پاک کردن و جداسازی دانه سبب افزایش عملکرد و بازارپسندی محصول می شود. روش های مختلفی برای جداسازی دانه وجود دارد که از آن جمله می توان روش های مکانیکی و نیوماتیکی را ذکر نمود. وینوور یک دستگاه جداکننده نیوماتیکی است که عمل تفکیک و جداسازی دانه های سالم از دانه های پوک را انجام می دهد. استفاده از این دستگاه در مقایسه با سیستم های جداکننده های مکانیکی دارای بازده تفکیک و جداسازی بالا، ضایعات و تلفات بسیار پایین و توان مصرفی و هزینه کمتری می باشد. محتوای رطوبتی شلتوک، میزان نرخ تغذیه و دور فن مکنده تولید هوا از جمله عوامل موثر در کاهش ضایعات و افزایش بازده پاک کنندگی و درجه بندی محصول بشمار می آیند. در این تحقیق اثر رطوبت، نرخ تغذیه و دور فن مکنده بر بازده جداکنندگی شلتوک مورد نظر بوده است. اثرات عوامل مستقل شامل دو سطح رطوبتی محصول ( w.b12 % ، 18% )، سه نرخ تغذیه( kg/min13، 25 ، 32) و سه دور فن مکنده (rpm1150،950،850) بر بازده جداکنندگی دستگاه وینوور در چهار تکرار مورد آزمایش و بررسی قرار گرفت. این دستگاه به ترتیب دارای طول، عرض و ارتفاع 130، 30 ،117 سانتیمتر بود. برای تجزیه و تحلیل داده های به دست آمده، از طرح آزمایشی کرتهای دوبار خرد شده در قالب بلوک های کامل تصادفی و برای مقایسه میانگین ها از آزمون چنددامنه ای دانکن استفاده شد. نتایج تجزیه و تحلیل داده ها نشان داد که اثرات هر سه عامل مذکور بر بازده جداکنندگی تأثیر معنی داری داشته (سطح احتمال 1%) و بیشترین میانگین بازده جداکنندگی (99/55%) با اختلاف معنی دار نسبت به دو دور دیگر، به دورrpm 850 اختصاص داشت. با افزایش محتوای رطوبتی دانه از 12% تا 18% میانگین بازده جداکنندگی از 99/158% تا 99/328 % تغییر و به طور معنی دار افزایش یافت. همچنین با افزایش نرخ تغذیه نیز این بازده به طور معنی دار افزایش یافت.

تعیین مقاومت مکانیکی خاک اساس تعیین عمق خاک ورزی در سیستم خاک ورزی دقیق را تشکیل می دهد. استفاده از نفوذسنج مخروطی استاندارد برای اندازه گیری مقاومت مکانیکی خاک کاری زمان بر و خسته کننده است. به این دلیل، رویکردهای اخیر به سمت ساخت حسگرهای در حال حرکت گسترش یافته است. در این تحقیق، اقدام به طراحی و ساخت یک حسگر مقاومت مکانیکی خاک گردید که در آن نیروی مقاومت مکانیکی خاک به طور پیوسته توسط 4 مجموعه مستقل مخروط و شافت به چهار بارسنج مینیاتوری نصب شده داخل یک بازو، انتقال یافته و جهت پردازش داده و ذخیره، به دیتالاگر و رایانه قابل حمل انتقال می یافت و بدین ترتیب مقادیر مقاومت مکانیکی خاک در چهار عمق حاصل می گردید. سپس اثر پارامتر های موثر بر عملکرد دستگاه شامل رطوبت، عمق و سرعت پیشروی بر عملکرد دستگاه مورد بررسی قرار گرفت. در بخش دوم تحقیق به مقایسه عملکرد این سیستم اندازه گیری با سیستم اندازه گیری مقاومت مکانیکی خاک مجهز به تیغه های چندگانه پرداخته شد. آزمایشات مزرعه ای در مزرعه تحقیقاتی و آموزشی دانشگاه محقق اردبیلی، در زمینی با بافت سیلتی لومی، با دو سطح رطوبتی (نسبتاً خشک و مرطوب) و در سه سطح سرعت پیشروی(1/78 و 2/68 و 3/57 کیلومتر بر ساعت) انجام شد. آزمایشات در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی و در سه تکرار انجام پذیرفت. نتایج بدست آمده نشان داد که اثرات اصلی رطوبت و عمق، بر روی مقادیر اندازه گیری شده توسط سیستم اندازه گیری تک تیغه ای معنی دار بودند. به طوری که افزایش رطوبت سبب کاهش این شاخص و افزایش عمق سبب افزایش مقادیر اندازه گیری شده گردید. سرعت پیشروی تأثیری بر مقادیر اندازه گیری شده توسط این سیستم نداشت. نتایج مشابهی در مورد اثرات پارامترهای رطوبت، عمق و سرعت پیشروی بر روی مقادیر اندازه گیری شده توسط سیستم اندازه گیری مجهز به تیغه های چندگانه بدست آمد. همبستگی بالایی بین داده های دستگاه مجهز به تیغه های چندگانه و نفوذسنج مخروطی نسبت به دستگاه تک تیغه ای بدست آمد. بهم خوردگی کمتر خاک در جریان گسیختگی، بالا بودن ضریب تبیین مدل بین داده های دستگاه مجهز به تیغه های چندگانه و نفوذسنج مخروطی و همچنین نوسانات کمتر در داده های اندازه گیری شده مقادیر مقاومت مکانیکی افقی خاک از جمله مزایایی هستند که استفاده از این دستگاه را نسبت به دستگاه اندازه گیری تک تیغه ای ساده در اندازه گیری پیوسته مقاومت مکانیکی خاک ارجحیت داده است.

برنج یکی از قدیمی ترین غلات است و بعد از گندم، غذای اصلی اکثر مردم کشور ما را تشکیل می دهد. این محصول نیز همچون سایر محصولات کشاورزی در مراحل مختلف برداشت، حمل و نقل و فرآوری تحت تأثیر نیروهای استاتیک و دینامیک متعددی قرار می گیرد. خواص مکانیکی دانه در فرآیند تبدیل آن تأثیر زیادی دارند. محتوی رطوبت دانه یکی از عوامل تأثیر گذار بر خواص مکانیکی دانه به شمار می آید. در فرآیند خشک کردن دانه، افزایش استحکام دانه باعث کاهش ضایعات دانه می شود. در این تحقیق، استحکام فشاری دانه، تنش های نرمال و برشی دو رقم متداول شلتوک برنج (هاشمی و علی کاظمی)،در شرایط شبه استاتیکی با سرعت بارگذاری mm/min2 در دو سطح محتوی رطوبتی دانه (8 و w.b. 12%)، تحت زوایای مختلف بین نیروی وارده و امتداد سطح قرارگیری دانه (15، 30، 45، 60، 75 و 90 درجه) در دو موقعیت قرارگیری دانه بر روی سطح (در امتداد سطح شیب دار و در امتداد عمود بر آن) مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرارگرفت. نتایج آنالیز واریانس نشان داد که اثرات رقم، محتوی رطوبتی دانه و زاویه بین نیروی اعمالی و امتداد سطح قرار گیری دانه و نیز اثرات متقابل مربوطه بر مقدار تنش های نرمال و برشی دانه معنی دار است. اثر موقعیت قرارگیری دانه روی سطح شیب دار بر میانگین تنش های نرمال وبرشی دانه معنی دار نیست. با کاهش محتوی رطوبتی دانه از 12 به 8% w.b. ، میانگین تنش نرمال دانه از 471/8 بهn/mm2 05/14 و میانگین تنش برشی دانه بطور معنی دار از 989/14 به n/mm2 763/23 افزایش معنی داری داشته اند. با افزایش زاویه بین امتداد نیروی وارده و تمایل سطح قرارگیری دانه از 15 درجه الی 90 درجه، تنش برشی دانه بطور خطی افزایش یافته و تنش نرمال دانه به ازای زاویهء 45درجه بیشینه شده است.

فشردگی خاک یکی از مشکلات و مسائل جدی بسیاری از خاک های زراعی در مناطق مختلف دنیا می باشد. فشردگی خاک باعث ایجاد سخت لایه شده که این، نفوذ ریشه و رشد آن را به لایه ای از خاک که دارای مواد غذایی بالاتر و رطوبت بیشتر می باشد، محدود می کند. وجود این لایه ازخاک عملکرد محصول را پایین می آورد و گیاه در مقابل تنش های محیطی حساس می شود. خاک ورزی دقیق (خاک ورزی در عمق متغیر با توجه به نیاز یک ناحیه خاص) خصوصیات فیزیکی خاک را در نقاط مشخصی اصلاح می کند و از لحاظ کاهش هزینه ها، مصرف سوخت و احتیاجات انرژی بسیار مفید می باشد. با توجه به بحران انرژی در جهان، روش های خاک ورزی دقیق می توانند مورد استفاده قرار گیرند تا خصوصیات فیزیکی خاک را در نقاط مشخصی اصلاح کرده و مصرف سوخت و انرژی و هم چنین هزینه را کاهش می دهد. کشش یک پارامتر مهم برای اندازه گیری و ارزیابی عملکرد ادوات برای میزان انرژی لازم می باشد که پیش بینی این پارامتر در هر دو سیستم خاک ورزی دقیق و خاک ورزی در عمق یکنواخت می تواند در بسیاری از اهداف مدیریتی و همچنین پیش بینی انرژی موردنیاز و انتخاب تراکتور و غیره موثر واقع گردد. در این تحقیق آزمایشهای مزرعه ای در دو نوع خاک لومی رسی و رسی لومی و در داخل هر نوع خاک از آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح بلوک کامل تصادفی (rcdb) و با سه تکرار انجام شدند. در داخل هر بافت خاک سطوح مختلف رطوبت (فاکتورa ) از 5 تا 16 درصد برای خاک های خشک و 17 تا 38 درصد برای خاک های مرطوب، سرعت پیشروی تراکتور (فاکتورb ) درچهار سطح 1، 5/1 و 8/1 و3 کیلومتر در ساعت ، عمق کاری (فاکتورc ) در چهار سطح 10، 20، 30 و40 سانتی متر و عرض تیغه (فاکتورd ) در چهار سطح 5/2، 3، 5/3و 4 سانتی متر انتخاب شدند و در داخل هر کرت آزمایشی صفات نیروی کششی ادوات خاک ورزی، شاخص مخروطی خاک و درصد محتوی رطوبتی خاک اندازه گیری شدند. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثرات اصلی بافت خاک، رطوبت، سرعت، عرض تیغه و عمق به طور مجزا بر روی میزان نیروی کششی ابزار باریک خاک-ورزی بسیار معنی دار است (سطح احتمال 1%). به طوری که با افزایش سرعت پیشروی میزان نیروی کششی به طور معنی دار افزایش می یابد. همچنین با افزایش عمق خاکورزی از صفر تا 40 سانتی متر میزان نیروی کششی افزایش می یابد. با افزایش عرض تیغه نیز میزان نیروی کششی افزایش می یابد. البته تأثیرعمق خاکورزی نسبت به دیگر عامل های موثر روی نیروی کششی مورد نیاز بیشتر بود. نتایج همچنین نشان داد که با افزایش محتوی رطوبتی میزان نیروی کششی کاهش می یابد. ضمن این که اثرات متقابل دوتایی بافت خاک در رطوبت، بافت خاک در سرعت، رطوبت در سرعت، بافت خاک در عرض تیغه، رطوبت در عرض تیغه، سرعت در عرض تیغه، بافت خاک در عمق، رطوبت در عمق، سرعت در عمق و عرض در عمق بر نیروی کششی نیز معنی دار است (سطح احتمال 1%). در این تحقیق با توجه به توسعه، کاربرد و دقت بالای شبکه های شبکه های عصبی مصنوعی در پیش بینی و مدل کردن خصوصیات فیزیکی و دینامیکی خاک و عدم نیاز به وجود رابطه ریاضی مشخص بین پارامترهای مختلف، از شبکه های عصبی مصنوعی به منظور پیش بینی نیروی کششی یک تیغه باریک خاکورزی استفاده شد. شبکه های طراحی شده در این تحقیق که به منظور پیش بینی نیروی کششی ابزارهای باریک خاک ورزی مورد استفاده قرار گرفتند، از نوع شبکه های چند لایه پس انتشار برگشتی می-باشند. از سه روش الگوریتم گرادیان نزولی با مومنتوم، الگوریتم لونبرگ- مارکوات و الگوریتم گرادیان نزولی مقیاسی به-منظور آموزش شبکه استفاده گردید. همچنین در این تحقیق از توابع تبدیل تانژانت سیگموئیدی، هیپربولیک و تابع محرک خطی بین لایه های شبکه استفاده گردید. نتایج این تحقیق نشان داد که شبکه عصبی با 8 نرون در لایه میانی و با الگوریتم لونبرگ- مارکوات در مقایسه با سایر الگوریتم ها عملکرد بهتری دارد. میانگین دقت شبیه سازی 05/95 % و همچنین ضریب همبستگی9935/0 برای این تحقیق بدست آمد. داده های بدست آمده از این تحقیق با مدل-هایasae و مدل اشرفی زاده مقایسه شدند. نتیجه این مقایسه نشان داد که داده های پیش بینی شده توسط شبکه عصبی مصنوعی خیلی نزدیک به داده های واقعی بدست آمده از آزمایشات مزرعه ای می باشد.

نام خانوادگی دانشجو: نصرالهی آذر نام: جعفر عنوان پایان نامه: طراحی، ساخت و ارزیابی دستگاه اندازه گیری پارامترهای مکانیکی خاک استاد راهنما: دکتر غلامحسین شاهقلی استاد مشاور: دکتر یوسف عباسپور گیلانده مقطع تحصیلی: کارشناسی ارشد رشته: مهندسی کشاورزی گرایش: مکانیک ماشین های کشاورزی دانشکده: کشاورزی تاریخ فارغ التحصیلی: تعداد صفحه: کلید واژه ها: آزمایش مکانیک خاک، شاخص مخروطی، نشست خاک، برش خاک چکیده: در قرن حاضر تحقیقات گسترده و کاربردی در زمینه مکانیک خاک صورت گرفته که شمار زیادی از آنها در زمینه طراحی ادوات کشاورزی و تاثیر عبور و مرور وسایل نقلیه بر روی خاک بوده است. هدف اصلی در انجام این تحقیقات تعیین پارامترهای مهم و بنیادی خاک است. تعیین این پارامترها به منظور شناخت و آگاهی از ویژگی های خاک درکشاورزی، برای تعیین عکس العمل خاک در برابر ادوات خاک-ورزی و رفت و آمدهای مکرر وسایل نقلیه و همچنین تعیین مقاومت غلتشی خاک ضروری است تا بوسیله آن میزان مصرف انرژی را به حداقل برسانند.در همین راستا دستگاه اندازه گیری پارامترهای مکانیکی خاک، با قابلیت اندازه گیری پارامترهای برشی خاک(c، و ?)، پارامترهای فشار- نشست خاک ( kc، و n) و شاخص مخروطی خاک را به صورت آزمایشگاهی اندازه گیری نماید. دستگاه اندازه گیری پارامترهای مکانیکی خاک دارای دو حرکت افقی و عمودی است که به ترتیب وظیفه انجام آزمایش برش و نفوذ را دارد. دستگاه ساخته شده از سه بخش مکانیکی و الکتریکی و الکترونیکی تشکیل شده است. بیشتر اجزای آن به منظور کاهش قیمت تولید بصورت مکانیکی ساخته شده است این قسمت شامل یک شاسی محکم است که سایر اجزای دیگر بر روی آن قرار گرفته و در ارتباط با هم کار می کنند. برای تامین حرکت مورد نیاز دستگاه از یک الکتروموتور با قدرت 5/1 کیلو وات استفاده شده است. برای تبدیل حرکت دورانی الکتروموتور به حرکت افقی از پیچ حرکتی و برای تبدیل حرکت دورانی به حرکت عمودی از جک مکانیکی بهره گرفته که توسط گاردان از الکتروموتور به هر یک از آنها انتقال می یابد. در این طرح توسط یک دیتالاگر، اطلاعات بدست آمده از نیروسنج ها و جابجایی سنج ها، جمع آوری شده و با انتقال داده ها به کامپیوتر متصل به آن، نمودارها برای هر یک از آزمایش های مورد نظر بدست آمد. به منظور ارزیابی دستگاه اندازه گیری پارامترهای مکانیکی خاک، برای هر آزمایش خاک را در دو شرایط رطوبتی و چگالی متفاوت مورد آزمایش قرار گرفت. داده های حاصل از آزمایش شاخص مخروطی با داده های یک نفوذسنج دستی در همان شرایط آزمایش مورد مقایسه قرار گرفت. ارتباط بین شاخص مخروطی نفوذسنج دستی و نفوذسنج دستگاه، از طریق رگرسیون خطی و معادله ضریب هم بستگی در خاک با رطوبت 15 و 20 درصد بر پایه خشک تعیین شد، که مقدار ضریب هم بستگی به ترتیب برابر با 98/0 و 95/0به دست آمد. برای آزمایش فشار نشست خاک، صفحات دایره ای با شعاع های 25 و 35 میلی متر و صفحات مستطیلی با نسبت طول به عرض کم (4/1 و 2) و دارای عرض مساوی با قطر صفحات دایره ای و همچنین صفحات مستطیلی با نسبت طول به عرض زیاد (3 و 6) و دارای عرض مساوی با شعاع صفحات دایره ای مورد مقایسه قرار گرفتند. با مقایسه مقادیر kc، k? و n بدست آمده با صفحات دایره ای و مستطیلی به این نتیجه رسیدیم که صفحات مستطیلی به نسبت طول به عرض بالا و دارای عرض مساوی با شعاع صفحات دایره ای تطابق بیشتری با پارامترهای بدست آمده با صفحات دایره ای دارند. همچنین مقادیر پارامترهای kc و k? با افزایش نسبت طول به عرض کاهش یافت. آزمایش برش خاک با صفحه آجدار در نیروهای مختلف عمودی با دو سطح رطوبتی و چگالی های متفاوت انجام شد. نتایج حاکی از آن بود که با افزایش چگالی خاک در رطوبت بالاتر مقادر نیروی برشی، زاویه اصطکاک داخلی و چسبندگی افزایش یافتند. همچنین تاثیر رطوبت بر این پارامترها کمتر از تاثیر چگالی بود.

فشردگی خاک یک چالش جدید برای کشاورزی در سراسر دنیا می باشد. فشردگی می تواند به طور طبیعی یا در اثر تردد ماشین آلات اتفاق بیفتد. برای کاهش مدت زمان فعالیت ماشین، ابزارآلات کشاورزی بزرگ تری توسعه یافتند و برای کشیدن آن ها تراکتور های بزرگتری لازم است. از اینرو، استفاده از چنین ابزار بزرگی باعث ایجاد فشار زیادی از طرف تایر بر روی خاک می شود. فشردگی خاک شاخصی برای نشان دادن تخریب ساختار فیزیکی خاک می باشد که به صورت افزایش در چگالی توده ای یا کاهش تخلخل تعریف می شود. با پیشرفت فناوری ابزار دقیق، امکان اندازه گیری تراکم خاک و بررسی رفتار خاک تحت فشار تایر تراکتور به این روش متداول شده است، طوری که از حالت سنتی و استفاده از استوانه های نمونه برداری، به استفاده از کرنش سنج ها و دیگر ابزار مورد نظر انتقال یافته است. برای انجام این تحقیق از حسگرهایی با حداکثر جابجایی 5 سانتی متر استفاده شد. آزمایشات تحت دو شرایط کارگاهی و مزرعه ای انجام شد. آزمایشات کارگاهی به کمک دستگاه فشار نشست خاک واقع در کارگاه ماشین های کشاورزی دانشگاه محقق اردبیلی انجام شد. جهت اعمال فشار بر روی خاک از یک صفحه ی فشار دهنده به ابعاد 30×30 سانتی متر استفاده شد و برای داده-برداری از لودسلی با ظرفیت 1000 کیلوگرم و دیتالاگر مدل dt800 استفاده شد. آزمایشات تحت سه سطح رطوبت 10، 15 و 20 درصد، سه سطح سرعت بارگذاری 6/1، 2/2 و 8/2 میلی متر بر ثانیه، دو سطح عمق 10 و 20 سانتی متر و دو سطح بارگذاری انجام شد. برای انجام آزمایشات مزرعه ای از تراکتور mf285 که به یک گاوآهن برگردان دار سه خیش مجهز شده بود، استفاده شد. سه حسگر جابجایی سنج در پروفیل حفر شده به ابعاد سطح مقطع 1×1 متر و عمق 70 سانتی متر قرار گرفتند. آزمایشات در سه سطح رطوبت 11، 16 و 22 درصد، سه سطح سرعت پیشروی 1، 3 و 5 کیلومتر بر ساعت و سه سطح عمق 20، 30 و 40 سانتی متر انجام شد. نتایج حاصل از داده های آزمایشات کارگاهی نشان داد که چهار عامل اصلی به طور قابل ملاحظه ای تأثیر معنی داری در تغییرات چگالی خاک داشتند. اثرات متقابل دوتایی رطوبت در عمق، رطوبت در تعداد بارگذاری، سرعت در عمق و سرعت در تعداد بارگذاری، در سطح احتمال 1% معنی دار شدند و اثر متقابل عمق در تعداد بارگذاری در سطح احتمال 5% معنی دار شد. ضمن اینکه اثر متقابل رطوبت در سرعت تأثیر معنی داری در تغییرات چگالی نداشت. در میان اثرات متقابل سه تایی تنها اثر رطوبت در سرعت در عمق در سطح احتمال 5% معنی دار شد و اثرات سه تایی دیگر معنی دار نبودند. همچنین اثر متقابل چهار عامل ذکر شده نیز بی معنی بود. نتایج حاصل از داده های آزمایشات مزرعه ای نیز نشان داد که سه عامل اصلی در سطح احتمال 1% تأثیر معنی داری بر روی داده های چگالی به دست آمده دارند. در بین اثرات متقابل دوتایی، اثر متقابل رطوبت در عمق در سطح احتمال 1% و اثر متقابل رطوبت در سرعت و عمق در سرعت در سطح احتمال 5% معنی دار شد. همچنین اثر متقابل سه تایی رطوبت در سرعت در عمق نیز در سطح احتمال 5% معنی دار شد. نتایج حاصل از بررسی رفتار خاک در سه جهت اصلی محورهای مختصات با توجه به داده های حسگرهای جابجایی سنج نشان داد که خاک در جهت عمودی همواره متراکم و در جهت جانبی همواره منبسط شد، اما در جهت طولی خاک ابتدا متراکم، سپس منبسط و مجددا متراکم شد. داده های حاصل از مقایسه ی اندازه گیری چگالی توسط حسگرها و استوانه های نمونه برداری نیز نشان داد که اختلاف معنی داری بین این دو روش اندازه گیری چگالی وجود نداشت.

کششی یک زیرشکن با بازوی خمیده استفاده شد. شبکه های طراحی شده در این تحقیق که به منظور پیش بینی نیروی کششی زیرشکن با بازوی خمیده مورد استفاده قرار گرفتند، از نوع شبکه های چندلایه پس انتشار برگشتی بودند. از سه روش الگوریتم گرادیان نزولی با مومنتوم، الگوریتم لونبرگ- مارکوات و الگوریتم گرادیان نزولی مزدوج مقیاسی به منظور آموزش شبکه استفاده گردید. همچنین در این تحقیق از توابع تبدیل تانژانت سیگموئیدی، هیپربولیک و تابع محرک خطی بین لایه های شبکه استفاده گردید. نتایج این تحقیق نشان داد که شبکه عصبی توسعه داده شده با یک لایه مخفی و با 11 نرون در لایه میانی و با الگوریتم لونبرگ- مارکوات در مقایسه با سایر الگوریتم ها عملکرد بهتری دارد. میانگین دقت شبیه سازی 41/93 % و همچنین ضریب همبستگی 9795/0 برای مدل توسعه داده شده در این تحقیق بدست آمد. داده های بدست آمده از مدل شبکه عصبی مصنوعی با مدل رگرسیونی asae مقایسه شد. نتیجه این مقایسه نشان داد که داده های پیش بینی شده توسط شبکه عصبی مصنوعی خیلی نزدیک به داده های واقعی بدست آمده از آزمایشات مزرعه ای می باشند و مدل های رگرسیونی نتوانستند کاربرد چندانی برای پیش بینی نیروی مقاوم کششی در خاک های مورد مطالعه داشته باشند. : نیروی مقاوم کششی ابزارهای مختلف خاک ورزی یک پارامتر مهم برای اندازه گیری و ارزیابی عملکرد ادوات برای تعیین میزان انرژی لازم می باشد. پیش بینی این پارامتر در هر دو سیستم خاک ورزی دقیق و خاک ورزی در عمق یکنواخت می تواند به منظور از بین بردن لای? فشرده شد? خاک یا سخت لای? خاک در بسیاری از اهداف مدیریتی و همچنین پیش بینی انرژی موردنیاز و انتخاب تراکتور مناسب موثر واقع گردد. در این تحقیق آزمایشهای مزرعه ای در دو نوع خاک لومی شنی و لومی شنی به منظور مقایسه آماری مقادیر نیروی مقاوم کششی زیرشکن با بازوی خمیده تحت تاثیر پارامترهای مختلف انجام گرفت. پیش بینی نیروی مقاوم کششی با استفاده از مدل شبک? عصبی مصنوعی با داشتن برخی پارامترهای نوع و شرایط خاک، پارامترهای ابزار و پارامترهای عملیاتی و همچنین مقایسه دقّت مدل بدست آمده با مدل های رگرسیونی انجام گردید. آزمایشات در داخل هر بافت خاک در قالب آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح بلوک کامل تصادفی (rcbd) و با چهار تکرار انجام شد. در داخل هر بافت خاک سطوح مختلف رطوبت در دو سطح (در محدوده ظرفیت مزرعه ای)، سرعت پیشروی تراکتور در چهار سطح و در محدوده سرعت های انجام عملیات خاک ورزی و عمق کاری در چهار سطح انجام شد و در داخل هر کرت آزمایشی صفات نیروی مقاوم کششی وسیله خاک ورزی، شاخص مخروطی خاک و درصد محتوی رطوبتی خاک اندازه گیری گردید. در این تحقیق به منظور اندازه گیری نیروی مقاوم کششی از یک دینامومتر اتصال سه نقطه با قابلیت اتصال سریع به تراکتورها و ادوات کشاورزی استفاده شد. همچنین مقادیر شاخص مخروط خاک توسط دستگاه نفوذسنج پشت تراکتوری اندازه گیری و ثبت گردید. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثرات اصلی بافت خاک، رطوبت، سرعت و عمق به طور مجزا بر روی میزان نیروی مقاوم کششی زیرشکن معنی دار بود (سطح احتمال 1%). به طوری که با افزایش سرعت پیشروی و عمق کاری میزان نیروی مقاوم کششی به طور معنی داری افزایش می یابد. همچنین نتایج نشان داد که با افزایش محتوی رطوبتی میزان نیروی مقاوم کششی کاهش می یابد. ضمن این که اثرات متقابل دوتایی رطوبت در سرعت و بافت خاک در عمق بر میزان نیروی مقاوم کششی نیز معنی دار بود (سطح احتمال 1%). در این تحقیق با توجه به توسعه، کاربرد و دقت بالای شبکه های عصبی مصنوعی در پیش بینی و عدم نیاز به وجود رابطه ریاضی مشخص بین پارامترهای مختلف ورودی و خروجی، از شبکه های عصبی مصنوعی به منظور پیش بینی نیروی مقاوم

تعیین دقیق پارامترهای خاک از قبیل چسبندگی و اصطکاک خارجی خاک در طراحی ادوات کشاورزی، محاسبه نیروی مقاوم کششی و بررسی عملکرد و سائیدگی آنها اهمیت اساسی دارد. در این تحقیق مقادیر ضرایب اصطکاک خارجی و دگرچسبی خاک برای سه بافت خاک لومی، لومی شنی و شنی لومی تحت شرایط رطوبتی و سطوح درگیر مختلف تحت سرعت های پیشروی متفاوت سطوح درگیر نسبت به خاک بدست آمد. اثرعوامل اصلی درصد رطوبت، نوع بافت خاک، سرعت لغزشی و جنس سطوح و نیز اثرات متقابل آن ها بر ضرایب اصطکاک خارجی و دگرچسبی خاک نیز مورد بررسی قرار گرفت. همچنین روند تغییرات ضرایب اصطکاک خارجی و دگرچسبی خاک برحسب افزایش محتوای رطوبت در بافت های مختلف خاک مورد مطالعه قرار گرفت و فاز های مختلف اصطکاکی، چسبندگی و فاز سیالی در آنها مورد تشخیص قرار گرفت. در این تحقیق دستگاهی برای اندازه گیری ضریب اصطکاک خارجی و دگرچسبی خاک طراحی و ساخته شد و عملکرد آن مورد بررسی قرار گرفت. دستگاه شامل دو بخش الکتریکی و مکانیکی است که در آن مخزن با استفاده از یک الکتروموتور روی دو ریل موازی به حرکت در آمده و حاصل این حرکت تماس، سطح مماسی خاک داخل آن با قطعه فلزی متصل به لودسل که به صورت ثابت بر روی مخزن قرار داده شده می باشد. نیروی حاصل از تماس خاک با فلز توسط لودسل به سیستم تحصیل داده وارد و ثبت و ضبط می شد. داده ها در قالب طرح فاکتوریل بر پایه ی طرح بلوک کامل تصادفی تحلیل شدند. آزمایشات برای هر بافت خاک در پنج سطح محتوی رطوبتی خاک، سه سطح سرعت لغزشی، چهار جنس فولاد، چدن، لاستیک و تفلون در سه تکرار انجام گردید. نتایج نشان داد در تمامی بافت های مورد آزمایش اثرات اصلی رطوبت، سرعت و جنس در سطح احتمال 1% اثر معنی-داری بر روی ضریب اصطکاک خارجی خاک داشتند. همچنین اثرات متقابل دوتایی رطوبت در سرعت، رطوبت در جنس، و سرعت در جنس و نیز اثرات متقابل سه تایی سرعت در رطوبت در جنس، در سطح احتمال 1% معنی دار بود. نمودار های سرعت نسبت به ضریب اصطکاک خارجی در سه سرعت آزمایشی در سه بافت خاک نشان داد که با افزایش سرعت، ضریب اصطکاک نیز روند افزایشی داشته و این روند کمابیش در 5 سطح رطوبتی یکسان است. همچنین ضریب اصطکاک خارجی خاک با افزایش رطوبت تا حد مشخصی افزایش یافته و به حد ماکزیمم می رسد و پس از آن افت چشمگیری داشته که این سطح رطوبت می تواند معرف فاز سیالی برای این خاک ها باشد. با توجه به نتایج تجزیه واریانس داده های چسبندگی خاک و فلز مشاهده می شود که در بافت های لومی، لومی شنی و شنی لومی اثرات اصلی رطوبت، سرعت و جنس در سطح احتمال 1% اثر معنی داری بر روی چسبندگی خاک و فلز دارند. همچنین اثرات متقابل دوتایی رطوبت در سرعت، رطوبت در جنس، و سرعت در جنس و نیز اثرات متقابل سه تایی سرعت در رطوبت در جنس، در سطح احتمال 1% معنی دار است. نتایج نشان داد که میانگین مقادیر ضرایب اصطکاک خارجی و دگرچسبی برای خاک های مورد مطالعه دارای تفاوت معنی داری نسبت به همدیگر می باشد.

خاک از جمله منابع طبیعی دیر تجدید شونده است. حفاظت خاک بستگی به نحوه استفاده از آن دارد. تخریب و فرسایش خاک سطحی، باعث کاهش توانایی آن برای ذخیره آب و مواد غذایی و رشد گیاه می شود. نوع خاک ورزی مورد استفاده از جمله عوامل مهمی است که می تواند باعث تخریب و یا بهبود ساختمان خاک شود. ایجاد ساختمان مناسب برای خاک به منظور رشد محصول از اهمیت زیادی برخوردار است و یکی از مشخصه های اصلی ساختمان خاک، اندازه خاک دانه ها است. راه های مختلفی جهت نشان دادن وضعیت خاک دانه ها وجود دارد، که از آن جمله می توان به تعیین میانگین وزنی قطر خاک دانه ها اشاره کرد. در این تحقیق تأثیر برخی از عوامل موثر بر میزان خرد شدن خاک در ترکیب ادوات خاک-ورزی اولیه و ثانویه شامل زیرشکن، گاوآهن برگرداندار و دیسک ثانویه (ترکیب خاک ورزی مرسوم در منطقه) به منظور تهیه زمین برای کاشت محصولات زراعی مورد بررسی قرار گرفت. برای تعیین تأثیر برخی از عوامل موثر بر میزان خرد شدن خاک در ترکیب اشاره شده از طرح آماری فاکتوریل در قالب طرح پایه بلوک تصادفی (rcdb)، با سه تکرار استفاده شد. آزمایش های مزرعه ای در خاک شنی لومی به منظور مقایسه آماری مقادیر میزان خردشدگی خاک تحت تأثیر پارامترهای سطوح مختلف رطوبتی خاک در دو سطح (در محدوده ظرفیت مزرعه ای)، سطوح مختلف سرعت پیشروی تراکتور در پنج سطح و لایه های عمقی شخم نیز در پنج سطح انجام شد. در داخل هر کرت آزمایشی صفات قطر متوسط وزنی، شاخص مخروطی خاک و درصد محتوی رطوبتی خاک اندازه گیری گردید. همچنین مقادیر شاخص مخروط خاک توسط دستگاه نفوذسنج پشت تراکتوری اندازه گیری و ثبت گردید. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثرات اصلی رطوبت، سرعت پیشروی و لایه های عمقی شخم به طور مجزا بر روی میزان خردشدگی خاک معنی دار بود (سطح احتمال 1%). به طوری که با افزایش سرعت پیشروی و لایه های عمقی شخم و محتوی رطوبتی خاک، قطر متوسط وزنی خاکدانه ها به طور معنی داری افزایش یافت. ضمن این که اثر متقابل دوتایی رطوبت در لایه های عمقی شخم بر قطر متوسط وزنی نیز معنی-دار بود (سطح احتمال 1%). در این تحقیق، یک مدل هوشمند، بر اساس رویکرد اصول مدل فازی ممدانی، به منظور پیش بینی میزان خردشدگی خاک طی عملیات خاک ورزی طراحی گردید. این مدل فازی شامل 50 قانون می باشد. استنتاج ماکسیمم- مینیمم ممدانی برای استنتاج مکانیزم و روش غیر فازی ساز مرکز ثقل برای غیر فازی کردن مورد استفاده قرار گرفت. نتایج پیش بینی با استفاده از مدل فازی مقادیر بسیار نزدیکی را بین مقادیر اندازه گیری شده و مقادیر پیش بینی شده نشان داد. به طوری که میانگین خطای نسبی مقادیر اندازه گیری شده و پیش بینی شده با استفاده از مدل فازی 95/3% بدست آمد. مقایس? نتایج بدست آمده از مدل فازی و مدل رگرسیونی به منظور پیش بینی میزان خردشدگی خاک طی عملیات خاک ورزی نشان داد میانگین خطاهای نسبی در مدل های رگرسیونی بزرگ تر از مدل پیش بینی فازی می باشد.

روش های مختلفی برای مبارزه با علف های هرز وجود دارد که روش مبارزه مکانیکی (کولتیواتورزدن)، از یک سو به دلیل کارایی موثر در عملیات و اثرات سوء کمتر در مقایسه با روش های شیمیایی و از طرف دیگر به علت هزینه های کمتر، بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. نیروی مقاوم کششی ابزارهای مختلف خاک ورزی یک پارامتر مهم برای اندازه گیری و ارزیابی عملکرد ادوات برای تعیین میزان انرژی موردنیاز می باشد که پیش بینی این پارامتر می تواند در بسیاری از اهداف مدیریتی و همچنین پیش بینی انرژی موردنیاز و انتخاب تراکتور مناسب موثر واقع گردد. در این تحقیق اثر عمق، سرعت پیشروی و محتوی رطوبتی خاک، در عملیات کولتیواتورزنی بر روی نیروی مقاوم کششی، انرژی موردنیاز و میزان بهم خوردگی خاک توسط 5 نوع کولتیواتور بررسی شد. کولتیواتورهای مورد استفاده عبارت بودند از: 1- کولتیواتور با ساق?c شکل فنری و تیغه پنجه غازی، 2- کولتیواتور با سرعت پیشروی بالا، 3- کولتیواتور با ساق? c شکل فنری و تیغ? قلمی، 4- کولتیواتور هلالی و 5- کولتیواتور با ساق? l شکل غیر قابل انعطاف و تیغ? قلمی. آزمایشات مزرعه ای در خاک شنی لومی و در مزرعه آموزشی و تحقیقاتی دانشگاه محقق اردبیلی انجام شد. اندازه گیری نیروی مقاوم کششی کولتیواتورها با استفاده از دینامومتر اتصال سه نقطه و جمع آوری داده با استفاده از یک دیتالاگر مدل dt-800 و کامپیوتر کیفی متصل به آن انجام گرفت. آزمایشات در قالب طرح آماری فاکتوریل بر پایه بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار انجام گردید. در این تحقیق برای اندازه گیری و تعیین عوامل موثر بر مقدار نیروی مقاوم کششی، انرژی و میزان بهم خوردگی خاک هر یک از کولتیواتورها، در آزمایش های مزرعه ای، از آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح بلوک کامل تصادفی (rcdb) و با سه تکرار استفاده شد. در خاک مورد آزمایش، سطوح مختلف رطوبت (فاکتورa ) از 5 تا 16 درصد برای خاک های خشک و 17 تا 35 درصد برای خاک های مرطوب، سرعت پیشروی تراکتور (فاکتورb ) درچهار سطح، عمق کاری (فاکتورc ) در دو سطح 10، 20 سانتی متر انتخاب گردید و در داخل هر کرت آزمایشی صفات نیروی مقاوم کششی کولتیواتور، شاخص مخروطی خاک و درصد محتوی رطوبتی خاک اندازه گیری شد. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثرات اصلی شرایط خاک، وسیله، سرعت و عمق کاری به طور مجزا بر روی میزان نیروی مقاوم کششی و انرژی موردنیاز کولتیواتور و نیز بر میزان بهم خوردگی خاک، معنی دار است (سطح احتمال 1%). به طوری که با افزایش سرعت پیشروی، عمق کاری و عرض تیغه میزان نیروی مقاوم کششی، انرژی و بهم خوردگی خاک به طور معنی داری افزایش می یابد. همچنین نتایج نشان داد که با افزایش محتوی رطوبتی میزان نیروی مقاوم کششی کاهش می یابد. ضمن این که اثرات متقابل دوتایی محتوی رطوبتی خاک در سرعت پیشروی، محتوی رطوبتی خاک در نوع وسیله، نوع وسیله در سرعت پیشروی، محتوی رطوبتی خاک در عمق کاری، نوع وسیله در عمق کاری، بر نیروی مقاوم کششی و انرژی موردنیاز نیز معنی دار می باشد (سطح احتمال 1%). اثر سرعت پیشروی در عمق کاری، بر نیروی مقاوم کششی و انرژی موردنیاز در سطح احتمال 5% معنی دار شد. همچنین اثرات متقابل دوتایی، محتوی رطوبتی خاک در نوع وسیله، محتوی رطوبتی خاک در عمق کاری، نوع وسیله در عمق کاری، بر مساحت پروفیل های ایجادشده توسط کولتیواتورها نیز معنی دار می باشد (سطح احتمال 1%). اثر محتوی رطوبتی خاک در سرعت پیشروی و نوع وسیله در سرعت پیشروی، بر مساحت پروفیل های ایجادشده توسط کولتیواتورها در سطح احتمال 5% معنی دار شد. در این تحقیق با توجه به توسعه، کاربرد و دقت بالای شبکه های عصبی مصنوعی در پیش بینی، از شبکه های عصبی مصنوعی به منظور پیش بینی نیروی مقاوم کششی کولتیواتور نوع قلمی استفاده شد. شبکه های طراحی شده در این تحقیق که به منظور پیش بینی نیروی مقاوم کششی کولتیواتور نوع قلمی مورد استفاده قرار گرفتند، از نوع شبکه های چندلایه پس انتشار برگشتی بودند. از سه روش الگوریتم گرادیان نزولی با مومنتوم، الگوریتم لونبرگ- مارکوات و الگوریتم گرادیان نزولی مزدوج مقیاسی به منظور آموزش شبکه استفاده گردید. همچنین در این تحقیق از تابع تبدیل تانژانت سیگموئیدی، بین لایه های شبکه استفاده گردید. نتایج این تحقیق نشان داد که شبکه عصبی توسعه داده شده با دو لایه مخفی و با 24 نرون در لایه اول و 26 نرون در لایه دوم و با الگوریتم گرادیان نزولی مزدوج مقیاسی در مقایسه با سایر الگوریتم ها عملکرد بهتری دارد. میانگین دقت شبیه سازی 89% و همچنین ضریب همبستگی 9445/0 برای مدل توسعه داده شده در این تحقیق بدست آمد. مدل رگرسیونی در مقایسه با شبکه عصبی مصنوعی دارای دقت و ضریب همبستگی بسیار پایین تر برای پیش بینی نیروی مقاوم کششی در خاک مورد مطالعه بود.

ضریب اصطکاک استاتیکی و دینامیکی غلات و سایر محصولات کشاورزی بر روی سطوح مختلف در طراحی بهینه سیلوها و ساختمان های نگهداری محصولات کشاورزی، تجهیزات جابه جایی و انتقال( نقاله های مارپیچی، تسمه نقاله ها و غیره) و همچنین در طراحی و تعیین بازده تجهیزات مورد استفاده در فرآوری محصولات پس از برداشت مورد نیاز می باشد. با توجه به اینکه خواص اصطکاکی دانه ها تحت تاثیر عوامل مختلفی از قبیل رقم محصول، محتوای رطوبتی، سرعت لغزش و جنس سطوحتماسی قرار می گیرد، در این تحقیقبرای اندازه گیری ضریب اصطکاک دینامیکی دستگاهی ساخته شد که شامل جعبه بدون ته که نمونه های مورد آزمایش درون آن ریخته می شد و توان مورد نیاز برای کشیدن جعبه حاوی نمونه توسط یک الکتروموتور گیربکس دار za25(12v,200rpm,1000ma) تأمین و برای کاهش دور و فراهم کردن سرعت های مختلف از آداپتور قابل تنظیم (1000ma,3-12v)استفاده گردید که با تغییر ولتاژ سرعت الکتروموتور تغییر می کرد. برای اندازه گیری نیروی اصطکاک، هنگام کشیدن جعبه حاوی نمونه از یک نیروسنج دیجیتالی با دقت (kg.f 001/0) قابل اتصال به کامپیوتر مورد استفاده قرار گرفت. سپس ضریب اصطکاک دینامیکی دانه پنج رقم متداول گندم (آذر2، رصد، سبلان، زاگرس و سرداری) بر روی چهار سطح (ورق گالوانیزه، ورق سیاه، ورق روغنی و ورق آلومینیومی)، در سه سطح سرعت (5، 10و cm/s 15) و در سه سطح رطوبتی(12% ، 14% و w.b. 18%) تعیین و اثرات متقابل آنها مورد بررسی قرار گرفته است. برای تجزیه و تحلیل داده ها از روش تجزیه واریانس و برای مقایسه میانگین اثرات از آزمون چند دامنه ای دانکن(با سطح احتمال 5%) استفاده گردید. نتایج بدست آمده نشان داد که اثرات اصلی کلیه عوامل مورد بررسی و نیز اثرات متقابل دوتایی آن ها بر ضریب اصطکاک دینامیکی معنی دار بوده است. با افزایش سرعت ازcm/s 5 تا cm/s 10 ضریب اصطکاک دینامیکی افزایش معنی داری داشته ولی با افزایش سرعت ازcm/s 10 تا cm/s 15 ضریب اصطکاک دینامیکی افزایش معنی داری نشان نداده است. در بین سطوح تماسی، ورق سیاه از بیشترین (331/0) و ورق گالوانیزه از کمترین(248/0) میانگین ضریب اصطکاک دینامیکی برخوردار بوده است.در بین ارقام نیز رقم آذر2 از بیشترین (299/0) و رقم زاگرس از کمترین (273/0) میانگین ضریب اصطکاک دینامیکی برخوردار بوده است.همچنینبیشترین (717/0) وکمترین (671/0) میانگینضریباصطکاکدینامیکیداخلیبهترتیببهرقمسرداریورقمسبلاناختصاصدارد.

یکی از آزمایشهای مهم آزمایش خزش و نمودار سه مرحله ایی آن است آزمون خزش تغییر شکل مداوم در دماهای مختلف را وقتی تنش کمتر از حد تسلیم است تعیین می کند. در این تحقیق کلیه فرآیند طراحی و ساخت دستگاه نیمه اتوماتیک آزمون خزش برای مواد ویسکوالاستیک شامل نیازسنجی، تعیین مسئله، سنتز(ارائه طرح های اولیه)، تحلیل و آنالیز، ارزیابی طرح های ارائه شده، ارائه طرح نهایی، تحلیل طرح نهایی، مدلسازی، ساخت نمونه اولیه، ارزیابی پس از ساخت، نمونه آزمایش های انجام شده مورد بررسی قرار گرفته است. پس از بررسی های اولیه، تعیین مسئله و مشاهده مکانیزمهای مختلف یک طرح نهایی که از نظر محدودیت های و اولویتهای طراحی تطبیق بیشتری با واقعیت داشت مورد بررسی و ساخت قرار گرفت. پس از انجام تحلیل های لازم طرح اصلی برای انجام فرآیند ساخت انتخاب شد. پس از اتمام فرآیند ساخت کارایی سیستم بر اساس دو نوع مواد ویسکوالاستیک (پلیمر و سیب زمینی) سنجیده شد. هر کدام از آزمایشات در سطوح مختلف بار 5، 10، 20، 40 و 80 و در دو تکرار انجام شد. نتایج آنالیز های طراحی و ساخت، آزمون خزش و نحوه بارگذاری صحیح بیان گردید. استفاده از وسایل دقیق اندازه گیری نشانگر دقت و قابلیت بالای دستگاه جهت انجام آزمون خزش بر روی کلیه مواد مهندسی و کشاورزی با خاصیت ویسکوالاستیک می باشد. دستگاه ارائه شده با افزایش کیفیت داده برداری، سرعت عمل بهتر، رفع نقص های دستگاه های مشابه، دریافت داده های کمی و قابلیت آنالیز هم زمان در مدل های تکمیلی، باعث بهبود کیفیت آزمون خزش خواهد شد نتایج مطلوب آزمایش نشانگر کیفیت بالای دستگاه از نظر طراحی، ساخت و اجرا بود.

با پیشرفت روز افزون در کشاورزی، در راستای آن ماشین های کشاورزی نیز دچار دگرگونی شد و امروزه در بیشتر نقاط جهان کشاورزی با دستگاه های سنگین و تردد های بیشتر در مزارع صورت می گیرد. و با در نظر گرفتن اثر بین خاک و تایر و رابطه مستقیم با میزان فشردگی، مسئله تردد از اهمیت بالایی برخوردار می شود. کشاورزی در چندین مرحله، از خاکورزی اولیه تا عملیات بعد از کاشت و برداشت، نیازمند استفاده از تراکتور ها به همراه ادوات سنگین می باشد که با تردد ابزار ها در مزرعه، خاک دچار تراکم می شود .بااعمالتنشرویخاکتغییرشکلدائمیوبرگشتیمشاهدهمیشود. هرچندکهتغییرشکلدائمیچندبرابربیشترازتغییرشکلبرگشتیاست. تغییرشکلبرگشتیخاکازتغییرشکلویسکوزیته –الاستیسیتهتشکیلمیشود . تغییرشکلالاستیسیتهخاکمقدارکمیازتغییرشکلبرگشتیراتشکیلمیدهد.انواعتغییرشکلهاینامبرده،بهخواصفیزیکیمکانیکیخاکوپارامترهایفشردگیبستگیدارد . شبیه سازیونتایجآزمایشاتدرراستایمطالعهپروسهتراکمخاکلومیشنیاستکهدرنتیجهحرکتچرخهایتراکتوردریکمسیرمیباشد. برای انجام آزمایشات مزرعه ای از تراکتور mf285 که به یک گاوآهن برگرداندار سه خیشه مجهز بود استفاده شد. آزمایش مزرعه ای در سه سطح رطوبتی10، 15 و 20% و سه سطح پیشروی 1، 2 و 3 کیلومتر بر ساعت و در سه سطح عمق 20، 30 و 40 سانتی متر انجام شد. در نرم افزار abaqus خاک بصورت یک ماده الاستیک- پلاستیک شبیه سازی شد. مدل اصلاح شده دراکر- پراگربرای نشان دادن خصوصیات پلاستیک بکار گرفته شد. نوع تایر استفاده شده در تحقیق r18.4-30 است. نتایج نشان داد که تراکم با رطوبت رابطه مستقیم دارد و با بسرعت رابطه ی عکس دارد. همچنین با افزایش عمق تاثیر نیروی تایر بر تراکم خاک کاهش می یابد. تجزیه واریانس نشان داد که بین نتایج حاصل از آزمایش و شبیه سازی در سطح احتمال 5% اختلاف معنی داری وجود نداشت.

در تحقیق حاضر طراحی، ساخت و کالیبراسیون یک حس کننده نیرو - گشتاور شش درجه آزادی جهت اندازه گیری نیروها و ممان های وارد بر ادوات کشاورزی مورد بررسی قرار گرفته است. سازه مذکور برای اندازه گیری نیروهای وارد بر ادوات خاک ورزی در سه جهت عمود برهم (در راستای محورهای مختصات) تا محدوده حداکثر 5 کیلو نیوتن و همچنین گشتاورهای ایجاد شده حول محورهای مختصات تا حداکثر 5 کیلونیوتن متر، طراحی و ساخته شد. به منظور طراحی مکانیکی سازه حسگر از روش اجزای محدود و نرم افزار شبیه سازی solid works استفاده شد. تحلیل و توزیع کرنش با استفاده از نرم افزار مذکور برای مشخص نمودن نقاط گرهی کرنش دقیق بر روی بدنه سازه به منظور کاهش اثرات متقابل نیروهای افقی و قائم در حین اندازه گیری، انجام گرفت. کرنش سنج های مقاومت الکتریکی در نقاط گرهی کرنش بر روی حسگر نصب شده اند تا بتوانند به طور مستقل کرنش های مماسی روی سطح حسگر را که در اثر اعمال نیروهای افقی و عمودی ایجاد می شوند، اندازه گیری کنند. سیستم جمع آوری داده از یک دیتالاگر قابل برنامه نویسی مدل dt800 و یک رایانه قابل حمل تشکیل شده است. آزمون های کالیبراسیون استاتیکی حسگر شش درجه آزادی با استفاده از سامانه ای که در گروه مهندسی مکانیک ماشین های کشاورزی دانشگاه محقق اردبیلی طراحی و ساخته شد، انجام گرفت. نتایج کالیبراسیون واحد اندازه گیری نشان داد که حسگر طراحی و ساخته شده دارای دقت، حساسیت و قابلیت تکرار مناسبی به منظور اندازه گیری نیروها و گشتاورهای مورد نظر می باشد. منحنی های کالیبراسیون خطی بوده و اثرات متقابل نیروها و گشتاورها نیز بسیار ناچیز بود.

از عوامل مهمی که بر افزایش بازده عملکردی تراکتورها تأثیر دارد، مقدار سوخت مصرفی تراکتورها می باشد. با توجه به اهمیت بالای اندازه گیری سوخت مصرفی تراکتورها، اندازه گیری این عامل توسط سیستم های اندازه گیری دقیق ضروری می باشد. در این تحقیق، طراحی، ساخت و ارزیابی سامانه ی سنجش سوخت مصرفی، بر اساس اختلاف فشار، برای نصب بر روی تراکتورهای کشاورزی مورد توجه قرار گرفت. به منظور طراحی مکانیکی از نرم افزار solidworks 2012 استفاده گردید. همچنین به منظور اندازه گیری مقدار جریان عبوری از سامانه ی سنجش سوخت مصرفی، از دو سنسور اختلاف فشاری با مدل mpxv2010dp استفاده گردید که براساس اختلاف فشار کار می کنند. با کالیبراسیون این سوخت سنج بر حسب مقدار سوخت عبوری از مسیرهای رفت و برگشت در زمان های معین، مقدار دبی لحظه ای سوخت بدست آمد و مقدار سوخت مصرفی در هر یک از مسیرهای رفت و برگشت توسط دیتالاگر dt800 متصل به کامپیوتر مشخص گردید. جهت انجام آزمایشات مزرعه ای، با قرار دادن سوخت سنج در مسیر سوخت رسانی تراکتور مسی فرگوسن mf-285، مقدار سوخت مصرفی تراکتور در چهار حالت فعالیت درجا، کار با گاوآهن برگردان دار سه خیشه، دیسک سنگین و زیرشکن دوشاخه در سرعت های مختلف، از طریق یک دیتالاگر مدل dt800 متصل شده به کامپیوتر قابل حمل داخل کابین ثبت گردید. نتایج آزمایشات کالیبراسیون نشان دهنده ی حساسیت کافی و خطی بودن سیستم اندازه گیری می باشد. نتایج نشان داد که کمترین و بیشترین مقدار مصرف سوخت در هکتار، به ترتیب، مربوط به دیسک سنگین و گاوآهن برگردان دارسه خیشه می باشد.

نیاز اولیه انسان در زندگی غذا است که باید تأمین شود و کشاورزی بر پایه این امر استوار بوده و نیاز به تولید موادغذایی با توجه به افزایش روز افزون جمعیت دنیا بیشتر شده و بر اهمیت کشاورزی و پژوهش های مربوطه افزوده می گردد. هدف از خاک ورزی زیر و رو و نرم کردن خاک جهت ایجاد شرایط مناسب برای رشد ریشه ی گیاه می-باشد. با در دست داشتن اطلاعات مربوط به نیروی کششی گاوآهن، اپراتور قادر خواهد بود با کمترین انرژی مصرفی عملیات خاک ورزی را به بهترین نحو انجام دهد. دینامومتر ابزاری است که بوسیله ی آن می توان رابطه ی بین عوامل موثر خاک ورزی در شرایط مختلف را به طور قابل درکی بیان کرد. هدف از این تحقیق بررسی سه فاکتور سرعت پیشروی، عمق و میزان برگردان شدن خاک در نیروی مقاوم کششی گاوآهن برگردان دار تیلری می باشد که با ساخت دینامومتر اتصال یک نقطه و کالیبراسیون آن اقدام به آزمایشات مزرعه ای شد. نمودار نقطه ای نتایج کالیبراسیون دینامومتر، ضریب تبیین99/0r2= را نشان داد. آزمایشات به صورت طرح فاکتوریل در قالب بلوک کاملاً تصادفی، مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. نتایج نشان داد که با افزایش هر سه فاکتور، نیروی مقاوم کششی به صورت معنی داری (سطح احتمال 1%) افزایش می-یابد. بیشترین نیروی کششی مورد نیاز گاوآهن مذکور درسرعت پیشروی km/h8/1، عمق cm20 و حالت کامل برگردان شدن خاک (kn01/2) و کمترین نیرو در سرعت پیشروی km/h08/1، عمق cm10 و حالت کم برگردان خاک (kn49/0) بدست آمد. نیروی کششی این گاوآهن تابع دوم از سرعت پیشروی بوده و رابطه ی عمق و نیروی کششی به صورت خطی بیان می شود. با مقایسه نیروی کششی بدست آمده در حالت عملی و تئوری، صحت دقت داده های گرفته شده بوسیله ی دینامومتر تأیید می گردد.

در این پژوهش با تلفیق تکنیک های پردازش سیگنال صوتی و شبکه عصبی مصنوعی، روشی برای دسته بندی و درجه بندی فندق ارائه شده است. بدین منظور، سیستمی طراحی و ساخته شد که در آن برای ایجاد سیگنال های صوتی یک صفحه فولادی با ضخامت mm3 و ابعاد mm130×130 مورد استفاده قرار گرفت. با برخورد فندق به صفحه فولادی، صدای تولید شده توسط میکروفنی که در زیر صفحه فولادی تعبیه شده بود، اندازه گیری و جهت ذخیره و پردازش های بعدی توسط برنامه نوشته شده در نرم افزار matlab، از طریق کارت صدا به کامپیوتر منتقل شد. برای حذف صداهای محیطی اضافی، از مدار و حسگر پیزوالکتریک استفاده شد که در طراحی مدار آن از نرم افرار الکترونیکی پروتئوس و برای برنامه نویسی میکروکنترلر آن از نرم افزار بسکام استفاده شد. در قسمت اکتساب داده از خصوصیات حوزه زمان و حوزه ویولت برای این کار استفاده شد. برای دسته بندی و درجه بندی فندق از شبکه عصبی مصنوعی matlab استفاده شد که پس از استخراج ویژگی سیگنال های حاصل از برخورد، 70% از داده ها جهت یادگیری، 15% داده ها برای اعتبار سنجی و مابقی داده ها جهت آزمون در شبکه عصبی مصنوعی مورد استفاده قرار گرفت. انتخاب مدل بهینه بر اساس بررسی میانگین مربعات خطا (mse) و تعداد نرون ها در لایه پنهان انجام پذیرفت. برای ارزیابی عملکرد سیستم، 2400 فندق که 800 عدد شامل فندق بزرگ سالم، 800 عدد فندق کوچک سالم و800 عدد فندق پوک و شکسته بود، مورد استفاده قرار گرفت. مناسب ترین شبکه عصبی برای درجه بندی فندق ها به دسته های فندق بزرگ سالم، کوچک سالم و پوک وشکسته، ساختار 3-21-700 بدست آمد. در نهایت دقت برای فندق های بزرگ پر 1/96%، کوچک پر 3/89% ، پوک و شکسته با ابعاد متفاوت 1/93% بدست آمد که حاکی از دقت کلی 8/92% برای سیستم ارائه شده در حالت آفلاین می باشد. با استفاده از شبکه آموزش دیده و با بررسی سیستم در حالت آنلاین برای 100 عدد از هر فندق، دقت 39% برای فندق های بزرگ پر، 41% برای فندق های کوچک پر و 25% برای فندق های پوک و شکسته با ابعاد متفاوت بدست آمد که حاکی از دقت کلی5/32% برای سیستم ارائه شده در حالت آنلاین می باشد.

گلرنگ ازجمله محصولات استراتژیک در بخش دانه های روغنی می باشد. دانه گلرنگ منبع غنی از روغن (35-40%) می باشد. شناخت خواص فیزیکی و مکانیکی گلرنگ می تواند در اعمال فرآیند های برداشت، جداسازی، روغن گیری، پوست گیری، انتقال نقش اساسی ایفا کند. در این تحقیق ویژگی های فیزیکی دانه گلرنگ رقم پدیده شامل ابعاد(طول، عرض، ضخامت)، سطح تصویر شده، قطر متوسط هندسی، قطر متوسط حسابی، ضریب کرویت و حجم در 150 تکرار و چگالی توده، چگالی حقیقی، تخلخل، زاویه استقرار استاتیکی و وزن هزاردانه و نیز ضریب اصطکاک استاتیکی در چهار سطح آلومینیوم، آهن و استیل در 10 تکرار و در 4 سطح رطوبتی(5/6، 8، 5/9 و 11 درصد بر پایه خشک) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که عرض، ضخامت، قطر متوسط هندسی، حجم و زاویه استقرار استایتکی در سطح احتمال 5% معنی دار شده است و با افزایش رطوبت مقدارشان افزایش می یابد. در حالی که طول، قطر متوسط حسابی، ضریب کرویت و سطح تصویر شده معنی دار نشده است. چگالی حقیقی، چگالی توده، تخلخل، وزن هزاردانه و اثر رطوبت و اثر نوع سطح بر ضریب اصطکاک استاتیکی در سطح احتمال 1% معنی دار شده است. همچنین برخی خواص مکانیکی دانه گلرنگ شامل نیروی گسیختگی، تغییرشکل در نقطه ی گسیختگی، انرژی گسیختگی و چغرمگی در آزمایش فاکتوریل بر پایه¬ی طرح کاملاً تصادفی با 3 عامل، شامل 4 محتوای رطوبتی (5/6، 8، 5/9 و 11 درصد بر پایه خشک)، 4 سرعت بار گذاری (5، 10، 15 و 20 میلیمتر بر دقیقه) و 3 اندازه دانه (کوچک، متوسط و بزرگ) تعیین شد. نتایج نشان داد که رطوبت در سطح احتمال 1% بر کلیه خواص مکانیکی اثر معنی دار دارد. با افزایش رطوبت تغییر شکل در نقطه گسیختگی، انرژی گسیختگی و چغرمگی افزایش ولی نیروی گسیختگی کاهش یافت. انذازه دانه در سطح احتمال 1% بر نیروی گسیختگی، انرژی گسیختگی و چغرمگی اثر معنی دار داشت. با افزایش اندازه دانه نیروی گسیختگی و انرژی گسیختگی افزیش ولی چغرمگی در نقطه ی گسیختگی کاهش یافت. سرعت بارگذاری در سطح احتمال 5% بر نیروی گسیختگی و انرژی گسیختگی و در سطح احتمال 1% بر چغرمگی اثر معنی دار داشت. همچنین با افزایش سرعت بارگذاری انرژی گسیختگی و چغرمگی در نقطه ی گسیختگی کاهش یافت.

با توجه به ضرورت تشخیص ارقام مختلف سیب¬زمینی، استفاده از فناوری¬های نوین مطابق با علم روز دنیا ضروری می باشد. از جمله روش های جدید برای تشخیص واریته محصولات کشاورزی استفاده از تکنیک پردازش تصویر در تلفیق با هوش محاسباتی می¬باشد. در این تحقیق به منظور تشخیص ارقام مختلف سیب¬زمینی، سه روش هوش مصنوعی شامل شبکه عصبی مصنوعی (ann)، الگوریتم رقابت استعماری ica))، و سستم استنتاج عصبی- فازی (anfis) و 2 روش آماری k-means و آنالیز تمییز (da) به کمک تکنیک پردازش تصویر مورد استفاده قرار گرفت. از ده رقم سیب زمینی شامل آگریا، آرنوا، دایفلا، ایمپالیا، هرمیس، لیدی رزتا، گرانولا، اسپریت، لاپادیا، مارکز تصاویری تهیه شد و پس از انتقال به نرم¬افزار matlab، 37 ویژگی رنگی، بافتی و شکلی آن استخراج شد. به کمک روش آماری و تجزیه به مولفه های اصلی (pca) 12 ویژگی از 37 ویژگی جهت شناسایی و تفکیک واریته¬ها انتخاب گردید. دقت جداسازی صحیح واریته¬ها برای ارقام فوق از روش da به ترتیب 5/57%، 30%، 40%، 75%، 7/48%، 5/42%، 5/97%، 60%، 60% و 5/27% به دست آمد و دقت کلی 9/53% محاسبه شد. دقت طبقه بندی برای تمام ارقام با روش شبکه عصبی مصنوعی (ann) 100% به دست آمد. دقت طبقه بندی برای روش anfis 94% و برای روش ica 15% به دست آمد. بنابراین در بین روش های هوش مصنوعی، روش ann بهترین دقت طبقه¬بندی را داراست. در بین روش های خوشه بندی، خوشه بندی با ica بهترین نتیجه را ارائه داد.

افزایش وزن و تردد تراکتورها و به دنبال آن افزایش تراکم خاک، هنگام انجام عملیات کشاورزی یکی از مسائل مهم در علم کشاورزی جدید می باشد. در همین راستا بررسی تراکم خاک های زراعی به دلیل تاثیر منفی بر میزان رشد و تولید محصول و کاهش بازده زمین های زراعی اهمیت زیادی دارد. فشردگی خاک توسط ترافیک ماشین ها، یک فرآیند پیچیده با عوامل تاثیر گذار متعدد است. عواملی همچون رطوبت خاک، فشار باد تایر، بار بر روی چرخ ها، تعداد تردد و ... در فشردگی خاک نقش دارند. هدف این تحقیق بررسی تراکم خاک برای دو نوع تایر تراکتور با در نظر گرفتن تاثیر فشار باد تایر و تردد در عمق های مختلف خاک می باشد. برای انجام آزمایش از 12 عدد استوانه نمونه برداری در هر مرحله استفاده شد. ابتدا پروفیلی در خاک حفر شد و استوانه ها در چهار عمق در داخل پروفیل قرار گرفتند و سپس پروفیل با خاک پر شد. از یک تراکتور itm70 مجهز به نهرکن به منظور انجام آزمایش و عبور از روی پروفیل استفاده شد. آزمایش ها در قالب طرح بلوک های کاملا تصادفی در سه فشار باد تایر، سه سطح تردد 1، 3 و 5 بار عبور و چهار سطح عمق 10، 20، 30 و 40 سانتی متر و در سه تکرار، برای هر یک از تایرهای معمولی و باریک انجام شد. تجزیه واریانس داده ها نشان داد، که اثرات اصلی فشار باد تایر، تردد و عمق در سطح احتمال 1%، بر روی تغییرات تراکم خاک در هر دو تایر معنی دار بود. برای تایر معمولی، اثرات متقابل دو تایی، عمق در فشار باد تایر و تردد در فشار باد تایر در سطح احتمال 1% و اثر متقابل عمق در تردد در سطح احتمال %5 معنی دار شد. در بررسی تایر باریک اثرات متقابل دو تایی، عمق در فشار باد تایر و تردد در عمق در سطح احتمال 1% معنی دار شد، ولی اثر متقابل فشار باد تایر در تردد معنی دار نشد. نتایج حاصل از مقایسه دو نوع تایر نشان داد، که اثر اصلی نوع تایر و همچنین اثرات متقابل نوع تایر در عمق و نوع تایر در تردد در سطح احتمال 1% تاثیر معنی داری بر روی تراکم خاک دارند. نتایج نشان داد در حالت کلی افزایش فشار باد تایر باعث افزایش تراکم خاک می شود، زیرا با افزایش فشار باد تایر سطح تماس تایر با خاک کاهش می یابد و در نتیجه تنش افزایش می یابد. برای تایر معمولی فشار باد تایر تا عمق 30 سانتی متر تاثیر زیادی دارد. در برسی اثر نوع تایر مشاهده شد، تایر باریک نسبت به تایر معمولی به صورت قابل ملاحظه ای تراکم خاک را بیشتر افزایش می دهد. به طوری که تایر باریک حتی در لایه های زیرین، بیشتر از تایر معمولی در لایه های سطحی، تراکم ایجاد می کند، زیرا تایر باریک به ازای بار ثابت سطح مقطع کمتری دارد و تنش بیشتری بر خاک وارد می کند.

با توجه به داده های آزمون های انجام شده، خصوصیات فیزیکی هر یک از ارقام نمونه های سالم و معیوب استخراج شد. دقت حاصل از تحلیل تشخیص (da) ارقام 98% و دقت تشخیص نمونه های سالم و معیوب ارقام ابوت و هایوارد از روش مذکور به ترتیب برابر 15/92 و 85/60 درصد بدست آمد. همچنین برای تعیین خصوصیات ظاهری (ابعادی و هندسی) ارقام نمونه های سالم و معیوب کیوی به روش پردازش تصویر از تحلیل تشخیص استفاده شد که میزان دقت در تعیین ارقام و نمونه های سالم و معیوب ارقام ابوت و هایوارد به ترتیب برابر 5/99، 05/96 و 35/81 درصد مشخص شد. میزان دقت جداسازی ارقام بر اساس مولفه های رنگی در فضاهای رنگــی l*a*b* ,hsv, rgb به ترتیب برابر 5/98، 5/69 و 81 درصد بدست آمد. در ادامه به تحلیل داده ها به روش غیر خطی و با استفاده از تکنیک شبکه عصبی مصنوعی (ann) پرداخته شد. میزان دقت در طیف شناسایی ارقام کیوی 100 و نرخ طبقه بندی صحیح (ccr)، 100% حاصل شد. همچنین نرخ طبقه بندی نمونه های سالم و معیوب برای داده های آموزش (train) و تست (test) به ترتیب برابر 100 و 90 درصد بدست آمد.

از طرف توده دانه شلتوک به سطوح تماس مخازن در سیلو ها نیرو وارد می¬شود. از این نیرو در طراحی مخازن سیلوها، استفاده می¬شود. هدف از این تحقیق تعیین نیروهای جانبی و نرمال وارد بر سطوح تماس بود. آزمایش¬ها برروی سه رقم دانه شلتوک ( شیرودی، هاشمی و کاظمی) در چهار سطح رطوبتی دانه ( 12، 16، 20 و w.b.24% )، سه نوع سطح تماس استوانه ای (ورق استیل، ورق آلومینیوم و ورق گالوانیزه)، در شش سطح از ارتفاع دانه ( 20، 30، 40، 50، 60، 70سانتی¬متر) انجام شد. قطر و ارتفاع استوانه ها به ترتیب 25 و 70 سانتی¬متر بود. تجهیزات اندازه¬گیری نیرو شامل نیروسنج دیجیتالی، الکتروموتور جعبه¬دنده¬دار، مکانیزم کاهش دور موتور، اینورتور، سیم رابط و استوانه ها بودند. از الکتروموتور جعبه دنده دار برای بالاکشیدن آهسته استوانه ها استفاده شد. برای تجزیه داده¬های بدست آمده از طرح کاملا تصادفی و برای مقایسه میانگین از آزمون مقایسه چنددامنه ای دانکن استفاده شد. نتایج تجزیه واریانس داده ها نشان داد که اثرات اصلی هر چهار عامل و اثرات متقابل آنها بر نیروهای نرمال و جانبی از لحاظ آماری معنی دار می¬باشند. بطور عموم در اثرات اصلی، با افزایش ارتفاع توده دانه در داخل استوانه ها از 20 الی 70 سانتی¬متر، نیروهای نرمال و جانبی به ترتیب از 54/38 الی n081/70 و 895/13 الی n378/141 افزایش یافت. با افزایش محتوای رطوبت دانه از 12 به w.b.20% نیروی جانبی از مقدار میانگین 824/ 67 به n635/72افزایش معنی¬دار و نیروی نرمال ازمقدار میانگین 063/64 به n582/54کاهش معنی داری داشت. نتایج مقایسه میانگین اثرات متقابل چهار تایی نشان داد که بیشترین مقدار نیروی جانبی (n155/200)در آزمایش با رقم شیرودی در محتوای رطوبتی دانه w.b.12%، سطح تماس ورق آلومینیومی با ارتفاع توده دانه 70 سانتی¬متر و بیشترین مقدار نیروی نرمال (n300/96)در آزمایش با رقم شیرودی در محتوای رطوبتی دانه w.b.12% سطح تماس ورق استیل با ارتفاع توده دانه 70 سانتی¬متر حاصل شد.

هزینه های تعمیر و نگهداری تراکتورهای جدید ، بخش عمده ای از هزینه های کاربری ماشین ها است . در یک سیستم کشاورزی مکانیزه باید هزینه انجام نشدن به موقع عملیات را نیز به این هزینه ها اضافه نمود. سنجش و ارزیابی و نیز تخمین هزینه های بکارگیری این تراکتورها ، از اولویت های اجتناب ناپذیر مدیریت اقتصادی واحدهای کشاورزی می باشد.هزینه های تعمیر و نگهداری، متاثر از عمر تراکتور و ساعات کارکرد سالانه آن است که برای تعیین عمر بهینه اقتصادی، از اهمیت ویژه ای برخوردار است.این مطالعه با استفاده از داده های واقعی 50 تراکتور فعال مجتمع کشت و صنعت آستان قدس رضوی اجرا شد. تحلیل رگرسیونی نشان داد که دو مدل رگرسیونی توانی و درجه سوم بهترین مدل ها برای پیش بینی هزینه های تعمیر، سوخت و روغن تراکتورها می باشند. عوامل بهینه شبکه عصبی و سیستم استنتاج فازی – عصبی تطبیقی از طریق سعی و خطا بر روی داده های موجود انتخاب شدند. همچنین در این مطالعه دو الگوریتم آموزش پس انتشار (backpropaga) و پیوندی (hybrid) مربوط به سیستم عصبی – فازی مقایسه شدند. hybrid در پیش بینی هزینه ها عملکرد خوبی داشت. سیستم anfis در پیش بینی هزینه های تعمیر و نگهداری تراکتورها در مقایسه با شبکه عصبی مصنوعی به صورت نسبی نتیجه بهتری داشت. اما نتایج نشان از برتری مطلق سیستم فازی – عصبی نسبت شبکه عصبی مصنوعی نداشت. شبکه عصبی مصنوعی(ann) و سیستم استناج عصبی- فازی تطبیقی ابزارهای امیدوار کننده ای برای پیش بینی هزینه های تعمیر و نگهداری تراکتور های کشاورزی می باشند.

چکیده: در میان گیاهان زراعی، گندم با دارا بودن مواد غذایی با ارزش مانند انواع پروتئین ها، ویتامین ها و مواد معدنی، حدود 25% کالری غذایی مردم جهان را تأمین می نماید. به همین جهت، تأمین سلامت آن از اهمیت بالایی برخوردار است. بیماری f.graminearum زیرمجموعه ای از بلایت فوزاریومی سنبله گندم یا fhb می باشد که عموماً تحت عنوان اسکب نامیده می شود. f.graminearum از بیماری های مخرب در مناطق گرم و مرطوب کشت گندم در جهان و ایران است. این بیماری نه تنها باعث از دست رفتن کیفیت و راندمان محصول می گردد، بلکه با ایجاد زهرابه های قارچی، عوارض خطرناکی را برای انسان و حیوانات به دنبال دارد. تشخیص این بیماری به کار آزمایشگاهی و صرف زمان و هزینه بالا نیاز دارد. امروزه، استفاده از پردازش تصویر و سیستم های بینایی ماشین در تشخیص آفات و بیماری های گیاهی، باعث غلبه بر مشکلات در روش های قبلی و بهبود آن ها شده است. پردازش تصاویر از روش های غیرمخرب، دقیق و سریع برای محاسبه و تشخیص و مقایسه ی خصوصیات با همدیگر است. در این پایان نامه، ابتدا دانه های گندم سالم و آلوده به قارچ فوزاریوم تهیه شده و سپس تصاویر دیجیتالی هر گروه به صورت توده های درهم و تصادفی با استفاده از دوربین و محفظه ی مخصوص نورپردازی تهیه شدند. سپس با استفاده از تکنیک های پردازش تصویر، در مجموع 40 ویژگی رنگ، شکل و بافت از تصویر هر دانه به دست آمد. تمامی پردازش ها با نرم افزار matlab انجام شد. جداسازی و تشخیص دانه های سالم و آلوده با استفاده از 40 ویژگی به دست آمده از تصاویر دانه ها، با تحلیل های تشخیصی (da)، k-means، شبکه ی عصبی چند لایه (mlp) و ماشین بردار پشتیبان (svm) بررسی شد. طبقه بندی دانه ها با هرکدام از روش های فوق به صورت جداگانه برای ویژگی های رنگی، شکلی، بافتی و همه ی ویژگی ها انجام پذیرفت. در طبقه بندی بر اساس همه ی ویژگی ها، با استفاده از تحلیل مولفه های اصلی (pca)، 26 مولفه از 40 مولفه انتخاب شد. دقت صحیح جداسازی دانه ها براساس 26 مولفه ی اصلی با تحلیل های تشخیصی، k-means، شبکه های عصبی سه لایه و ماشین بردار پشتیبان غیرخطی به ترتیب 8/99%، 99/85%، 100% و 100% محاسبه شد. کلید واژه ها: قارچ فوزاریوم، پردازش تصویر، طبقه بندی، تحلیل تشخیصی، تحلیل k-means، شبکه ی عصبی چندلایه، ماشین بردار پشتیبان

محتوای رطوبتی غلات یکی از مهم ترین خصوصیات برای تعیین کیفیت آن ها است. در این پژوهش خصوصیات تصویری پنج رقم مختلف گندم که از مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان اردبیل تهیه شد، در پنج سطح رطوبتی 8 تا ۱۴٪ مورد ارزیابی قرار گرفت تا مدلی برای پیش بینی محتوای رطوبتی گندم حاصل شود. برای تصویربرداری، از یک محفظه ی گنبدی شکل فلزی که نقش پراکنده کننده ی نور را ایفا می کرد و یک دوربین 10 مگاپیکسلی با حسگر ccd استفاده شد. به منظور استخراج ویژگی های تصویری از نرم افزار matlab نسخه ی r2013a استفاده گردید. سه گروه ویژگی شامل سه ویژگی رنگی rgb، hsv و lab، 10 ویژگی شکلی مساحت، محیط، قطر بزرگ و کوچک، خروج از مرکزیت، صلبیت، فشردگی، گردی، نرخ سطح و نرخ تصویر و 6 ویژگی بافتی شامل میانگین شدت بافت، میانگین کنتراست بافت، تقارن هیستوگرام، intensity، یکنواختی و آنتروپی از تصاویر گندم استخراج شد. سپس تجزیه و تحلیل آماری داده های به دست آمده با نرم افزار mstatc انجام گرفت. نتایج نشان داد که اثر رطوبت بر تمامی مؤلفه های رنگی، ویژگی های بافتی میانگین شدت، تقارن هیستوگرام و آنتروپی و ویژگی های شکلی مساحت، محیط، قطر بزرگ و قطر کوچک کاملاً معنی دار است. سپس این داده ها برای پیش بینی محتوای رطوبتی دانه ی گندم وارد شبکه ی عصبی مصنوعی و anfis شدند. نتایج نشان داد که مدل توسعه یافته با ویژگی های بافتی، رنگی rgb و شکلی به ترتیب با ضرایب تبیین ۱، 0/9840 و 0/9828 با دقت بالایی آموزش دیده اند.

در این تحقیق برای بررسی این نیروها، کلیه فرایند طراحی و ساخت دستگاه اندازه گیری سه محوری خزش در محصولات کشاورزی ویسکوالاستیک شامل نیازسنجی، تعیین مسأله، ارائه طرح های اولیه، تحلیل و آنالیز، ارزیابی طرح های ارائه شده، ارائه طرح نهایی، تحلیل طرح نهایی، مدل سازی، ساخت و ارزیابی با نمونه های آزمایشی مورد بررسی قرار گرفت. پس از اتمام فرایند ساخت دستگاه، کارایی سیستم با دو آزمون تک محوری و سه محوری و با دو نوع مواد ویسکوالاستیک کشاورزی (سیب زمینی و گوجه فرنگی) مورد آزمایش قرار گرفت. همه آزمایش ها در نرم افزار spss 22 با طرح کاملاً تصادفی تحلیل و ترسیم نمودارها نیز در نرم افزار اکسل 2013 انجام شد. بررسی داده ها در زمان های 5، 30، 60، 120، 240، 360، 480 دقیقه و با بار ثابتی به ترتیب برای نمونه سیب زمینی و گوجه فرنگی 72/5 و 52/5 نیوتن و در دو آزمون سه محوری و تک محوری برای سیب زمینی (11 تکرار) و سه محوری بر روی گوجه فرنگی (5 تکرار) انجام گرفت.

هر رقم برنج برتری های ویژه ی خود را دارد؛ به طوری که شناخت رقم و یا اطمینان از صحت رقم معرفی شده در تمام مراحل زراعی و مهم تر از آنها در مراحل پس از برداشت بسیار مهم است؛ زیرا به طور مستقیم در عملکرد محصول برداشت شده و نیز عملکرد محصول فرآوری شده تأثیرگذار است. روش های موجود برای شناسایی ارقام برنج وقت گیر و هزینه بر بوده و مخرب هستند. لذا بررسی و ارائه ی روش های نوین ضرورت می یابد. از این رو هدف از انجام این پژوهش استخراج ویژگی های رنگی، مورفولوژیکی و بافتی ارقام متداول برنج در ایران و دسته بندی ارقام بر اساس این ویژگی ها با استفاده از ابزارهای هوش محاسباتی است. در این پژوهش تصاویر دیجیتالی دانه های سیزده رقم برنج متداول در ایران در سه حالت شلتوک، برنج قهوه ای و برنج سفید تهیه شد و پس از انجام عملیات پیش پردازش و قطعه بندی تصاویر با استفاده از نرم افزار matlab، برای هر دانه ی برنج نودودو ویژگی شامل شصت ویژگی رنگی، چهارده ویژگی مورفولوژیکی و هجده ویژگی بافتی استخراج شد. پس از بررسی نرمال بودن توزیع داده ها، احتمال معنی داری تفاوت بین ارقام در تمام ویژگی ها با استفاده از تحلیل واریانس بررسی شد و از آزمون حداقل اختلاف معنی دار برای مقایسه ی دقیق تر ارقام استفاده گردید. برای کاهش ابعاد داده ها و تمرکز بر روی موثرترین مولفه ها در شناسایی ارقام از روش تحلیل مولفه های اصلی (pca) استفاده شد. دقت جداسازی ارقام برنج با استفاده از روش تحلیل تشخیصی (da) برای ارقام شلتوک، برنج قهوه ای و برنج سفید به ترتیب برابر با 2/89%، 7/87% و 1/83% به دست آمد. برای شناسایی و دسته بندی ارقام مورد نظر یک شبکه ی عصبی پرسپترون چندلایه بر اساس موثرترین مولفه ها طراحی گردید و فرآیند آموزشی آن با استفاده از الگوریتم لِوِنبرگ ـ مارکوارت انجام شد. نتایج نشان داد که این شبکه ی عصبی مصنوعی همه ی ارقام مورد نظر را با دقت دسته بندی 100% و با ضریب تبیین مدل رگرسیونی 9998/0 دسته بندی نماید. بنابراین می توان گفت برای شناسایی و دسته بندی ارقام برنج می توان از ترکیب فنون پردازش تصویر و انواع روش های تشخیص الگو مانند دسته بندهای آماری و شبکه های عصبی مصنوعی به طور موفقیت آمیزی استفاده کرد.

چکیده ندارد.

نقاله های هوایی به عنوان یکی ازسیستم های بهینه در زمینه جابجایی مواد جامد، نقش عمده ای ایفا می کنند. با توجه به انعطاف پذیری بالای سیستم های انتقال نیوماتیک نسبت به انواع دیگر سیستم های انتقال، این سیستم دارای کاربرد های وسیعی در صنعت و کشاورزی می باشد. در این پایانامه یکی از اجزاء مدار نیوماتیکی به نام سیکلون جداکننده مورد بررسی قرار گرفته است. برای شبیه سازی جریان داخل سیکلون ابتدا از بین مدل های پیشهادی نرم افزار فلوئنت، مدل های rng k- و rsm انتخاب و بنابر مقایسه با نتایج تجربی مدل rsm مرتبه دوم انتخاب گردید. در ادامه با توصیف مدل انتخابی، فشار جریان، سرعت محوری، سرعت مماسی، سرعت شعایی و تاثیر الگوی ورودی دانه های گندم بر راندمان جداسازی بحث شده است. در بررسی آثار هندسی بر عملکرد سیکلون ابتدا طول لوله خروجی(گرداب یاب) مورد مطالعه قرار گرفته است، که تقریبا بی تاثیر بود. سپس در بررسی اثر قطر لوله خروجی برعملکرد سیکلون مشاهده گردید که کاهش قطر لوله خروجی گاز باعث تغییر کلاس سیکلون از w به v می گردد. با کاهش قطر لوله خروجی گاز نسبت به قطر استوانه تا 0/45 در سیکلون بازده جمع آوری افزایش می یابد. نتایج حاصل از افزایش طول نفوذ لوله خروجی جریان حاکی از آن است که افزایش طول لوله خروجی جریان نسبت به قطر استوانه تا 1 به علت کاهش در افت فشار، بازده جمع آوری سیکلون را بهبود می بخشد. اما با افزایش بیشتر نفوذ طول لوله خروجی جریان، به علت آثار اصطکاکی، راندمان سیکلون کم می شود. در ادامه با تغییر ارتفاع قسمت سیلندری اثر این تغییر هندسی را بر راندمان سیکلون بررسی کرده ایم. مشاهده شد که برای گندم های با اندازه حدود mm3 نسبت طول به قطر استوانه تا 75/0 و برای گندم های کوچکتر نسبت 0/5 مناسب می باشد. در نهایت با بررسی اثر قطر لوله خروج پایین می بینیم که سیکلون با قطر خروجی کوچکتر دارای افت فشار و راندمان جمع آوری بالایی در مقایسه با سیکلون های با قطر بزرگ می باشد و نسبت قطر خروجی به قطر استوانه در 0/374 حالت ایده آل به دست آمد.