در تحقیق حاضر طراحی، ساخت و کالیبراسیون یک دینامومتر سه محوره ادوات خاک ورزی با قابلیت اتصال به تراکتورها و ادوات خاک ورزی مورد بررسی قرار گرفته است. اجزاء دینامومتر شامل یک شاسی، مبدل اندازه گیری نیروها و گشتاورها و سیستم جمع آوری داده می باشد. دینامومتر سه محوره ادوات خاک ورزی به گونه ای طراحی گردید که دارای قابلیت اتصال به اکثر ادوات خاک ورزی با تعویض صفحات واسط بین دینامومتر و ادوات خاک ورزی، دارا می باشد. ابزار مذکور برای اندازه گیری نیروهای وارد بر ادوات خاک ورزی در سه جهت عمود برهم (در راستای محورهای مختصات) تا محدوده حداکثر 20 کیلو نیوتن و همچنین گشتاورهای ایجاد شده حول محورهای مختصات تا حداکثر 20 کیلونیوتن متر، طراحی و ساخته شد. واحد اندازه گیری نیرو شامل دو عدد مبدل حلقوی نیرو با ساختار هشت وجهی که به صورت پشت به پشت با زاویه 90 درجه توسط حلقه های واسط به هم متصلند و یک گشتاورسنج لوله ای که به یکی از این مبدل ها پیچ شده است، می باشد. مبدل های حلقوی با ساختار هشت وجهی، نیرو های سه گانه و گشتاور های خمشی وارد بر آنها و گشتاورسنج لوله ای گشتاور پیچشی وارد بر واحد اندازه گیری را اندازه گیری می کند. به منظور طراحی مکانیکی شاسی دینامومتر و همچنین واحد اندازه گیری آن از روش اجزای محدود و یک نرم افزار شبیه ساز نظیرcatia استفاده شد. تحلیل و توزیع کرنش با استفاده از نرم افزار مذکور برای مشخص نمودن نقاط گرهی کرنش دقیق بر روی مبدل های حلقوی نیرو با ساختار هشت وجهی و گشتاورسنج لوله ای به منظور کاهش اثرات متقابل نیروهای افقی و قائم در حین اندازه-گیری، انجام گرفت. کرنش سنج های مقاومت الکتریکی در نقاط گرهی کرنش بر روی مبدل حلقوی نیرو و گشتاورسنج لوله ای نصب شده اند تا بتوانند به طور مستقل کرنش های مماسی روی سطح مبدل را که در اثر اعمال نیروهای افقی و عمودی بر مرکز حلقه مبدل ایجاد می شود، اندازه گیری کنند. سیستم جمع-آوری داده از یک دیتالاگر قابل برنامه نویسی مدلdt800 و یک رایانه قابل حمل تشکیل شده است. آزمون های کالیبراسیون استاتیکی واحد اندازه گیری دینامومتر خاک ورزی به صورت یکپارچه با استفاده از سامانه ای که در گروه مهندسی مکانیک ماشین های کشاورزی دانشگاه محقق اردبیلی طراحی و ساخته شد، انجام گرفت. نتایج کالیبراسیون واحد اندازه گیری نشان داد که دینامومتر طراحی وساخته شده دارای دقت،حساسیت و قابلیت تکرار مناسبی به منظور اندازه گیری نیروها و گشتاورهای موردنظر نیز می باشد. منحنی های کالیبراسیون خطی بوده و اثرات متقابل نیروها و گشتاورها نیز بسیار ناچیز بود.

: 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.