل دو جمله ای برای تمام سطوح دمایی روش بستر شناور و دماهای 60 و 70 درجه سلسیوس در روش بستر نیمه شناور، مدل لگاریتمی برای روش بستر نیمه شناور در دمای 50 درجه سلسیوس، مدل نومهورن و ورما برای دماهای 60 و 70 درجه سلسیوس در روش بستر ثابت و مدل هندرسون و پابیس اصلاح شده برای دمای 50 درجه سلسیوس در روش بستر ثابت به عنوان بهترین مدل توصیف سینتیک افت رطوبت انتخاب شدند. روش خشک کردن و دما تأثیر معنی داری بر زمان خشک شدن نمونه های سیب داشتند، اما اثر متقابل آن ها معنی دار نبود. به طوری که، روش بستر ثابت در دمای 50 درجه سلسیوس با زمان 120 دقیقه و روش بستر شناور در دمای 70 درجه سلسیوس با زمان 65 دقیقه به ترتیب بیشترین و کمترین مدت خشک شدن را به خود اختصاص دادند. همچنین اثر روش خشک کردن و اثر متقابل آن با سطوح دمایی بر چروکیدگی محصول معنی دار بود، اما اثر دما بر این پارامتر معنی دار نشان نداد. از سوی دیگر، اثر روش خشک کردن و اثر متقابل آن با سطوح دمایی بر ظرفیت جذب آب معنی دار نشد، در حالی که اثر دما بر آن معنی دار بود و کمترین مقدار جذب آب مربوط به دمای 50 درجه سلسیوس بود. شاخص رنگ l تنها به صورت معنی داری با روش خشک کردن تغییر پیدا کرد و اثر دیگر عوامل بر شاخص های رنگ l، a و b معنی دار نبود. نمونه های خشک شده در روش های بستر شناور و نیمه شناور با دمای 70 درجه سلسیوس به دلیل کمترین تغییرات رنگ نسبت به نمونه تازه دارای بالاترین کیفیت و نمونه های خشک شده در روش های بستر ثابت با دمای 70 درجه سلسیوس و بستر شناور با دمای 50 درجه سلسیوس کمترین کیفیت رنگ را دارا بودند. در ارزیابی حسی نیز از بین 5 نوشیدنی تهیه شده، نمونه های خشک شده در روش بستر شناور در دمای 70 درجه سلسیوس و روش آون در دمای 105 درجه سلسیوس از نظر طعم به ترتیب رتبه های اول و دوم را به خود اختصاص دادند. از نظر رنگ نیز نوشیدنی تهیه شده در نمونه خشک شده با روش آون رتبه اول و نمونه بدست آمده از روش بستر شناور رتبه دوم را کسب کرد.

ساخت و ارزیابی بیوفیلتر چند مرحله ای به منظور تصفیه پساب های شهری
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده کشاورزی 1392
  شریفه کریمی   جلیل رضوی

کمبود منابع آب های زیر زمینی و افزایش روزافزون جمعیت، جوامع انسانی را به سمت استفاده از منابع آب های غیرمتعارف پیش برده است. استفاده از پساب تصفیه شده شهری می تواند علاوه بر تأمین آب مورد نیاز فضای سبز و میادین ورزشی و برخی صنایع مهم، بسیاری از مشکلات زیست محیطی ناشی از نگه داری این آب ها در اطراف شهر های بزرگ را برطرف سازد. استفاده از سیستم های تصفیه بیولوژیکی به عنوان یکی از روش های موثر درکاهش میزان نیترات، املاح و نمک های موجود در پساب مطرح می باشد. در این روش فرآیند نیترات زدایی در فیلتر های حاوی مواد جاذب صورت می-گیرد. مواد جاذب انتخاب شده در این تحقیق شامل شن، تراشه چوب، ساقه و برگ نیشکر،کاه گندم، زئولیت و ترکیب لایه-ای این مواد به همراه مخلوط کاملی از آن ها می باشد. هدف از این پژوهش بررسی جاذب های متفاوت آلی و معدنی و ترکیبی از آن ها به منظور مقایسه اثرات آن ها بر کاهش و حذف آلاینده ها می باشد. بررسی روند تغییرات غلظت نیترات در طول زمان آزمایش نشان داد بین نوع فیلتر ها و مراحل آزمایش تفاوت معناداری در سطح 5% وجود دارد. بیشترین میزان حذف نیترات در طی زمان آزمایش مربوط به فیلتر حاوی زئولیت با مقدار 45/51درصد در ph برابر 7/26 و کمترین میزان جذب مربوط به فیلتر شنی به میزان 8/85 درصد در ph برابر84 /7 مشاهده گردید. تراشه چوب، نیشکر وکاه گندم هریک به میزان به ترتیب 41/16، 43/04 و 43/04 درصد کاهش در میزان نیترات خروجی را در ph برابر 7/60 ،6/83 و 6/77 نشان دادند. میزان جذب برای تیمار های کاه گندم-تراشه چوب-نیشکر-زئولیت، تراشه چوب-نیشکر-زئولیت-کاه-گندم، نیشکر-زئولیت-کاه گندم-تراشه چوب و زئولیت-کاه گندم-تراشه چوب- نیشکر نیز برابر 42/80، 44/33، 04/29،43/44 درصد می باشد که میزان جذب بیشتری را نسبت به برخی تیمار های اصلی نشان می دهند. نتایج مربوط به میزان هدایت الکتریکی و مجموع جامدات محلول نشان می دهد مقادیر ماکزیمم این متغیر ها مربوط به هفته اول پس از راه اندازی سیستم فیلتراسیون است. درصد تغییرات مقدار هدایت الکتریکی و مجموع جامدات محلول از مرحله سوم آزمایش روند صعودی پیدا می کند به این معنا که با گذشت زمان مقدار نمک ها و املاح محلول پساب کاهش بیشتری می-یابد. بیشترین میزان کاهش در میزان شوری و مجموع جامدات محلول در فیلتر های شنی مشاهده گردید. با توجه به تغییرات دمای محیط و زمان ماند پساب در هر فیلتر، بیشترین میزان جذب فیلتر زئولیت در زمان ماند بهینه 1/32ساعت و در دمای 12 درجه سانتی گراد حاصل شد.

استخراج نانو بلورهای سلولز پوسته یولاف به منظور افزودن به بیو فیلم پروتئین آب پنیر جهت افزایش مقاومت مکانیکی آن
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده کشاورزی 1393
  زینب غضنفرزاده   مهدی کدیور

امروزه، اکثر مواد مورد استفاده برای بسته بندی مواد غذایی مواد زیست تخریب ناپذیرند که سبب ایجاد مشکلات محیطی جدی شده اند. بنابراین، فیلم های خوراکی بر پایه مواد طبیعی به دلیل زیست تخریب پذیر بودنشان که می تواند راه حل امیدوارکننده ای برای حل مشکلات محیطی ناشی از بسپارهای سنتزی باشد، توجه محققان را به خود جلب نموده است، اما تولید این فیلم ها از بسپارهای زیستی کاربردهای گسترده آن ها را به دلیل معایب در ارتباط با عملکرد آن ها از جمله شکنندگی، عدم ممانعت کنندگی قابل قبول در برابر بخار آب و ضعف در ویژگی های مکانیکی محدود می¬کند. در این زمیته، الیاف های سلولزی در ابعاد نانو ومیکرو به دلیل سختی و خصوصیات مکانیکی خوب، همراه با استحکام خمشی بالای خود می تواند به عنوان فیلرهای تقویت کننده در بستر پلیمری مورد استفاده قرار می گیرند. یولاف گیاهی است که در بین غلات نسبت به بقیه از درصد پوسته بیشتری برخوردار است و به عنوان ضایعات محصولات کشاورزی عملا مورد استفاده قرار نمی گیرد. پوسته یولاف تقریبا دارای حدود 35-30% سلولز در دیواره سلولی خود می¬باشد. بنابراین در این تحقیق سعی شد از این ضایعات کشاورزی استفاده مفیدی در جهت ارتقا کیفیت محصولات غذایی و بسته بندی صورت گیرد. لذا هدف از این پژوهش استخراج و افزودن نانو بلورهای سلولز پوسته یولاف به بیو فیلم پروتئین آب پنیر به منظور افزایش مقاومت مکانیکی آن بود. به همین منظور، از روش شیمیایی و هیدرولیز اسیدی جهت استخراج نانوبلورهای سلولز از پوسته یولاف استفاده شد. در ابتدا به منظور حذف لیگنین و همی سلولز و سیلیکا به ترتیب از محلول 1/4 % سدیم کلریت اسیدی شده و محلول 5% پتاسیم هیدروکسید استفاده شد. در ادامه جهت دستیابی به نانوبلورهای سلولز ازاسید سولفوریک 65% طی فرایند هیدرولیز اسیدی استفاده شد. روند استخراج سلولز با دستگاه طیف سنج مادون قرمز فوریه و مورفولوژی و اندازه قطر نانوبلورهای سلولز با میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد بررسی قرارگرفت. نتایج اسپکتروسکوپی روند حذف ترکیبات غیر سلولزی از پوسته یولاف را نشان داد. در ادامه فیلم های بیونانوکامپوزیتی بر پایه ایزوله پروتئین آب¬پنیر و نانوبلورهای سلولز با درصدهای(2/5 ، 5 و 7/5) به روش قالب ریزی محلول تهیه شدند و اثرات نانوبلورهای سلولز بر خصوصیات مکانیکی، نفوذپذیری نسبت به بخارآب، ضخامت، شفافیت، رنگ، محتوی رطوبت وانحلال پذیری فیلم ها مورد بررسی قرارگرفت. نتایج نشان داد همه فیلم ها از یکنواختی نسبتا خوبی برخوردار بودند و افزودن نانوبلورهای سلولز در مجموع سبب بهبود خواص مکانیکی و کششی کامپوزیت¬ها شده است که در این رابطه فیلم های تهیه شده از کامپوزیت 5% بالاترین استحکام کششی و مدول الاستیسیته و کمترین کشش پذیری را نشان دادند. افزودن نانوبلورهای سلولز سبب کاهش تراوایی فیلم ها به بخار آب شد که تا 36 درصد توانست نفوذپذیری به بخار آب را کاهش دهد. از نظر خصوصیات ظاهری کدورت و اختلاف رنگ کل فیلم ها با افزایش مقدار نانوبلور سلولز افزایش یافت. در مجموع، نتایج به دست آمده نشان می دهد که نانوبلورهای سلولز استخراجی از پوسته یولاف می تواند اثرات مثبتی بر خصوصیات مکانیکی و ممانعتی فیلم ایزوله پروتئین آب پنیر داشته باشد و به بهبود خواص آن کمک کند.

طراحی، ساخت و ارزیابی دستگاه جمع آوری بقایای یونجه تلف شده حین عملیات بسته بندی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده کشاورزی 1387
  جمیله شجاعی ارانی   امین اله معصومی

با توجه به ارزش غذایی بالای برگ یونجه، کاهش تلفات آن در حین برداشت تا زمان مصرف از اهمیت زیادی برخوردار می¬باشد. حین عملیات برداشت این گیاه برگ و ساقه¬های خشک در سطح مزرعه ریزش می¬کند. در تحقیقات انجام شده افت ناشی از ریزش برگ¬ها در مرحله بسته¬بندی محصول 15-7 درصد گزارش شده است. در تحقیق حاضر دستگاهی جهت جمع¬آوری برگ¬های ریزش یافته طراحی، ساخته و ارزیابی شد. مناسب¬ترین روش جهت جمع¬آوری بقایای ریزش یافته در سطح مزرعه استفاده از یک سیستم مکشی می¬باشد، برای جداسازی بقایای ریزش یافته برگ و ساقه گیاه یونجه از گرد و خاک و حتی بقایای پوسیده گیاهی که ناخواسته مکش می¬گردند، از یک سیکلون استفاده شد. جهت انجام مراحل طراحی و انتخاب ابعاد دستگاه و سیکلون برخی از خواص فیزیکی و آئرودینامیکی برگ یونجه از جمله ضریب اصطکاک استاتیکی بر روی سطوح مختلف، میانگین قطر هندسی و توزیع اندازه برگ¬های جدا شده، سرعت حد برگ و ساقه¬ی یونجه تازه برداشت شده و قبلاً برداشت شده (پوسیده شده) اندازه¬گیری شد. قسمت¬های ساخته شده شامل قاب، اتصال سه نقطه، سیکلون و مجاری جریان هوا بود. مکنده ضمیمه شده به این دستگاه با ایجاد جریان مکشی مواد ریزش یافته را از سطح زمین برداشت می¬کرد. توان مورد نیاز این دستگاه از محور تواندهی تراکتور مسی¬فرگوسن 285 تأمین گردید. پس از ساخت دستگاه مذکور در دو مرحله ایستگاهی و مزرعه¬ای ارزیابی شد. ارزیابی ایستگاهی به منظور بررسی صحت عملکرد واحدهای مختلف دستگاه انجام گرفت. پس از این ارزیابی دستگاه در شرایط کاملاً طبیعی مزرعه در قالب طرح کاملاً تصادفی در چهار تکرار با سه تیمار (سرعت¬های پیشروی 2 و 4 و 6 کیلومتر در ساعت) مورد ارزیابی قرار گرفت. خواص اندازه¬گیری شده عبارت بودند از: درصد برگ¬های جمع¬آوری شده و درصد خاک¬های جدا نشده از برگ¬ها که به ترتیب بیان کننده کیفیت مکش و جدایش دستگاه بودند. نتایج حاصل از تجزیه واریانس عوامل آزمایشی نشان داد که تأثیر سرعت بر صفات اندازه¬گیری شده در آزمایش در سطح احتمال 001/0 معنی¬دار بود. مقایسه میانگین داده¬ها نشان داد که بالاترین عملکرد دستگاه از نظر برداشت برگ¬های ریزش یافته (حدود 80 درصد معادل 440 کیلوگرم در هکتار) درکمترین مقدار سرعت پیشروی بود. در نهایت برای تعیین مناسب¬ترین سرعت پیشروی دستگاه در مزرعه ضریبی به نام k تعریف شد که نسبت درصد برگ¬های جمع¬آوری شده به درصد خاک جدا نشده در هر سرعت پیشروی بود. مقدار بیشتر این ضریب برای سرعت پیشروی 4 کیلومتر در ساعت نشان¬دهنده مناسب بودن این سرعت برای پیشروی دستگاه در مزرعه بود. واژه¬های کلیدی: یونجه، سرعت حد، سیستم پنوماتیکی، جداکننده سیکلونی.

طراحی، ساخت، ارزیابی و شبیه سازی سامانه مرتب ساز قلمه ها در یک قلمه کار نیشکر
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده کشاورزی 1387
  ایرج بگوند   جلیل رضوی

کاشت قلمه نیشکر با استفاده از قلمه کار های موجود در کشور به دلیل ریزشی بودن موزع آنها، مصرف بی رویه قلمه و عدم دقت و کنترل در کاشت را به همراه دارد. به منظور اصلاح موزع آنها از طریق جایگزینی موزع ریزشی شان با یک موزع تک قلمه کار، خانی(1385) نمونه ای آزمایشگاهی شبیه به موزع تک قلمه کار ابداعی پاپولین و همکاران (1976) را ساخته و ارزیابی نمود. نتایج ارزیابی آن نشان داد که تغذیه درهم برهم قلمه ها به مخزن ثانویه موزع بازتاب نامطلوبی در عملکرد موزع دارد و لازم است قلمه ها به صورت مرتب شده به مخزن ثانویه موزع تغذیه شوند. لذا در این تحقیق ابتدا یک طرح اولیه برای سامانه مرتب ساز قلمه ها ارائه و سپس یک نمونه از آن ساخته و ارزیابی گردید. در ارزیابی سامانه ساخته شده اثر تیمار های سرعت تغذیه قلمه به سامانه، زاویه قسمت ابتدایی و موقعیت دهانه خروجی سطح شیبدار نسبت به مخزن ثانویه، هرکدام در سه سطح روی برخی پارامتر های معرف کیفیت مرتب سازی قلمه ها مورد بررسی قرار گرفت. سپس به منظور صرفه جویی در وقت و هزینه در اصلاح و توسعه طرح ارائه شده، شبیه سازی المان گسسته آن به کمک نرم افزار ویژوال نسترن (visual nastran) مورد هدف قرار گرفت. به دلیل نیاز به دو ویژگی مهم فیزیکی قلمه ها یعنی ضریب اصطکاک جنبشی (µk) و ضریب جهش (e) در شبیه سازی، اقدام به طراحی، ساخت و واسنجی دو ابزار برای تعیین هریک از این دو ویژگی گردید. اساس طراحی ابزار اندازه گیر µk محاسبه شتاب حرکت یک جسم روی سطح شیبدار از طریق معادلات حرکت آن بود. لذا در آن از سه چشم الکترونیکی جهت تشخیص حرکت جسم و یک پردازنده الکترونیکی جهت پردازش پیام های دریافتی از چشم ها و انجام محاسبات لازم استفاده گردید. در ساخت دستگاه اندازه گیر e از یک آونگ چوبی که در انتهای وجه جلوی آن قطعه ای از میانگره قلمه نصب می گردید و روی یک قلمه یا سطح فولادیِ نصب شده روی یک سندان بتونی برخورد می کرد، استفاده شد. µs و µk به دو روش استفاده از قلمه تکی و استفاده از مجموعه قلمه در دو حالت سطوح تر و سطوح خشک و e قلمه ها هم در این دو حالت اندازه گیری شدند. در مرحله دیگری از تحقیق، سامانه ساخته شده تحت یک طرح آزمایشی دیگری مورد ارزیابی قرارگرفت تا معیاری برای اعتبارسنجی مدل ساخته شده بدست آید. همراه با نتایج حاصل از این مرحله، چگالی، مرکزجرم و تعدادگره های 180 قلمه حدود 50 سانتی متری بدست آمدند. در پایان مدلی از سامانه ساخته شد و نتایج آن با نتایج مرحله دوم از ارزیابی سامانه مقایسه گردید. سپس مدل مذکور جهت اصلاح و توسعه طرح اولیه ارائه شده برای سامانه مورد استفاده قرار گرفت. نتایج حاصل از ارزیابی سامانه ساخته شده حاکی از عملکرد خوب و رضایت بخش سامانه بود؛ به طوری که بیش از %90 قلمه ها به صورت مرتب شده وارد مخزن های ثانویه شدند. مهم تر اینکه درصد خطای کل در سرعت تغذیه 2/2 قلمه درثانیه بیشترین و در موقعیت نزدیک به دیواره کنار برای دهانه خروجی سطح شیبدار کمترین بود. همچنین قریب به همه قلمه های عمودی دارای طولی کمتر از عرض مخزن ثانویه بودند. چگالی های محاسبه شده از اندازه گیری جرم و ابعاد قلمه ها نشان داد که با افزایش تعداد گره های یک قلمه چگالی آن افزایش می یابد. از آزمایشات اندازه گیری µk، رابطه ای خطی برای µkی قلمه ها روی سطح فولادی برحسب سرعت لغزش، و در اندازه گیری های e مقادیر میانگین e برای قلمه روی قلمه و قلمه روی فولاد بدست آمده و در شبیه سازی استفاده گردیدند. ضمن همخوانی نتایج شبیه سازی با نتایج حاصل از مرحله دوم ارزیابی، تغییر موقعیت دهانه خروجی سطوح شیبدار در مدل موازی با نتایج ارزیابی سامانه، باعث بهبود بیشتر مرتب شدن قلمه ها گردید. واژه های کلیدی: ، .

تعیین برخی خواص فیزیکی و رئولوژیکی برگ و سرشاخه های نیشکر به منظور طراحی مکانیزم جمع آوری و دستگاه بسته کن
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده کشاورزی 1386
  مائده فقیری   جلیل رضوی

بقایای پس از برداشت ن‍یشکر شامل سرشاخه¬ها، برگ¬های سبز و خشک و خرده ن‍ی¬ها، در کشورهای تول‍ید¬کننده ن‍یشکر، به¬عنوان یکی از منابع مهم علوفه نشخوارکنندگان، مورد استفاده قرار م‍ی¬گ‍یرد. به¬علت عدم وجود ماشین مناسب، و بالا بودن هزینه جمع¬آوری از مزرعه به¬صورت دست‍ی، معمولا پس از چندین هفته که این بقایا به¬قدر کاف‍ی خشک شدند، آن¬ها را آتش م‍ی¬ زنند، که محیط زیست را آلوده می¬سازد. به¬منظور طراح‍ی مکان‍یزم جمع¬آوری، خردکن و دستگاه بسته بند، تع‍ی‍ین برخ‍ی خواص ف‍یزیکی و رئولوژیکی برگ و سرشاخه¬های ن‍یشکر لازم می¬باشد که در تحقیق حاضر انجام شد. سرعت حد مواد، برگ و سر شاخه نیشکر در سه محدوده رطوبت‍ی و در پنج تکرار انجام شد. نتایج نشان داد که، با افزایش رطوبت، میانگ‍ین سرعت حد مواد به¬طور خط‍ی افزایش م‍ی¬یابد. میانگین سرعت حد برای سطوح رطوبتی (16-8، 28-20، 40-32) درصد بر پایه تر، به¬ترتیب (47/2، 03/3، 35/3) متر بر ثانیه شد میانگین سرعت حد سرشاخه و برگ نیشکر به ترتیب 6/4 و 7/1 متر بر ثانیه به دست آمد. ضریب اصطکاک مواد روی چهار سطح (آهن، تفلون، بتن صاف و بتن ناصاف)، در سه سطح ن‍یروی عمودی، سه محدوده رطوبت‍ی و در سه تکرار انجام شد. نتایج نشان داد که تاث‍یر رطوبت، سطوح اصطکاک‍ی، بار عمودی و اثرهای متقابل آن¬ها در ضریب اصطکاک خارج‍ی حاصله معن‍ی¬دار بوده است (05/0< p). ضریب اصطکاک و سرعت حد مواد آزمایشی در قالب طرح کاملا تصادف‍ی انجام شد. آزمایش فشردگ‍ی به¬صورت محصور در سه سطح کرنش محوری (35، 45 و 65 درصد طول اول‍یه) برای این مواد و با سه تکرار، در قالب طرح بلوک کامل تصادف‍ی انجام شد. نتایج حاصل از آزمون فشار نشان داد که ب‍یشترین تنش، ضریب الاست‍یس‍یته ب‍یش‍ینه، ب‍یشترین انرژی مصرف‍ی و زمان آسایش تنش در سطح کرنش طول‍ی 65 درصد طول اول‍یه بسته حاصل شد. تجزیه واریانس نشان داد که تاث‍یر سطح فشرده سازی روی انرژی مصرف‍ی، بس‍یار معن‍ی¬دار بود (01/0< p). همچنین از برازش مدل¬های مختلف برای تعیین رابطه ضریب الاستیسیته استفاده شد. مدل سیتکی مناسب¬ترین مدل تشخیص داده شد. در نهایت طراح‍ی مکان‍یزم جمع¬آوری، خردکن و دستگاه بسته بند با توجه به تحقیق¬های محققین قبلی و آزمایش¬های انجام شده صورت گرفت.

پاسخ شاخص های بیولوژیک خاک به سوزاندن بقایای جو در شرایط مزرعه
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده کشاورزی 1388
  فاطمه سبزعلی   فرشید نوربخش

سوزاندن بقایای محصولات زراعی به عنوان یک روش رایج در مدیریت زمین های کشاورزی به طور وسیعی مورد استفاده قرار می گیرد. استفاده بیش از حد این نوع مدیریت زراعی می تواند منجر به تخریب ساختمان خاک، هدررفت مواد آلی و تغییر عناصر غذایی موجود در خاک و همچنین آلودگی هوا شود. سوزاندن بقایای گیاهی ممکن است از طریق تغییر کربن ورودی به خاک بر فراوانی سوبسترای میکروب های خاک موثر واقع شده و بر فرایندهای میکروبی و بیوشیمیایی و فراوانی بیومس میکروبی تأثیر داشته و همچنین با ایجاد دمای زیاد در لایه سطحی خاک بر تنوع عملکرد بیولوژیک خاک می تواند تأثیر گذار باشد. جهت دستیابی به اهداف این تحقیق در مرحله نخست نمونه های خاک به مدت 2 ماه برای مطالعه در دمای در شرایط مساعد انکوباسیون شدند. نتایج نشان داد که مقدار کربن آلی و نیتروژن کل در تیمار سوزاندن بقایا به دلیل برگرداندن خاکستر حاصل از بقایای سوخته شده که دارای مقداری کربن و نیتروژن بوده نسبت به سایر تیمارها تغییر معنی داری نداشته است. معدنی شدن نیتروژن در شرایط هوازی تحت تأثیر سوزاندن بقایای جو قرار گرفت. به طوری که پس از هشت سال عمل سوزاندن بقایای جو معدنی شدن نیتروژن کاهش معنی داری نسبت به سایر تیمارها داشت. همچنین با برگرداندن خاکستر حاصل از بقایای سوزانده شده به خاک تنفس پایه خاک در تیمار سوزاندن بقایا نسبت به تیمار شاهد افزایش داشته است اما بیومس میکروبی در اثر گرمای حاصل از آتش سوزی دچار کاهش شدیدی شد. مطالعه کسر متابولیکی نیز نشان داد که آتش به عنوان یک عامل تنش زا با ایجاد شرایط نامساعد در محیط توانسته است کسر متابولیکی را به طور چشمگیری نسبت به سایر تیمارها افزایش دهد. همچنین سوزاندن بقایا از طریق تغییر فراوانی سوبستراهای موجود در خاک و گرمای حاصل از آتش توانسته است فعالیت آنزیم های اوره آز، ال-گلوتامیناز و ال-آسپاراژیناز را در مقایسه با سایر تیمارها کاهش دهد در مرحله دوم جهت مقایسه تجزیه پذیری بقایای جو در خاک هایی با تاریخچه مدیریت بقایای گیاهی مختلف، به هر یک از نمونه های خاک بقایای جو به میزانی که کربن آلی خاک را به اندازه یک درصد وزنی افزایش دهد افزوده شد. نتایج نشان داد که افزودن بقایای جو تأثیر معنی داری بر ویژگی های بیولوژیک خاک داشته است. به طوری که در تمام خصوصیات به جز معدنی شدن نیتروژن افزودن بقایای جو با تحریک فعالیت های میکروبی باعث افزایش معنی دار تنفس میکروبی، فعالیت آرجینین آمونیفیکاسیون و فعالیت های آنزیمی خاک شد. سرعت تجزیه بقایای جو با سوزاندن بقایا و کاهش فعالیت میکروبی خاک در عمق 15-5 سانتیمتری خاک کاهش معنی داری یافت. وجود بقایای جو باعث افزایش فعالیت میکروبی خاک شد. بنابراین اثر متقابل افزودن بقایای جو و تیمارهای مزرعه ای بر شاخص های معدنی شدن نیتروژن و تنفس میکروبی و فعالیت آنزیم ال-گلوتامیناز در عمق 15-5 سانتیمتری خاک معنی دار شد.