طراحی، ساخت و ارزیابی یک خاک ورز عمق متغیر مجهز به سامانه مکان یاب جهانی

در روش خاک‌‌ورزی مرسوم، هدف دستیابی به شخم با عمق یکنواخت در طول و عرض مزرعه بوده؛ اما حتی در یک مزرعه، عمق لایه سخت و فشرده خاک (کفه شخم) که بین خاک سطحی و عمقی ایجاد می شود، از یک ناحیه به ناحیه دیگر معمولاً تغییر می‌کند. در روش خاک‌ورزی دقیق (خاک‌ورز عمق متغیر)، عمق کار ابزار خاک‌‌ورز در هر ناحیه از مزرعه بر اساس عمق کفه شخم تنظیم می‌شود. این امر موجب کاهش مصرف سوخت و توان مورد نیاز در عملیات خاک‌ورزی می‌گردد. در خاک‌ورزی دقیق، برای تشخیص و تعیین عمق کفه شخم از سامانه نقشه مبنا و یا از روش بلادرنگ با استفاده از حسگرهای در حال حرکت استفاده می‌گردد. در سامانه نقشه‌ مبنا، اول با استفاده از فروسنج مخروطی نقشه مقاومت خاک زمین- مرجع تهیه و سپس عمق کار خاک‌ورز بر اساس آن تغییر داده می‌شود. در این تحقیق، یک دستگاه خاک ورز عمق متغیر مجهز به سامانه مکان‌یاب جهانی (GPS) ساخته و ارزیابی شد. در حین حرکت تراکتور، رایانه محل دستگاه را ازGPS دریافت کرده و از طریق نقشه مقاومت خاک موجود در رایانه، عمق خاک‌ورز را از طریق سامانه کنترل به مقدار مورد نظر می‌رساند. واسنجی سامانه خاک‌ورز عمق متغیر به دو روش کارگاهی و مزرعه‌ای انجام شد. در واسنجی کارگاهی، زمان پاسخ سامانه برای رسیدن به 95 درصد اعماق مورد نظر اندازه‌گیری شد. در واسنجی مزرعه‌ای، مسافت لازم برای رسیدن ابزار به عمق مورد نظر در دو سرعت 6/2 و 8/3 کیلومتر در ساعت به دست آمد. تحلیل تنش دستگاه خاک‌ورز طراحی شده به روش اجزاء محدود نشان داد که دستگاه طراحی شده از استحکام کافی برخوردار است. زمان پاسخ به طور خطی با عمق افزایش یافت (7/3 سانتی متر در هر ثانیه). دقت و صحت دستگاه کنترل برای تغییر عمق به ترتیب 2/1 و 83/0 درصد به دست آمد. نتایج نشان داد که با توجه به زمان پاسخ سامانه کنترل عمق و سرعت پیشروی ابزار خاک ورز، می توان محلی را که باید سامانه کنترل عمق را تحریک نمود تا قبل از رسیدن دستگاه به نقطه لازم برای تغییر عمق، عمق کار به حد مطلوب برسد را مشخص کرد