مدیریت جایگزینی ماشین‭های کشاورزی بویژه تراکتور یکی از عوامل بسیار تاثیرگذار برای انجام به موقع عملیات زراعی می‭باشد. بنابراین، پیش‭بینی بسیار دقیق هزینه‭های تعمیرونگهداری تراکتور ضروری است. این تحقیق برای ارزیابی تکنیک رگرسیون و شبکه عصبی در پیش‭بینی هزینه‭های تعمیرونگهداری و مقایسه عملکرد مدل‭ها به انجام رسید. این مطالعه با استفاده از داده‭های واقعی 60 تراکتور دو چرخ محرک از کشت‭وصنعت آستان قدس رضوی اجرا شد. تحلیل رگرسیونی نشان داد که مدل رگرسیونی درجه سوم، بهترین مدل برای پیش‭بینی هزینه‭های تعمیر، روغن و سوخت می‭باشد. عوامل بهینه شبکه عصبی از طریق سعی‭وخطا بر روی داده‭های موجود انتخاب شدند. همچنین در این پایان‭نامه، عملکرد دو الگوریتم آموزش پس‭انتشار اصلی(bb) و پس‭انتشار با ضریب آهنگ یادگیری کاهشی(bdlrf) مقایسه شد. bdlrf در پیش‭بینی هزینه‭های تراکتور عملکرد خوبی داشت. شبکه عصبی در پیش‭بینی عناصر هزینه‭های تعمیرونگهداری تراکتور در مقایسه با شبکه‭های جداگانه نتیجه بهتری داشت. نتایج نشان داد که شبکه عصبی مصنوعی(ann) ابزاری امیدوارکننده برای پیش‭بینی هزینه‭های تعمیرونگهداری تراکتور می‭باشد. این مطالعه سه روش برای تخمین عمر اقتصادی تراکتور را با هم مقایسه کرد. همچنین در این مطالعه موردی نتایج نشان داد که الگوریتم ژنتیک عملکرد بهتری در مقایسه دیگر با روش‭های کمینه‭سازی هزینه و مدل هزینه تجمعی دارد.

در پروژه های مکانیزاسیون کشاورزی لازم و ضروری است که عملیات و فعالیت های پروژه با یک ترتیب معین و در یک بازه زمانی مشخص و گاهاً کوتاه انجام گیرد در غیر این صورت هزینه های به موقع انجام نشدن عملیات پیش خواهد آمد. برای کاستن از هزینه های مزبور، برنامه ریزی و زمانبندی علمی و اصولی پروژه های مکانیزاسیون راه حل مناسبی می باشد. در صنایع مختلف از فنون علم مدیریت پروژه و از آن، شبکه ها برای برنامه ریزی و زمانبندی با موفقیت و رضایت استفاده شده و می-شود. به علت توانایی و قابلیت های زیاد شبکه های گرت از آنها به عنوان ابزاری توانمند در برنامه ریزی و زمانبندی پروژه های مکانیزاسیون کشاورزی استفاده شد. برای این منظور الگوی کشت محدوده مطالعاتی (دشت تبریز)مشخص گردید. برای محصولات الگوی کشت از قبیل گندم، جو، یونجه و کلزا اطلاعات و داده های مورد نیاز جمع آوری شد. فعالیت های پروژه ها تعیین گردیده و wbs آنها نیز ترسیم شد در نهایت شبکه های گرت مربوط به هر یک از پروژه ها ترسیم شده و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. نتایج نشان می دهند که مدل های شبکه گرت حاصل، توانایی پاسخ گویی به سئوالات آماری در مورد پروژه ها را دارند و همچنین مدل شبکه حاصل دید روشنی برای مدیر پروژه جهت اتخاذ تصمیمات به موقع فراهم می آورد تا در مرحله اجرا و عمل طبق برنامه ریزی پروژه پیش رفته و بتواند محصول را در زمان مطلوب به صورت مکانیزه و با بهره وری بالا تولید نماید.

یکی از حساس ترین بخش های سیستم های زراعی، برداشت محصول می باشد که هزینه های آن احتمالا مهم ترین فاکتور در تشخیص یک فصل اقتصادی موفق برای تولید کنندگان محصولات زراعی محسوب می شود. بر اساس آمار بدست آمده در زمینه باغبانی، هزینه های برداشت حدود 30 تا 60 درصد از هزینه های تولید محصول را شامل می شود. از عوامل اساسی برای کاهش این هزینه ها، مکانیزاسیون یا ماشینی کردن فعالیت های باغبانی است. برای نیل به این هدف دستگاه شاخه تکان سبکی برای برداشت میوه های آجیلی خصوصا بادام طراحی و ساخته شد که از نظر تکنولوژی، هزینه ساخت و شیوه عملکرد متناسب با شرایط باغ های بادام ایران می باشد. توان مورد نیاز دستگاه از یک موتور دو زمانه بنزینی کوچک تامین شده و برای کاهش دور و تغییر جهت حرکت به یک جعبه دنده منتقل گردید. برای قطع و وصل توان از موتور به جعبه دنده یک کلاچ گریز از مرکز و برای ایجاد حرکت نوسانی و انتقال آن به بوم و گیره، یک مکانیسم لنگ- لغزنده بکار گرفته شد. برای تعیین عملکرد تکاننده، تست مزرعه ای بر روی 3 رقم بادام (آذر، حریرو یک نوع بادام بومی) با 3 سطح بسامد (10، 13 و 15 هرتز) در 2 زمان تکانیدن ( 5 و10 ثانیه ) و در یک دامنه ثابت 50 میلی متر، در قالب آزمایش فاکتوریل 2×3×3 با طرح پایه کاملا تصادفی با 3 تکرار انجام گرفت. به منظور تعیین روند تغییر نسبت نیروی استاتیکی لازم برای جدا شدن میوه ها به وزن آنها (f/w) در یک فصل و همچنین روند این تغییر برای میانگین هندسی قطر میوه ها نیز آزمون هائی انجام گرفت. نتایج نشان داد که بسامد ارتعاشی و زمان تکانیدن اثر معنی داری در سطح یک درصد روی بازده تکاننده دارند در حالیکه اثر رقم بادام و اثرات متقابل دو گانه و سه گانه معنی دار نبود. با افزایش بسامد ارتعاشی و مدت زمان تکانیدن درصد میوه های جدا شده افزایش یافت همچنین نسبت (f/w) میوه ها در طول یک فصل برای هر سه رقم بادام کاهش و میانگین هندسی قطر آنها افزایش یافت

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

مکانیزه کردن برداشت و جداسازی زعفران همواره با مشکلات و موانع متعددی همراه بوده است. مشکلات خاک زراعی مزرعه، الگوی نامناسب کشت محصول، تعیین سیستم شناسایی محصول قابل برداشت، طراحی مکانیزم برش متناسب با شرایط فیزیولوژیکی زعفران وجداسازی کلاله، از جمله عواملی هستند که مکانیزه شدن برداشت این محصول را با مشکل روبرو کرده است. در جداسازی می توان از تفاوت در خواص فیزیکی(ضریب اصطکاک،اندازه،ظاهر و...) و آیرودینامیکی اجزای گل زعفران استفاده کرد. دستگاه ساخت شده متشکل از دو مکانیزم جداساز اصطکاکی و آئرودینامیکی می باشد که مواد تغذیه شده به دستگاه، ابتدا در جداساز اصطکاکی بعلت اختلاف در ضریب اصطکاک اجزاء مختلف زعفران لایه لایه شده و به صورت اولیه جدا می شوند تا در مرحله بعد توسط جداساز آئرودینامیک که جداسازی را بر مبنای اختلاف در سرعت حد اجزاء انجام می دهد، بطور کامل جدا شوند. بیشترین سرعت حد برای کلاله در حدود 3.65 متر بر ثانیه و کمترین آن برای گلبرگ 1.92 متر بر ثانیه می باشد. بالاترین درصد جداسازی کلاله و موادناخالصی (پرچم و گلبرگ) در جنس آهن گالوانیزه و در سرعت 2.3 متر بر ثانیه در فاصله 10 سانتی متر از خروجی دستگاه، 100% و 35.5% به دست آمد.

در مسیر توسعه مکانیزاسیون کشور، در اختیار بودن ادوات کشاورزی از ملزومات توسعه و پیشرفت در کشاورزی است. طراحی، ساخت و ترویج ادوات گوناگون در رابطه با مراحل مختلف کشاورزی ( داشت، کاشت، برداشت، عملیات بعد از برداشت) در کشور از مسئولیت های مهم مهندسین ماشین های کشاورزی است. یکی از مراحل مختلف عملیات های کشاورزی که در عملکرد بهینه محصول نقش بسزایی دارد، عملیات داشت است. در بسیاری از محصولات ردیفی یکی از مراحل مهم عملیات داشت، عملیات تنک کردن است. حذف بوته های اضافی در یک ردیف به منظور افزایش عملکرد محصول و اهداف دیگر را تنک کردن گویند که عملی وقت گیر و پرهزینه است. زمانی که گیاه کاملاً در خاک استقرار یافت و بوته دارای 2 تا 4 برگ واقعی شد، تنک کردن انجام خواهد شد. تنک کردن در کشور توسط کارگر و به وسیله دست انجام می شود. هدف از این پروژه طراحی و ساخت دستگاه تنک کردن محصولات ردیفی است. سیستم انتقال توان پنوماتیکی بوده که بطور تصادفی حذف بوته ها را انجام می دهد . حذف بوته ها، با استفاده از اعمال نیرو توسط یک بازو و تیغه متصل به آن بصورت حرکت آونگی در حرکت رفت و برگشتی، انجام می شود. بازو و تیغه متصل به آن توسط یک سیلندر به حرکت درمی آید. سیستم کنترل دستگاه از یک مدار الکتریکی تشکیل شده و کنترل توسط مداری متشکل از رله ها و تایمر انجام می شود. سیلندر نیوماتیکی با اتصال به یک شیر سولونوئیدی؛ فرمان حرکت و حذف بوته ها را؛ توسط تیغه متصل به بازو، از سیستم کنترل الکتریکی دریافت می کند. بعد از ساخت دستگاه، یک تست آزمایشگاهی در محل کارگاه بر روی دستگاه صورت گرفت. با اندازه گیری تعداد پالس های نوسانی دستگاه، با کمترین خطا، نزدیک به داده های تئوری به دست آمد. در تست مزرعه ای علاوه بر پالس نوسانی دستگاه، عملکرد مزرعه ای، اثر تغییرات متغیر هایی مانند سرعت پیشروی، عمق کار، فاصله ی نهایی بین بوته ها و نیز شکل تنک بر روی ردیف اندازه گیری شد که نتایج قابل قبولی به دست آمد. در بخش پایانی تست مزرعه با تغییر ترکیبی متغییر های مورد نظر در این پژوهش، اثرات متقابل آنها اندازه گیری شد. لذا با افزایش سرعت پیشروی تراکتور و کاهش نوسان تیغه و بازو به شرط ثابت بودن دیگر متغییرها فواصل بین بوته ها افزایش یافت. از طرفی با افزایش فشار تولیدی توسط کمپرسور سرعت نوسان تیغه و بازو زیاد شد و در نتیجه تعداد بوته های بیشتری از روی ردیف حذف شد.

برداشت کلزا به دو روش مستقیم و غیر مستقیم(دو مرحله ای) انجام می شود. از عوامل اصلی موثر بر تلفات برداشت می توان به روش و زمان برداشت اشاره نمود. هدف اصلی این تحقیق، ارزیابی و مقایسه روش های مختلف برداشت کلزاست. آزمون ها با استفاده از سه روش برداشت و هر کدام در سه سطح رطوبتی انجام گرفت. کمباین مجهز به هد متداول غلات و هد مخصوص کلزا در رطوبت های 15،12 و 9 درصد در برداشت مستقیم، و دروگر شاسی بلند در رطوبت های 40، 35 و30 درصد همراه با کمباین مجهز به هد بردارنده در رطوبت 11 درصد، در برداشت غیر مستقیم مورد استفاده قرار گرفت. مشخصه های مورد مطالعه عبارت بودند از: ریزش در نقاط مختلف کمباین، عملکرد قابل استحصال، ظرفیت مزرعه ای موثر، هزینه های برداشت، سود خالص نهایی و نیز عملکرد روغن در روش ها و رطوبت های مختلف برداشت. نتایج بیانگر آن است که استفاده از کمباین مجهز به هد مخصوص کلزا دارای سودمندی نسبی بالاتری از لحاظ عملکرد نسبت به روش های دیگر برداشت است، در حالی که کل افت در این روش نسبت به برداشت دو مرحله ای بیشتر است. کمترین افت در برداشت مستقیم در رطوبت 12 درصد و در برداشت غیر مستقیم در سطح رطوبت %40 دانه حادث شد. در خصوص میزان روغن استحصالی، بین روش های مختلف برداشت اختلاف معنی داری در سطح احتمال %5 وجود دارد و بالاترین میزان روغن در برداشت با هد کلزا و در رطوبت %12 به دست آمد. در نهایت بر اساس محاسبات بعمل آمده سود خالص حاصله در برداشت با هد مخصوص کلزا بیشترین مقدار و در برداشت غیر مستقیم کمترین مقدار را دارا می باشد.