نام پژوهشگر: محمد حسین آق خانی

طراحی، ساخت و ارزیابی سمپاش نرخ متغیر بر اساس تغییرات سرعت پیشروی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده کشاورزی 1388
  بهزاد گلعنبری   محمد حسین آق خانی

ماشین هایی که درکشاورزی دقیق استفاده می شوند باید قادر به تغییر به موقع نرخ اعمال نهاده ها در نواحی مختلف مزرعه بر اساس برنامه از پیش تعیین شده باشند. 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. هدف از این تحقیق طراحی، ساخت و انتخاب بهترین سامانه کنترل نرخ متغیر حلقه بسته برای تغییر سمپاش بوم دار پشت تراکتوری از حالت نرخ ثابت به نرخ متغیر بود. در سمپاشهای بوم دار چهار روش برای تغییر نرخ سمپاشی وجود دارد که عبارتند از: تغییر در نوع نازل، فشار پاشش، سرعت پیشروی و تغییر در مقدار خروجی سم بوسیله شیرهای کنترلی. با بررسی سامانه های کنترلی که امکان استفاده بر روی سمپاش بوم دار پشت تراکتوری را داشتند، کنترل و تغییر در مقدار سم خروجی سم بوسیله یک شیر جریان تدریجی انتخاب شد. این سامانه کنترل شامل: یک شیر جریان تدریجی، به همراه یک حسگر انکودر شفت جهت اندازه گیری سرعت واقعی رو به جلو تراکتور، یک میکروکنترلر به عنوان پردازشگر مرکزی جهت کنترل سیستم و شیر تناسبی، می شود. برای ارزیابی عملکرد سامانه، آزمایشاتی در قالب طرح کاملا تصادفی انجام شد. نتایج بدست آمده نشان می دهد مقدار سم مصرفی در حدود 1/23 درصد کاهش داشته است و عملکرد سامانه پاشش در سرعتهای مختلف بر روی مقدار پاشش در سطح 1 درصد معنی دار بوده است. همچنین یکنواختی پاشش بطور قابل ملاحظه ای بهبود پیدا کرده است.

طراحی، ساخت و ارزیابی دستگاه تهیه نقشه هدایت الکتریکی خاک مزرعه
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده کشاورزی 1389
  جلال برادران مطیع   محمد حسین آق خانی

موضوع شوری خاک یکی از معضلات افزایش بهره وری کشاورزی می باشد که بایستی با تدبیر و مدیریت صحیح علمی مهار گردد. یکی از راههای شناسایی مناطق شور، اندازه گیری و تهیه نقشه هدایت الکتریکی خاک مزارع می باشد. در این پایان نامه یک نمونه آزمایشگاهی و یک نمونه پشت تراکتوری از دستگاه اندازه گیری هدایت الکتریکی خاک بر پایه روش تماس مستقیم الکترود با خاک، طراحی و ساخته شد. به منظور انتخاب نوع الکترود و نوع جریان الکتریکی مورد استفاده نمونه پشت تراکتوری، اثر شکل الکترود و نوع جریان الکتریکی در اندازه گیری هدایت الکتریکی، در آزمایشگاه طی طرح آزمایشی کاملاً تصادفی با آرایش فاکتوریل با سه متغیر اصلی میزان شوری خاک (پنج سطح)، نوع الکترود (دو سطح) و جریان الکتریکی (دو سطح) در خاک چهار منطقه مختلف اطراف مشهد، بررسی شد. نتایج با مقادیر ec اندازه گیری شده به روش عصاره یک به یک، توسط نرم افزار spss 17 مقایسه و تحلیل شد و تأثیر معنی دار نوع الکترود و جریان الکتریکی مشاهده گردید. ضریب همبستگی تغییرات هدایت الکتریکی اندازه گیری شده به روش تماس مستقیم با هدایت الکتریکی آزمایشگاهی در تیمار های مختلف و خاک های مختلف بین 94/0 تا 99/0 بدست آمد. بدین ترتیب الکترود صفحه ای و جریان مستقیم در ساخت نمونه پشت تراکتوری بکار گرفته شد. ارزیابی در حرکت دستگاه در مزرعه ای تحقیقاتی با مساحت 8/0 هکتار ، خاک کم شور و بافت لومی رسی، بیانگر همبستگی نتایج اندازه گیری شده با مقادیر واقعی ec، با 61/0r2= و مقدار میانگین خطای (me) ?s.cm-1 27/15- بود. داده های هدایت الکتریکی با استفاده از بسته نرم افزاری esap کالیبره و به صورت نقشه رنگی تغییرات هدایت الکتریکی مزرعه تهیه شد. بررسی نقطه به نقطه محل های نمونه برداری نشان داد در 67 درصد نقاط خطای اندازه گیری زیر 10 درصد می باشد. این میزان خطا در محیط خاک مزرعه که دارای متغیر های بسیاری می باشد با توجه به نتایج سایر مقالات قابل قبول می باشد.

طراحی و ساخت کودکار نرخ متغیر
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده کشاورزی 1389
  عاطفه دمیرچی   محمد حسین آق خانی

مسائل اقتصادی و زیست محیطی در کنار مسائل فنی، تولیدکنندگان محصولات کشاورزی را وادار کرده است روش های جدید را در مدیریت تولید محصولات کشاورزی بکار گیرند. در روش های متداول تولید محصولات کود شیمیایی به طور یکنواخت در سطح مزرعه توزیع می گردد. این در حالی است نیاز خاک در سطح مزرعه یکنواخت نیست. هدف از این تحقیق کوددهی با استفاده از فناوری نرخ متغیر و متناسب با نیاز خاک می باشد. در فن آوری اعمال نهاده ها بصورت نرخ متغیر، نقشه نرخ کودکاری 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 با استفاده از سامانه اطلاعات موقعیت جغرافیایی(gps) و عملگرهای الکترومکانیکی نرخ متغیر اعمال نهاده را کنترل می نماید. اجزا اصلی سامانه کودکاری نرخ متغیر عبارتند از دستگاه کودکار مجهز شده با موزع خودکار، تجهیزات تعیین سرعت پیشروی دستگاه و تجهیزات الکترونیکی برای تنظیم و کنترل سامانه. پس از ساخت نمونه آزمایشی، ارزیابی دستگاه نشان داد با این روش کودکاری 83/68 درصد در مصرف کود نسبت به روش متداول (توزیع یکنواخت) صرفه جویی شده است. همچنین میزان خطای پاشش در آزمون آزمایشگاهی 6/0 درصد و در آزمون مزرعه ای یک درصد محاسبه شد. از آنجایی که در ایران کودکاری بدون در نظر گرفتن تغییرات در مزرعه صورت می گیرد، این روش راهکاری جدید است که می تواند تحول بنیادینی در کاهش مصرف کود ایجاد نماید.

طراحی، ساخت و ارزیابی سامانه دیجیتالی اندازه گیری لغزش و سرعت پیشروی مناسب برای انواع تراکتور دو چرخ محرک
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده کشاورزی 1389
  مهدی خسروی هفشجانی   محمد حسین عباسپور فرد

با توجه به این که تراکتورها از منابع مهم قدرت در کشاورزی مکانیزه می باشند، بهینه سازی عملکرد مزرعه ای تراکتورها و ادوات کشاورزی گامی موثر در مسیر تکامل مکانیزاسیون کشاورزی خواهد بود. لغزش و سرعت پیشروی تراکتور از پارامترهای مهم در فرایندهای آزمون، ارزیابی و بهینه سازی عملکرد مزرعه ای تراکتور و ادوات کشاورزی هستند که باید اندازه گیری شوند. اغلب تراکتورهای موجود درکشور به دلیل عدم وجود استاندارد در زمینه تجهیز تراکتورها به ابزارهای اندازه گیری، فاقد ابزاری جهت اندازه گیری و نمایش لغزش و سرعت پیشروی هستند. در پژوهش حاضر سامانه ای جهت اندازه گیری لغزش و سرعت پیشروی در تراکتورهای دو چرخ محرک طراحی گردید و پس از ساخت، ارزیابی شد. برای دانستن سرعت پیشروی واقعی و تئوری تراکتور از چهار انکودر چرخان که به ترتیب میزان چرخش چرخ های جلو و عقب تراکتور را مشخص می کردند استفاده شد. لغزش و سرعت پیشروی توسط دو برنامه که با قطر ثابت چرخ ها (طبق مشخصات کارخانه سازنده تایر) و با قطر متغیر چرخ ها (قطری که با در نظر گرفتن نیروی عکس العمل چرخ ها به دست می آمد) در میکروکنترلر avr تدوین گردیدند، اندازه گیری و به صورت دیجیتالی نمایش داده شدند و در مرحله ارزیابی با مقادیر محاسبه شده لغزش و سرعت پیشروی مقایسه گردیدند. میکروکنترلر علاوه بر قابلیت دریافت اطلاعات تراکتور به گونه ای برنامه ریزی شد که اثر سرش (لغزیدن) در چرخ های جلوی تراکتورحذف شود. نتایج ارزیابی سامانه نشان داد دقت لغزش اندازه گیری شده با قطر متغیر چرخ ها تفاوت محسوسی با لغزش اندازه گیری شده از قطر ثابت چرخ ها نداشت. حداکثر اختلاف مقادیر سرعت پیشروی و لغزشی که توسط سامانه اندازه گیری شده بود با سرعت پیشروی و لغزش محاسبه شده در همه شرایط ارزیابی (بر روی آسفالت و در مزرعه) به ترتیب برابر با 2/0 کیلومتر بر ساعت و 4/2 درصد بود. سامانه با تغییرات اندک بر روی انواع تراکتور دو چرخ محرک موجود در کشور قابل نصب است.

بررسی اثر تیمارهای حرارتی و مواد افزودنی بر خواص انبارداری پرتقال خونی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده کشاورزی 1390
  عصمت برزنونی   محمد حسین آق خانی

بر اساس مطالعات انجام شده میزان ضایعات پرتقال در مراحل مختلف بازاررسانی حدود 20 درصد است که از این میزان 6 درصد مربوط به ضایعات انبارداری است. به طور کلی ضایعات پس از برداشت عامل محدودکننده دوره انبارداری بسیاری از میوه ها و سبزیجات از جمله مرکبات می باشد. در حال حاضر برای کاهش ضایعات میوه ها و سبزیها در طول انبارداری از قارچ کش ها استفاده می شود. اما نگرانی های ناشی از باقی ماندن بقایای این مواد روی میوه ها، به کارگیری تیمارهای حرارتی و مواد افزودنی (اسانس ها) توصیه می گردد. در این تحقیق یک روز پس از برداشت چهار تیمار مختلف شامل: آب گرم (در دمای 55 درجه به مدت 3 دقیقه)، بخار (100 درجه با روش flushing در زمان 30 ثانیه) و اسپری کردن میوه ها با اسانس آویشن 2 درصد با سورفاکتانت و نمونه شاهد بر روی رقم سانگین از پرتقال های خونی استان گلستان انجام و سپس میوه های هر تیمار در جعبه قرار داده شد و سپس در سردخانه با دمای 8 درجه سانتیگراد و با رطوبت نسبی 5±85 درصد به مدت 2 ماه و همچنین یک هفته به منظور تطبیق با شرایط بازار در دمای محیط نگهداری شد. نتایج آنالیز داده ها نشان داد که نوع تیمار اثر معنی داری روی پارامترهای کیفی اسیدیته، موادجامد محلول، اندیس رسیدگی و ارزیابی حسی نداشتند و در بین تیمارها، تیمار بخاردهی بیشترین تأثیر را در جلوگیری از کاهش وزن طی دوره انبارداری داشته است. کلید واژه ها: پس از برداشت، پرتقال خونی، تیمار حرارتی، اسانس های گیاهی، کیفیت

تجزیه و تحلیل انرژی مصرفی تولید انگور در شهرستان ارومیه
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده کشاورزی 1390
  اکرم غفاری   محمد حسین آق خانی

با توجه به وضعیت انرژی در جهان، کارایی و بهره وری کشاورزی در حال حاضر، بیش از گذشته وابسته به مصرف انرژی است. از این رو، آگاهی از منابع انرژی زراعی و الگوی مصرف آنها، برای سیاست گذاری های مناسب جهت توسعه سامانه های تولید محصول کارآمد، به ویژه در کشورهای پرجمعیت و در حال توسعه، بسیار مهم می باشد. هدف از این تحقیق، تعیین میزان انرژی های ورودی و خروجی و نیز ارزیابی اقتصادی تولید انگور در استان آذربایجان غربی در سال 1389 بود. برای این منظور، باغات انگور شهرستان ارومیه (مرکز استان) مورد بررسی قرار گرفته و داده های مورد نیاز با استفاده از 100 عدد پرسش نامه و از طریق مصاحبه رودررو با باغداران جمع آوری گردید. نمونه گیری با استفاده از روش نمونه گیری تصادفی طبقه ای انجام شد. مقادیر انرژی از طریق حاصل ضرب میزان ورودی ها و خروجی ها در هم ارزهای انرژی آنها محاسبه شد. در این تحقیق همچنین تأثیر متغیرهای نظام کشت، اندازه باغات، دهستان، روش آبیاری و کوددهی، سطح سواد، سابقه و شغل اصلی باغداران بر روی شاخص های انرژی و اقتصادی مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به نتایج به دست آمده، کل انرژی مصرفی در این تحقیق برای تولید انگور mj/ha74848.39بوده است. بیشترین سهم انرژی مصرفی برای انرژی بسته بندی (09/69%) و کود شیمیایی (06/7%) و بیشترین سهم هزینه ها به ترتیب با 46/59% و 89/11% برای کار کارگری و بسته بندی به دست آمد. شاخص های نسبت انرژی، بهره وری انرژی و افزوده خالص انرژی، به ترتیب 33/2، kg/mj 0.2 و mj/ha 100281.43و شاخص نسبت سود به هزینه 81/1 به دست آمد. سهم انرژی های مستقیم، غیرمستقیم، تجدیدپذیر و تجدیدناپذیر به ترتیب 14/19، 29/80، 38/10 و 05/89% محاسبه شد. انرژی ماشین ها بیشترین تأثیر را بر روی عملکرد داشت. نتایج نشان داد که تولید در باغات مکانیزه و بزرگتر، از نظر اقتصادی مقرون به صرفه تر بوده است.

بررسی برخی فاکتورهای موثر بر عملکرد سم پاش های توربینی زراعی در استعمال محلول های کودی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده کشاورزی 1390
  سید محمد مهدی موسویان   محمد حسین عباسپور فرد

این تحقیق به منظور ارزیابی عملکرد سمپاش‎های توربینی زراعی (معروف به توربولاینر) جهت تغذیه برگی در مزرعه در قالب آزمون فاکتوریل و طرح آماری در پایه‎ی کاملا تصادفی با سه تکرار انجام شد. فاکتورهای مورد مطالعه شامل: سرعت باد در سه سطح 5-1، 10-6، 15-11، متر در ثانیه؛ غلظت محلول کود در دو سطح 4 و 8 گرم در لیتر؛ میدان مغناطیسی در دو سطح اعمال شده و اعمال نشده بر محلول کود می باشد. با استفاده از کاغذهای حساس به آب و به کمک نرم افزار سنجش ذرات (siba) برای هر یک از آزمایشات، قطر میانه عددی (nmd)، قطر میانه حجمی (vmd)، نسبت یکنواختی پاشش (vmdnmd) و چگالی سطحی پاشش که بیانگر عملکرد سمپاش و کیفیت پاشش می باشند، تعیین شدند. در بین فاکتورهای مورد مطالعه، سرعت باد موثرترین عامل برروی یکنواختی پاشش تشخیص داده شد. به طور کلی از بین حالت‎های مختلف محلول‎پاشی، تیمار با سرعت باد متوسط (10-6 متر بر ثانیه)، و غلظت کم محلول (4گرم در لیتر) و عدم مغناطیس کردن محلول بهترین تیمار تشخیص داده شد و جهت تنظیم و استفاده بهینه از سم‎پاش توربینی زراعی (توربولاینر) برای محلول پاشی (تغذیه برگی) انتخاب شد. در این وضعیت 85=nmd، 531=vmd میکرون، نسبت یکنواختی پاشش 18/6=vmd/nmd ، مقدار چگالی سطحی پاشش 156 قطره بر سانتی متر مربع و با عرض موثر 42 متر بود. این حالت جدا از یکنواختی نسبتا خوب قطرات پخش شده برروی هدف، کاهش بادبردگی، کاهش آلودگی محیط زیست، کاهش هزینه‎ها و صرفه‎جویی اقتصادی را در پی خواهد داشت.

طراحی و ساخت سامانه مغناطیسی مولد حرکت خطی رفت و برگشتی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده کشاورزی 1389
  محمدحسین عدالت   محمد حسین آق خانی

برای حصول حرکت خطی از مکانیزم های تبدیل حرکت دورانی به خطی، استفاده می شود. هدف این تحقیق شامل طراحی و ساخت سامانه الکترومغناطیسی تولید حرکت خطی رفت و برگشتی، به منظور دستیابی به افزایش سرعت انجام کار و راندمان بهینه است. این سامانه، با دارا بودن مکانیزمی ساده، با حذف تبدیل کننده ها، قادر خواهد بود حرکت خطی رفت و برگشتی را مستقیماً تولید کرده و با توجه به حجم کوچکش در هر جایی که به حرکت خطی رفت و برگشتی نیاز است مورد استفاده قرار گیرد. حرکت خطی به وسیله هسته ای که به صورت مشترک بین دو پیچک در حال نوسان است شکل می گیرد. مدارهای کنترل و قدرت به گونه ای با پیچک ها در ارتباطند که اولی نحوه اعمال انرژی در زمان مناسب، و دومی میزان انرژی مورد نظر به پیچک ها را کنترل می کند. مدار تغذیه، وظیفه تأمین انرژی الکتریکی مورد نیاز بخش های مختلف سامانه را بر عهده خواهد داشت. پس از ساخت نمونه آزمایشگاهی، آزمون های الکتریکی و مکانیکی برای ارزیابی سامانه انجام شد. در آزمون الکتریکی، ولتاژ (سه سطح) و فرکانس (پنج سطح) به عنوان متغیر مستقل، جریان الکتریکی و توان مصرفی به عنوان متغیر وابسته در نظر گرفته شدند. نتایج حاکی از تأثیر معنی دار تغییر فرکانس بر توان، و تغییر ولتاژ بر جریان و توان بود. در آزمون مکانیکی، نیروی مغناطیسی تولید شده اندازه گیری شد. سرعت و شتاب حرکت هسته به کمک تصویر برداری سریع برآورد شد و توان مکانیکی محاسبه گردید. همچنین با استفاده از منحنی نیرو- جابجایی نیز کار و توان تولیدی بدست آمد. بازده خالص سامانه در 112 ولت، با توجه به توان الکتریکی مصرفی و توان مکانیکی تولیدی بر اساس روش تصویر برداری و روش بررسی منحنی به ترتیب 11/39% و 14/25% بدست آمد.

ارزیابی منابع زیست توده و مکان یابی نیروگاه های مربوطه در استان خراسان رضوی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده کشاورزی 1391
  افسانه امینیان   محمد حسین عباسپور فرد

چکیده: در حال حاضر یکی از اساسی ترین و مسئله سازترین موضوعات جهان، بحران انرژی و مسائل زیست محیطی است، زیرا بیشتر انرژی موردنیاز جهان را سوخت های فسیلی فراهم می کنند و این مسئله تهدیداتی را برای محیط زیست به وجود آورده است. از طرف دیگر، منابع انرژی تجدیدپذیر، با کاهش مشکلات جدی زیست محیطی مانند گرمایش جهانی، تغییرات آب وهوا و باران اسیدی، به عنوان منابع انرژی جایگزین، رشد فزاینده ای یافته اند. در بین انرژی های تجدیدپذیر، انرژی زیست توده از جایگاه و اهمیت بالایی برخوردار می باشد که می تواند سهم بسزایی از تولید انرژی را بخود اختصاص دهد. از این رو، در این پژوهش ابتدا به ارزیابی پتانسیل زیست توده (زراعی، دام و طیور) استان خراسان رضوی به عنوان یکی از قطب های مهم تولید این نوع زیست توده ها پرداخته شد. سپس مکان های مناسب برای احداث نیروگاه های زیست توده تعیین گردید. برای این منظور در بخش زراعی با استفاده از فاکتور ضریب پسماند، میانگین تولید سالیانه پسماند برای شش محصول اصلی استان ارزیابی گردید و با استفاده از ضریب ارزش انرژی این پسماندها، میانگین پتانسیل انرژی آنها تخمین زده شد. در بخش دام و طیور نیز از ضریب تبدیل کود با توجه به میانگین وزن زنده حیوان استفاده گردید و از طریق عملکرد بیوگاز آنها و ارزش حرارتی آن، میزان انرژی استحصالی برآورد گردید. در مرحله بعد ضمن شناسایی عوامل و معیارهای تأثیرگذار در مکان یابی نیروگاه زیست توده، با استفاده از (gis) و فرآیند تحلیل سلسله مراتبی ahp)) بعنوان یکی از روش های تصمیم گیری چندمعیاره (mcdss) به مکان یابی نیروگاه های زیست توده در استان خراسان رضوی، پرداخته شد. نتایج این پژوهش نشان داد که این استان با میانگین تولید سالیانه 3697 هزار تن زیست توده بخش زراعی امکان تولید pj 3/42 انرژی (معادل با تقریباً 7 میلیون بشکه نفت خام) را دارد. همچنین با استحصال پسماند بخش دام و طیور نیز می توان تقریباً معادلpj 5 انرژی تأمین نمود. مناسب ترین مناطق جهت احداث نیروگاه ها نیز، با توجه به معیار تأمین زیست توده و محدودیت های زیست محیطی، جغرافیایی، زیربنایی و اقتصادی در نواری در حد فاصل شمال غربی، مرکز و شمال شرقی استان مشخص گردید. در این محدوده مشخصاً قسمت هایی بین شهرستان های تخت جلگه و سبزوار، شمال تربت حیدریه و جنوب شرق مشهد از پتانسیل بیشتری برای احداث نیروگاه برخوردار شدند.

طراحی، ساخت و ارزیابی یک گشتاورسنج دوار
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده کشاورزی 1391
  افشین زینلی   عبدالعلی فرزاد

گشتاور، سرعت و توان به عنوان متغیرهای مکانیکی، تابع عملکرد ماشین هایی که دوران دارند می باشند. توانایی اندازه گیری این مقادیر در تعیین راندمان ماشین و هم چنین کنترل آنی آن ها موثر است. در تحقیق حاضر یک سامانه ی گشتاورسنج دوار ساخته شد که با قرار دادن حس گرهای کرنش سنج، بر روی محور، میزان گشتاور را اندازه می گرفت. برای ارسال داده ها و گشتاور از یک ماژول فرکانس رادیویی به جای حلقه لغزان ها استفاده شد. سامانه گشتاورسنج حاضر، بر اساس قاعده کلی مقاومت کرنش سنج ها، گشتاور به سیگنال های ولتاژ تبدیل می شود. سرانجام ماژول رادیویی، سیگنال های دیجیتالی را به مدار گیرنده رادیویی برای نمایش و ذخیره ارسال می کند. نتایج ارزیابی استاتیکی و آزمون دینامیکی نشان داد که سامانه ی گشتاورسنج در شرایط .استاتیکی و دینامیکی به درستی کار می کند

ارزیابی خواص مکانیکی گوجه فرنگی بر اساس هدایت الکتریکی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده کشاورزی 1391
  محمد قاسمی   مهدی خجسته پور

ارزیابی خواص فیزیکی، مکانیکی و الکتریکی محصولات کشاورزی نقش مهمی در طراحی تجهیزات و بهینه کردن عملیات پس از برداشت دارند. در میان محصولات کشاورزی، گوجه فرنگی و فرآورده های آن یکی از مهمترین تولیدات صنایع تبدیلی در جهان می باشد و روز به روز بر اهمیت اقتصادی آن افزوده می شود. با توجه به اهمیت کیفیت و مصارف گوناگون گوجه فرنگی پس از برداشت، ارزیابی خواص مکانیکی شامل نیرو و تغییرشکل گسیختگی و کار انجام گرفته برای ایجاد گسیختگی دو رقم گوجه فرنگی (پتوارلی سی اچ و نیوتن) تحت آزمون های نفوذ و فشار بر اساس هدایت الکتریکی مورد مطالعه قرار گرفتند. خواص نام برده شده در سه سطح زمانی 1، 3 و 5 روز پس از برداشت اندازه گیری شدند. خواص مکانیکی مورد ارزیابی هر دو با افزایش زمان نگهداری در طی آزمون های نفوذ و فشار کاهش یافتند. تاثیر متقابل رقم و زمان بر روی همه پارامتر های مکانیکی بجز تغییرشکل گسیختگی ارقام مورد بررسی در هر دو آزمون در سطح 1% معنی دار شد. هدایت الکتریکی هر دو رقم با افزایش زمان نگهداری کاهش یافت. تاثیر متقابل رقم و زمان انجام آزمون بر روی هدایت الکتریکی هر دو رقم در سطح 1% معنی دار شد. روابط معنی داری در سطح 1% میان هدایت الکتریکی و خواص مکانیکی بجز تغییرشکل شکست رقم پتو ارلی سی اچ در طی آزمون نفوذ یافت شد، در میان پارامتر های مکانیکی نیروهای گسیختگی و کار گسیختگی هر دو رقم به ترتیب ضرایب تبیین 8/0- 7/0 و 72/0-7/0 را با هدایت الکتریکی داشتند.

بررسی اثرات نانو پوشش ها بر میزان سایش و برخی خواص فیزیکی سطح ادوات خاک ورز
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده کشاورزی 1391
  سید حسن میرایی آشتیانی   محمد حسین آق خانی

در تحقیق حاضر، تاثیر پوشش های نانو ساختاری بر رفتار تریبولوژیکی، مکانیکی و فیزیکی ادوات خاک ورز مورد پژوهش قرار گرفته است. در این راستا نانو ذره های 2sio و 3o2al با روش سل-ژل تولید شدند. با بررسی رفتار حرارتی ژل های سیلیکا و آلومینای تهیه شده توسط آزمون وزن سنجی حرارتی dta)-(tga، دمای بهینه برای تشکیل سیلیکا و آلومینا 400 درجه ی سانتی گراد به دست آمد. به منظور بررسی تحولات فازی و شناسایی پیوند های شیمیایی ایجاد شده در نانو اکسیدهای سرامیکی سنتز شده، به ترتیب از آنالیز پراش پرتو ایکس (xrd) و طیف سنجی مادون قرمز (ft-ir) استفاده شد. ریز ساختار و مورفولوژی پودرها توسط مطالعات میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) مورد بررسی قرار گرفت. هم چنین بررسی نتایج به دست آمده از آزمون npsa نشان داد که متوسط اندازه ی ذره ها برای دو نمونه سیلیکا و آلومینا به ترتیب 4/40 و 4/36 نانومتر می باشد. در نهایت بر مبنای مطالعات انجام شده مشخص شد که نانو ذره های سنتز شده دارای درجه خلوص بسیار بالایی هستند و نانو ذره های آلومینا به فرم آلوتروپی گاما (مکعبی) می باشند. مرحله بعدی این پژوهش، در ارتباط با ایجاد لایه ی نازک بر روی سطح فولادی با استفاده از سل های ساخته شده بود. جهت این کار از فولاد 45ck که در ساخت ادوات خاک ورز کاربرد گسترده ای دارد به عنوان فولاد زمینه استفاده شد و قبل از عملیات پوشش دهی به روش چرخشی (spin coating) سطوح نمونه های فولادی متالوگرافی گردید. مورفولوژی، ساختار سطح و زبری فولاد پوشش داده شده و فولاد بدون پوشش توسط تصاویر sem و afm مورد بررسی قرار گرفت. علاوه بر آن آزمایش هایی از قبیل سایش به روش میله ای بر روی دیسک در شرایط خشک، ضریب اصطکاک، میکروسختی و خمش نیز بر روی فولاد بدون پوشش و فولادهای پوشش داده شده با سیلیکا و آلومینا انجام گردید. بررسی نتایج آزمایش ها نشان داد که مقاومت سایشی و سختی فولادهای پوشش داده شده به طرز بارزی بیش تر از فولاد بدون پوشش است و هم چنین بررسی زبری و ضریب اصطکاک نشان داد که این دو پارامتر برای فولادهای پوشش دار بسیار کم تر از فولاد بدون پوشش است. به منظور بررسی رفتار ترشوندگی و کار چسبندگی از روش اندازه گیری زاویه تماس آب با سطح جامد استفاده شد. نتایج این آزمایش نشان داد که فولاد بدون پوشش دارای سطحی آب دوست بوده و فولادهای پوشش داده شده با سیلیکا و آلومینا آب گریز می باشند.

ارزیابی تولید بیوگاز از ضایعات آلی کارخانجات صنایع غذایی، مطالعه موردی : ضایعات سیب زمینی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده کشاورزی 1391
  اکبر ثنایی مقدم   محمد حسین آق خانی

روش فرآیند هضم بی هوازی، یکی از تکنولوژی های قابل قبول، هم از نظر زیست محیطی و هم از نظر اقتصادی، برای تولید انرژی از ضایعات آلی می باشد که به عنوان یکی از گزینه های اصلی در تأمین انرژی های جایگزین در دنیا مطرح است. یکی از منابع قابل توجه تولید ضایعات آلی، کارخانه های صنایع تبدیلی غذایی و ضایعات آلی موجود در زباله های آلی شهریمی باشد.شهرستان مشهد به لحاظ اینکه یکی از قطب های مهم صنایع غذایی ایران بوده و هم چنین به خاطر دارا بودن موقعیت خاص جمعیتی و توریستی- مذهبی، پتانسیل قابل ملاحظه ای در تولید ضایعات نامبرده دارد؛لذا هدف از تحقیق حاضر ارزیابی تولیدانرژی این منبع ضایعات به روش ذکر شدهمی باشد. جهت انجام آزمایش های هضم بی هوازیابتدا یک پایلوت آزمایشگاهی تولید بیوگاز از نوع تک مرحله ای، طراحی و ساخته شد؛این پایلوت قابلیت کنترل خودکار شرایط محیطی فرآیندرا از جمله دما،مدت و سرعت همزنی دارا می باشد. آزمایش هضم بی هوازی به طور اختصاصی بر روی هضم مشترک پوست سیب زمینی و کود گاوی در سه سطح پوست سیب زمینی به کود گاوی 80:20، 50:50 و 20:80 بر اساس وزن ماده خشک فرار مورد ارزیابی قرار گرفت.بعد از گذشت 50 روز ماند مواد درداخل هاضم برای هر یک از سطوح به طور متوسط 193، 256 و 348 لیتر متان به ازای هر کیلو ماده خشک فرار جمع آوری گردید که دارای تفاوت معنی داری نسبت به یکدیگر بودند؛ متوسط انرژی معادل میزان متان تولید شده حدود kwh/kgvs 8/2 تعیین گردید و راندمان قابل قبول حدود 92% در تولید انرژی مربوط به تیمار 20:80 نشان دهنده مناسبترین ترکیب در بین تیمارها بود. متوسط کاهش cod در سه تیمار، به میزان حدود 61درصد، نشان از این داشت که می توان شیرابه های با بار آلی بالا را توسط پایلوت ساخته شده به طور قابل توجهی تصفیه نمود.با توجه به آمار جمع آوری شده از میزان تولید ضایعات مختلف کارخانه های صنایع غذایی منطقه و عملکرد تولید بیوگاز واحد وزن هر یک از آن ها، برآورد می گردد که انرژی معادل بیوگاز تولید شده از کل ضایعات، سالانه حدود mwh9700بدست آید که این مقدار معادل مصرف انرژی سرانه 40 واحد صنعتی در ایران می باشد. به عبارتی دیگر، این مقدار انرژی، معادل مصرف برق روزانه به میزانmwh8.5می باشد.

تفکیک محدوده و تخمین سطح زیر کشت محصولات کشاورزی به کمک تصاویر ماهواره ای +etm
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده کشاورزی 1392
  فریده علیپور   محمد حسین آق خانی

بررسی و مطالعه بر روی تکنیک سنجش از دور نشان می دهد که تصاویر ماهواره ای و تکنیک های سنجش از دور، به دلیل فراهم آوردن داده های به هنگام و قابلیت بالای آنالیز تصاویر، کاربرد گسترده ای در تمامی بخش ها از جمله کشاورزی و منابع طبیعی دارند. در پژوهش حاضر، به منظور شناسایی و تفکیک اراضی زیر کشت محصولات مختلف و تهیه نقشه انواع محصولات منطقه ای در اطراف مشهد (مزرعه نمونه آستان قدس رضوی) از دو تصویر داده های رقومی ماهواره لندست، سنجنده +etm مربوط به سال 1391 استفاده شد. در منطقه مورد مطالعه محصولات گندم، جو، ذرت علوفه ای، یونجه، خربزه و گوجه فرنگی قرار دارد. برای جداسازی چهار محصول {ذرت علوفه ای، گوجه فرنگی، خربزه و یونجه}از سایر محصولات، از تصویر مربوط به تاریخ 12 شهریور (2 سپتامبر) استفاده شد. در این زمان مزارع {گوجه فرنگی، ذرت، خربزه و یونجه} در اوج سبزینگی خود قرار دارند و محصولات {گندم، جو} برداشت شده اند و فقط از مزارع {گوجه فرنگی، ذرت و یونجه، خربزه}بازتاب وجود دارد و در نتیجه این مزارع قابل تفکیک هستند. برای جداسازی سه محصول{گندم، جو و یونجه}از سایر محصولات از تصویر تاریخ 13 مه (24 اردیبهشت) استفاده شد در این زمان مزارع {گوجه فرنگی و ذرت و خربزه} هنوز سر از خاک در نیاورده اند و محصولات {گندم، جو و یونجه}در اوج بازتاب خود هستند و دوران بلوغ را سپری می کنند. در نتیجه این محصولات از سایر محصولات قابل تفکیک هستند. جهت طبقه بندی تصویر در هر یک از این دو ماه، از دو روش طبقه بندی نظارت شده شامل حداکثر احتمال و شبکه عصبی مصنوعی استفاده شد. برای جدا سازی محصول یونجه، از تلفیق تصویر طبقه بندی شده تصاویر ماه مه و سپتامبر با یکدیگر( به دلیل اینکه این محصول پوشش سبزی است که در هر دو طبقه مشترک می باشد) استفاده شد. از تصویر ndvi منطقه برای تفکیک ذرت علوفه ای و گوجه فرنگی و خربزه از یکدیگر در ماه سپتامبر استفاده شد. برای جداسازی درختان از سایر محصولات از تصاویر ماهواره ای موجود در نرم افزار گوگل ارث استفاده شد، به دلیل اینکه تصاویر گوگل ارث قدرت تفکیک مکانی بالایی دارند، باغات به راحتی از سایر مزارع قابل تفکیک می باشند. برای مقایسه تصویر حاصل از دو روش، نمونه های تعلیمی و آزمایشی و روش کار کاملا یکسانی برای هر دو روش انتخاب شد. جهت ارزیابی صحت نتایج طبقه بندی، نقشه تولیدی با نقاط واقعیت زمینی مشخص شده از طریق gps، مورد بررسی قرار گرفت. ضریب کاپا و صحت کلی برای روش حداکثر احتمال به ترتیب82 و 85 درصد و برای شبکه عصبی به ترتیب 84 و 87 درصد برآورد گردید. مساحت های سطح زیر کشت محاسبه شده از نقشه طبقه بندی به روش حداکثر احتمال و شبکه عصبی توانست به ترتیب با اختلاف متوسط 8/16و 2/14 درصد با اطلاعات مساحت های موجود در مزرعه آستان قدس مساحت محصولات مختلف را تخمین بزند. مطالعه حاضر نشان داد که دو روش مذکور دارای دقت قابل قبولی می باشند. همچنین نتایج این تحقیق نشان داد که تصاویر ماهواره ای از قابلیت بالایی برای تفکیک سریع اراضی زراعی و تهیه نقشه انواع محصولات در منطقه و تعیین سطح زیر کشت با دقت نسبتا مناسب در مقیاس منطقه ای برخوردار است. این اطلاعات برای برنامه ریزی های کلان منطقه ای در قالب تدوین الگوی کشت یا توسعه مکانیزاسیون بسیار مفید می باشند.

بررسی اثر برخی تیمارهای فیزیکی وفیزیولوژیکی درعمرانبارداری پرتقا ل های رقم یافا و سانگوئین (خونی) محلی استان گلستان
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده کشاورزی 1392
  اسماعیل یامپی   حسن صدر نیا

پوسیدگی میوه مرکبات یکی از عوامل مهم و محدود کننده در طول دوره انبارمانی می باشد. برخی از قارچها مخصوصاً گونه های پنی سیلیوم در فساد پس ا ز برداشت مرکبات دخالت دارند. امروزه به دلیل توجه ویژه به سلامتی انسان و محیط زیست و همچنین مقاوم شدن عوامل بیماری زای پس از برداشت به سموم شمیایی انگیزه ها برای یافتن روش های جایگزین برای سموم بسیار بیشتر شده است. در این بین ترکیبات سالم مثل بی کربنات سدیم، بیکربنات پتاسیم، اسانسهای گیاهی، بیوکنترلرها از جمله انواع مخمر ها به همراه تیمار های گرمایی جایگزین خوبی برای سموم شیمیایی مضر به حساب می آیند. در این بررسی تأثیر سطوح مختلف تیمار بی کربنات سدیم در التیام دهی زخم های میوه پرتقال محلی گلستان،پرتقال یافا وسانگین خونی، مایه زنی شده با سوسپانسیونpenicillium digitatum بود. این پژوهش بصورت آزمایش فاکتوریل زمان×غلظت×رقم (دورقم چهار غلظت، شش زمان) برپایه طرح کاملاً تصادفی با 4تکرار به اجرا در آمد. متغیرهای چون: 1- میزان کاهش وزن،2- سفتی بافت3، - موادجامد محلول،4- اسیدیته، 5- اندیس رسیدگی، 6- میزان پوسیدگی در6 مرحله با فاصله زمانی14روز یک بار مورد اندازه گیری قرار گرفت. نتایج آنالیز داده ها نشان دادند هر سه فاکتور رقم، غلظت، و زمان بر میزان اسیدیته، مواد جامد محلول، اندیس رسیدگی اثر معنی دار دارد. همچنین فاکتور های غلظت و زمان بر مقدار کاهش وزن و میزان پوسیدگی اثر معنی دار داشت. در هر دو رقم پرتقال یافا وخونی بهترین نتایج در تیمار ترکیبی1500میلی گرم در لیتر بیکربنات سدیم با غوطه وری در آب داغ 53 درجه سانتی گراد به مدت 3دقیقه بدست آمد.

مقایسه انرژی مصرفی تولید سویا در نظامهای بهره برداری تعاونی، خصوصی و دولتی در منطقه مغان
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده کشاورزی 1393
  ابوالفضل برومند   محمد حسین آق خانی

هدف از این تحقیق مقایسه¬ی نظام¬¬های بهره برداری (تعاونی، خصوصی و دولتی) به لحاظ مصرف انرژی تولید سویا و بررسی تاثیر انرژی نهاده¬ها در میزان عملکرد سویا در منطقه¬ی مغان می¬باشد. برای این منظور، اطلاعات با تکمیل پرسشنامه از 54 کشاورز خصوصی، 14 کشاورز عضو تعاون و 14 واحد کشت و صنعت جمع آوری گردید. بیشترین انرژی ورودی برای تولید سویا در نظام¬های بهره برداری دولتی (28/26784 مگاژول در هکتار) و به دنبال آن در نظام بهره برداری تعاونی (98/24815 مگاژول در هکتار) مشاهده گردید. همچنین، انرژی خروجی در نظام بهره برداری دولتی، تعاونی و خصوصی به ترتیب 5/43627، 5/41947 و 61/39948 مگاژول در هکتار محاسبه شد. سهم انرژی¬های تجدیدپذیر از کل انرژی ورودی در نظام¬های بهره برداری تعاونی، خصوصی و دولتی به ترتیب 47/37، 84/37 و 07/31% برآورد شد و سهم انرژی¬های تجدیدناپذیر به ترتیب 53/62، 16/62 و 93/68% از کل انرژی ورودی بود. میزان اتکا به منابع انرژی تجدیدناپذیر برای تولید سویا در این منطقه زیاد است و باید در جهت جایگزین نمودن منابع انرژی تجدید¬پذیر به جای منابع تجدیدناپذیر تلاش شود. تجزیه و تحلیل انرژی نشان داد، نسبت انرژی خروجی به انرژی ورودی، برای نظام بهره برداری تعاونی، خصوصی و دولتی به ترتیب 68/1، 63/1 و 62/1 می¬باشد. نظام بهره برداری تعاونی در همه¬ی شاخص¬های انرژی، گزینه¬ی بهتری نسبت به نظام¬ بهره برداری خصوصی و دولتی بود. تحلیل اقتصادی نشان داد نسبت سود به هزینه برای نظام بهره برداری تعاونی، خصوصی و دولتی به ترتیب 45/1، 40/1 و 47/1 است. بیشترین هزینه-ی کل و درآمد خالص برای تولید سویا در نظام¬های بهره برداری دولتی و به دنبال آن در نظام بهره برداری تعاونی مشاهده گردید. برای پیدا کردن رابطه¬ی بین انرژی نهاده¬ها و عملکرد، از تابع تولید کاب داگلاس استفاده شد. تخمین کشش تولید نشان داد در بین نهاده¬های انرژی، آبیاری موثرترین نهاده برای تولید سویا است.

ارزیابی پوست گیری آلو بخارا به روش عملیات حرارتی (استفاده از بخار اشباع)
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده کشاورزی 1393
  هادی مومنی پور   باقر عمادی

آلو یکی از میوه های مهم مناطق معتدله است و از نظر اقتصادی پس از هلو در درجه دوم اهمیت قرار دارد. این محصول عمدتا پس از فرآوری، به عنوان خشکبار مورد استفاده قرار می گیرد. پوست گیری، اولین مرحله در عملیات فرآوری این محصول است که در حال حاضر به روش پوست گیری با دست انجام می شود. در این بررسی از بخار اشباع برای پوست گیری محصول استفاده شد و در آن اثر فشار در سطوح 2، 3 و bar4 و نیز زمان تیمار دهی در سطوح 15، 30، 45 و 60 ثانیه روی میزان عملکرد، ضایعات و کیفیت محصول پس از پوست گیری بررسی شد. در این مطالعه میزان ضایعات به روش وزنی و برخی ویژگی های کیفی محصول (مزه، سفتی بافت در دست، سفتی بافت در دهان و مقدار لکه های قرمز ناشی از رنگ پوست) به کمک آزمون ارزیابی حسی بررسی شدند. همچنین به منظور معرفی و شناخت بهتر محصول برخی از خواص فیزیکی و حرارتی محصول اندازه گیری شد که از این اطلاعات می توان به منظور طراحی و بهبود ماشین ها و فرایندهای فراوری محصول استفاده کرد.نتایج نشان داد که استفاده از بخار با فشار bar2 برای زمان های 15 و 30 ثانیه عملکردی بین صفر تا 25% داشته و نیز استفاده از تیمارهای: فشار bar2 برای زمان s45 و فشار bar3 برای زمان s15 به ترتیب عملکردهایی بین 25% تا 50% و 50% تا 75% داشته اند و سایر تیمارها عملکردی 100% داشتند. نتایج نشان داد که افزایش فشار باعث کاهش ضایعات و بهبود ویژگی های کیفی محصول نهایی شد. افزایش زمان نیز باعث افزایش ضایعات شده در حالی که اثر آن بر ویژگی های کیفی محصول متفاوت بود. همچنین نتایج نشان داد استفاده از بخار اشباع در مقایسه با روش سنتی می تواند با حفظ کیفیت محصول باعث کاهش زمان پوست گیری از چند ساعت به چند ثانیه شود و با افزایش راندمان پوست گیری زمان لازم برای فرآوری را کاهش دهد.

توسعه سامانه بینایی ماشین در دو طیف مرئی و گرمایی به منظور بررسی آسیب های مکانیکی سیب در مرحله برداشت
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده کشاورزی 1393
  امید دوستی ایرانی   محمد حسین آق خانی

در این پژوهش با استفاده از تصاویر گرفته شده در دو طیف مرئی و مادون قرمز به بررسی تغییرات رنگ و دمای دو بافت سالم و لهیده سیب و تشخیص لهیدگی پرداخته شده است. پس از شبیه سازی لهیدگی در سه ناحیه از سیب شامل ناحیه تحتانی، میانی و فوقانی، و سه سطح انرژی 700،200 و1200 میلی ژول، تصویربرداری گرمایی در دو بخش صورت گرفت. بخش اول شامل دو گروه 5 تایی که یک گروه آن نمونه های با عمر لهیدگی 24 ساعت و گروه دیگر نمونه هایی با عمر لهیدگی بیشتر به طوری که بافت لهیده به حالت چوب پنبه ای درآمده بود . بخش دوم تصویربرداری مرئی و گرمایی، به صورت هم زمان از 45 نمونه در 19 مرحله در شرایط آزمایشگاهی کنترل شده انجام شد. تصویربرداری مرئی و گرمایی از نمونه ها در 19 مرحله صورت گرفت. در آخرین مرحله پس از تصویربرداری گرمایی از هر نمونه ، محل لهیدگی برش زده شد و عمق لهیدگی اندازه گیری شد. متغیرهای مستقل در این طرح شامل: سه ناحیه سیب،سه سطح انرژی و سه سطح زمان و فاکتورهای وابسته شامل شاخص زردی(eyi=1.5r+b- 1.5g )، دما، عمق لهیدگی و مساحت ناحیه لهیده است. نتایج تحقیق نشان داد اثر زمان و سطح سیب و اثر متقابل انرژی در سطح سیب بر روی شاخص زردی در سطح احتمال 5 % معنی دار می باشد. بررسی نتایج حاصل از تغییرات دما در نمونه های با عمر لهیدگی 24 ساعت حاکی از خنک تر بودن بافت لهیده به میزان 9/1-73/0 درجه سانتی گراد و در نمونه هایی که بافت لهیده به صورت چوب پنبه ای درآمده بود بافت لهیده به میزان 12/4 -59/0 درجه سانتی گراد گرم تر می باشد. به منظور بررسی روند تغییرات دما در بافت لهیده در طول زمان از آزمونt زوجی استفاده شد. تا 48 ساعت پس از لهیدگی بافت لهیده خنک تر از بافت سالم ، از 56 تا 96 ساعت اختلاف معنی داری بین دمای بافت سالم و لهیده مشاهده نشد و از 96 ساعت به بعد بافت لهیده گرم تر از بافت سالم می شود. رابطه بین عمق لهیدگی و دمای مشاهده شده در سطح ناحیه لهیده با استفاده از مدل رگرسیونی چندگانه بررسی شد. نتایج آنالیز واریانس نشان داد که در سطح خطای 1 % فاکتور انرژی و اثر متقابل انرژی و ناحیه سیب بر روی دما معنی دار است. ضریب تبیین تعدیل یافته این مدل برابر با 5/90 درصد به دست آمد که نشان دهنده مناسب بودن مدل است. تحلیل باقیمانده ها نیز کفایت مدل پیشنهادی را مورد تأیید قرارداد. نتایج حاصل از مدل رگرسیون نشان داد که برای پیش بینی عمق لهیدگی در نواحی مختلف می توان از دمای هر ناحیه استفاده نمود. نتایج حاصل از تشخیص لهیدگی در 48 ساعت پس از لهیدگی با استفاده از ویژگی رنگی2*g-(1/6)*b در ناحیه میانی و g در ناحیه تحتانی و فوقانی نشان داد که دقت تشخیص در ناحیه میانی و فوقانی سیب برابر با 100 % ، و در ناحیه تحتانی برابر با 33/93 % است. نتایج حاصل از بررسی اثر ناحیه سیب و انرژی بر روی مساحت ناحیه لهیده شده نشان داد که اثر ناحیه در سطح خطای 5 % و اثر انرژی د ر سطح خطای 1 % بر روی مساحت لهیدگی معنی دار است.

ارزیابی و مدل سازی سینتیک خشک شدن خرما رقم مضافتی با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده کشاورزی 1393
  محمد حسین انصاری فر   محمد حسین آق خانی

یکی از پارامترهای موثر در آنالیز طراحی و بهینه سازی خشک کن ها، پیش بینی و مدل کردن فرآیند خشک کردن می باشد. شبکه های عصبی مصنوعی قدرت تأمین دقت و سرعت لازم برای پیش بینی فرآیند خشک کردن را دارند. از این رو در این تحقیق به بررسی فرآیند سینتیک خشک کردن، مدل سازی با شبکه عصبی مصنوعی، بدست آوردن ضریب انتشار رطوبتی موثر، تعیین بهترین مدل ریاضی، بدست آوردن انرژی فعال سازی برای خرما رقم مضافتی در خشک کن کابینتی پرداخته شد. آزمایش های خشک شدن در سه سطح دمایی 50، 65 و 80 درجه سلسیوس و سه سطح سرعت جریان هوا 1، 5/1 و 2 متر بر ثانیه انجام شد. تأثیر دما و سرعت هوا بر پارامترهای زمان، چروکیدگی و تغییر رنگ خرما در قالب آزمایش های فاکتوریل در پایه طرح کاملاً تصادفی بررسی شد. نتایج بدست آمده نشان داد که اثر دما و سرعت هوا بر فرآیند خشک شدن و تغییر رنگ خرما معنی دار می باشد. به طور متوسط افزایش دما از 50 به 80 درجه سلسیوس 77/70% زمان خشک شدن را کاهش داد و دمای 65 درجه از نظر پارامتر های رنگ سنجی دمای مناسب مشاهده شد. برای فرآیند مدل سازی ریاضی 8 مدل تجربی بر داده های آزمایشگاهی برازش داده شد سپس با توجه به بزرگ ترین مقدار ضریب تعیین (r2)، کمترین مقدار مربع کای (?2) و ریشه میانگین مربعات خطا (rmse) بهترین مدل ریاضی با دقت بالا انتخاب شد. نتایج حاصل از تحلیل رگرسیونی مدل های مورد بررسی، نشان داد که مدل پیج بهترین برازش را با داده های بدست آمده دارد. همچنین کمترین ضریب نفوذ رطوبتی موثر 10-10×309/4 در دمای 50 درجه سلسیوس و بیشترین مقدار 9-10×889/1 در دمای 80 درجه سلسیوس بدست آمد. مقدار انرژی فعال سازی بدست آمده در خشک کردن خرمای مضافتی از 21/31 تا 27/42 کیلو ژول بر مول مشاهده شد. برای پیش بینی نسبت رطوبت در طی فرآیند خشک شدن، شبکه عصبی مصنوعی با چهار نرون در لایه ورودی (زمان خشک شدن، سرعت هوای گرم، رطوبت نسبی هوا و دمای خشک کن) و یک نرون در لایه خروجی (نسبت رطوبت) طراحی شد. تعداد 280 الگوی داده برای ساخت شبکه عصبی به دو سری داده های آموزش و آزمون تقسیم شدند. در این طرح از وارسی اعتبار (cross validation) برای تعلیم و آزمون شبکه استفاده شد. برای کاهش خطای انتخاب داده ها، در حدود هشتاد درصد داده ها (224) الگو به صورت تکرارشونده صرف آموزش و مابقی (56) الگو برای آزمون و ارزیابی شبکه بکار گرفته شد. در طی فرآیند یادگیری، میزان فراگیری شبکه توسط معیارهای خطایی مرتباً سنجیده و درنهایت شبکه ای مورد پذیرش قرار گرفت که دارای کمترین خطا بود. شبکه های پس انتشار پیشخور(ffbp) و پس انتشار پیشرو (cfbp) با توابع آستانه سیگموئیدی و خطی مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج ارزیابی توپولوژی های مختلف نشان داد که بهترین شرایط مربوط به شبکه (ffbp) با توپولوژی 1-8-7-4، تابع آستانه تانژانت هایپربولیک سیگموئید (tansig) و الگوریتم یادگیری لونبرگ-مارکوارت(lm) می باشد. زیرا در بین تمامی شبکه ها داری کمترین میزان میانگین مربع خطا(mse) 0011/0 ، میانگین خطای مطلق(mae) 0361/0 و بیشترین ضریب همبستگی(r) 9939/0 است.

طراحی، ساخت و ارزیابی بذرکار نیمه خودکار سینی های نشاء
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده کشاورزی 1393
  علی محمد صادقی   محمد حسین آق خانی

همه ساله با اتمام فصل سرما، کشاورزان و گلخانه¬داران جهت رفع نیاز خود به نشاء، (گاهی هم برای فروش) اقدام به تولید نشاء درون سینی های نشاء، در گرم خانه های تحت مدیریت خود می کنند. مهم ترین بخش فرایند تولید سینی نشاء، جدا کردن بذر از مخزن و رساندن آن به سطح سینی می باشد. دستگاهی که این کار را انجام می دهد بذرکار سینی نشاء نام دارد. هدف از این پژوهش طراحی و ساخت دستگاهی جهت اجرای کامل، سریع و با دقت این مرحله می باشد، به علاوه با ساده سازی دستگاه و کاهش قیمت، زمینه برای استفادهی طیف وسیعی از کشاورزان از این نوع دستگاه ها فراهم می گردد. دستگاهی که در این پژوهش طراحی و ساخته شد، شامل موزّع استوانه ای با روزنه هایی به قطر یک میلی متر و دو میلی متر، مکانیسم قطع¬کن که داخل استوانه قرار می گیرد، هم چنین مکانیسم بادامک و پیرو برای جلو راندن مرحله ای سینی و مکانیسم انتقال توان، مرکب از چرخ زنجیر و تسمه می باشد. جهت آزمایش دستگاه از دو نوع بذر خیار و عدس استفاده شد. برای تعیین شرایط بهینه، میانگین خطاها در آزمون دانکن توسط نرم افزار اس پی اس اس ویرایش ?? مقایسه گردید. برای بذر خیار، مکش ?? کیلو پاسکال و روزنه ی یک میلی متر و برای بذر عدس، مکش ?? کیلو پاسکال و روزنه¬ی یک میلی متر انتخاب شد. توان مصرفی این دستگاه ???? وات، ظرفیت آن در حالت بهینه ??? سینی (????? بذر) در ساعت و خطای نکاشت آن به طور میانگین ??% می باشد.

ارزیابی فنی و اقتصادی تولید کود ورمی کمپوست به روش جریان پیوسته
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده کشاورزی 1393
  مصطفی بیزه   محمد حسین آق خانی

افزایش جمعیت با تولید انواع پسماندهای زیستی و وارد شده به محیط ¬زیست رابطه مستقیم دارد. ماهیت پسماندهای زیستی در کشور ما توام با رطوبت بالا و مواد فسادپذیر آلی است. این مشخصات شرایط آن را برای تبدیل به کود های زیستی مانند کمپوست و ورمی¬کمپوست کاملا فراهم می¬سازد. پرورش دهندگان کرم خاکی برای تولید ورمی¬کمپوست، روش های متفاوتی را اتخاذ کرده اند که شامل فنّاوری های بسیار ساده در مقیاس کوچک و خانگی تا راکتورهای جریان پیوسته در مقیاس صنعتی می باشند. در این تحقیق به¬منظور ارزیابی فنی و اقصادی تولید کود ورمی¬کمپوست به روش جریان پیوسته، نمونه¬ای آزمایشگاهی ساخته، راه¬اندازی و ارزیابی گردید. این روش تولیدی با روش مرسوم و رایج در کشور که به¬عنوان روش پشته¬ای شناخته می¬شود مقایسه و ارزیابی شد. نتایج به-دست آمده حاصل از تحلیل سلسله مراتبی برای ارزیابی فنی نشان داد که روش تولید جریان پیوسته دارای وزن نهایی 0/74 و روش پشته¬ای تولید دارای وزن 0/26می¬باشد و این نشان از برتری معیار¬های فضای کار¬، قابلیت کنترل، تولید نسبت به مساحت و نیروی کارگری در روش تولید جریان پیوسته داشت. نتایج حاصل از ارزیابی اقتصادی، سود¬آوری روش جریان پیوسته را در تمامی سطوح سرمایه-گذاری به¬خصوص در بازه¬ی سرمایه گذاری 20-5 میلیون تومان نشان داد. هم¬چنین دوره بازگشت سرمایه در این روش تولید کم¬تر از دو سال بود که این دوره در سرمایه¬گذاری 20-5 میلیون تومان 10 ماه به¬دست آمد. نقطه سربه¬سر قیمت در روش تولید جریان پیوسته کم¬تر از 190 تومان برای هر کیلو کود ورمی¬کمپوست بود. قیمت تمام شده¬ هر کیلو کود ورمی¬کمپوست در بازه¬ی سرمایه¬گذاری 20-5 میلیون تومان نیز کم¬تر از 120 تومان به¬دست آمد. نتایج نشان داد در بازه¬¬ی سرمایه¬گذاری 20-5 میلیون تومان سرمایه¬گذاری در این روش تولیدی کم تر از 80 روز کاری برای رسیدن به نقطه سر¬به¬سر تولید کفایت می¬کند. میزان برداشت هفتگی کود از بستر آزمایشگاهی به¬طور میانگین 42 کیلوگرم بود و زمان مورد نیاز برای تغذیه و برداشت کود توسط یک کاربر به¬طور میانگین 14 دقیقه در هر روز به¬دست آمد.

بررسی تاثیر پرخورانی بر عملکرد و آلایندگی موتور دیزل با سوخت بیودیزل تولیدی از روغن پسماند
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده کشاورزی 1393
  محمد رضا دارایی   عبدالعلی فرزاد

کاهش ذخایر سوخت¬های فسیلی، افزایش قیمت نفت و آلودگی هوا استفاده از انرژی¬های تجدیدپذیر را گسترش داده است. بیودیزل سوختی جایگزین سوخت¬های فسیلی است که از روغن¬های گیاهی و حیوانی تولید می¬شود. در تحقیق حاضر اثر استفاده از سوپر شارژر بر عملکرد و آلایندگی موتور دیزل، با مخلوط¬های سوختی 0 – 20 – 35 و 50 درصد حجمی بیودیزل و سوخت دیزل، مورد بررسی قرار گرفت. برای تولید بیودیزل خالص از روغن پسماند خوراکی و از واکنش ترانس استریفیکاسیون استفاده شد. آزمایشات بر روی یک موتور تک سیلندر، چهار زمانه، آب خنک و مجهز به سوپر شارژر روتس انجام شد. آزمایشات در قالب یک طرح فاکتوریل بر پایه کاملاً تصادفی انجام شد. متغیرهای مستقل شامل درصد حجمی بیودیزل در چهار سطح (b0-b20-b35-b50)، گشتاور وارده بر موتور در سه سطح ( n.m4 – 2.5 – 1.5) و فشار هوای ورودی در دو سطح (90 و kpa102) می¬باشند. متغیرهای وابسته شامل قدرت خروجی و مصرف سوخت ویژه و میزان انتشار مونواکسید کربن، دی اکسید کربن، اکسیژن و اکسید نیتروژن می¬باشند. نتایج نشان داد که محتوای اکسیژن بیودیزل منجر به افزایش توان تولیدی می¬شود. در این حالت b20 با میانگین افزایش 15.7 درصد، بیشترین توان تولیدی را دارد. همچنین پرخورانی باعث افزایش توان می¬شود. در مقایسه با حالت تنفس طبیعی مخلوط b20 در حالت پرخورانی با میانگین افزایش توان 9.7 درصد، بیشترین توان تولیدی را دارد. در حالت تنفس طبیعی با افزایش نسبت بیودیزل مصرف سوخت ویژه کاهش یافت. مخلوط b50 با میانگین 38 درصد بیشترین کاهش در مصرف سوخت ویژه را دارد. پرخورانی مصرف سوخت ویژه را در b20 و b35 کاهش می¬دهد، اما مصرف سوخت ویژه را در مخلوط¬هایb0 و b50 افزایش می¬دهد. در مقایسه با حالت تنفس طبیعی، پرخورانی موتور دیزل میزان انتشار آلاینده¬های مونواکسید کربن و دی اکسید کربن را کاهش و میزان انتشار اکسیژن خروجی و اکسیدهای نیتروژن را افزایش می¬دهد.