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.

یکی از دلایل عمده تغییرپذیری مکانی عملکرد محصول در نواحی مختلف یک مزرعه، تغییرات خواص فیزیکی و شیمیایی خاک از ناحیه ای به ناحیه دیگر می باشد. افزایش مقاومت مکانیکی خاک در اثر تراکم عامل تأثیرگذار بر رشد گیاه و عملکرد محصولات کشاورزی شناخته شده است. برای تعیین درجه تراکم خاک می توان مقاومت مکانیکی خاک را اندازه گیری کرد. یکی از روش های معمول اندازه گیری مقاومت مکانیکی خاک در مزارع، استفاده از فروسنج مخروطی و تعیین شاخصی با عنوان شاخص مخروط می باشد. اندازه گیری مقاومت خاک با استفاده از فروسنج مخروطی به-صورت ایستگاهی بوده و اندازه گیری آن در مزرعه کاری زمان بر و کارگر بر می باشد. برای رفع این مشکل و به دست آوردن اطلاعات پیوسته از تغییرپذیری مقاومت مکانیکی خاک در مزرعه، در این تحقیق حسگر ترکیبی طراحی و ساخته شد که قادر به اندازه گیری پیوسته مقاومت مکانیکی خاک سطحی (0-20 سانتی متر) و زیر سطحی (20-30 سانتی متر) می باشد. در صورت وجود رابطه معنی دار بین خروجی حسگر ترکیبی با شاخص مخروط، می توان مقاومت مکانیکی عمودی خاک را به صورت پیوسته تخمین زد. حسگر ترکیبی مجهز به دو حسگر عمودی و افقی است که می توانند به طور پیوسته در خاک حرکت کنند. حسگر عمودی مجهز به یک دیسک و یک فنر مارپیچی برای ایجاد نیروی روبه پایین به دیسک است. حسگر دیسکی به طور عمودی در خاک سطحی (0-20 سانتی متر) حرکت می کند. نیروی وارد از خاک به دیسک باعث تغییر عمق در آن می شود که این تغییرات عمق به وسیله یک حسگر فراصوتی اندازه گیری می شود. حسگر افقی، مجهز به دو نوک منشوری می توانند به صورت افقی در خاک در عمق های 20 و30 سانتی متر حرکت کنند. نیروی وارد به نوک منشورها توسط میله های رابط به لودسل های s-شکل که در پشت منشورها و در داخل محفظه بسته ای قرار گرفته اند، منتقل می شوند. نرخ نمونه گیری 10 نمونه بر ثانیه بود. برای ارزیابی حسگر ترکیبی، دو آزمایش مزرعه ای در سطوح رطوبتی پایین و متوسط در خاک با بافت لومی رسی سیلتی انجام گرفت. نتایج حاصل از آزمایش ها نشان داد که حسگر دیسکی به خوبی تغییرات مقاومت مکانیکی ایجاد شده در خاک سطحی (0-20 سانتی متر) در مزرعه را به صورت تغییر در عمق نفوذ دیسک ثبت می کند. نوک های منشوری حسگر افقی به طور مستقل تغییر مقاومت مکانیکی خاک در عمق های 20 و 30 سانتی متری را نشان می دهند. رطوبت تأثیر معنی داری روی تغییرات عمق دیسک در حسگر عمودی و شاخص افقی و عمودی مقاومت مکانیکی خاک دارد. به طوری که با افزایش رطوبت، متوسط عمق دیسک افزایش و شاخص های افقی و عمودی مقاومت مکانیکی خاک کاهش یافتند. نتایج نشان داد که مقادیر مقاومت مکانیکی افقی خاک، اندازه گیری شده توسط حسگر افقی تحت تأثیر گسیختگی ایجاد شده توسط دیسک در جلوی حسگر افقی قرار نگرفت و این دو حسگر کاملاً مستقل از یکدیگر در خاک عمل می کنند. همبستگی معنی داری بین شاخص مخروط عمودی با تغییرات عمق دیسک در حسگر دیسکی و شاخص مقاومت افقی در دو آزمایش انجام شده وجود داشت. ضریب همبستگی معنی داری بین شاخص مخروط و تغییرات عمق نفوذ دیسک وجود داشت. ضمناً همبستگی معنی داری بین مقاومت مکانیکی خاک اندازه گیری شده با فروسنج افقی در عمق های 20 و30 سانتی متری و شاخص مخروط اندازه گیری شده با فروسنج عمودی برای عمق-های متناظر وجود داشت. بنابراین، از حسگر ترکیبی برای تهیه نقشه تغییر پذیری مقاومت خاک سطحی و زیرسطحی می توان استفاده نمود.

به طورکل اهمیت حبوبات بعد از غلات است و در ایران پس از گندم و برنج قرار دارد. اراضی تحت کشت حبوبات برای تولید دانه خوراکی حدود 10 درصد مساحت زیر کشت غلات است و میزان تولید کل آن ها حدود 5/3 درصد می باشد. اهمیت برداشت ماشینی لوبیا جهت کاستن هزینه تولید ضروری می باشد. بنابراین مورد توجه محققین قرارگرفته است. با توجه به اینکه در ایران محصول لوبیا به صورت 2 مرحله ای برداشت می شود و همچنین نوع سیستم آبیاری به صورت غرقابی است و فاصله کرت های کاشت محصول کم است. بنابراین نمی توان از کمباین در برداشت لوبیا استفاده نمود. به همین دلیل بهترین دستگاهی که قابلیت کار در این نوع مزارع را داشته باشد دستگاه یونجه چین 4 چرخ تشخیص داده شد. از طرفی به علت خوابیدگی بوته لوبیا، استفاده از دستگاه های یونجه چین موجود نمی تواند در برداشت این محصول موثر باشد. این تحقیق روی تغییر کاربردی یک دستگاه یونجه چین 4 چرخ انجام گرفت به نحوی که بتوان به وسیله آن محصول لوبیا را به صورت 2 مرحله ای برداشت نمود. برای تحقق این امر ابتدا دماغه هایی جهت نصب بر روی شانه برش دستگاه ساخته شد به نحوی که بتوان در طی انجام آزمایش زاویه دماغه ها را نسبت به جهت حرکت تنظیم نمود. برای تشخیص اینکه آیا این دماغه ها می تواند به تنهایی موجبات بلند کردن غلاف ها را فراهم آورد، نیاز به انجام آزمایشی در این خصوص به صورت آزمایشگاهی بود. پس از ساخت سیستم آزمایشگاهی و تست اولیه دستگاه، چرخ وفلکی ساخته شد و جهت نصب برروی شانه برش استفاده گردید. وظیفه چرخ وفلک جلوگیری از خفگی دماغه ها بود. برای نصب چرخ وفلک برروی دماغه ها، یک شاسی فرعی ساخته شد تا بر روی شاسی اصلی نصب شود و به این ترتیب بتواند چرخ وفلک را حمایت کند. طراحی شاسی فرعی به گونه ای انجام گرفت تا ارتفاع چرخ وفلک نسبت به دماغه ها قابل تنظیم باشد. برای به حرکت درآوردن چرخ وفلک با سرعت های مختلف، مورد دلخواه و با کمترین ارتعاش، از سیستم انتقال قدرت هیدرولیکی استفاده شد. مدار هیدرولیکی برای حرکت چرخ وفلک با تغییر سیستم هیدرولیک خود دستگاه طراحی گردید. پس از تکمیل مراحل طراحی و اعمال تغییرات لازم، دستگاه در مزرعه مورد آزمایش نهایی و ارزیابی قرار گرفت. تیمارهای مورد استفاده در ارزیابی مزرعه ای شامل، برداشت محصول بدون دماغه، برداشت با دماغه و بدون چرخ وفلک و برداشت با دماغه و با چرخ وفلک. آزمایشات تحت زاویه های مختلف دماغه نسبت به صفحه افق انجام گرفت. در نهایت مناسب ترین وضعیت، زاویه دماغه 20 درجه و استفاده از چرخ وفلک به دست آمد. کلمات کلیدی: برداشت لوبیا، چرخ وفلک، هیدرولیک، دماغه، یونجه چین

تراکم خاک از مهم‎ترین عواملی است که می‎تواند منجر به تخریب فیزیکی خاک گردد. افزودن مواد آلی به خاک می‎تواند سبب بهبود ساختمان خاک در خاک شود. ارزان ترین منبع ماده آلی برای افزودن به خاک بقایای گیاهی موجود در مزرعه می‎باشد. یک راه‎حل رایج در جلوگیری از تراکم، تخمین تنش در آستانه تراکم (تنش پیش- تراکمی) و حساسیت خاک به تراکم بیشتر در صورتی که تنش به کار رفته بر خاک از تنش پیش- تراکمی (?pc) بیشتر گردد (شاخص فشردگی یا cc)، می باشد. در این پژوهش نمونه‎های دست خورده از خاک سطحی (20-0 سانتی‎متری) یک طرح پژوهشی دراز مدت (7ساله) مدیریت بقایای گیاهی تحت تناوب جو-ذرت برداشت شد. خواص فشردگی (?pc و cc) نمونه های خاک لوم رسی تهیه شده از 4 روش مدیریت بقایای گیاهی (سوزاندن بقایا، resb؛ برگرداندن بقایا به خاک، res؛ برگرداندن بقایا همراه با اوره به خاک، resn و برگرداندن بقایا همراه با کود گاوی پوسیده به خاک، resfym) و بازسازی شده در دو مقدار رطوبت خاک (7/14 و 7/16 درصد به ترتیب برابر 9/0و 05/1حد خمیری (pl)) و با دو پیش بار (100 و 200 کیلوپاسکال) با آزمایش های نشست صفحه ای (pst) و فشردگی محصور (cct) تعیین گردید. از روش های کاساگراند، انحنای بیشینه و تقاطع خط فشردگی بکر با محور x جهت استخراج ویژگی های فشردگی خاک از منحنی های تنش-نشست و تنش-کرنش به ترتیب در آزمایش های pst و cct استفاده شد. پارامترهای مقاومت برشی با آزمایش برش مستقیم تعیین گردید. در روش‎های res و resn درصد ماده آلی تفاوت معنی‎داری با روش resb نشان نداد، اما در روش resfym افزایش 39 درصدی آن مشاهده شد. نتایج آزمایش‎ها (cct و pst) نشان داد که در پیش‎بار 100 کیلو پاسکال در هر دو مقدار رطوبت، ?pc در روش مدیریتی resfym افزایش معنی‎داری نسبت به روش resb نشان داد. با افزایش رطوبت از pl 0/9به pl1/05، pc? در آزمایش‎های pst وcct به ترتیب 17 و13 درصد کاهش یافت و با دو برابر کردن پیش‎بار ?pcبه ترتیب 96 و79 درصد افزایش یافت. رابطه بین تنش پیش-تراکمی به دست آمده از روش‎های pst و cct در سطح احتمال 1/0 درصد معنی‎دار بود. cc در آزمایش pst در روش‎های مختلف مدیریت بقایا تفاوت معنی‎داری نشان نداد و در آزمایش cct نیز در هر دو سطح پیش‎بار و در رطوبت 7/14 درصد همین نتیجه مشاهده شد. با افزایش رطوبت خاک cc در آزمایش‎های pst و cct به ترتیب به اندازه 8 و 20 درصد کاهش یافت. با دو برابر شدن پیش‎بار در آزمایش cct، این پارامتر به اندازه 16 درصد کاهش یافت. افزایش پیش‎بار در آزمایش pst تغییر معنی‎داری در cc ایجاد نکرد. با افزایش رطوبت، چسبندگی خاک به اندازه 75 درصد افزایش یافت. دو برابر کردن پیش‎بار منجر به افزایش این پارامتر به اندازه 82 درصد شد. با افزایش رطوبت در کلیه تیمارها زاویه اصطکاک داخلی به اندازه 22 درصد کاهش یافت و دو برابر شدن پیش‎بار باعث 10 درصد کاهش در زاویه اصطکاک داخلی شد. در هر دو آزمایش pst و cct روش کاساگراند بهترین تخمین ?pc را بدست داد.

تراکم خاک به فرایندی گفته می شود که سبب افزایش چگالی ظاهری خاک شده و موجب کاهش حجم و پیوستگی منافذ، کاهش نفوذپذیری آبی و هوایی خاک، افزایش مقاومت مکانیکی خاک و تغییر در پیکره خاک می شود.. در زراعت نیشکر، پدیده تراکم خاک آشکار و چشم گیر می باشد. تراکم خاک در مزارع نیشکر معمولاً به واسطه عملیات مکانیزه در جریان کشت متمرکز این محصول، به ویژه با بهره گیری از ماشین های سنگین رخ می دهد. . از پارامترهای مهم ارزیابی تراکم پذیری خاک، تنش پیشـتراکمی (pc?) و ضریب تغییرشکل پذیری (cd) می باشدکه اغلب به ترتیب به عنوان تنش در آستانه تراکم خاک و حساسیت خاک به تراکم بیش تر، هنگامی که تنش واردشده به خاک بیش تر از pc? باشد، محسوب می شوند. اهداف این پژوهش عبارت بودند از: الف) تعیین pc? و cdخاک ها با بافت متفاوت و تحت کشت مختلف (آیش، کشت اول، بازرویی اول و بازرویی دوم)، و ب) استخراج توابع انتقالی خاک (ptfs) برای تخمین pc? و cd با استفاده از ویژگی های زودیافت خاک. برای رسیدن به این اهداف 3 نوع آزمایش نشست صفحه ای بارگذاری شامل بارگذاری تا نشست ثابت mm 20، بارگذاری سیکلی ثابت و بارگذاری سیکلی پلکانی روی خاک با بافت مشخص انجام شد. . نتایج این پژوهش نشان داد که آزمایش نشست صفحه ای به منظور دستیابی به ظرفیت باربری خاک مناسب می باشد. منحنی های فشردگی (تنش عمودی در برابر نشست) خاک مزارع بیان گر وجود دو گروه اصلی خاک الف) با ظرفیت باربری مشخص و ب) حساس به تراکم و یا با ظرفیت باربری بسیار ناچیز می باشند. . در زمین هایی که کشت در آنها انجام گرفته بود، اثر بافت خاک بر pc? معنی دار بود ولی اثر عمق اندازه گیری ( خاک رویین یا زیرین) و اثر متقابل آنها معنی دار نبود. بنابراین اگر درجه نرم شدگی باقی مانده در خاک پس از کشت اول یا بازرویی ها مشابه باشد، ظرفیت باربری خاک بستگی به بافت خاک داشته و عمق اندازه گیری تأثیری بر آن ندارد. رابطه pc? و مقدار رطوبت در خاک رویین و زیرین معنی دار بود، که بیان گر این است که تنش-های موثر ناشی از نیروهای درونی (مکش ماتریک) عامل اصلی تعیین کننده مقاومت مکانیکی خاک در برابر نشست می باشند. برای خاک های با درصد رس کم تر از 30 درصد، pc? روابط معنی دار و مثبت و منفی به ترتیب با درصد رس و مقدار رطوبت داشت. ولی در خاک های با درصد رس بیش تر از 30 درصد، رابطه منفی معنی داری بین pc? و درصد رس به دست آمد که بیان گر کاهش ظرفیت تحمل بار با افزایش درصد رس در خاک های با رس زیاد است. توابع انتقالی خاک استخراج شده برای خاک های با درصد رس کم تر از 30 درصد، نشان داد که cd با درصد رس رابطه معنی دار و مثبت و با درصد رطوبت رابطه معنی دار و منفی داشت. در صورتی که برای خاک های با درصد رس بیش تر از 30 درصد، این شاخص تنها با شاخص مخروط رابطه معنی دار داشت. بنابراین با توجه به معنی داری آماری توابع انتقالی خاک استخراجی، کارشناسان و مدیران مزارع می توانند از این توابع به عنوان ابزار مدیریت تردد ماشین های کشاورزی در مزارع نیشکر استفاده کنند، بدون این که نیازی به انجام آزمایش نشست صفحه ای باشد که وقت گیر و هزینه-بر است. به هر حال آزمایش نشست صفحه ای برای ارزیابی دقیق ظرفیت باربری خاک های مورد بررسی پیشنهاد می شود.

چکیده در طبیعت خاک ها در اثر وزن خود، بارهای خارجی و نیروهای درونی ناشی از فرآیندهای تر و خشک شدن دچار کاهش حجم و تراکم می شوند. ویژگی های ذاتی خاک همچون بافت و پویا همچون رطوبت، فرآیندهای تر و خشک شدن و بار خارجی به عنوان عوامل موثر در ایجاد تراکم خاک می باشند. تراکم خاک معمولاً به علت آبیاری غرقابی مکرر و نیز عملیات برداشت مکانیزه با ماشین های سنگین، پیرامون کشت متمرکز نیشکر آشکار و چشم گیر است. تخمین تنش در آستانه تراکم (تنش پیش-تراکمی، ?pc) و حساسیت خاک به تراکم (ضریب تغییر شکل پذیری، cd و شاخص فشردگی، cc) هنگامی که تنش وارد شده به خاک بیش تر از تنش پیش-تراکمی باشد، می تواند در جلوگیری از تراکم خاک مفید باشد. بنابراین اهداف این پژوهش عبارت بودند از: الف) بررسی تغییرات تنش پیش-تراکمی و شاخص فشردگی خاک با دو بافت (درشت و ریز) غالب در مزارع طرح توسعه نیشکر اهواز با و بدون چرخه های تر و خشک شدن، ب) تعیین پارامترهای مقاومت برشی خاک، ج) تعیین رابطه بین پارامترهای فیزیکی و مکانیکی اندازه گیری شده خاک و د) اندازه گیری منحنی های مشخصه رطوبتی برای خاک های با و بدون چرخه های تر و خشک شدن و فشرده شده با بار خارجی. برای رسیدن به این اهداف دو نوع خاک لوم شنی و رس سیلتی ریز از لایه رویین (0-20 سانتی متر) مزارع طرح توسعه نیشکر و صنایع جانبی اهواز تهیه گردید. ویژگی های فشردگی (?pc ، cd و cc ) هر دو نوع خاک در دو حالت با تر و خشک شدن و بدون تر و خشک شدن و در دو مقدار رطوبت 9/0 حد خمیری (pl)و pl 1/1 و سه سطح پیش بار (0، 100 و 200 کیلوپاسکال) با آزمایش های نشست صفحه ای (pst) و فشردگی محصور ( cct) تعیین گردید. برای استخراج ویژگی های فشردگی خاک از منحنی های تنش-نشست در آزمایش pst و تنش-کرنش در آزمایش cct، از روش های کاساگراند، بیشینه انحنا و تقاطع خط فشردگی بکر با محور xاستفاده شد. نتایج نشان داد که: در آزمایشpst، ?pc در روش های کاساگراند و انحنای بیشینه به ترتیب بیش ترین و کم ترین مقدار را داشت و در آزمایش cct، ?pc در روش کاساگراند دارای بیش ترین مقدار و در مواردی روش انحنای بیشینه و گاهی تقاطع خط فشردگی بکر با محور xدارای کم ترین مقدار بود. با تغییر بافت از لوم شنی به رس سیلتی مقدار ?pc در آزمایش های pst و cct به ترتیب 5/5 و 27 درصد کاهش یافت. این پارامتر، با 5 سیکل تر و خشک شدن نمونه ها نسبت به حالت بدون تر و خشک شدن به اندازه 5/27 و 23 درصد افزایش و با افزایش رطوبت از pl9/0 به pl1/1، 5/13 و 27 درصد کاهش یافت. افزایش پیش بار از 0 به 100 کیلوپاسکال و از 100 به200 کیلوپاسکال به ترتیب سبب 4/2 و 1/2 برابر شدن این پارامتر در آزمایش pst و 3/2 و8/1 برابر شدن در آزمایش cct شد. با تغییر بافت از لوم شنی به رس سیلتی مقدار ضریب تغییر شکل پذیری حاصل از آزمایش pst و شاخص فشردگی حاصل از آزمایش cct به ترتیب 8 و 7 درصد افزایش یافت. با 5 سیکل تر و خشک شدن نمونه ها نسبت به حالت بدون تر و خشک شدن ضریب تغییر شکل پذیری و شاخص فشردگی به ترتیب به اندازه 6 و 5/18 درصد کاهش و با افزایش رطوبت از pl9/0 به pl1/1، ضریب تغییر شکل پذیری 5/3 درصد افزایش و شاخص فشردگی 13 درصد کاهش یافت. افزایش پیش بار از 0 به 100 کیلوپاسکال و از 100 به200 کیلوپاسکال به ترتیب سبب افزایش 13 و 28 درصد ضریب تغییر شکل پذیری و کاهش 18 و 30 درصد شاخص فشردگی گردید. تر و خشک شدن و افزایش رطوبت سبب افزایش چسبندگی و کاهش زاویه اصطکاک داخلی شد. افزایش پیش بار از 0 به 100 کیلوپاسکال و از 100 به 200 کیلوپاسکال به ترتیب سبب افزایش و کاهش چسبندگی وکاهش و افزایش زاویه اصطکاک داخلی گردید. نتایج نشان داد که فرآیند تر و خشک شدن خاک های لوم شنی و رس سیلتی به ترتیب موجب حساس و مقاوم به تراکم شدن خاک ها در محدوده بارهای وارده (100 و 200 کیلوپاسکال) گردید. واژه های کلیدی: تنش پیش-تراکمی، ضریب تغییر شکل پذیری، شاخص فشردگی، مقاومت برشی، تر و خشک شدن، نیشکر

به منظور تامین غذای جمعیت رو به افزایش جهان، همراه با حفظ محیط زیست و جلوگیری از آلودگی منابع آبی و خاکی، شیوه های نوین کشاورزی مانند کشاورزی پایدار باید مورد استفاده قرار گیرد. کشاورزی دقیق و یا به عبارت دیگر مدیریت ناحیه ای تولید از مهمترین ابزارها در تحقق کشاورزی پایدار است. برخلاف روش های مرسوم که در آن، اعمال نهاده ها براساس میانگینی از ویژگی های خاک در کل مزرعه، بصورت یکنواخت اعمال می شود؛ در مدیریت ناحیه ای تولید، اعمال نهاده ها در هر ناحیه از مزرعه براساس ویژگی های همان ناحیه انجام می گیرد. برای دستیابی به این نوع مدیریت، استفاده از حسگرهایی که بتوانند با سرعت، دقت و هزینه پایین ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک را اندازه گیری کنند ضروری است. تاکنون حسگرهای متنوعی شامل حسگر های مکانیکی، صوتی، شیمیایی، مغناطیسی و الکتریکی برای تحقق مدیریت ناحیه ای تولید توسعه یافته اند. حسگرهای اندازه گیر هدایت الکتریکی ظاهری خاک (eca) به خاطر سرعت و دقت در اندازه گیری، هزینه پایین و همچنین همبستگی قوی با برخی ویژگی های خاک (مانند رطوبت، کاتیون های خاک و بافت) که بر عملکرد محصول اثرگذارند، امروزه مورد توجه قرار گرفته اند. حسگرهایی الکتریکی که eca خاک را اندازه گیری می کنند، براساس آرایش ونر طراحی می شوند. در آرایش ونر 4 الکترود به فواصل مساوی درون خاک قرار داده می شوند. از 2 الکترود بیرونی یک جریان الکتریکی به درون خاک ارسال می شود و اختلاف پتانسیل بین دو الکترود داخلی اندازه گیری می شود. نسبت بین اختلاف پتانسیل به جریان بیانگر مقاومت ظاهری خاک و یا هدایت الکتریکی ظاهری خاک است. در این تحقیق یک حسگر برای اندازه گیری هدایت الکتریکی ظاهری خاک لایه (0 تا 30 سانتی متر) طراحی و ساخته شد. حسگر از 4 الکترود مسی تشکیل شده که به ترتیبی خاص می توانند روی چهار ساقه صلب یک کولتیواتور مجهز به تیغه باریک نصب شوند. سامانه ساخته شده در شرایط آزمایشگاهی مورد ارزیابی قرار گرفت. تاثیر تغییرات شوری، رطوبت و بافت خاک بر eca بررسی شد. آزمایش ها در صندوق خاک با جرم مخصوص ظاهری تر یکنواخت kg m-3 1354 انجام گرفت. تاثیر 4 نوع بافت (لوم رسی، شن لومی، لوم شنی و شنی)، 4 سطح شوری (2/3، 2/5، 2/7 وds m-1 2/9) و سطوح رطوبتی مختلف (از سطح 5/2% حجمی برای هر بافت آغاز و با گام های 5/2% تا رسیدن به گنجایش ظرفیت مزرعه برای هر بافت ادامه یافت) بر eca مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمایش ها نشان داد که مقادیر هدایت الکتریکی ظاهری با افزایش رطوبت و افزایش سطح شوری با کاهش روبرو بود. همچنین در یک سطح رطوبت و شوری ثابت، با افزایش درصد رس مقادیر هدایت الکتریکی کاهش یافت. براساس نتایج رطوبت حجمی خاک و هدایت الکتریکی محلول اشباع خاک (ecce) در واقع عوامل اصلی تاثیرگذار بر eca می باشند. با توجه به وابستگی هدایت الکتریکی ظاهری به رطوبت و شوری خاک، برای تخمین شوری خاک با استفاده از این حسگر، باید اندازه گیری در یک رطوبت مشخص انجام گیرد. نتایج نشان داد که هرچه سطح رطوبت خاک بالاتر باشد، مقادیر هدایت الکتریکی ظاهری به نحو بهتری می تواند اختلاف در سطح شوری را نشان دهد. در صورت ثابت بودن شوری خاک، از حسگر می توان برای اندازه گیری رطوبت خاک نیز استفاده نمود.

ذخیره و نگهداری ذرت علوفه ای در کیسه های پلاستیکی روشی جدید می باشد که دارای مزیت هایی نسبت به روش سیلو کردن معمولی می باشد. از جمله مزیت های این روش می توان به استفاده، ذخیره سازی و حمل و نقل آسان کیسه ها، مغذی تر بودن محتویات آنها و تلفات کم تر محصول اشاره کرد. لذا ساخت دستگاهی که بتواند این کار را به صورت خودکار انجام دهد، سودمند می باشد. برای طراحی چنین دستگاهی نیاز به دانستن برخی از خصوصیات محصول مانند ضرایب اصطکاکداخلی و خارجی،نیروی لازم جهت تراکم سازی، نسبت پواسون، تغییرات تنش در برابر کرنش و زمان و همچنین زمان آسایش تنش محصول مورد نظرمی باشد. به این منظور دو نوع ذرت علوفه ای، یکی ذرت علوفه ای تازه برداشت شده و دیگری ذرت علوفه ای سیلوشده تهیه و مورد آزمایش قرار گرفت.ضریب اصطکاک استاتیکی نمونه ها با استفاده از روش سطح شیب دار بر روی دو نوع سطح تماس یکی از جنس آهن گالوانیزه و دیگری فولاد تعیین گردید. به منظور انجام آزمون فشرده سازی بر روی محصول، از دستگاه جامع کشش-فشار استفاده شد. مقدار جرم حجمی نهایی پس از فشرده سازی با توجه به نتایج بدست آمده از پژوهش های قبلی برای سیلوهای ذرت، 600 و 800 کیلوگرم بر متر مکعب در نظر گرفته شد.اثر نوع محصول و جنس سطح تماس و سطح فشرده-سازی بر روی ضریب اصطکاک استاتیکی، فشار وارد شده، مدول الاستیسیته و انرژی مصرف شده با استفاده از آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی بررسی شد. به منظور بیان رفتار محصول در برابر نیروی وارده، یک مدل سه عنصری بر داده های حاصل از فشردگی برازش گردید. زمان های آسایش تنش محصولبا استفاده از نرم افزار متلب تعیین گردید.آزمایشات نشان داد که هر دو عامل نوع محصول و نوع سطح تماس بر روی ضریب اصطکاک در سطح احتمال 5% اثر معنی دار دارند. همچنین با افزایش کرنش ایجاد شده در هر دو نوع محصول، تنش بوجود آمده افزایش یافت.جرم حجمی اثر معنی داری بر روی میزان تنش محوری حاصله در سطح 1% داشته، ولی نوع محصول اثر معنی داری در سطح 5% نداشت.مدول الاستیسیته ی ذرت تازه برداشت شده بیشتر از ذرت سیلوشده بود. عامل نوع محصول بر روی مقدار انرژی فشرده سازی اثر معنی دار داشت، ولی اثر آن بر انرژی ویژه معنی دار نبود.طراحی دستگاه و قسمت های مختلف آن در درجه ی اول بر اساس نیازمندی های دستگاه به منظور کارکرد مناسب آن انجام پذیرفت.علاوه بر آن، یک سری معیارهای دیگر نیز در طراحی دستگاه مد نظر قرار گرفتند که مهم ترین آنها عبارت بودند از:هزینه-های طرح و اقتصادی بودن آن،سادگی طرح و امکان کارکرد آسان با آن توسط کاربر.پس از تعیین خواص مکانیکی محصول، با استفاده از نتایج بدست آمده، دو طراحی برای دستگاه انجام پذیرفت. طرح های مذکور متشکل از سه قسمت فشرده کننده ی محصول، گیرنده ی کیسه و جمع کننده ی درب کیسه بودند. ابتدا از طرح اول برای ساخت دستگاه استفاده شد اما به دلیل نتیجه نگرفتن از آن، دستگاه با استفاده از طرح دوم مجددا ساخته شد که این بار دستگاه جواب داد نتایج بدست آمده رضایت بخش بود به طوری که جرم حجمی ذرت سیلوشده در کیسه ها حدود 800 کیلوگرم بر متر مکعب بدست آمد.

بهم زدن بیش از حد و انجام شخم با گاوآهن برگرداندار، خاک را در معرض فرسایش شدیدی قرار می-دهد. سامانه خاک ورزی حفاظتی به هر نوع سامانه خاک ورزی و کاشتی اطلاق می شود که در آن پس از انجام عملیات کاشت، حداقل 30 درصد از سطح مزرعه با بقایای گیاهی پوشیده باقی بماند. در این پژوهش عملکرد مزرعه ای یک نوع ابزار خاک ورز حفاظتی سطحی کار به نام سطح- خاک ورز تیغه مورب دوبل موردارزیابی قرار گرفت. بدین منظور چهار نوع سطح- خاک ورز تیغه مورب دوبل با تیغه رو به جلو و رو به عقب با زوایای حمله 5/7 و 15 درجه و زوایای تمایل به پهلو 10 و 20 درجه (مشابه یک گاوآهن کج ساق) طراحی و ساخته شد. سطح- خاک ورز های ساخته شده در یک خاک با بافت لوم رسی در مزرعه پژوهشی دانشگاه صنعتی اصفهان با یک ابزار خاک ورز قلمی بالدار (ساخت شرکت آمازون) به عنوان تیمار شاهد در دو سطح رطوبتی (pl7/0 و pl9/0) و در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی مورد مقایسه قرار گرفتند. مقاومت کششی، سطح مقطع بهم خورده خاک، مقاومت ویژه، قطر متوسط وزنی کلوخه ای، مقدار بقایای مانده در سطح خاک ومساحت بالاآمدگی خاک پس از خاک ورزی اندازه گیری شدند. رطوبت خاک بر مقاومت کششی، مقاومت ویژه، قطر متوسط وزنی کلوخه ای و مقدار بقایای مانده خاک ورز شاهد معنی دار بود در حالیکه بر هیچ کدام از متغیرهای آزمایشی سطح- خاک ورزها تاثیر معنی دار نداشت. کمترین میانگین مقاومت کششی سطح- خاک-ورز تیغه مورب دوبل در نوع رو به عقب با زاویه حمله 5/7 درجه و زاویه تمایل 10 درجه حاصل شد. با افزایش زاویه حمله و تمایل تیغه، مقاومت کششی سطح- خاک ورزها افزایش یافت. مقاومت کششی خاک ورز شاهد به طور معنی داری از همه تیمارها بیشتر بود. گسیختگی خاک توسط سطح- خاک ورز، در جهت عمود بر مسیر حرکت اتفاق افتاد که موجب افزایش سطح بهم خوردگی خاک نسبت به خاک ورز شاهد شد. زاویه حمله تیغه و نوع سطح- خاک ورز بر سطح بهم خوردگی خاک تأثیر معنی داری داشت. بیشترین سطح مقطع بهم خوردگی خاک در خاک ورز رو به جلو با زاویه حمله 15 درجه و زاویه تمایل 10 درجه بود. مقاومت ویژه سطح- خاک ورز متأثر از زاویه تمایل تیغه بود و با افزایش زاویه تمایل، مقاومت ویژه افزایش یافت. مقاومت ویژه خاک ورز شاهد به طور معنی داری بیشترین بود. زاویه حمله تیغه و نوع سطح- خاک ورز بر قطر متوسط وزنی کلوخه ای معنی دار بود. قطر متوسط وزنی کلوخه ای در سطح- خاک ورز رو به جلو به طور معنی داری کمتر از سطح- خاک ورز رو به عقب بود. قطر متوسط وزنی کلوخه ای در همه سطح- خاک ورزها نسبت به خاک ورز شاهد به طور معنی داری کمتر بود. بقایای باقی مانده بر روی سطح خاک توسط خاک ورز شاهد به طور معنی داری کمتر از همه تیمارهای سطح- خاک ورز بود. سطح- خاک ورز رو به جلو در زاویه تمایل 10 و زاویه حمله 5/7 با مقاومت کششی کم، خردشدگی زیاد خاک و درصد زیادی از بقایای مانده در سطح خاک را می توان به عنوان جایگزین مناسب برای خاک ورز های قلمی بالدار در عملیات خاک ورزی حفاظتی پیشنهاد نمود.

تراکم خاک یکی از فاکتورها ی موثر در تخریب خواص فیزیکی خاک می باشد. تراکم ساختار خاک های زراعی را تغییر می دهد و سبب تغییر در خواص اساسی خاک برای رشد گیاه و تولید محصول و محیط زیست می شود. مقاومت مکانیکی خاک به عنوان شاخصی از تراکم خاک می تواند استفاده شود. به طور مرسوم از فروسنج عمودی برای تخمین مقاومت مکانیکی خاک ها استفاده می شود. اما این روش ایستگاهی و وقت گیر برای مزارع بزرگ مناسب نمی باشد. برای تهیه نقشه تغییر پذیری مکانی تراکم خاک در حال حرکت، ازحسگر های تک و چند نوکی جهت اندازه گیری مقاومت مکانیکی افقی خاک استفاده شده است. ولی گزارش شده است که مقاومت مکانیکی افقی خاک اندازه گیری شده در عمق های مختلف به حالت گسیختگی ایجاد شده در جلوی ساقه حسگر مرتبط است. فرض شد که اختلاف موجود در سیگنال های صوتی ثبت شده توسط میکروفن تعبیه شده در درون نوک های نفوذ سنج افقی چند نوکی برای تشخیص حالت های گسیختگی می تواند استفاده شود. در این پژوهش نفوذسنج افقی چند نوکی صوتی ساخته شد. که در آن سه نوک منشوری با زاویه راس 30 درجه و سطح مقطع 324 متر مربع در عمق های 10، 20 و 30 سانتی متر از سطح خاک کار می کردند. نوک منشوری افقی بارسنج s- شکل درون جعبه ای پشت ساقه حسگر قرار داشت، وصل شد. میکروفن در نوک های قرار گرفته در دو عمق 10 و 30 سانتی متر تعبیه شد. به این ترتیب حسگر ترکیبی با حرکت از میان خاک قادر به اندازه گیری مقاومت مکانیکی در سه عمق بود و همچنین می توانست صدای انتشاریافته اثر گسیختگی خاک را در دو عمق دریافت کند. تحلیل تنش های وارده از سوی خاک به حسگر نشان از طراحی درست و انتخاب جنس مناسب برای ساخت حسگر بود. این حسگر در مزرعه با خاک لوم رسی سیلتی، در چهار سطح رطوبت(pl 5/0، pl 7/0، pl 9/0 و pl1/1(pl: حد خمیری خاک) ارزیابی شد. مقادیر شاخص مخروط با فاصلهcm 2 در عمق وm 1 در نوار عرضی توسط فروسنج مخروطی عمودی برای مقایسه بدست آمد. نتایج نشان داد که محتوای رطوبتی تاثیر معنی داری روی شاخص مقاومت افقی (hri) در دو عمق 20 و 30 سانتیمتر داشت. با کاهش در محتوای رطوبت، مقادیر hri و ci بطور معنی داری افزایش یافت. عمق بحرانی ساقه حسگر(عمق تغییر حالت گسیختگی از ترد به خمیری) بطور معنی داری با کاهش محتوای رطوبت افزایش یاقت. در زیر عمق بحرانی ساقه حسگر در دو عمق 20 و 30 سانتی متر رابطه معنی داری بین hri و ci وجود داشت. (نوع گسیختگی یکسان) در عمق 10 سانتی متر این رابطه معنی دار نبود . یک تابع انتقال بین مقادیر hri ، ci، d و اندرکنش d× ci با ضریب همبستگی بالا (90/0= 2 r) بدست آمد. تحلیل سیگنال های حسگر صوتی ثبت شده در دو عمق 10 و 30 سانتی‎متر نشان داد که صرفنظر از محتوای رطوبت مزرعه، چگالی طیف توان سیگنال های صوت در این دو عمق (10 و 30 سانتی متر) بطور معنی داری با هم اختلاف داشتند که متاثر از نوع گسیختگی(گسیختگی ترد در عمق 10 سانتی متر و گسیختگی فشاری در عمق 30 سانتی متر) ایجاد شده در خاک بود. همچنین در این پژوهش یک حسگر خازنی برای اندازه گیری استاتیکی رطوبت خاک متشکل از دو الکترود مسی و یک عایق تفلونی و یک مدار طراحی و ساخته شد. اساس کار این سنسور بر میدان الکتریکی ایجاد شده در حاشیه خازن استوار بود. فرکانس تحریک مدار سنسور 6/2 مگاهرتز بود. به منظور بررسی تاثیر بافت بر عملکرد سنسور خازنی از 3 نوع بافت، لوم رسی، شن لوم و شن در 5 سطح رطوبت استفاده گردید. نتایج نشان داد که در هر سه نوع بافت یک رابطه ی درجه دو با ضریب همبستگی 98/0بین ولتاژ اندازه گیری شده توسط سنسور و محتوای حجمی (و وزنی) رطوبت خاک وجود دارد؛ هرچند که ضرایب این رابطه درجه دو متناسب با بافت خاک تغییر می کرد. نتایج نشان داد که فروسنج مکانیکی افقی ارتقا یافته می تواند علاوه بر اندازه گیری مقاومت مکانیکی افقی خاک، حالت گسیختگی بوجود آمده در خاک در اثر عبور حسگر در عمق های مختلف را نیز تشخیص می دهد.

حدود 90 درصد علوفه خشک در اکثر کشورهای جهان، بسته بندی می شود و در ایران عمدتاً بصورت بسته های مکعبی موسوم به بیل بوده که توسط دستگاه بسته بندی علوفه تهیه می شود. از آنجاکه تراکم پذیری بسته های یونجه علاوه بربلوغ و چین برداشت به محتوای رطوبتی آن شدیداً وابسته است لازم است تراکم بسته ها متناسب با محتوی رطوبتی محصول توسط راننده دائما کنترل گردد. در غیر این صورت بسته ها یا بیش از حد فشرده می شوند که باعث ایجاد کپک زدگی می گردد و یا کمتر از حد متراکم شده اند که هزینه حمل و نقل و انبار داری را افزایش می دهد. بنابراین ساخت دستگاهی که بتواند دانسیته ی بسته ها را با نغییر محتوای رطوبت تنظیم کند، سودمند می باشد.در طراحی سیستم کنترل این موارد مد نظر قرار گرفت: 1) اقتصادی بودن ، 2) ساده بودن و 3) استفاده ساده برای کاربر. سامانه طراحی شده شامل حسگر رطوبت،سامانه هیدرولیک، سامانه کنترل، حسگر جابجایی سنج، و مکانیزم تغییر دهنده فاصله بین فک های محفظه خروجی بسته بند بود. حسگر رطوبت با استفاده از امواج فراصوت طراحی شد که این حسگر شامل یک فرستنده و یک گیرنده فراصوت(40 کیلو هرتز)، یک موج بر به قطر داخلی 10 سانتی متر،قطر خارجی 5/10و طول30 سانتی متر بود. موج بر بصورت عمودی روی بسته های علوفه قرار گرفته وموج تولید شده توسط میکروکنترلر at mega 32 بوسیله فرستنده فراصوت در داخل موج بر ارسال شده و پس از برخورد به بسته های علوفه بوسیله گیرنده فراصوت دریافت می شد. شدت موج دریافتی به دما و محتوای رطوبتی علوفه وابسته می باشد، که جهت خنثی کردن اثر دما، یک حسگر دما بکار گرفته شد. سیستم هیدرولیک سامانه متشکل از یک شیر کنترل جهت جریان، شیر فشار شکن و یک جک هیدرولیکی می باشد. وظیفهسامانه هیدورولیک به حرکت در آوردن مکانیزم تغییر دهنده فاصله بین فک های محفظه بسته بندی بود. سامانه کنترل دستگاه جهت پردازش داداه های دریافتی از حسگر رطوبت و جابجایی سنج و ارسال و قطع وکنترل شیر جهت جریان طراحی شد. از یک پتانسیومتر جهت تعیین مقدار جابجایی فک های محفظه بسته بندی استفاده شد. مکانیزمی جهت تغییر فاصله بین فک های محفظه بسته-بندی و هماهنگ سازی حرکت بین آن ها بر روی بسته بند نصب شد. حسگرهای اندازه گیری رطوبت و دما در شرایط دمایی مختلف و در دامنه رطوبتی 12 تا 30 درصد بر مبنای وزن تر با ضریب تبیین (r2=0.98) واسنجی شدند.سامانه کنترل اتوماتیک درجه تراکم بسته های مکعبی در بازه رطوبتی 14 تا23 درصدمورد ارزیابی قرار گرفت. بین دانسیته بسته های تشکیل شده با بسته بند مجهز به این سامانه و دانسیته مورد انتظار در سطح احتمال 5 درصد اختلاف معنی داری مشاهده نشد. با استفاده از این سامانه بسته هایی با دانسیته مطلوب تشکیل شد.

یکی از عمده ترین اقلام خوراک دام مورد مصرف در کشورهای جهان یونجه و کاه گندم است. روش های مختلفی برای جمع آوری و نگهداری علوفه بکار می رود. برای کاهش فضای لازم برای انبار کردن و هزینه ی حمل و نقل بسته های مکعبی علوفه و کاه، تدابیری از جمله فشرده سازی مضاعف علوفه و حبه کردن علوفه توصیه می شود. به این منظور یک دستگاه فشرده ساز مضاعف بسته های یونجه و کاه توسط محققین قبلی در ایران ساخته شد. دستگاه مذکور شامل محفظه ی تغذیه ی بسته ی علوفه، محفظه ی فشرده سازی بسته، کانال آسایش تنش و سامانه ی هیدرولیک که شامل دو جک هیدرولیک برای فشرده سازی بسته و باز و بسته نمودن دریچه ی کانال آسایش تنش بود. کارکرد دستگاه مذکور به این صورت بود که، پس از قرار دادن بسته ی علوفه در محفظه ی تغذیه، درِ آن توسط کاربر بسته می شد و عملگر هیدرولیکی فشرده کننده ی بسته بطور دستی بکار انداخته می شد. هنگامی که بسته به میزان لازم فشرده می گردید، جک فشرده کننده متوقف شده و پس از گره زدن دستی علوفه، جکِ باز کننده ی دریچه ی کانال آسایش تنش بکار انداخته می شد و سپس برای ادامه ی حرکت پلانجر فشرده ساز، جهت انتقال بسته ی فشرده شده به کانال آسایش تنش، مجدداً عملگر هیدرولیکی فشرده ساز بکار انداخته می شد. پس از آن، پلانجر متوقف شده و دریچه ی کانال آسایش تنش برای جلوگیری از برگشت بسته ی فشرده شده، بسته شده و پلانجر به مکان اولیه ی خود بازگردانده می شد. منبع توان هیدرولیک در دستگاه مذکور، تراکتور جان دیر بود که به دلیل عملکرد ایستگاهی دستگاه، تراکتور در مدت کارکرد آن باید در جا کار می کرد. برای کار با دستگاه به حداقل 4 کارگر نیاز بود. دستگاه موجود، دارای محدودیت هایی چون تغذیه، گره زدن بسته ها و کنترل دستی عملگرهای هیدرولیک و نیز استفاده از منبع توان هیدرولیک تراکتور است. برای افزایش سرعت عملکرد دستگاه و نیز کارکرد خودکار آن تمهیداتی در نظر گرفته شد که از جمله ی آن، افزایش سرعت فشرده سازی علوفه با طراحی مجدد مدار و جک هیدرولیک، تغذیه ی خودکار علوفه به دستگاه، افزودن گره زن خودکار به دستگاه و کنترل کلیه ی عملیات توسط مدار کنترل بود. از میان مدارهای هیدرولیکی فشرده ساز متفاوت برای این دستگاه، با در نظر گرفتن هزینه های لازم و اعتبار موجود مداری با یک جک هیدرولیکی فشرده ساز و یک جک هیدرولیک برای باز و بسته نمودن دریچه ی کانال کاهش تنش و افزودن یک هیدرو موتور برای نقاله ی تغذیه، در نظر گرفته شد. برای تغذیه ی دستگاه نیز نقاله ی زنجیری طراحی شد که عمل تغذیه ی خودکار را انجام می دهد. سامانه ی گره زن دو ردیفه یک بیلر مدل اینترنشنال نیز به منظور گره زدن خودکار مجدد بسته ها بر روی دستگاه نصب گردید. در نهایت سامانه ی کنترل کننده ی plc به دستگاه افزوده شد. زمان کارکرد دستگاه بهینه شده نسبت به دستگاه پیشین برای فرآیند کامل فشرده سازی هر بسته ی علوفه از 288 به 42 ثانیه کاهش یافت و نیروی کارگری مورد نیاز نیز حدود 50 درصد کاهش یافت. همچنین توجیه اقتصادی استفاده از دستگاه بهینه شده در حمل بسته های فشرده شده برای حداقل مسافت 300-350 کیلومتر محقق می گردد.

سایش تیغه های ابزار خاک ورز یکی از اصلی ترین عوامل کاهش عمر آنهاست و همواره محدودیت های اقتصادی و عملکردی را برای کشاورزان بوجود آورده است، لذا شناخت و ارزیابی این مشکلات در جوامع کشاورزی، برای تمامی کشورهای فعال در این زمینه، لازم و ضروری است. بسیاری از ارزیابی های سایشی انجام شده در مزارع پرهزینه و زمان بر هستند و دستگاه های آزمایشگاهی سایش خراشان ابزار های کشاورزی به نسبتی که در کشورهای دیگر رشد و نمو پیدا کرده است، در ایران موجود نمی باشد. هدف از این پروژه طراحی و ساخت یک دستگاه آزمایشگاهی به منظور ارزیابی سایشی تیغه های ابزار و همچنین انجام مطالعات دیگری در رابطه با ماشین و خاک است. ویژگی اصلی این دستگاه، ایجاد امکان حرکت ابزار در عمق های متفاوت خاک و کنترل عوامل مختلف در حین آزمایش است. اجزای مختلف در نظر گرفته شده در طراحی دستگاه عبارتند از: مخزن خاک، سامانه انتقال توان و شاسی آن، محور اصلی، بازوهای چرخان و تجهیزات آماده سازی خاک. مخزن خاک با قطر خارجی 3/56 متر و قطر داخلی 1/9 متر با ارتفاع 60 سانتی متر ساخته شد. سامانه های مختلف انتقال توان شامل مکانیکی، هیدرولیکی و الکتریکی مورد مطالعه قرار گرفت و با توجه به معیارهای اقتصادی و کارایی هرکدام، محرکه هیدرواستاتیک انتخاب گردید. در این سامانه از یک پمپ و یک هیدروموتور جابه جایی ثابت استفاده شد. برای افزایش گشتاور نیز یک سامانه انتقال توان زنجیری و شاسی متناسب با آن طراحی و ساخته شد. برای آماده سازی خاک داخل مخزن، یک تسطیح کن و دو عدد غلتک صاف و زائده دار طراحی شد. به منظور حمل ابزار و تجهیزات آماده سازی خاک، 4 بازوی عمود بر هم به طول 5/1 متر که با شعاع کاری 1/34 متر با سرعتی در محدوده 0 تا 16 دور بر دقیقه حول محور اصلی دوران می نماید، طراحی و ساخته شد. پس از عبور تیغه ها دو عدد تیغه مورب (تسطیح کن)، خاک بهم زده شده را دوباره به مسیر ابزار برگردانده و سپس غلتک ها نیز برای آماده سازی خاک در دور بعدی، خاک زیر سطحی و سطحی را فشرده می کنند. منبع توان دستگاه شامل یک موتور الکتریکی 15 اسب بخار سه فاز و یک پمپ هیدرولیکی 45 لیتری است. سرعت دورانی دستگاه با کنترل جریان هیدرولیک و توسط یک شیر کنترل جریان تنظیم می شود. در تمام مراحل طراحی و ساخت این دستگاه توجه به ایمنی، کارایی مناسب، تعمیر و نگهداری و در انتخاب مصالح و تجهیزات نیز امکانات موجود، هزینه ها و اثر بخشی کافی از موارد مورد توجه بوده اند. این دستگاه در ابعاد و مشخصات ذکر شده به همراه تجهیزات آن به عنوان اولین مخزن خاک دوار ایران در کارگاه گروه مهندسی ماشین-های کشاورزی دانشگاه صنعتی اصفهان ساخته و در آن مکان نصب و راه اندازی شد.

کشاورزی حفاظتی راهکاری برای بهره برداری پایدار از مزارع کشاورزی همراه با حفظ محیط زیست و افزایش راندمان کار می باشد. در مناطق مرکزی ایران به دلیل بارندگی کم (میانگین250 میلی متر) و تبخیر سطحی زیاد (3 برابر متوسط جهانی) لزوم اجرای خاک ورزی حفاظتی شامل روش های کم خاک ورزی هر چه بیش تر ملموس می باشد. در پژوهش حاضر ، تاثیر منضم نمودن باله به گاوآهن قلمی با یا بدون غلتک بستر ساز، بر مقاومت کششی، مقاومت ویژه و درجه نرم شدگی خاک مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش های اصلی به صورت کرت های دوبار خرد شده در قالب طرح کاملاً تصادفی با 4 نوع تیغه خاک-ورز (قلمی، گوه ای، قلمی باله دار و گوه ای باله دار) با و بدون غلتک بستر ساز در دو سطح رطوبت خاک (pl 5/0 و pl 9/0) و در 4 تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه صنعتی اصفهان با بافت لوم رسی اجرا گردید. ابتدا ویژگی های باله شامل پهنا، موقعیت باله نسبت به نوک و زاویه حمله و تمایل باله و نیز عملکرد دو نوع غلتک سبدی و زائده مثلثی، در آزمایش های مقدماتی در مزرعه تحقیقاتی واقع در پردیس دانشگاه صنعتی اصفهان با بافت لوم رسی شنی مورد ارزیابی قرار گرفت. بدین منظور، چهار تیغه قلمی باله دار با دو پهنای 35 و 45 سانتی متر و با نصب دو موقعیت 3 و 6 سانتی متر عقب تر از لبه تیغه، طراحی و ساخته شدند. سپس مقاومت کششی، سطح خاک بهم خورده، مقاومت ویژه، قطر متوسط وزنی کلوخه های خاک و عرض گسیختگی در کف شیار در دو عمق 15 و 25 سانتی متر با 3 تکرار اندازه گیری شد. نتایج آزمایش های مقدماتی بیانگر عملکرد بهتر تیغه باله دار با پهنای 45 و موقعیت 3 سانتی متر از نوک بود. قطر متوسط وزنی کلوخه های خاک و متوسط نشست خاک نیز برای هر دو غلتک در سه سطح رطوبتی pl 5/0 ، pl 9/0 و pl 1/1 با 3 تکرار اندازه گیری شد که عملکرد غلتک زائده مثلثی بهتر بود. نتایج آزمایش های اصلی نشان داد که با افزایش رطوبت خاک از pl 5/0 تا pl 9/0، مقاومت کششی خاک ورز ها کاهش یافت. وجود باله در تیغه قلمی و گوه ای به ترتیب موجب افزایش 47% و 49% مقاومت کششی شد. باله دار کردن تیغه خاک ورز ، سطح خاک بهم خورده را 120% افزایش داد و از طرفی سبب کاهش حداکثر 40 درصدی مقاومت ویژه شد. رطوبت خاک بر قطر متوسط وزنی کلوخه ها در سطح احتمال 5% معنی دار بود به طوری که با افزایش رطوبت خاک از pl 5/0 به pl 9/0 اندازه کلوخه ها کاهش یافت. باله-دار کردن تیغه های قلمی و گوه ای موجب افزایش 7 درصدی اندازه کلوخه ها شد. با کمتر شدن فاصله موقعیت باله نسبت به نوک تیغه، قطر متوسط وزنی کلوخه ها کاهش یافت. بکارگیری غلتک های بسترساز موجب کاهش اندازه کلوخه ها تا 25% شد. وجود غلتک بستر ساز سبب کاهش بالاآمدگی خاک ناشی از خاک ورزی، کاهش اندازه کلوخه ها و ایجاد بستری نرم تر برای عملیات کاشت شد. بطور کلی غلتک زائده مثلثی عملکرد مناسب تری نسبت به غلتک سبدی در بافت لوم رسی داشت. تیغه های باله دار سبب باقی گذاشتن بقایای بیشتری بر سطح خاک شدند. ترکیب تیغه قلمی باله دار و غلتک زائده مثلثی با باقی گذاشتن 75% بقایا بر سطح خاک، بهترین عملکرد خاک ورزی را در رطوبت pl 9/0 خاک و تهیه بستر مناسب بذر در پی داشت.

در کشاورزی دقیق، داده های حاصل از زمین به وسیله ی حسگرهای مختلفی که جهت پایش عملکرد بر روی ادوات کشاورزی نصب گردیده است با مشخصات محل داده که توسط gps تعیین می شود و زمان ورود داده، در مانیتور محصول ترکیب می شود و اطلاعات حاصله به سیستم gisداده شده تا نقشه های محصول به صورت سایت ویژه در آیند. شاید پایش عملکرد بنیادی ترین بخش کشاورزی دقیق باشد. تهیه ی حسگرهای اندازه گیری جریان دانه، قابلیت تهیه نقشه عملکرد محصول را امکان پذیر می سازد. با اندازه گیری گشتاور انتقالی توسط زنجیر از موتور به محور بالابر دانه تمیز کمباین برداشت گندم، می توان جریان دانه را اندازه گیری کرد. با توجه به ارتعاشات موجود در کمباین و همچنین نیاز به اندازه گیری لحظه ای گشتاور محور بالابر می توان با استفاده از بارسنج شاخص مناسبی از گشتاور منتقل شده توسط زنجیر انتقال دهنده ی توان به بالابر دانه ی تمیز را اندازه گیری کرد. این بارسنج بر روی چرخ دنده ی هرزگردی که بر روی طرف فشاری زنجیر نصب شده است، قرار دارد. در این پروژه از حسگر فوق جهت اندازه گیری جریان جرمی دانه استفاده شده است. سپس این حسگر در دبی های جرمی متغیر کالیبره شد. با توجه به ارتعاشات موجود در زنجیر انتقال و همچنین اصطکاک بین پاروها و بدنه ی بالابر، داده های خروجی داری نویز بوده که با توجه به اینکه داده های دارای توزیع نرمال بودند، میانگین آن ها در نظر گرفته شد. جهت ارزیابی حسگر جریان جرمی، برای هر یک از نرخ های خروجی گندم از بالابر، خروجی های حسگر ثبت شد. بازه های پانزده ثانیه ای برای ثبت داده ها مورد بررسی قرار گرفت. نمودار تغییرات میانگین خروجی حسگر در بازه های زمانی ثابت نسبت به نرخ خروجی گندم از بالابر ترسیم گردید و مشخص شد که این نمودار دارای ضریب همبستگی 99/0 می باشد. نتایج مقایسه میانگین دبی خروجی بالابر بر میانگین ولتاژ خروجی حسگر نشان داد که نرخ خروجی بالابر بر میانگین خروجی حسگر تأثیر دارد بطوریکه با افزایش نرخ خروجی بالابر، میانگین خروجی حسگر افزایش یافت.

تنش در آستانه تراکم (تنش پیش تراکمی، pc?) خاک معمولاً به تنش بیشینه ای که می توان به خاک اعمال نمود، قبل از این که تغییرشکل (یا نشست) قابل ملاحظه ای در خاک رخ دهد، گفته می شود. با محدودکردن بار اعمالی بر خاک به کمتر از pc?، از خطر ایجاد تراکم اضافی در خاک کاسته می شود. هنگامی که تنش واردشده به خاک بیشتر از تنش پیش تراکمی شود، حساسیت خاک به تراکم را با شاخص فشردگی (cc) بیان می نمایند. یکی از ویژگی های خاک های مناطق خشک و نیمه خشک، وجود درصد زیاد کربنات کلسیم (آهک) در خاک می باشد. هدف از این پژوهش، بررسی اثر مقدار آهک در شرایط چرخه های تر و خشک شدن خاک بر pc? و مقاومت برشی خاک و یافتن ارتباط بین این دو مقاومت می باشد. در این پژوهش، از یک خاک لوم سیلتی با محتوای بسیار ناچیز آهک استفاده شد. سپس نمونه های خاک با مقادیر مختلف درصد وزنی آهک تهیه شد. برای دست یابی مجدد خاک به ساختار طبیعی خود، ابتدا خاک درون گلدان به مدت 2 ماه در شرایط رطوبتی گنجایش مزرعه ای و سپس 10 ماه در شرایط آزمایشگاه نگه داشته شد. سپس هر گلدان توسط کمان اره به آرامی از وسط به دوقسمت تقسیم شد. قسمت بالایی برای آزمایش های بدون چرخه های تر و خشک شدن و قسمت پایینی برای آزمایش های با چرخه های تر و خشک شدن استفاده شد. سپس رطوبت هر نیم گلدان به رطوبت موردنظر رسانده شد. در حالت بدون چرخه های تر و خشک شدن و بدون پیش بار، نیم گلدان مستقیماً استفاده شد و درصورت وجود پیش بار، خاک آن به آرامی و با دقت و با حداقل به هم خوردگی درون استوانه فلزی انتقال داده شد، ولی در حالت با چرخه های تر و خشک شدن، در هر دو صورت وجود یا عدم وجود پیش بار، نیم گلدان مستقیما استفاده شد. اثر آهک، تر و خشک شدن، رطوبت و پیش بار بر تنش پیش تراکمی و مقاومت برشی خاک با آزمایش فاکتوریل و در قالب طرح بلوک کامل تصادفی و با سه تکرار بررسی شد. نتایج نشان داد در آزمایش های نشست صفحه ای، تنش پیش تراکمی حاصل از روش های کاساگراند و انحنای بیشینه به ترتیب بیشترین و کمترین مقدار را داشت و در آزمایش های فشردگی محصور، تنش پیش-تراکمی به روش کاساگراند دارای بیشترین مقدار و روش تقاطع خط فشردگی بکر با محور x دارای کمترین مقدار بود. با افزایش مقدار آهک، رطوبت، پیش بار و 6 چرخه تر و خشک شدن، تراکم پذیری خاک بالا رفت. همچنین pc? در هردو آزمایش pstو cct با افزایش آهک، افزایش پیش بار، فرایند تر و خشک شدن وکاهش رطوبت، افزایش یافت. افزایش آهک، فرایند تر و خشک شدن و پیش بار موجب کاهش، و افزایش رطوبت خاک سبب افزایش حساسیت خاک به تراکم گردید. افزایش آهک در خاک سبب کاهش چسبندگی خاک شد. همچنین این پارامتر با فرایند تر و خشک شدن، افزایش رطوبت و پیش بار افزایش یافت. افزایش آهک منجر به افزایش و فرایند تر و خشک شدن، افزایش رطوبت و افزایش پیش بار به خاک موجب کاهش زاویه اصطکاک داخلی گردید. مقاومت برشی خاک برآوردشده در نقطه تنش پیش تراکمی، با افزایش میزان آهک خاک افزایش یافت و در هر دو آزمایش pst و cct، همبستگی قوی و معنی داری بین تنش پیش تراکمی و مقاومت برشی خاک وجود داشت.

بیماری های گیاهی یکی از بزرگترین معضلات بخش کشاورزی بوده و سالانه خسارات اقتصادی هنگفتی به این بخش وارد می-کنند. از سوی دیگر، استفاده بی رویه از سموم جهت رفع این مشکل، خود عامل ایجاد بیماری های خطرناک، در کشاورزان و مصرف کنندگان می باشد. بنابراین، به جاست با ارائه راهکارهایی جهت تشخیص به هنگام این بیماری ها، از تبعات آن جلوگیری به عمل آید. یکی از این بیماری های مهلک، بیماری سفیدک داخلی(downey mildew) است، که درتمام مناطق دنیا مخصوصاً در اقلیم های گرم و مرطوب بیشترین خسارات را در مورد خیار و طالبی وارد آورده و در زمان کمتر از 24 ساعت سبب نابودی کل محصولات گلخانه می شود. علایم این بیماری، در مراحل اولیه، ظهور لکه های زرد رنگ و زاویه دار در سطح برگ می باشد. در پروژه حاضر، روشی جهت آشکارسازی برخط بیماری سفیدک داخلی بوته های خیار، با هدف تشخیص زودهنگام این بیماری در مراحل اولیه، جهت جلوگیری از شیوع آن در گلخانه، ارائه شده است. این امر علاوه بر جلوگیری از کاهش عملکرد محصول و بروز ضررهای اقتصادی، باعث افزایش دقت و سرعت بازرسی گلخانه و کاهش هزینه نیروی انسانی می باشد. برای رسیدن به این هدف، ابتدا توسط دوربینcanon a70 ، از درختچه های خیار در گلخانه، در شرایط نور طبیعی، تصویر برداری شد. این تصاویر در نرم افزار متلب پردازش شدند. در ابتدا در مرحله پیش پردازش، برگ ها از پس زمینه جدا شدند. این امر با بررسی هیستوگرام لایه فام (hue) تصاویر و اعمال فیلترهای مورفولوژی، جهت حذف نویز پس زمینه صورت گرفت. سپس در بخش پردازش رنگی، پس از بررسی هیستوگرام تصاویر در مدل رنگی hsv، با تکیه بر مولفه فام ، لکه ها از سطح برگ جدا و در قالب تصاویر دو سطحی (binary) ارائه شدند. در مرحله بعد با پردازش هندسی، تصاویر لکه ها از لحاظ زاویه دار بودن مورد بررسی قرار گرفتند. تأیید وجود بیماری توسط پردازش مورفولوژیکی تصاویر به این دلیل بوده که برخی بیماری ها و یا کمبودهای تغذیه ای دیگری در گلخانه خیار شیوع دارند که از لحاظ ویژگی های رنگی دارای طیف رنگی مشترک با بیماری سفیدک داخلی بوده و تنها وجه تمایز علایم بیماری سفیدک داخلی، با سایر عوارض، گوشه دار بودن لکه ها می باشد. در نهایت نتایج پردازش تصاویر بدین شکل ارائه شد: 1) در صورت عدم تشخیص بیماری در مرحله پردازش رنگی، نمونه سالم گزارش شد، 2) در صورت تشخیص بیماری تنها در مرحله پردازش رنگی، احتمال وجود بیماری اعلام گردید و 3) در صورت تشخیص بیماری، در مرحله پردازش مورفولوژیکی تصاویر، وجود حتمی بیماری در گلخانه هشدار داده شد. در نهایت الگوی تشخیص با دقت 90% موفق به آشکارسازی غیر مخرب بیماری سفیدک داخلی روی بوته های خیار شد. با توجه به قابل کنترل بودن دورربین مورد استفاده توسط رایانه، می توان با ساخت سازه ای جهت حرکت خطی دوربین در بین ردیف های کشت و تصویر برداری از درختچه ها، با استفاده از نرم افزار تهیه شده در این پروژه، به آشکارسازی بلادرنگ بیماری در گلخانه پرداخت.

در این پژوهش ابتدا برخی خواص فیزیکی و خواص رئولوژی به صورت آزمایش های فشاری محصور و غیر محصور سه رقم سیب (گلاب کهنز، جناگلد و فوجی) در سه تاریخ برداشت، تعیین گردید. سپس با استفاده از آزمایش نفوذ سفتی بافت و پوست سیب ها بدست آمد و همچنین مقاومت برشی با استفاده از دستگاه برش مستقیم ساخته شده، تعیین گردید. آزمایش های صفحه موازی و کروی به منظور بررسی حساسیت به کوفتگی سیب ها در چهار سطح بارگذاری (1، 2، 3 و 4 میلی متر) انجام شد و حجم کوفتگی سیب ها پس از 24 ساعت محاسبه گردید. آستانه درصد الاستیسیته و درصد انرژی جذب شده برای جلوگیری از صدمات مکانیکی تعیین شد. معیارهای شاخص کوفتگی، شاخص هارمونیک کوفتگی، حساسیت به کوفتگی و مقاومت به کوفتگی، برای مقایسه حساسیت به کوفتگی سه رقم سیب مورد بررسی واقع شد. در آخر با استفاده از پارامترهای تعیین شده، سیب گلاب کهنز در برداشت اول به صورت الاستیک و ویسکوالاستیک تحت بارگذاری شبه استاتیک مدل سازی گردید. از بین تمامی پارامترهای اندازه گیری شده، بیشترین تاثیر رقم و تاریخ برداشت بر تنش، کرنش و انرژی شکست(خواص مکانیکی اندازه گیری شده توسط آزمون فشاری روی نمونه استوانه ای)، مقدار نیروی اندازه گیری شده طی نفوذ در گوشت میوه (آزمایش فشاری نفوذ روی نمونه دست نخورده) و مقاومت برشی (اندازه گیری شده توسط دستگاه برش مستقیم) مشاهده شد. نتایج بررسی نشان داد که سیب گلاب کهنز و فوجی از لحاظ تمامی پارامترهای محاسبه شده به ترتیب کمترین و بیشترین مقدار را به خود اختصاص داده بودند. با مقایسه حجم کوفتگی سه رقم سیب در سه تاریخ برداشت نتیجه گیری شد که با رسیدگی میوه حساسیت آن به کوفتگی افزایش یافته است و همچنین سیب فوجی بالاترین مقاومت به صدمات مکانیکی را نسبت به دو رقم دیگر، نشان داد. معیار شکست در سیب های تحت آزمایش تنش برشی تعیین شد. مدل سازی سیب توسط نرم افزار آباکوس به صورت کره ویسکوالاستیک با فرض ثابت گرفتن مقدار مدول حجمی توانست به خوبی رفتار سیب تحت بارگذاری شبه استاتیک را نشان دهد.

بر اساس آمار فائو، ایران در سال های اخیر با میانگین تولید دو میلیون تن سیب در سال، از مهم ترین تولید کنندگان این محصول در جهان به شمار می رود. طبق آمار همین سازمان صادرات این محصول توسط کشورمان در سال های اخیر روندی افزایشی داشته است. حفظ این روند و به تبع آن کسب درآمد بیشتر نیازمند استفاده از تجهیزات مکانیکی در مراحل برداشت، حمل و نقل، جابجایی، درجه بندی و بسته بندی این محصول می باشد. در حالی که این مراحل همچنان در کشورمان به صورت دستی انجام می شود. از طرفی سیب میوه ای بسیار آسیب پذیر بوده و حفظ کیفیت آن در تمامی مراحل ذکر شده امری ضروری است. این موضوع محققان را بر آن می دارد تا با مطالعات بیشتر پیرامون آسیب های مکانیکی وارد بر سیب در طی مراحل برداشت و پس از برداشت، ملاحظاتی را برای طراحی این سیستم ها و کاهش آسیب ها ارائه دهند. کوفتگی مهم ترین نوع آسیب در سیب ها می باشد. دلیل بیشتر این نوع آسیب نیز نیروهای دینامیکی حاصل از ضربه می باشد. بنابراین مطالعه و بررسی رفتار این میوه در برابر ضربه کاملاً توجیه پذیر است. در این پژوهش ابتدا دستگاه آزمون ضربه ای از نوع سقوط آزاد ساخته شد. آزمایش های ضربه با استفاده از دستگاه ساخته شده به دو روش انجام شد. در روش اول سیب ها پس اندازه گیری جرمشان، از ارتفاع های مختلف بر روی یک صفحه ی آلومینیومی مجهز به لودسل رها گردید و منحنی نیرو-زمان حاصل از ضربه استخراج شد. در روش دوم سیب های نیم شده بر روی یک صفحه ی صلب فولادی ثابت شده و جرم هایی از جنس آلومینیوم با انحناهای مختلف از ارتفاعات گوناگون بر روی آن رها شدند. آزمایش ها به هر دو روش برای دو رقم سیب جوناگلد و فوجی، هر کدام در سه تاریخ برداشت انجام شد. برای تمامی سیب های مورد آزمایش سفتی گوشت سیب در نزدیکی محل ضربه به وسیله ی آزمون نفوذ، با استفاده از دستگاه جامع کشش-فشار استخراج شد. شعاع انحنای سطح سیب در محل ضربه نیز قبل از انجام آزمون ضربه به وسیله ی دستگاه انحنا سنج اندازه گیری شد. حجم و سطح کوفتگی ایجاد شده در سیب ها، پس از گذشت 24 ساعت از انجام آزمون های ضربه به وسیله ی ایجاد مقطع در محل کوفتگی و اندازه گیری ابعاد آن ها، محاسبه گردید. برای بررسی اثر رقم و تاریخ برداشت بر کوفتگی، نتایج آزمایش های انجام شده به روش اول به صورت آزمون فاکتوریل 3×2 (2 رقم و 3 تاریخ برداشت) در قالب طرح کاملاً تصادفی، مورد تحلیل قرار گرفتند. تجزیه واریانس و مقایسه میانگین ها برای حجم و سطح کوفتگی نشان داد که اثر رقم و تاریخ برداشت و اثر متقابل آن ها بر حجم و سطح کوفتگی در سطح احتمال خطای 5 درصد معنی دار است. نتایج نشان داد که سیب جوناگلد در مقایسه با سیب فوجی حساسیت بیشتری به صدمات حاصل از ضربه دارد. همچنین میانگین حجم و سطح کوفتگی با تأخیر در برداشت، به طور کلی روندی افزایشی را نشان داد. در ادامه با استفاده از داده های روش اول آزمایش ها آستانه ی کوفتگی برای ایجاد سطح کوفتگی کمتر از 100 میلی متر مربع، برای دو رقم سیب جوناگلد و فوجی در سه تاریخ برداشت آن ها بدست آمد. بدین ترتیب ارتفاع مجاز سقوط برای برداشت اول تا سوم سیب جوناگلد به ترتیب 6/9، 3/4 و 7/2 سانتی متر و برای سیب فوجی0/6، 1/5 و 5/8 سانتی متر بدست آمد. همچنین انرژی اولیه ی مجاز ضربه در برداشت اول تا سوم به ترتیب برای سیب جوناگلد 1/100، 9/46 و 1/23 میلی ژول و برای سیب فوجی 5/61، 1/49 و 2/70 میلی ژول بود. در نهایت با استفاده از داده های هر دو روش آزمایش چندین مدل رگرسیونی خطی چندمتغیره برای پیش بینی حجم و سطح کوفتگی سیب های جوناگلد و فوجی در برخورد با صفحات تخت و کروی آلومینیومی استخراج گردید. همچنین اعتبار سنجی انجام شده برای مدل های استخراج شده نشان از اعتبار نسبتاً خوب آن ها داشت.

در این تحقیق یک سامانه برخط به منظور اندازه گیری سفتی خرما مبتنی بر روش غیر مخرب ضربه، متشکل از دو بخش مکانیکی و الکترونیکی طراحی و ساخته شد. هدف نهایی تعامل این دو سامانه ضبط سیگنال خروجی از بارسنج در آزمون غیر مخرب بر روی رایانه بود. نمونه های خرمای رقم مضافتی در 4 مرحله متفاوت رسیدگی (کیمری، خارک، رطب و خرما) تهیه و در کوتاه ترین زمان ممکن در دو سوی متفاوت و در 3 سرعت (1، 5/1 و 2 متر بر ثانیه) تحت آزمون غیر مخرب ضربه قرار گرفتند. از آن جا که سفتی خرما در مراحل رسیدگی بسیار به مرحله مورد نظر وابسته است، این ویژگی به عنوان ملاکی برای تعیین رسیدگی محصول در نظر گرفته شد. برای اندازه گیری سفتی در روش شاهد، نمونه به دو نیمه تقسیم و هر نیمه به صورت جداگانه طبق استاندارد آزمون مگنس- تیلور تحت آزمایش مخرب نفوذ با قطر سطح تماس 4 میلی متر با استفاده از دستگاه جامع آزمون کشش-فشار قرار گرفت. بیشینه نیروی لازم برای نفوذ به میوه به عنوان شاخص سفتی نمونه در نظر گرفته شد. به منظور مدل سازی سفتی خرما با استفاده از سیگنال ضربه از سه روش مختلف استفاده شد. ابتدا 3 مولفه از نیم موج اول سیگنال (بیشینه مقدار، مدت و سطح زیر نمودار) تعریف و برازش غیر خطی بر روی آن ها انجام شد. نتایج حاکی از این بود که رابطه پیش بینی کننده توانایی قابل قبولی برای تخمین سفتی مشاهدات جدید ندارد. سپس از روش حداقل مربعات جزئی با استفاده از کل سیگنال ضربه استفاده شد که نتایج بهتری را برای پیش بینی سفتی در بر داشت. همچنین ضرایب کالیبراسیون نشان داد که داده های موجود در کل سیگنال تا زمان مشخصی (حدود 200 میلی ثانیه) در تعیین سفتی موثرند. با استفاده از این نتایج و فاکتورهای تعریف شده در مرحله قبل رگرسیون چند متغیره خطی بر روی مولفه های 20 نیم موج اول سیگنال انجام شد. بهبود نتایج مدل سازی بیانگر صحت فرضیات قبل بود. همچنین با توجه به نتایج مشابه برازش مدل های مختلف برای هر دو پهلو و کل داده ها، می توان نتیجه گیری کرد که نتایج مدل سازی مستقل از محل برخورد بوده و روش توسعه یافته قابلیت کاربرد برای درجه بندی محصول را دارد. در پایان با در نظر گرفتن ملاحظات مهندسی مربوط به سیستم جداسازی و اینکه سرعت پایین تر خطر آسیب رساندن به محصول را کمتر می کند، توصیه می شود که از سرعت 5/1 متر بر ثانیه در توسعه صنعتی سیستم استفاده گردد.

کشاورزی حفاظتی راهکاری برای حفظ منابع کشاورزی با هدف افزایش و پایداری تولید محصولات کشاورزی همراه با حفظ محیط زیست است. بهم زدن بیش از حد خاک و انجام شخم با گاوآهن برگرداندار، خاک را در معرض فرسایش شدیدی قرار می دهد. در پژوهش حاضر عملکرد مزرعه ای یک نوع ابزار خاک ورز حفاظتی سطحی کار به نام سطح خاک ورز تیغه مورب منفرد مورد ارزیابی قرار گرفت. در آزمایشات مقدماتی عملکرد هفت نوع نوک با اشکال مختلف مورد بررسی قرار گرفت که با اندازه گیری متغیرهای مقاومت کششی، سطح مقطع به هم خورده، مقاومت ویژه، متوسط درصد وزنی کلوخه ای مورد بررسی قرار گرفت و نوک گوه ای با زاویه رأس 45 درجه ، عرض 40 میلی متر و جلو آمدگی 20 میلی متر به عنوان نوک بهینه انتخاب شد. سپس در آزمایشات اصلی، چهار نوع سطح خاک ورز تیغه مورب منفرد با عرض تیغه متفاوت (250 و 350 میلی متر) در دو حالت وجود و عدم وجود نوک گوه ای طراحی و ساخته شد. سطح خاک ورزهای ساخته شده در یک خاک با بافت لوم رسی در مزرعه پژوهشی دانشگاه صنعتی اصفهان با یک ابزار خاک ورز قلمی بالدار (ساخت شرکت آمازون) به عنوان تیمار شاهد در سه سطح رطوبت خاک (pl5/0، pl7/0 و pl9/0) و دو عمق خاک ورزی (100 و 200 میلی متر) در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی مورد مقایسه قرار گرفتند. مقاومت کششی، سطح مقطع بهم خورده خاک، مقاومت ویژه، قطر متوسط وزنی کلوخه ای، مقدار بقایای مانده در سطح خاک، مساحت بالاآمدگی خاک و سرعت نفوذ آب پس از خاک ورزی اندازه گیری شد. کمترین میانگین مقاومت کششی سطح خاک ورز تیغه مورب منفرد با عرض تیغه 0 25 میلی متر و بدون نوک گوه ای حاصل شد. با افزایش عرض تیغه و اضافه کردن نوک گوه ای ، مقاومت کششی سطح خاک ورزها افزایش یافت، که البته این افزایش معنادار نبود. مقاومت کششی خاک ورز شاهد به طور معنی داری از همه تیمارها بیشتر بود. گسیختگی خاک توسط سطح خاک ورز منفرد، در جهت عمود بر مسیر حرکت اتفاق افتاد که موجب افزایش سطح بهم خوردگی خاک شد، اما نسبت به خاک ورز شاهد کمتر بود. بیشترین سطح مقطع بهم خوردگی خاک در خاک ورز منفرد با عرض تیغه 350 میلی متر و با نوک گوه ای بود. با اضافه کردن نوک گوه ای، مقاومت ویژه کاهش یافت. کمترین مقدار مقاومت ویژه سطح خاک ورز که معادل بیشترین راندمان بهم خوردگی خاک می باشد، با عرض تیغه 350 میلی متر و وجود نوک گوه ای بود. مقاومت ویژه خاک ورز شاهد به طور معنی داری کمترین بود. قطر متوسط وزنی کلوخه ای در سطح خاک ورز با نوک گوه ای به طور معنی داری کمتر از حالت بدون نوک گوه ای بود. بیشترین میزان خردشدگی خاک در عرض تیغه 250 و 350 میلی متر و بدون نوک گوه ای بود. قطر متوسط وزنی کلوخه ای در همه سطح خاک ورزها نسبت به خاک ورز شاهد به طور معنی داری کمتر بود. بقایای باقی مانده بر روی سطح خاک توسط خاک ورز شاهد به طور معنی داری کمتر از همه تیمارهای سطح خاک ورز بود. با اضافه کردن نوک گوه ای، مساحت بالاآمدگی خاک بطور معنی دار افزایش یافت. سرعت نفوذ آب در خاکوررز با نوک گوه ای به طور معنی داری کمتر از آن در خاک ورز بدون نوک گوه ای بود. کمترین سرعت نفوذ آب در خاک ورز با نوک گوه ای و عرض تیغه 250 میلی متر و بیشترین مقدار آن در سطح خاک ورز بدون نوک گوه ای و عرض تیغه 350 میلی متر مشاهده شد. سرعت نفوذ آب خاک ورز شاهد به طور معنی داری از همه تیمارها بیشتر بود. سطح خاک ورز با عرض تیغه 350 میلی متر و با نوک گوه ای ضمن دارا بودن مقاومت کششی کم، حداقل قطر متوسط وزنی کلوخه ای خاک و باقی گذاردن درصد زیادی از بقایا در سطح خاک می تواند به عنوان جایگزینی مناسب برای خاک ورز های قلمی در عملیات خاک ورزی حفاظتی باشد.

هدف اصلی از این تحقیق طراحی ساخت و ارزیابی دستگاه پلت ساز خوراک طیور میباشد. اهداف مورد نظر در هر یک از مراحل به صورت زیر است. الف-مطالعات فیزیکی و مکانیکی بر روی خوراک پودری به منظور بدست آوردن پارامترهای طراحی دستگاه مورد نظر، ب- محاسبات طراحی قطعات با توجه به پارامترهای بدست آمده و سپس ساخت قطعات و مونتاژ دستگاه در ابعاد آزمایشگاهی و ج-آزمایش دستگاه و تنظیم آن جهت ارزیابی عملکرد دستگاه ساخته شده. به منظور تحقیق این اهداف در فصل دوم با استفاده از منابع مختلف، تکنولوژی تولید خوراک طیور، مبانی و تئوری تراکم مواد کشاورزی و سپس اساس کار ماشینهای پلت ساز و عوامل موثر بر فرایند پلت سازی مورد بررسی قرار گرفته است.در فصل سوم برخی خواص فیزیکی و مکانیکی خوراک پودری مورد نظر که در طراحی دستگاه لازم بودند تعین شد. در فصل چهارم مراحل ساخت دستگاه ارائه گردید. در فصل پنجم دستگاه ساخته شده مورد ارزیابی قرار گرفت و تنظیمات مناسب واحد پلت ساز جهت کارایی بیشتر انجام شد. در نهایت در فصل ششم نتایج جمع بندی شده و پیشنهادها لازم ارائه گردید.

دانستن ویژگهای مکانیکی خاک در تعیین حدود تنش مجاز برای جلوگیری از تراکم خاک، حائز اهمیت میباشد. یکی از پارامترهای مهم، تنش پیش-تراکمی میباشد که اغلب به عنوان معیاری برای تعیین درجه تراکم پذیری خاک استفاده میشود. در این تحقیق تنش پیش-تراکمی خاک تعیین شده از نتایج آزمایشهای نشست صفحه ای و فشردگی محصور با یکدیگر مقایسه گردید و رابطه این مقادیر با مقاومت برشی متناظر با آنها که با آزمایش برش فشردگی محصور با یکدیگر مقایسه گردید و رابطه این مقادیر با مقاومت برشی متناظر با آنها که با آزمایش برش مستقیم تعیین شدند به دست آمد. همچنین یک دستگاه جعبه برشی پیچشی برای تعیین مقاومت برشی خاک سطحی در مزرعه طراحی شد. آزمایش های مقدماتی و اصلی روی نمونه هایی از یک خاک لوم-شنی انجام گرفت. در آزمایشهای اصلی اثر و سطح رطوبت و شش سطح تنش پیش بارگذاری بر تنش پیش -تراکمی و مفاومت برشی خاک با آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی و در سه تکرار بررسی شد. آزمایش های cct و pst و برش مستقیم نمونه های خاک با شرایط اولیه یکسان انجام گرفت. نتایج نشان داد، اگر چه رابطه خطی مثبت و معنی داری بین تنش پیش - تراکمی تعیین شده با دو روش آزمایش وجود داشت، ولی با استفاده از نتایج آزمایش pst مقاومت تراکمی خاک با دقت تعیین شد در صورتی که مقادیر تعیین شده از آزمایش 5/4 cct و 5/8 برابر مقادیر تنش پیش بارگذاری اعمال شده به خاک بودند. رابطه بین تنش پیش-تراکمی خاک و مقاومت برشی متناظر با آن خطی و در سطح احتمال 1 درصد معنی دار بود. این تحقیق نشان داد که تنش پیش - تراکمی بستگی به روش آزمایش فشاری دارد ولی مقاومت برشی متناظر با آن رابطه خطی و مثبت داشت. بنابراین برای تعیین مقاومت برشی خاک، آزمایش نیمه محصور نشست صفحه ای و برای تعیین مقاومت برشی متناظر با آن آزمایش برش مستقیم توصیه میگردد.

در روش خاک ورزی مرسوم عمق شخم در طول و عرض مزرعه یکسان بوده اما عمق لایه سخت و فشرده خاک از یک ناحیه به ناحیه در مزرعه معمولا تغییر میکند. در روش خاک ورزی دقیق عمق شخم در هر ناحیه از مزرعه بر اساس عمق سخت لایه خود شخم زده میشود که این امر موجب کاهش مصرف سوخت و توان مصرفی میگردد. در خاک ورزی دقیق، خاکورز عمق متغیر یا با استفاده از حسگرهای در حال حرکت عمق سخت لایه را بلادرنگ تشخیص میدهد یا از سیستم نقشه مبنا استفده میکند. در سیستم نقشه مبنا، اول با استفاده از فروسنج مخروطی نقشه مقاومت خاک زمین -مرجع تهیه و عمق کار خاک ورز بر اساس آن تغییر داده میشود. در این تحقیق یک دستگاه فروسنج مخروطی پشت تراکتوری مجهز به سیستم موقعیت یاب جهانی به منظور تهیه نقشه تغییرپذیری مکانی مقاومت خاک و یک دستگاه خاک ورز عمق متغیر مجهز به سیستم مکانیاب جهانی نیز ساخته و ارزیابی شد. در حین حرکت تراکتور، رایانه محل دستگاه را از gps دریافت کرده و از طریق نقشه مقاومت خاک موجود در رایانه عمق خاک ورز را از طریق سیستم کنترل آن به مقدار مورد نظر میرساند. واسنجی سیستم خاک ورز عمق متغیر به دو روش کارگاهی و مزرعه ای انجام شد. در واسنجی کارگاهی زمان پاسخ سیستم برای رسیدن به 95 درصد اعماق مورد نظر اندازه گرفته شد.

ذخیره و نگهداری ذرت علوفه ای در کیسه های پلاستیکی روشی جدید بوده که دارای مزیت هایی نسبت به روش سیلو کردن معمولی می باشد. از جمله مزیت های این روش می توان به ذخیره سازی و حمل و نقل آسان کیسه ها، مغذی تر بودن محتویات آنها و تلفات کم تر محصول اشاره کرد. سیلو کردن محصول در کیسه های پلاستیکی به صورت دستی کاری دشوار، وقت گیر و هزینه بر می باشد. لذا ساخت دستگاهی که بتواند این کار را به صورت خودکار انجام دهد، سودمند می باشد. برای طراحی چنین دستگاهی نیاز به دانستن برخی از خصوصیات محصول مانند ضرایب اصطکاک داخلی و خارجی، نیروی لازم جهت تراکم سازی، زاویه ی پایداری تخلیه شدگی می باشد. به این منظور ذرت علوفه ای تازه برداشت شده مورد آزمایش قرار گرفت. به منظور انجام آزمون فشرده سازی بر روی محصول، از دستگاه جامع کشش- فشار استفاده شد. مقدار جرم حجمی نهایی پس از فشرده سازی با توجه به نتایج بدست آمده از پژوهش های قبلی برای سیلوهای ذرت، بین 600 و 800 کیلوگرم بر متر مکعب در نظر گرفته شد. مدل های فابرود، سیتکی، موز و اُدگرتی بر مقادیر اندازه گیری شده فشار در مقابل تغییرات چگالی طی آزمون فشرده سازی برازش گردیدند و مدل فابرود به دلیل بالاتر بودن ضریب تبیین(r2) آن نسبت به سایر مدل ها و همچنین کمتر بودن مقدار خطا به عنوان مدل برتر انتخاب شد. طراحی دستگاه و قسمت های مختلف آن بر اساس نیازمندی های دستگاه و رعایت اصول مهندسی به منظور کارکرد مناسب آن انجام پذیرفت. در این تحقیق مهمترین معیارها در طراحی عبارت بودند از: 1- هزینه های طرح و اقتصادی بودن آن، 2- سادگی طرح و 3- امکان کارکرد آسان با آن توسط کاربر. طرح مذکور متشکل از چهار قسمت 1- مخزن، 2- مارپیچ جهت انتقال محصول به داخل کیسه، 3- محفظه کیسه با صفحه فشار دهنده و 4- ترمز تسمه ای بودند. ابعاد مخزن و دریچه ی خروجی آن بر اساس زاویه ی پایداری ذرت علوفه ای و اصطکاک داخلی و خارجی با استفاده از مدل جنیک (1974) طراحی گردید. مارپیچ دستگاه متناسب با ابعاد کیسه های مورد نظر انتخاب گردید. پس از ساخت، دستگاه ساخته شده مورد ارزیابی قرار گرفت. توان مصرفی نظری دستگاه که با استفاده از مدل رکوگلر و روابط فشرده سازی محصول محاسبه شده بود با توان مصرفی واقعی اندازه گیری شده، مقایسه گردید که توان واقعی حدود 25 درصد بیشتر از نظری بود. نتایج نشان داد که قسمت های مختلف دستگاه به درستی عمل نمود. جرم حجمی ذرت سیلوشده در کیسه ها حدود 700 کیلوگرم بر متر مکعب و عملکرد دستگاه 62/1 تن درساعت بدست آمد. مقدار کل هزینه به ازای هر کیلوگرم محصول سیلو شده برابر 394 ریال بدست آمد.

قطعه کاری چمن یکی از روش های مهم احداث و ترمیم چمن می باشد. در تحقیق حاضر یک دستگاه چمن بر که توسط تراکتور دو چرخ کشیده می شود، طراحی، ساخته و ارزیابی گردید. قسمت های مختلف دستگاه چمن بر شامل تیغه زیربر، تیغه های کناربر، ساقه ها، قاب و چرخ حامل می باشد. بعد از به دست آوردن نیروهای وارد بر تیغه، قاب دستگاه توسط نرم افزار cosmosworks تحلیل تنش شد. به منظور طراحی اجزاء مختلف دستگاه ، برخی خصوصیات فیزیکی و مکانیکی قطعه چمن اندازه گیری شدند. برای انتخاب نوع چرخ حامل ضریب اصطکاک خارجی با دو سطح لاستیکی و فلزی با آزمایش فاکتوریل تعیین شد. بار عمودی در چهار سطح(صفر، 8/9، 6/19 و 4/29 نیوتن) به نمونه اعمال شد. به منظور محاسبه مقدار انرژی لازم برای برش قطعات چمن و همچنین تعیین میزان رطوبت خاک برای به حداقل رساندن این انرژی، آزمایش ضربه با استفاده از آونگ بر روی قطعات چمن انجام گرفت. آزمایش های ضربه در سه سطح رطوبتی(33، 37 و 47 درصد برمبنای وزن تر خاک) انجام گردید. نمونه دستگاه ساخته شده مورد ارزیابی قرار گرفت و پس از رفع نواقص آن دستگاه ساخته و مونتاژ گردید. به منظور ارزیابی دستگاه، زاویه حمله تیغه در سه سطح (صفر، 6 و 13 درجه) و عمق برش در سه سطح(کم، متوسط و زیاد) انتخاب گردید و مقدار لغزش چرخ های تراکتور و مقاومت کششی دستگاه اندازه گیری شدند. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی انجام گرفت. نتایج نشان داد ضریب اصطکاک چمن روی سطح آهنی کمتر از سطح لاستیکی بود و متناسب با افزایش بار عمودی افزایش یافت. در نتیجه جنس چرخ دستگاه آهنی انتخاب شد. مقدار انرژی لازم برای برش در طول کل تیغه برابر 7/147 ژول به دست آمد. نتایج ارزیابی دستگاه نشان داد تأثیر زاویه حمله تیغه و عمق برش چمن بر مقدار لغزش چرخ های تراکتور و مقاومت کششی دستگاه در سطح 1 درصد معنی دار بود. با افزایش زاویه حمله و عمق برش مقدار لغزش چرخ ها افزایش یافت. متناسب با افزایش عمق برش چمن مقاومت کششی دستگاه افزایش یافت. مقاومت کششی در زاویه های حمله تیغه 6 و 13 درجه به ترتیب کمترین و بیشترین مقدار را داشت. بیشترین میزان لغزش چرخ و مقاومت کششی مربوط به زاویه حمله 13 درجه و عمق زیاد بود. بنابراین دستگاه چمن بر طراحی شده با زاویه حمله 6 درجه تیغه زیربر و عمق برش حدود 5/2 سانتی متر عملکرد قابل قبولی از نظر مقاومت کششی و سرعت انجام کار داشت.

در تسطیح زمین خاک از نقاط مرتفع تر زمین (کپه ها) برش داده شده و در نقاط پست تر (گودال ها) ریخته می شود. این جابجایی خاک باعث تغییر در خواص فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک سطحی مزرعه می شود. در تحقیق حاضر اثر تسطیح بر خواص فیزیکی و مکانیکی دو نوع خاک نسبتا سبک و نسبتا سنگین با استفاده از ماشین های تسطیح با سیستم کنترل لیزری مورد بررسی قرار گرفت. شاخصه های مقاومت به نفوذ در زمان های قبل، 3 ماه و 5 ماه بعد از تسطیح در لورک و در زمان های قبل، بلافاصله بعد و 1 ماه بعد از تسطیح در خزانه، چگالی ظاهری به صورت مشابه با زمان های مقاومت به نفوذ و توزیع اندازه ذرات خاک قبل و بعد از تسطیح اندازه گیری و مقایسه شد. در زمین مورد مطالعه یک قسمت 90*40 متر در ابعاد 10*10 متر شبکه بندی شد و در هر یک از 50 نقطه ریوس شبکه، نمونه گیری ها انجام گرفت. نتایج با روش های آماری و زمین آماری تحلیل و بررسی شد و نقشه تغییر پذیری مکانی متغیرهای اندازه گیری شده با میان یابی به روش کریجینگ با استفاده از نرم افزارgs+ ترسیم شد. همچنین برای بررسی زمان عملیات خاک ورزی، بعد از تسطیح در دو زمان 3 ماه بعد و 5 ماه بعد از تسطیح در محدوده بالاترین مقدار برش خاک، شخم انجام گرفت و شاخص متوسط قطر وزنی کلوخه ها پس از شخم برای تعیین کیفیت شخم تعیین شد. نتایج نشان داد که بر اثر تسطیح و گذشت زمان، مقاومت به نفوذ خاک در اکثر لایه ها روند افزایشی داشته است و این اختلاف از لحاظ آماری معنی-دار بود. چگالی ظاهری خاک بر اثر تسطیح و گذشت زمان این روند را نشان نداد و توزیع اندازه ذرات در اثر تسطیح از لحاظ آماری تفاوتی را نشان نداد. متوسط قطر وزنی کلوخه ها نیز از لحاظ آماری تفاوتی نداشت.

گوجه فرنگی از سبزیجات اصلی سبد غذایی مردم کشورمان در تمام فصول سال است. محصولی حساس به ضربه و فشار، که زمان و روش برداشت مناسب را طلب می کند تا با کیفیت بالایی به دست مصرف کننده برسد. از متداولترین روش های تولید خارج از فصل، تولید در گلخانه است. به علت تراکم زیاد بوته در واحد سطح، نیروی کارگر زیادی نیاز دارد. به طوری که 40% کل هزینه های تولیدی به نیروی کارگری اختصاص دارد. به دلیل غیر یکنواخت بودن توزیع این محصول روی هر بوته و بوته های متفاوت، داشتن سیستمی هوشمند و توانا، سرعت و کیفیت برداشت را تا حد زیادی افزایش می دهد. در تحقیق حاضر یک بازوی سه درجه آزادی، جهت هدایت گیرنده نهایی به سمت گوجه فرنگی، طراحی، ساخته و کنترل شد. همچنین خواص فیزیکی و مکانیکی گوجه فرنگی اندازه-گیری شد. آزمایش های تعیین مقاومت میوه به سوراخ شدگی و تعیین منحنی نیرو- تغییر شکل میوه تا حد پارگی به وسیله دستگاه جامع بارگذاری کشش و فشار انجام شد. به منظور طراحی و ساخت بازو، ابتدا طراحی مکانیزم و تحلیل سینماتیکی و دینامیکی انجام شد. بعد از انجام شبیه سازی و انتخاب موتورها، مدل مکانیکی بازو در نرم افزار مدلسازی شد. در نهایت ساخت و عیب یابی قسمت مکانیکی ربات انجام شد. در قسمت کنترل، شناسایی گوجه فرنگی با بهره گیری از یک سیستم پردازش تصویر انجام شد و یک سیستم کنترل بازو را برای رسیدن به نقطه هدف هدایت می کرد. در ارزیابی های انجام شده، دقت بازو در نقطه نهایی در راستای محورهای x، y و z به ترتیب 2/1،1/1 و 4/1 میلی متر اندازه گیری شد. دقت زاویه ای هر مفصل 1 درجه برآورد شد.

امروزه درجه بندی محصولات کشاورزی بر اساس شاخص های کیفی از اهمیت زیادی برخودار می باشد. از جمله محصولاتی که در ایران حائز اهمیت بوده و تولید نسبتاً خوبی را به خود اختصاص داده است، کیوی می باشد. یکی از مشکلات اصلی در صادرات این میوه عدم بسته بندی و توان درجه بندی کمی و کیفی آن می باشد. یکی از شاخص های مهم در درجه بندی محصولات کشاورزی، شاخص وزن آن می باشد. با تخمین سریع وزن یک محصول در خطوط درجه-بندی، علاوه بر کمک به بسته بندی محصول در بسته هایی با وزن مشخص می توان ارزیابی از اندازه و حجم و حتی میزان رسیدگی محصول داشت. در سال های اخیر نیز در کشورهای مختلف سعی بر آن شده که وزن محصولات خود را به صورت جداگانه و تا حد امکان در حین حرکت روی تسمه های نقاله در کسری از ثانیه اندازه گیری کنند. در این تحقیق به ارزیابی سامانه غیر مخرب نوارنقاله-بارسنج برای جمع آوری و تحلیل سیگنال ضربه در تعیین وزن میوه کیوی پرداخته شد. بازه مناسبی از نمونه ها در وزن های بین 40 تا 125 گرم به تعداد کافی (232 نمونه) انتخاب شد. سپس بعد از توزین توسط ترازویی با دقت یک هزارم گرم، بلا فاصله توسط سامانه مذکور مورد آزمایش قرار گرفتند. آزمایشات در سه سرعت (1، 5/1 و 2 متر بر ثانیه) انجام شدند. برای پردازش سیگنال بدست آمده و تحلیل داده ها از سه روش رگرسیون خطی چندگانه، حداقل مربعات جزیی و ترکیب روش تحلیل مولفه های اصلی- شبکه عصبی مصنوعی استفاده شد. از روش تحلیل رگرسیون خطی چندگانه برای تحلیل توانایی مولفه های استخراج شده از سیگنال ضریه در پیک اول و همچنین در 40 پیک اول سیگنال ضربه بررسی شد. مولفه های استخراج شده شامل بیشینه نیرو در پیک اول، مدت زمان پیک اول و سطح زیر نمودار ضربه (تکانه یا ایمپالس) بودند. در حالی که از روش حداقل مربعات جزیی برای تخمین وزن با استفاده از تمامی نقاط موجود در سیگنال ضربه و همچنین پیک اول ضربه استفاده شدند. از روش ترکیب تحلیل مولفه های اصلی- شبکه عصبی مصنوعی نیز برای تحلیل کل سیگنال ضربه برای تخمین وزن استفاده گردید. نتایج حاصل از تحلیل پیک اول حاکی از ضعف پیشگویی در تعیین وزن بود در حالی که در تحلیل 40 پیک از سیگنال نتایج قابل قبولی حاصل شد به نحوی که در بهترین نتایج مدلسازی بدست آمده از مقادیر تکانه در سرعت 2 متر بر ثانیه مقدار r2 برابر 860/0 و sdr 857/2 بدست آمد. نتایج بدست آمده از حداقل مربعات جزیی نشان داد که با استفاده از کل سیگنال ضربه نتایجی بهتر از پیک اول بدست می آید که در بهترین حالت در سرعت 5/1، مقدار r2 برابر 936/0 و sdr برابر 865/3 بدست آمد. همچنین در تحلیل داده های کل سیگنال ضربه با روش ترکیبی مولفه های اصلی و شبکه های عصبی مصنوعی نیز نتایج همتراز با روش حداقل مربعات جزیی در کل سیگنال بدست آمد به نحوی که در بهترین حالت (سرعت 1 متر بر ثانیه)، r2 برابر 915/0 و sdr برابر 451/3 بدست آمد. بطور کلی، مدل های حداقل مربعات جزیی کل سیگنال و ترکیبی مولفه های اصلی و شبکه های عصبی مصنوعی منجر به بهترین نتایج و به ترتیب مدل های رگرسیون چندمتغیره با مقادیر تکانه چهل پیک اول، حداقل مربعات جزیی پیک اول و رگروسیون چندمتغیره با مشخصه های پیک اول ضربه منجر به بهترین نتایج برای تخمین وزن شدند. واژگان کلیدی: حداقل مربعات جزیی، شبکه های عصبی مصنوعی، کیوی، ضربه، وزن

رایج ترین روش های اندازه گیری مستقیم و غیر مستقیمِ تراکم خاک، به ترتیب چگالی ظاهری خشک و مقاومت مکانیکی خاک هستند. به طور مرسوم از فروسنج عمودی برای تخمین مقاومت مکانیکی خاک ها استفاده می شود. اما استفاده از این وسیله وقت گیر بوده و داده ها را در نقاط مجزا تامین می کند و بنابراین برای مزارع بزرگ مناسب نمی باشد. برای تهیه نقشه تغییر پذیری مکانی تراکم خاک در حال حرکت، از حسگرهای چند نوکی جهت اندازه گیری پیوسته مقاومت مکانیکی افقی خاک استفاده می شود. هدف از این پژوهش ارتقاء حسگر مقاومت مکانیکی افقی خاک در حال حرکت، ساخته شده توسط رهنما (1390) بود که شامل سه منشوری که توسط میله های رابط با طول یکسان در سه عمق به سه بارسنج متصل شده بودند و همچنین نوک های واقع در دو عمق 10 و 30 سانتی متر مجهز به میکروفُن بودند که صدای تولید شده در حین حرکت حسگر در داخل خاک را ضبط می نمود. گزارش شده است که نوک منشوری در عمق 10 سانتی متر، در خاک بهم خورده ناحیه گسیختگی تردد ساق حسگر حرکت می کند و مقادیر اندازه گیری شده با این نوک رابطه معنی داری با مقاومت مکانیکی اندازه گیری با فروسنج عمودی در این لایه (10-0 سانتی متر) نداشت. بنابراین فرض شد با بلند گرفتن طول میله رابط در این عمق، این نوک در خاک بهم نخورده جلوتر از حوزه گسیختگی تردد ساق حرکت کند، می تواند مقاومت واقعی خاک در جلوی نوک حسگر را ثبت کند. بنابراین، اقدام به ساخت یک میله رابط بلندتر برای نوک منشوری عمق اول شد. همچنین به منظور بررسی اینکه آیا تغییر ویژگی های صدای ثبت شده فقط تابع نوع گسیختگی است که قبلا ادعا شده بود یا به نوع گسیختگی و عمق کار بستگی دارد، دو میکروفُن دیگر در دو عمق 6 و 20 سانتی متری قرار داده شد. به همین منظور حسگر مذکور یک بار در یک قطعه زمین در چهار سطح رطوبتی pl] 5/0، pl 7/0، pl 9/0 و pl 1/1 (pl: حد خمیری خاک)[ برای بررسی عملکرد حسگر با میله رابط بلند و کوتاه آزمایش شد و یکبار در یک زمین در چهار سطح رطوبتی مشابه قبل و سه درجه تراکم مصنوعا ایجاد شده با تردد تراکتور (بدون تردد، یکبار تردد و سه بار تردد) مورد آزمایش قرار گرفت. مقادیر شاخص مخروط برای مقایسه در طول عبور حسگر به فاصله طولی 5/1 متر برای آزمایش اول و با فاصله 20 سانتی متر در طول عبور حسگر برای آزمایش دوم اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که بین مقادیر شاخص مقاومت افقی خاک (hri) اندازه گیری شده در عمق 10 سانتی متر با نوک منشوری دارای میله رابط بلند و میله رابط کوتاه تفاوت معنی دار وجود دارد و فقط مقادیر hri حسگر با میله رابط بلند رابطه معنی داری با مقاومت مکانیکی عمودی اندازه گیری شده با فروسنج عمودی داشت. این همبستگی احتمالاً به دلیل حرکت نوک در جلوی ناحیه گسیختگی مربوط به ساق حسگر بود. مقادیر هر دو شاخص hri و شاخص مخروط (ci) با کاهش درصد رطوبت خاک به طور معنی داری افزایش یافتند. در ارزیابی عملکرد حسگر در شرایط رطوبتی و تراکمی متفاوت، با میله رابط بلند برای نوک منشوری در عمق اول و میله های کوتاه برای دو عمق دیگر روابط معنی دار بین hri و ci برای هر عمق بدست آمد. تحلیل سیگنال های حسگر صوتی ثبت شده در سه عمق 10، 20 و 30 سانتی متر نشان داد که صرف نظر از درصد رطوبت مزرعه، با افزایش عمق چگالی طیف توان افزایش یافت، که علی رغم نوع گسیختگی هر سه نوک منشوری که بصورت فشاری می-باشد می تواند به دلیل افزایش سربار خاک با افزایش عمق باشد. رابطه معنی داری (r2 = 0.74) بین چگالی طیف توان با شاخص مقاومت افقی خاک در سه عمق بدست آمد. در نتیجه، با این حسگر ارتقاء یافته می توان تغییرات پیوسته hri را در کل نیم رخ خاک که رابطه معنی داری نیز با ci دارد، ثبت نمود. در توابع انتقالی توسعه یافته برای برآورد ci خاک، می-توان تاثیر عمق اندازه گیری را نیز در نظر گرفت.

خیار از جمله پرمصرف ترین محصولات گلخانه ای به شمار می رود و سرانه مصرف آن در ایران به دلیل تازه خوری به عنوان یک میوه رومیزی چند برابر متوسط سرانه مصرف دنیاست. هم اکنون ایران با تولید سالانه بیش از 2 میلیون تن خیار پس از چین و ترکیه در رتبه سوم تولید این محصول در جهان قرار دارد. بنابراین لازم است با افزایش کمیت و کیفیت میوه خیار، جایگاه خود را بین کشورهای تولید کننده این محصول حفظ نموده و ارتقا دهد. بافت یک ویژگی مهم برای خیار است و معمولاٌ مصرف کننده ها یک خیار سفت، ترد و با صدا خرد شونده را ترجیح می دهند. از جمله مسائلی که باعث کاهش کیفیت و بازارپسندی خیار می شود و از لحاظ تجاری بسیار مهم است، پدیده خیار با وسط نرم مخصوصاٌ در میوه های با اندازه بزرگ می باشد. بنابراین بیان تغییرات بافت (texture) در بخش های مختلف میوه خیار و تلاش برای رفع این مشکل از اهمیت فراوان برخوردار است. هدف اصلی این پژوهش عبارت است از تعیین خواص مکانیکی خیار گلخانه ای، به ویژه سفتی میوه تحت تاثیر تیمارهای مختلف تغذیه ای و هم چنین دستیابی به روشی که بتوان با آزمایش میوه کامل، سفتی بخش های درونی میوه را ارزیابی کرد. در این پژوهش 4 تیمار تغذیه ای نیترات کلسیم، نیترات پتاسیم، آمینوکلات کلسیم و آمینوکلات پتاسیم به صورت محلول پاشی روی بوته ها اعمال شد و اثرات آن ها بر کیفیت میوه مورد بررسی قرارگرفت. به منظور بررسی اثر تیمارها بر ویژگی های مکانیکی میوه، آزمایشات پانچ در بخش های مختلف میوه )به عنوان استانداردی برای اعتبارسنجی سایر آزمایشات(، فشردگی شعاعی نمونه های بریده شده و نمونه های کامل و فشردگی محوری نمونه بریده شده انجام شد. در هر آزمایش، متغیرهای نمودار نیرو کرنش و یا نمودار تنش کرنش - - مانند نیروی شکست، کرنش متناظر با نیروی شکست، شیب نمودار در ناحیه الاستیک و مدول الاستیسیته تعیین شد، و برای هر 4 تیمار اعمال شده و تیمار شاهد مورد بررسی و مقایسه قرار گرفتند. علاوه برا ین، به منظور دست یابی به روشی که توانایی توصیف ویژگی بخش های درونی میوه از طریق آزمودن میوه کامل را داشته باشد، پارامترهای حاصل از آزمایشات مختلف انجام شده بر روی میوه کامل و نمونه های بریده شده با یکدیگر مورد مقایسه قرار گرفتند و ارتباط بین آن ها بررسی شد.کلیه تحلیل های آماری با استفاده از نرم افزار sas و برنامه mstatc انجام شد. نتایج آزمایشها نشان داد که هر 4 تیمار تغذیه ای اعمال شده سبب بهبود ویژگی های مکانیکی مرتبط با خواص مکانیکی میوه نسبت به تیمار شاهد شده اند. تیمار آمینوکلات کلسیم بیش ترین اثر و تیمار نیترات پتاسیم کم ترین اثر را در افزایش سفتی میوه داشتند. غالباٌ، بین ویژگیهای مکانیکی خیارهای تیمار شده با آمینوکلات کلسیم و آمینوکلات پتاسیم تفاوت معنی داری وجود نداشت، اما اثر آن ها از تیمارهای نیتراتی به طور معنی داری بیشتر بود.همچنین در این تحقیق، تغییرات ویژگی های مکانیکی بخش های 4/ مختلف طولی و عرضی میوه با استفاده از آزمون پانچ ورقه های خیار تعیین شد. نیروی بیشینه پانچ در بخش گوشت 6 برابر این نیرو برای بخش محفظه دانه بود. همچنین نیروی بیشینه پانچ در قسمت ساقه گاه به صورت معنی داری بیش تر از نیروی بیشینه قسمت میانی و گل گاه بود. نتایج مقایسات نشان دادند که هرچند مکانیسم های شکست در هر آزمایش متفاوت بود اما بین نتایج حاصل از آن ها ارتباط معنی دار وجود داشت. بین نیروی شکست آزمون فشردگی شعاعی در هر دو حالت نمونه بریده شده و کامل با نتایج آزمون پانچ همبستگی مثبت و معنی داری مشاهده شد که بیان گر قابلیت آزمون فشردگی شعاعی در پیش بینی ویژگی بخش های درونی میوه است. به منظور بررسی اثر بخش پوست بر ویژگیهای مکانیکی میوه، آزمایشات در دو حالت باپوست و بی پوست انجام شدند. نتایج آزمایشات نشان دادند که حذف بخش پوست سبب کاهش نیروی شکست، کرنش شکست، مدول الاستیسیته و شیب ناحیه الاستیک می گردد. هم چنین رفتار میوه در آزمایش فشردگی محوری نمونه استوانه ای در نرم افزار آباکوس شبیه سازی شد. نتایج شبیه سازی با نتایج تجربی مطابقت داشتند

یکی از دلایل عمده تغییر پذیری مکانی عملکرد محصول در نواحی مختلف یک مزرعه، تغییرات خواص فیزیکی و شیمیایی خال از ناحیه ای به ناحیه دیگر می باشد. تراکم یا مقاومت خاک عامل تاثیر گذار بر رشد گیاه و عملکرد محصولات کشاورزی شناخته شده است. در کشاورزی دقیق با اندازه گیری پیوسته تغییرات مکانی مقاومت خاک می توان نقشه تغییر پذیری مکانی تراکم یا مقاومت خاک در مزرعه را تهیه نمود. برای تعیین درجه تراکم خاک می توان مقاومت مکانیکی خاک را اندازه گیری نمود. یکی از روش های اندازه گیری مقاومت مکانیکی خاک، استفاده از فروسنج مخروطی، و تعیین شاخص با عنوان شاخص مخروطی می باشد. تهیه نقشه تغییر پذیری مقاومت خاک با استفاده از فروسنج مخروطی، یک روش ایستگاهی، ناپیوسته، زمان بر و کارگربر است. برای رفع این مشکل و به دست آوردن اطلاعات پیوسته از تغییر پذیری مقاومت مکانیکی خاک در مزرعه، در این تحقیق حسگری طراحی و ساخته شد که قادر به اندازه گیری مقاومت مکانیکی خاک به طور پیوسته در جهت افقی می باشد. با تعین رابطه ای بین مقاومت افقی و شاخص مخروطی خال، می توان مقاومت مکانیکی عمودی خاک را تخمین زد. حسگر، مجهز به منشوری با زاویه 30 درجه و سطح مقطع 324 میلی متر مربع است و می تواند به صورت افقی در خاک حرکت کند. نیروی وارد به نوک منشور توسط میله رابط به یک لودسل s- شکل که در پشت منشور و در داخل محفظه بسته ای قرار گرفته، منتقل مر شود. نرخ تغییرات نیروی وارد به لودسل با سرعت 10 نمونه بر ثانیه در یک ثبت کننده اطلاعات ثبت می شود. از طرف دیگر، مقاومت مکانیکی با محتوای رطوبتی خاک رابطه معکوس دارد. برای اندازه گیری محتوای رطوبتی خاک به طور هم زمان، یک حسگر رطوبت خازن مبناء طراحی و ساخته شد. با استفاده از این دو حسگر می توان نقشه تغییر پذیری مکان رطوبت و مقاومت مکانیکی خاک مزرعه را تهیه نمود. حسگرها در مزرعه ای با بافت لوم رسی سیلتی در سعه عمق 20، 25، 30 سانتی متر ارزیابی شدند. مقادیر شاخص مخروطی و محتوای رطوبتی خاک به روش وزنی از همان مزرعه، تعیین گردید. نتایج نشان داد که مقادیر مقاومت مکانیکی افقی خاک، اندازه گیری شده توسط حسگر علاوه بر درجه تراکم خاک به نوع گسیختگی که حسگر در خاک اعمال می کند بستگی دارد. میانگین مقاومت خاک در دو عمق 20 و 25 سانتی متری خاک به علت تشابه در نوع گسیختگی اعمال شده در خاک، مشابه بود. ولی در عمق 30 سانتی متری به علت تغییر نوع گسیختگی از ترد به فشاری، میانگین مقاومت افقی خاک نسبت به دو عمق دیگر 3 برابر بود همبستگی معنی داری (r2=0/75) بین مقادیر شاخص مقاومت افقی و شاخص مخروطی در عمق 30 سانتی متر وجود داشت، ولر رابطه معنی داری بین این مقادیر در عمق 20 سانتی متری مشاهده نشد. اگر چه بین مقادیر اندازه گیری شده توسط حسگر رطوبت و روش زنی به علت تاثیر درجه حرارت بر ظرفیت خازن‍ی خاک تفاوت وجود داشت، ولی همبستگی معنی داری (r2=0/70) بین مقادیر اندازه گیری شده با این دو روش مشاهده شد.

مدیریت خاص مکانی، یک فنآوری است که در آن نهاده های تولید از قبیل بذر، کود و علف کش با نیازهای ناحیه های مختلف در مزرعه باید سازگار باشد. یکی از راه های دستیابی به قابلیت نرخ متغیر در ماشین های کشاورزی، اضافه کردن کنترل کننده به دستگاه های کاشت مرسوم که نرخ یکنواخت را اعمال می کنند، می باشد. در فنآوری اعمال نهاده ها بصورت نرخ متغیر، نقشه نرخ بذرکاری در هر ناحیه از مزرعه در سامانه اطلاعات جغرافیایی(gis) تهیه می شود. قبل از ورود به مزرعه، نقشه در رایانه بارگذاری می شود. رایانه و کنترل کننده با استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی و اطلاعات موقعیت ناحیه ها که توسط سامانه موقعیت یاب جهانی تفاضلی (dgps) فراهم می شود، نرخ کاربرد متغیر نهاده را به صورت پیوسته کنترل می نماید. اهداف اصلی این تحقیق عبارت بودند از: 1)آزمون و ارزیابی یکنواختی بذرپاشی واحدهای یک خطی کار متداول (هاسیا مدلdu100)، 2) طراحی، ساخت و ارزیابی سامانه کنترل مناسب برای تغییر خطی کار از حالت نرخ یکنواخت به نرخ متغیر، 3) نوشتن نرم افزار مناسب جهت جمع آوری داده های مربوط به موقعیت، سرعت پیشروی و ارسال فرمان به سامانه کنترل جهت تغییر نرخ بذرکاری به صورت خودکار بر اساس نقشه تغییر نرخ بذرکاری مورد نظر و سرعت پیشروی و 4) ارزیابی خطی کار نرخ متغیر براساس استاندارد asabe آمریکا. خطی کار از حالت نرخ ثابت با استفاده از سامانه کنترل حلقه بسته بصورت خطی کار نرخ متغیر در آمد. این سامانه کنترل شامل :1) یک موتور 250 وات dc به همراه جعبه دنده با نسبت دنده ثابت، 2) دو انکدر ( یکی جهت حس کردن سرعت حرکت خطی کار و دیگری برای حس کردن سرعت دورانی موتور)، 3) گیرنده gps، 4) کنترل کننده موتور dc و 5) یک رایانه قابل حمل برای جمع آوری داده ها، می شود. نرخ بذرکاری بدست آمده از سامانه اطلاعات جغرافیایی با توجه به سرعت حرکت خطی کار قبل از تبدیل به سرعت دورانی موتور، تنظیم می شود. سپس کنترل کننده، سیگنال الکتریکی متناسب با سرعت مطلوب تولید می کند. برنامه ارتباط با کاربر تحت نرم افزار visual basic نوشته شد که می توانست دو انکدر و gps را بخواند. نتایج ارزیابی اولیه خطی کار نشان داد که خروجی های خطی کار از نظر تحویل حجم یکسانی بذر با هم تفاوت معنی داری داشتند. موقعیت خروجی ها از نظر شکستگی بذور با هم تفاوت معنی داری نداشتند. افزایش سرعت دورانی محور موزع از 16 به 23 دور در دقیقه منجر به افزایش معنی دار شکستگی بذورگندم شد. تحلیل خود همبستگی داده ها نشان داد که داده های همه خروجی ها دارای خود همبستگی بود و انتخاب 24 یا 12 داده تصادفی از 36 داده متوالی از هر خروجی، لزوما تصادفی نمی باشد. با افزایش سرعت دورانی محور موزع ضریب نایکنواختی همه خروجی ها به طور معنی داری کاهش یافت. کاهش سرعت پیشروی به طور معنی داری ضریب نایکنواختی را کاهش داد. ضریب نایکنواختی بذر شبدر به طور معنی داری کمتر از بذر گندم بود. روند تغییرات ضریب یکنواختی و ضریب تغییرات (cv) مشابه بود. جهت استفاده از ضریب تغییرات (cv) باید خودهمبستگی داده ها بررسی شود و در صورت وجود خودهمبستگی، انتخاب تصادفی داده ها ضروری می باشد. خطی کار با ضریب نایکنواختی کمتر از 12/0 جهت استفاده در بذرکاری دقیق توصیه می شود. الگوی توزیع بذر طولی و عرضی برای دو نرخ بذرکاری زیاد (5/262 کیلوگرم در هکتار) و کم (5/87 کیلوگرم در هکتار) یکنواخت نبود و ضریب تغییرات (cv) بذر خروجی از هر خروجی بیشتر از 40 درصد بود. گرفتگی بعضی لوله های سقوط و انحراف تراکتور از مسیر مستقیم در طول آزمایش ها از علل اصلی بالا بودن ضریب تغییرات (cv) بود. نمودار s شکل بر هر دو زمان پاسخ تغییر نرخ بذرکاری از زیاد به کم و از کم به زیاد برازش شد. زمان پاسخ انتقال نرخ بذرکاری از کم به زیاد 4/7 و از زیاد به کم 2/5 ثانیه تعیین شد. با توجه به زمان پاسخ ها در صورتی که سرعت حرکت تراکتور 2/7 کیلومتر در ساعت باشد، جهت انتقال نرخ بذرکاری از زیاد به کم در مزرعه بهتر است فرمان تغییر نرخ در فاصله 2/9 متر مانده به انتهای سلول قبلی ارسال شود.

گندم به منظور تغذیه ی انسان و دام از اهمیت خاصی برخوردار است. گندم به عنوان مهم ترین منبع تأمین کالری موردنیاز افراد، اصلی ترین منبع غذایی محسوب می گردد و دارای بیشترین سهم در اراضی زیر کشت در کشور می باشد. روش های مختلفی برای تهیه بستر زمین و کاشت در کشت گندم به کار می رود، به دلیل افزایش هزینه های سوخت های فسیلی، فرسایش خاک، بهره وری بیشتر از منابع آبی و دستیابی به محصول بیشتر نیاز به کارگیری فناوری های جدید کشاورزی احساس می شود. در سال های اخیر سیستم خاک ورزی حفاظتی که دامنه وسیعی از خاک ورزی های حداقل (سطحی تر و با دفعات کمتر) را شامل می شود، رواج بیشتری یافته است، این سیستم ها عموماً باعث ذخیره بیشتر رطوبت در خاک شده که مصرف آب را کاهش می دهند. در این تحقیق اثر روش های مختلف خاک ورزی و کاشت شامل کم خاک ورزی با ماشین خاک ورز مرکب (چیزل، دیسک و غلتک) در عمق 15 سانتی متری و کاشت با کمبینات، خاک ورزی با گاوآهن برگردان دار (به تنهایی) در عمق 25 سانتی متری و کاشت با کمبینات و کاشت به روش مستقیم با دستگاه کشت مستقیم در عمق 8 سانتی متری بر مصرف سوخت، کارآیی مصرف آب، ظرفیت مزرعه ای موثر، هزینه های عملیات خاک ورزی و کاشت، عملکرد و اجزای عملکرد گندم آبی در دو تناوب لوبیا - گندم و سیب زمینی – گندم در یکی از مزارع شهرستان اقلید فارس بررسی شد. آزمایش در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با 3 تیمار و 6 تکرار انجام گرفت. نتایج نشان داد که روش کشت مستقیم و روش کم خاک ورزی +کاشت با کمبینات نسبت به روش خاک ورزی مرسوم + کاشت با کمبینات باعث کاهش مصرف سوخت به ترتیب به میزان 69 و 23 درصد و افزایش ظرفیت موثر مزرعه ای ماشین به میزان 9/29 و 7/34 درصد شد. نتایج تجزیه واریانس مرکب نشان داد که روش های خاک ورزی +کاشت تأثیر معنی داری بر عملکرد محصول و اجزاء عملکرد به غیراز وزن هزار دانه داشت ولی تاثیر معنی داری بر کارآیی مصرف آب نداشت. اثر متقابل تناوب×خاک ورزی + کاشت تأثیر معنی داری بر کارآیی مصرف آب داشت. بیشترین کارآیی مصرف آب به میزان 59/1 کیلوگرم بر مترمکعب مربوط به روش کشت مستقیم در تناوب لوبیا-گندم و کمترین کارآیی مصرف آب به مقدار مقدار 33/1 کیلوگرم بر مترمکعب مربوط به روش کشت مستقیم در تناوب سیب زمینی-گندم. بیشترین عملکرد به مقدار 5305 کیلوگرم بر هکتار مربوط به روش کم خاک ورزی + کاشت با کمبینات و کمترین عملکرد به مقدار 5202 کیلوگرم بر هکتار مربوط به روش خاک ورزی مرسوم + کاشت با کمبینات بود. استفاده از روش کشت مستقیم سبب افزایش عملکرد نسبت به روش خاک ورزی مرسوم +کاشت با کمبینات شد و تفاوت معنی داری با روش کم خاک ورزی + کاشت با کمبینات نداشت.

دانستن ویژگی های مکانیکی خاک در تعیین حدود تنش مجاز برای جلوگیری از تراکم، حائز اهمیت می باشد. یکی از مهمترین پارامترها، تنش پیشتراکمی (pc?) می باشد که اغلب به عنوان معیاری برای تعیین درجه تراکم پذیری خاک استفاده میشود. تنش پیشتراکمی به تنشی گفته میشود که در مقادیر تنشهای کاربردی کمتر از آن تغییرشکل خاک کوچک، کشسان و برگشت پذیر و در مقادیر بزرگ تر از آن تغییرشکل خاک خمیری و ماندگار میباشد. هدف اصلی از ارزیابی pc? یک خاک، تعیین ظرفیت باربری خاک در برابر تنش های وارد بر آن بدون آنکه تغییرشکل قابل ملاحظه ای در آن رخ دهد، می باشد. هنگامی که تنش وارد شده به خاک بیشتر از تنش پیش تراکمی شود، حساسیت خاک به تراکم را با شاخص فشردگی (cc) بیان می کنند. تخمین تنش پیش تراکمی و شاخص فشردگی خاک می تواند در جلوگیری از تراکم خاک مفید باشد. عوامل متعددی از جمله شوری می تواند بر تراکم خاک تأثیر بگذارد. یکی از مهمترین مشکلات کشاورزی در ایران، شوری اراضی است. با وجود سطح وسیع خاک های شور در ایران اطلاع در خصوص حساسیت به تراکم در درجات شوری متفاوت و رطوبت های مختلف بسیار کم است. بنابراین هدف از این پژوهش، بررسی اثر شوری و ریزساختار خاک بر فشردگی پذیری و مقاومت برشی خاک تحت شرایط مختلف رطوبت خاک و یافتن ارتباط بین این دو مقدار می باشد. در این پژوهش، از خاک هایی با شوری 4، 9 و ds/m 13 با بافت رسی سیلتی از منطقه رودشت اصفهان استفاده شد. برای استخراج ویژگی های فشردگی خاک از منحنی های لگاریتم تنش- نشست در آزمایش pst و لگاریتم تنش- کرنش در آزمایش cct و از روش های کاساگراند، بیشینه انحنا و تقاطع خط فشردگی بکر با محور x استفاده شد. پارامترهای مقاومت برشی خاک (چسبندگی و زاویه اصطکاک داخلی) توسط آزمایش برش مستقیم تعیین شدند. اثر سه سطح رطوبتی (pl7/0، pl9/0 و pl1/1)، سه سطح شوری و دو ریز ساختار (بازسازی شده و دست نخورده) در سه تکرار بر مقاومت تراکمی و مقاومت برشی خاک با آزمایش فاکتوریل و در قالب طرح کاملاً تصادفی بررسی گردید. نتایج نشان داد در تمام آزمایش های نشست صفحه ای، تنش پیش تراکمی حاصل از روش های کاساگراند و انحنای بیشینه به ترتیب بیشترین و کم ترین مقدار را داشت. در آزمایش های فشردگی محصور، تنش پیش تراکمی به روش کاساگراند دارای بیشترین مقدار و روش تقاطع خط فشردگی بکر با محور x دارای کم ترین مقدار بود. افزایش شوری، کاهش رطوبت و تغییر ساختار خاک از بازسازی شده به دست نخورده موجب افزایش pc? در هر دو آزمایش pst و cct شد. افزایش شوری و تغییر ساختار خاک از بازسازی شده به دست نخورده حساسیت به تراکم را کاهش داد. افزایش شوری در خاک موجب کاهش چسبندگی و کاهش اصطکاک داخلی گردید ولی تغییر ساختار خاک از بازسازی شده به دست نخورده موجب افزایش این دو پارامتر گردید. زاویه اصطکاک داخلی با افزایش رطوبت افزایش یافت. مقاومت برشی خاک برآورد شده در نقطه تنش پیش تراکمی آن، با افزایش شوری خاک کاهش یافت.

از عوامل تأثیر گذار بر تراکم¬پذیری خاک¬ها رطوبت و مقدار موادآلی می¬باشند. رطوبت به عنوان یکی از فاکتورهای مهم در تراکم شناخته شده است. این در حالی است که کنترل این عامل توسط کشاورزان به¬راحتی امکان پذیر نمی¬باشد. بنابراین تأثیر موادآلی و نتایج حاصل از آن بر تراکم پذیری قابل توجه است. خصوصیات مکانیکی خاک در تعیین حدود تنش مجاز برای جلوگیری از تراکم خاک مهم می¬باشند. این پارامترهای مهم، تنش پیش¬تراکمی و شاخص تراکم هستند که اغلب به عنوان معیارهای تراکم¬پذیری خاک در نظر گرفته می¬شوند. در این پژوهش، نمونه¬های خاک از لایه سطحی یک طرح کودی دراز- مدت با یک تناوب زراعی گندم- ذرت تهیه گردیدند. اثر سه نوع ماده-آلی (کود دامی، کمپوست و لجن فاضلاب) با سه مقدار (25، 50 و 100 تن در هکتار)، یک ترکیب کودشیمیایی (250 کیلوگرم بر هکتار اوره و 250 کیلوگرم بر هکتار فسفات آمونیوم) و تیمار شاهد (بدون هر گونه کود) در دو سطح رطوبت (pl9/0 (1/17 و (pl 1/1( 9/20 درصد بر تنش پیش¬تراکمی، شاخص تراکم و مقاومت برشی خاک با ترکیب دو طرح فاکتوریل و مقایسه اورتو¬گونال در قالب طرح بلوک¬های کامل تصادفی در سه تکرار بررسی گردید. در این تحقیق تنش پیش¬تراکمی و شاخص تراکم با کمک سه مدل برازش شده بر داده¬های لگاریتم تنش – نشست خاک، حاصل ازآزمایش نشست صفحه ای (pst) و سه مدل برازش شده بر داده¬های لگاریتم تنش – کرنش حاصل از آزمایش فشردگی محصور (cct) و با کمک برنامه نویسی در نرم¬افزار matlab با سه روش کاساگراند، انحناء بیشینه و تقاطع خط فشردگی بکر با محور x تعیین گردیدند. جهت تعیین پارامترهای مقاومت برشی از آزمایش برش مستقیم استفاده گردید. قبل از انجام آزمایش¬ها، هر نمونه خاک تحت یک تنش پیش باری به مقدار 100 کیلو پاسکال به مدت 30 دقیقه قرار گرفت. روش کاساگراند بیشترین مقادیر رابرای برای تنش پیش تراکمی در هر دو آزمایشpst و cct در هر دو سطح رطوبتی تخمین زد و روش بیشینه انحناء و تقاطع خط فشردگی بکر با محور x به ترتیب در آزمایش¬های pst و cct کمترین مقادیر را برای تنش پیش تراکمی در هر دو سطح رطوبتی تخمین زدند. نتایج، افزایش 1تا 3 و 1 تا 5/3 برابری تنش پیش تراکمی را نسبت به تیمار شاهد به ترتیب در آزمایش¬هایpst و cct نشان دادند. شاخص تراکم در رطوبت 9/20 درصد در هر دو آزمایشpst و cct با افزایش کربن آلی کاهش یافت، در حالی که در رطوبت 1/17 درصد کربن¬آلی اثری بر شاخص تراکم نداشت. با افزایش مقدار کربن¬آلی چسبندگی در رطوبت 1/17 درصد کاهش و در رطوبت 9/20 درصد افزایش یافت. در هر دو سطح رطوبتی رابطه¬ای بین کربن¬آلی و زاویه اصطکاک داخلی مشاهده نگردید. کاهش شاخص تراکم، تنش پیش¬تراکمی، چسبندگی و زاویه اصطکاک داخلی خاک تیمار شده با کودشیمیایی نسبت به تیمار شاهد معنی¬دار نبود. بطور کلی با توجه به افزایش ظرفیت باربری وکاهش حساسیت به تراکم خاک توسط موادآلی، صرفنظر از نوع آن¬ها می¬توان گفت افزودن موادآلی به خاک به عنوان یک وسیله کاهش دهنده تراکم، تحت عنوان پتانسیل مدیریتی خاک مطرح می¬باشد.

یکی از مشکلات عمده در کاشت قلمه های نیشکر با ماشین، ریزش نامناسب قلمه در قلمه کارهای موجود در کشور است و رفع این مشکل از اهمیت بسیار زیادی برخوردار می باشد. ریزش بیش از حد قلمه از لحاظ اقتصادی و زراعی مقرون به صرفه نیست؛ زیرا علاوه بر اینکه مقداری قند به وسیله قلمه ها از بین می رود، فواصل کشت کم شده و جوانه ها به خوبی رشد نمی کنند و هزینه اضافی جهت تنک کردن بوجود خواهد آمد. از طرفی ریزش کم قلمه، عملکرد در واحد سطح زمین زراعی را کاهش می دهد. نامجو (1387) با هدف مرتفع کردن این مشکلات اقدام به ساخت یک ماشین قلمه کار نیشکر کرد. بر اساس نتایج ارزیابی اولیه مزرعه ای دستگاه مشاهده گردید که تغذیه قلمه از واحد مرتب ساز به موزع ها با مشکل مواجه می باشد و ضرورت داشت که جهت تحویل قلمه به پیاله های نوار نقاله موزع، مکانیزمی به صورت فعال طراحی، ساخته و مورد ارزیابی قرار گیرد. بعد از بررسی های انجام شده، بهترین طرح به منظور تغذیه قلمه به موزع ماشین قلمه کار، نوارنقاله غلتکی در نظر گرفته شد. عملکرد این نوار نقاله به این شکل می باشد که قلمه ها بعد از قرار گرفتن در مخزن ثانویه، با حرکت سامانه تغذیه، بعد از عبور از پرده مرتب ساز، به صورت مرتب شده در فاصله بین غلتک ها قرار می گیرند و با حرکت رو به جلوی غلتک ها، قلمه ها به موزع تغذیه می شوند. استفاده از سیستم انتقال توان زنجیری بین موزع و سامانه تغذیه، امکان ایجاد زمان بندی دقیق بین آنها را فراهم می کرد. پس از اتمام مراحل طراحی، تمامی قسمت های سامانه تغذیه در نرم افزار catia مدلسازی و سپس نقشه های ساخت استخراج گردید. با توجه به اینکه ارزیابی سامانه تغذیه، صرفاً در محیط آزمایشگاه و به کمک تست ریگ انجام شد، لذا برای به حرکت درآوردن موزع و سامانه تغذیه از یک الکتروموتور استفاده شد. سرعت دورانی الکتروموتورهای تست ریگ و موزع توسط اینورتور تنظیم شد. ارزیابی سامانه تغذیه، از نظر درصد پرشدگی پیاله های موزع، بیش هم پوشانی و کم هم پوشانی قلمه ها بعد از کشت، تحت تأثیر عوامل سرعت کاشت (2/6، 3/0، 3/5 و 4/0 کیلومتر بر ساعت) و نوع قلمه ( با و بدون پوشال) در چهار تکرار انجام شد. به منظور بررسی اثر پارامترهای موثر بر شاخص های ضریب پرشدگی، بیش هم پوشانی و کم هم پوشانی، آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در چهار تکرار مورد استفاده قرار گرفت. تجزیه و تحلیل داده ها به وسیله نرم افزارهای sas و mstat-c انجام شد. بر اساس نتایج بدست آمده از تحلیل آماری داده ها، تنها تأثیر سرعت کاشت بر ضریب پرشدگی معنی دار شد، به گونه ای که با افزایش سرعت از 2/6 به 3/0 و از3/0 به 3/5 کیلومتر بر ساعت تغییری در میانگین ضریب پرشدگی پیاله های موزع بوجود نیامد که این امر به علت تغذیه مثبت قلمه، از سامانه تغذیه به موزع اتفاق افتاد؛ ولی افزایش سرعت کاشت از 3/5 به 4/0 کیلومتر بر ساعت منجربه کاهش 5 درصدی در ضریب پرشدگی پیاله های موزع شد، که این امر به علت کم بودن زمان لازم برای قرارگیری قلمه ها درون پیاله های موزع اتفاق افتاد. اثر نوع قلمه بر هیچ یک از فاکتورهای ضریب پرشدگی، بیش هم پوشانی و کم هم پوشانی معنی دار نشدکه این امر به علت طراحی درست، متناسب با قلمه های با واریته های مختلف بود. همچنین اثر هیچ یک از فاکتورهای مورد بررسی بر شاخص های بیش هم پوشانی و کم هم پوشانی معنی دار نشدند که از علل آن می توان به وجود نسبت مناسب بین سرعت حرکت تست ریگ و سامانه کاشت اشاره کرد. در بهترین حالت و با در نظر گرفتن استهلاک بین قسمت های مختلف ماشین، استفاده از این ماشین قلمه کار، در سرعت های 3/0 تا 3/5 کیلومتر بر ساعت پیشنهاد می شود.

ایجاد می کند. با توجه به حجم انبوه و خواص فیزیکی این بقایا ماشین های به کار رفته در برداشت این بقایا کارایی مناسبی از خود نشان نداده اند. به همین منظور دستگاه جدیدی برای جمع آوری و بسته بندی بقایای نیشکر طراحی و ساخته شد که از بردارنده غلتکی و بسته بند استوانه ای تشکیل شده است. دستگاه روی شاسی سوار و به صورت کششی به تراکتور متصل شده و بقایای داخل جوی را جمع آوری می کند. دستگاه یک ردیفه بوده و توان مورد نیاز خود را از محور تواندهی تراکتور و با استفاده از اتصال چهار شاخ و گاردان دریافت می کند. پس از طراحی اجزاء مختلف بر پایه اصول طراحی اجزاء ماشین با در نظر گرفتن مواردی چون ضریب اطمینان مناسب و با توجه به قطعات استاندارد موجود در بازار، ساخت دستگاه آغاز گردید. پس از اتمام فرایند ساخت، دستگاه به منظور ارزیابی مشاهده ای به مزرعه محوطه دانشگاه صنعتی اصفهان منتقل شد. برای ایجاد شرایط مزرعه ای، جوی و پشته ای با مشخصات ابعادی مزارع نیشکر خوزستان به صورت فاصله مرکز تا مرکز پشته ها به عرض 180 سانتی متر ساخته شد و برگ و سرشاخه های نیشکر داخل جوی ریخته شد. برای تست دستگاه از تراکتور مسی فرگوسن مدل 285 استفاده شد. حرکت دستگاه با دور موتور (rpm) 1800 و (rpm)540 محور تواندهی تراکتور و با سرعت پیشروی 5/3 کیلومتر بر ساعت انجام شد. حدود 80 درصد بقایا توسط غلتک های بردارنده جمع آوری شد اما به علت برگشت بقایا به پشت آن ها و ریختن بر روی زمین، هد غلتکی عملکرد مطلوبی را در سطح مزرعه ای از خود نشان نداد. مکانیزم های استفاده شده برای بهینه سازی هد نیز کارایی مطلوبی نداشتند. به دنبال رفع مشکل بلند کردن بقایا از هد انگشتی دار استفاده شد که شامل انگشتی های فنری و تسمه های جداکن بود. انگشتی ها بر روی غلتک پایینی هد نصب شد. پس از ساخت هد جدید، دستگاه مجدداً به مزرعه منتقل و به صورت مشاهده ای مورد ارزیابی قرار گرفت. مشاهدات عینی از عملکرد مزرعه ای دستگاه نشان داد که پس از انجام پاره ای اصلاحات از جمله نصب 2 عدد صفحه هادی در طرفین هد بردارنده برای هدایت مواد به سمت انگشتی ها، کاهش سرعت دورانی انگشتی های بردارنده و بهبود عملکرد غلتک تغذیه مواد به داخل بسته بند، می توان از دستگاه موجود برای جمع آوری و بسته بندی بقایای نیشکر و احتمالاً دیگر بقایا محصولات کشاورزی استفاده کرد.

بیماری های گیاهی در کاهش کمی و کیفی محصولات کشاورزی تاثیر قابل توجهی دارند. ویروس ها به عنوان یکی از مهمترین عوامل بیماری زای گیاهی، باعث خسارت قابل توجهی به محصولات زراعی می شوند. در کدوئیان از جمله خیار، ویروس های متعددی باعث ایجاد بیماری می شوند که اغلب تولید علائم موزاییکی روی برگ و میوه می کنند.یکی از مهمترین ویروس های آلوده کننده کدوئیان،ویروس آبله ای شدن برگ یا به عبارتی بیماری موزاییک خیار با نام علمی cucumber mosaiv virus است که گسترش جهانی و دامنه میزبانی وسیعی دارد. خسارت این بیماری در ایران زیاد است و در مزارع خیار میزان کاهش محصول ناشی از این بیماری را تا یک سوم برآورد نموده اند. استفاده از حشره کش برای محافظت از محصول در مقابل بیماری و آفت نه تنها هزینه تولید محصول را بالا می برد، بلکه خطر باقیماندن سموم در محصولات کشاورزی را افزایش می دهد. تشخیص زود هنگام علائم بیماری یا حضور اولیه ی آفت (شته) یک نقطه کلیدی در زمینه ی مدیریت آفات و کنترل بیماری است. علائم این بیماری، در مراحل اولیه، ظهور لکه های رنگ پریده (لکه های سبز روشن در زمینه سبز تیره یا بلعکس) در سطح برگ می باشد. به علت شرایط دمایی و رطوبتی در گلخانه، تصمیم سریع برای کنترل بیماری و آفات به منظور جلوگیری از انتشار و آلودگی دائمی گلخانه ضروری است. از این رو در پروژه حاضر، اقدام به طراحی، ساخت و ارزیابی یک سیستم متحرک در گلخانه جهت تشخیص علائم موزاییک در خیار و کدو، به کمک عکسبرداری و پردازش تصویر در طیف مرئی شد. برای رسیدن به هدف ابتدا در شرایط کنترل شده گلخانه، گیاهان خیار و کدو کاشته شدند؛ سپس به منظور تولید علائم موزاییکی، از ویروس موزاییک خیار جهت تلقیح گیاهان استفاده شد. بعد از بروز علائم ظاهری، از آن ها به کمک سامانه متحرک در گلخانه، در شرایط نور طبیعی و با دوربین canon s110، عکسبرداری شد. این تصاویر در نرم افزار متلب و به کمک الگوریتم gmr، جهت جداسازی سایه انداز گیاه از پس زمینه (خاک و بقیه اجزای گلخانه)، پردازش شدند و 31 ویژگی رنگی از کلیه تصاویر استخراج شد. به منظور دسته بندی گیاهان سالم از گیاهان دارای علائم موزاییکی، از شبکه عصبی مصنوعی استفاده شد که ورودی آن، ویژگی های استخراج شده از مرحله قبل بود. شبکه بهینه ای که برای دسته بندی گیاهان دارای علائم موزاییکی از گیاهان سالم، انتخاب شد؛ یک شبکه عصبی مصنوعی با اختصاص 70% داده ها به داده های آموزش، 15% به داده های اعتبار سنجی و 15% به داده های تست بود. جهت آموزش شبکه از تابع آموزش trainscg و از تابع آستانه گذاری sigmoid برای لایه میانی و لایه خروجی استفاده شد. شبکه مورد نظر، سه لایه (ورودی، پنهان و خروجی)، با 31 ورودی، 27 نرون در لایه پنهان، یک نرون در لایه خروجی و با توپولوژی 2-27-31 بود. دقت دسته بندی تصاویر گیاهان سالم از گیاهان دارای علائم موزاییک، که توسط سامانه متحرک در گلخانه، تهیه شده بوند با استفاده از شبکه عصبی مورد نظر 100% بود، یعنی هیچ گیاه سالمی به اشتباه بیمار و هیچ گیاه بیماری به اشتباه سالم ارزیابی نشدند.

امروزه روش های جدید و متفاوتی برای ارزیابی غیرمخرب بافت محصولات کشاورزی وجود دارند که در این میان روش های مکانیکی منجر به نتایج خوب و قابل قبولی شده اند، به نحوی که در بسیاری از موارد به حد کاربرد عملی نیز رسیده اند. در این تحقیق از سه روش مختلف مکانیکی شامل ضربه اجباری، سقوط آزاد و صوت استفاده شد و توانایی هرکدام در تخمین شاخص های بافت و همچنین مقدار مواد جامد محلول (ssc) کیوی مورد ارزیابی قرار گرفت. در روش ضربه اجباری میوه بر روی بارسنج ثابت بوده و در اثر برخورد یک ضربه زن سلونوئیدی به یک طرف آن تحریک می شد.ضربه منتقل شده به میوه سپس توسط لودسل مجهز به سامانه ثبت سیگنال لودسل دریافت و بر روی رایانه نمایش داده می شد. در روش سقوط آزاد میوه توسط یک ونتوری متصل به پمپ باد در یک ارتفاع ثابت از صفحه آلومینیومی لودسل نگهداری و سپس بر روی آن رها و سیگنال به دست آمده ذخیره می شد. در روش صوت نیز از یک میکروفون حساس که درست در زیر نمونه و در درون صفحه آلومینیومی لودسل تعبیه شده بود برای ثبت صدای ساطع شده در نمونه در اثر برخورد ضربه زن استفاده می شد. بلافاصله پس از جمع آوری سیگنال های مکانیکی، شاخص های ارزیابی بافت محصول شامل مقادیر مدول الاستیسیته (e) و سفتی (f) و همچنین یک مولفه شیمیایی کیفیت شامل مواد جامد محلول (ssc) با استفاده از روش های مرجع اندازه گیری شدند. برای اندازه گیری e و f به ترتیب از آزمون های فشار صفحات موازی و نفوذ مگنس- تیلور استفاده شد. در نهایت اندازه گیری ssc با عصاره گیری از نمونه و استفاده از یک رفرکتومتر دیجیتال انجام شد. برای تحلیل سیگنال های به دست آمده از سه روش ضربه اجباری، سقوط آزاد و صوت و به منظور ارائه مدل های پیشگو برای پارامترهای اندازه گیری شده کیفیت از سه روش مختلف تحلیل رگرسیونی شامل روش های حداقل مربعات نسبی (pls)، ترکیب تحلیل مولفه های اصلی و شبکه های عصبی مصنوعی (pca-ann) و رگرسیون بردار پشتیبان (svr) استفاده و نتایج آن ها با هم مقایسه گردید. نتایج نشان داد که در بین پارامترهای مختلف کیفیت، مدل های مبتنی بر تخمین e منجر به بهترین نتایج در هر سه روش مختلف جمع آوری سیگنال و مدل سازی شدند. پس از e نتایج مدل های تخمین f نتایج خوب و نزدیکی به e در هر سه روش مختلف جمع آوری سیگنال و مدل سازی به همراه داشت، اما مدل های تخمین ssc منجر به نتایج قابل قبولی در هیچ یک از مدل های ارائه شده نشدند. در بین روش های مختلف جمع آوری سیگنال نیز روش ضربه اجباری منجر به بهترین نتایج در پیش بینی مولفه های کیفیت شد به نحوی که این روش توانست مقادیر e و f را به ترتیب با یک r2p برابر با 0/87، rmsep برابر با 0/072مگاپاسکال و sdr برابر با 2/67 و r2p برابر با 0/81 ، rmsep برابر با 4/60 نیوتن و sdr برابر با 2/37 با استفاده از الگوریتم pca-ann تخمین بزند.. پس از روش ضربه اجباری، روش سقوط آزاد منجر به نتایج خوب در تخمین e و f شد به نحوی که این مقادیر به ترتیب با یک r2p برابر با 0/84، rmsep برابر با 0/98 مگاپاسکال و sdr برابر با 2/43 و r2p برابر با 75/0، rmsep برابر با 52/5 نیوتن و sdr برابر با 1/82با استفاده از الگوریتم pca-ann قابل پیش بینی بودند. در نهایت روش صوت نیز توانست مقادیر e و f را با نتایج قابل قبول r2p برابر با 0/80، rmsep برابر با 0/099 مگاپاسکال و sdr برابر با 2/51 و r2pبرابر 0/74 ، rmsep برابر با 9 نیوتن و sdr برابر با 2/39 پیش بینی کند. در بین روش های مختلف مدل سازی نیز روش های به ترتیب روش های pca-ann، pls و svr منجر به بهترین نتایج شدند.

در طبیعت خاک ها در اثر وزن خود، بار های خارجی و نیرو های درونی ناشی از فرآیند های تر و خشک شدن دچار کاهش حجم و تراکم می شوند. ویژگی های ذاتی خاک همچون بافت و ویژگی های گذرا مانند رطوبت، و بار های خارجی به عنوان عوامل موثر در ایجاد تراکم خاک می باشند. تراکم خاک در مزارع نیشکر معمولاً به علت عملیات برداشت مکانیزه با ماشین های سنگین و به ویژه در خاک تر آشکار است. افزودن بقایای گیاهی به خاک می تواند سبب بهبود ساختمان خاک شود. تخمین تنش در آستانه تراکم (تنش پیش?تراکمی، ?pc) و حساسیت خاک به تراکم (ضریب تغییر شکل پذیری، cd، و شاخص فشردگی، cc) هنگامی که تنش وارد به خاک بیشتر از تنش ?pc باشد، می تواند در جلوگیری از تراکم مفید باشد. بنابراین، هدف این پژوهش عبارت بودند از: بررسی تأثیر افزودن بقایای نیشکر (باگاس و فیلترکیک) با مقادیر مختلف درصد وزنی (0، 1 و 2 درصد) به خاک با بافت لوم رسی سیلتی بر ?pc و مقاومت برشی خاک و یافتن ارتباط بین این دو مقاومت. باگاس و فیلتر کیک تهیه شده از مزارع طرح توسعه نیشکر و صنایع جانبی اهواز به خاک از لایه رویین (0-20 سانتی متر) اضافه شد. پارامتر های مکانیکی خاک (?pc، cd، cc) در دو حالت با و بدون تر و خشک شدن و در دو مقدار رطوبت pl9/0 و pl1/1 (pl=حد خمیری) با آزمایش های نشست صفحه ای (pst) و فشردگی محصور (cct) تعیین گردید. پارامتر های مقاومت برشی خاک (چسبندگی، c و زاویه اصطکاک داخلی، ?) توسط آزمایش برش مستقیم تعیین شدند. برای استخراج ویژگی های فشردگی خاک از منحنی های تنش? نشست در آزمایش pst و تنش? کرنش در آزمایش cct، از روش های کاساگراند، بیشینه انحنا و تقاطع خط فشردگی بکر با محور x استفاده شد. اثر تر و خشک شدن، رطوبت، نوع و درصد بقایا بر ویژگی های فشردگی و مقاومت برشی خاک با آزمایش فاکتوریل و در قالب طرح کامل تصادفی و با سه تکرار بررسی شد.

در این تحقیق اثر دوره ی رسیدگی میوه آلوی خوانسار بر تغییر سفتی به عنوان یک خاصیت مکانیکی و مواد جامد محلول بعنوان یک ویژگی شیمیایی به وسیله یک سامانه بر خط اندازه گیری سیگنال ضربه آزاد مطالعه شد. آزمایش های ضربه برای 648 نمونه در سه سرعت 1، 1/5 و 2 متر بر ثانیه انجام شد.از روش مرجع آزمون غیر مخرب نفوذ توسط پروب با قطر سطح تماس 4 میلیمتر بوسیله دستگاه جامع آزمون کشش -فشار برای اندازه گیری سفتی نمونه ها استفاده شد.مقادیر ssc توسط رفرکتومتر اندازه گیری شد. از سه روش تحلیل رگرسیونی شامل حداقل مربعات جزیی، ترکیب تحلیل مولفه های اصلی و شبکه عصبی و سیستم عصبی-فازی استفاده شد و مقایسه شدند.

اندازه گیری وضعیت آبی گیاه به منظور کنترل دقیق سطوح تنش آبی و جلوگیری از افت شدید محصول ضروری می باشد. روش های گیاه مبنا در اندازه گیری تنش مانند اندازه گیری هدایت روزنه ای حساسیت بالایی دارند، ولی اشکال این روش ها در وقت گیر بودن و نیاز به نیروی متخصص برای اندازه گیری و تکرار زیاد است. دمای سطح برگ یا کانوپی می تواند شاخصی از هدایت روزنه ای یا سطح تنش آبی باشد. تصویر برداری ترموگرافی روشی نوین در اندازه گیری دما بصورت غیر تماسی یا سنجش از دور است. هدف از انجام این پایان نامه استخراج دمای کانوپی از تصاویر ترموگرافی بمنظور تخمین هدایت روزنه ای درخت بعنوان شاخص تنش آبی می باشد

در خاک¬های مناطق خشک و نیمه¬خشک ایران با وجود فراوانی کانی¬های فیبری و کانی¬های 2:1 و 1:1، تأثیر آن¬ها بر ویژگی¬های هیدرولیکی و مکانیکی خاک تا حدود زیادی ناشناخته مانده است. از روش¬های ساده و دقیق برای بررسی تأثیر یک کانی رسی مشخص بر ویژگی¬ها و رفتار خاک، ساختن مخلوط¬های رس-شن با ترکیب مشخص است. در این پژوهش اثر افزودن کانی¬های رسی پالیگورسکیت، فلوگوپیت، بنتونیت و کائولینیت اشباع از کاتیون تبادلی کلسیم و در سه سطح رس 15، 30 و 45%، بر منحنی مشخصه رطوبتی، حدود آتربرگ، انقباض و انبساط¬پذیری، فشردگی¬¬پذیری و مقاومت¬ برشی (چسبندگی، c؛ و زاویه اصطکاک داخلی، ?) مخلوط¬های آنها با شن (کوارتز) بررسی شد. منحنی مشخصه رطوبتی با استفاده از دستگاه¬های جعبه شن، جعبه شن-کائولین و صفحات فشار، حد روانی به روش سه-نقطه کاساگراند، حد خمیری به روش فیتیله و حد انقباض با استفاده از استاندارد bs-1377، انقباض و انبساط¬پذیری به روش پوشش مخلوط¬ها با رزین پلی¬اکریلیک، فشردگی¬پذیری توسط ادومتر و مقاومت برشی در دو رطوبت اشباع و 85 درصد حد خمیری (pl85/0) توسط دستگاه برش مستقیم اندازه¬گیری شدند. نتایج نشان داد که با افزایش سطح رس، نگهداشت آب در تمام مکش¬های ماتریک افزایش یافت. نوع رس نیز تأثیر معنی¬داری بر منحنی مشخصه رطوبتی داشت بدین ترتیب که تیمارهای پالیگورسکیت و فلوگوپیت از نظر پارامتر مقیاس (?) تفاوت معنی¬داری نداشته و نسبت به دوکانی بنتونیت و کائولینیت پارامتر ? کوچک¬تری داشتند. شیب ناحیه غیراشباع در مخلوط¬ها روند کاهشی فلوگوپیت > کائولینیت > بنتونیت > پالیگورسکیت داشت. پالیگورسکیت به دلیل ساختار فیبری بیش¬ترین میانگین رطوبت اشباع (?s) را داشته و سپس میانگین این پارامتر به ترتیب بنتونیت < فلوگوپیت < کائولینیت روند کاهشی داشت. بیش¬ترین رطوبت باقی¬مانده (?r) نیز به دلیل سطح ویژه زیاد در پالیگورسکیت دیده شد و سپس در تیمارهای رسی به ترتیب بنتونیت > کائولینیت > فلوگوپیت کاهش یافت. با افزایش سطح رس (به غیر از سطح 45% پالیگورسکیت)، مقدار آب قابل استفاده برای رس¬های مختلف با نرخ متفاوتی افزایش یافت و به طور کلی در مخلوط¬های رس-شن روند فلوگوپیت > بنتونیت > کائولینیت > پالیگورسکیت را نشان داد. در رابطه با حدود آتربرگ و شاخص¬های پایداری، افزایش در سطح رس باعث افزایش مقادیر این حدود و شاخص¬ها شد. پالیگورسکیت به دلیل ساختار رشته¬ای و سطح ویژه و فعالیت خیلی زیاد بیش¬ترین مقادیر حدود و شاخص¬های پایداری را داشت. بنتونیت کلسیم¬دار با سطح ویژه و فعالیت زیاد در رتبه بعدی و کائولینیت به دلیل سطح ویژه و فعالیت کم در رتبه آخر قرار داشت. در حالی¬که مخلوط¬های فلوگوپیت-شن و تیمار 15% کائولینیت ماهیت غیرخمیری داشتند. مدل پنگ و هورن (2005) بر داده¬های منحنی انقباض برازش خوبی (r2 بیش¬تر از 99/0) داشت (به غیر از تیمار 15% بنتونیت که دارای منحنی انقباض دو-ناحیه¬ای بود و تیمار 45% فلوگوپیت که منحنی انقباض آن بر روی خط 1:1 قرار گرفت). پالیگورسکیت بیش¬ترین گنجایش انقباض و حد آماس را داشت. سپس انقباض¬پذیری در کانی¬های رسی به ترتیب بنتونیت > فلوگوپیت ? کائولینیت روند کاهشی داشت. شاخص فشردگی (cc) مخلوط¬ها به ترتیب در تیمارهای پالیگورسکیت > بنتونیت > فلوگوپیت > کائولینیت روند کاهشی داشت. نرخ افزایش در cc به ازای افزایش در سطح رس در رس¬های مختلف متفاوت بود. پارامتر c مقاومت برشی در رطوبت اشباع با روند پالیگورسکیت > بنتونیت > کائولینیت > فلوگوپیت و در رطوبت pl85/0 با روند پالیگورسکیت > بنتونیت > کائولینیت کاهش یافت. در رابطه با ? در رطوبت اشباع این روند به ترتیب پالیگورسکیت > کائولینیت > فلوگوپیت > بنتونیت و در رطوبت pl85/0 به ترتیب کائولینیت > پالیگورسکیت > بنتونیت بود. پالیگورسکیت به دلیل ساختمان فیبری ذرات که مانند پل¬های پیوند¬دهنده در اطراف و بین ذرات درشت¬تر عمل می¬کنند، بیش¬ترین مقادیر c را داشت. رس کائولینیت به دلیل ذرات درشت و اتصال ضعیف بین آن¬ها کم¬ترین چسبندگی را بروز داد. ذرات ریز و انعطاف¬پذیر رس بنتونیت دلیلی بر ? کم آن می¬تواند ¬باشد. به طور کلی در رابطه با پارامترهای مقاومت برشی، رطوبت و نوع رس بیش¬تر بر c مخلوط¬ها تأثیرگذار بود و درصد رس بیش¬ترین تأثیر را بر ? داشت.