مدل های مربوط به مکانیک چرخ عمدتاً برای شرایط حرکت بر روی سطح صاف جاده و یا خاک تدوین شده است و اعتبار لازم برای توصیف حرکت چرخ بر روی سطوح ناهموار را دارا نیست. علیرغم پیچیدگی دینامیک حاکم بر این پدیده و با در نظر گرفتن اهمیت موضوع مخصوصاً برای شرایط مزرعه ای چرخ های حامل ادوات، تحقیق حاضر به بررسی تاثیر برخی از پارامترهای حاکم بر فرایند گذراندن موانع مقابل تایرهای پنوماتیکی پرداخته است. در این پژوهش اثر سرعت پیشروی چرخ، فشار باد تایر، بار عمودی روی چرخ و ارتفاع مانع بر روی ضربه دینامیکی وارد بر چرخ مورد بررسی قرار گرفته است. تمامی پارامترهای در نظر گرفته شده در چهار سطح و سه تکرار مورد بررسی قرار گرفته اند. آزمایش ها در محیط انباره خاک (سویل بین) و آزمونگر تک چرخ موجود در دانشگاه ارومیه به انجام رسیده است. چرخ بکار برده شده در این تحقیق، یک چرخ حمل و نقل (غیر محرک) می باشد. نتایج بدست آمده برای محدوده سطوح در نظر گرفته شده برای سرعت پیشروی اثر معنی داری را برای سرعت پیشروی بر روی ضربه دینامیکی وارده بر چرخ نشان نداده است (9474/0 > p). از طرفی، فشار باد تایر، بار عمودی و ارتفاع مانع اثر معنی داری بر روی ضربه دینامیکی وارده بر چرخ داشته است و در هر سه مورد این رابطه بصورت خطی مشاهده شده است (0001/0 > p). در بخش دیگری از این تحقیق، بررسی تقابل چرخ و مانع در قالب امکان سنجی بکارگیری یک شبکه عصبی مصنوعی برای تخمین ضربه وارده بر چرخ به انجام رسیده است. ضریب رگرسیون بدست آمده برای شبکه عصبی بطور میانگین برای آموزش، تست و اعتبار سنجی حدود 94/0 بدست آمده است.

در این پژوهش، سرعت (v) در سه سطح (3/0، 5/0 و 7/0 متر بر ثانیه)، بار عمودی (w) در دو سطح (7/3 و 7/4 کیلونیوتن)، شاخص مخروطی قبل از عبور چرخ (ci)، لغزش (i) در چهار سطح (05/0 ، 1/0 ، 15/0 و 2/0) و تردد (m) در چهار سطح (1، 2، 3 و 4 بار عبور) بود و هر آزمایش با سه تکرار انجام گرفت. بعد از انجام آزمایش ها و جمع آوری داده ها، کل داده ها (ترکیب سطوح های مختلف پارامترهای ورودی که برابر شصت و دو هزار سطر بود)، در اختیار شبکه قرار گرفت، و در نهایت شبکه آموزش داده شد و مورد تست قرار گرفت. نتایج بدست آمده حاکی از دقت بسیار بالای شبکه در شبیه سازی رابطه خروجی و ورودی بوده بطوریکه ضریب رگرسیون برای نیروی کششی برابر با 92/0، برای ضریب کشش برابر با 96/0، برای نقطه اثر نیروهای وارد بر تایر برابر 89/0 و برای شاخص مخروطی بعد از عبور چرخ برابر با 99/0 بوده است. با توجه به مقدار ضریب رگرسیون بدست آمده برای شاخص مخروطی بعد از عبور چرخ که برابر با 99/0 است با اطمینان می توان گفت که مدل ارائه شده قابلیت بهتری را نسبت به مدل های پیشین در راستای تخمین صحیح تر شاخص مخروطی بعد از عبور چرخ از خود نشان داده است. همچنین نتایج نشان می دهد که شاخص مخروطی بعد از عبور چرخ تابعی از تردد بوده و با افزایش تعداد عبور چرخ، شاخص مخروطی بعد از عبور چرخ و در نتیجه تراکم خاک افزایش می یابد که این امر تصدیق کننده فرآیند تراکم خاک به سبب ماهیت دینامیکی آن می باشد.

در تحقیق حاضر از دو دیدگاه به بررسی موضوع تنش و تراکم ناشی از آن در خاک پرداخته شده است با توجه به محدود بودن ذخایر سوخت فسیلی در سطح جهان و نیز ضرورت حفظ ساختار خاک تحقیق حاضر صورت گرفته است. آزمایشات در محیط یک آزمونگر تک چرخ محرک که انباره آن با خاک لومی رسی پر شده بود، انجام گرفته است. یک سامانه نوین ابداعی جهت اندازه گیری تنش های عمودی در خاک طراحی و ساخته شد. همچنین به منظور ثبت و اندازه گیری اثر رد تایر یک سیستم دیجیتال پس از طراحی و ساخت، بر روی آزمونگر نصب گردید. به این منظور پارامترهای سرعت پیشروی در سه سطح (0.4، 0.8 و 1.2 متر بر ثانیه)، بار عمودی روی چرخ در سه سطح (1962، 2943 و 3924 نیوتن)، لغزش در سه سطح (8، 12 و 17 درصد)، عمق اندازه گیری تنش عمودی و یا عمق قرارگیری پروفیل ثبت تنش در سه سطح(10، 15 و 20 سانتی متر) و در نظر گرفتن سه تکرار برای آزمایشات صورت گرفت. همچنین در آزمایشات جداگانه ای تنش مماسی میانگین به کمک روش پردازش تصویر اندازه گیری شد. اندازه گیری تنش در یک طرح آماری فاکتوریل بر پایه بلوک های کاملاً تصادفی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. در کل 243 آزمون در شرایط دینامیکی انجام گرفت و داده های مربوطه به ثبت رسید. نتایج حاکی از معنی دار بودن اثر سرعت پیشروی بر تنش و پروفیل اثر رد تایر در تمامی ترکیب های مختلف سرعت با لغزش، بار عمودی روی چرخ و عمق اندازه گیری تنش بوده است. افزایش سرعت پیشروی تا میزان 1.2 متر بر ثانیه باعث افزایش تنش عمودی وارده به خاک تقریباً هم در لایه مماسی و هم در عمق های 10، 15 و 20 سانتی متر نسبت به سرعت های پیشروی 0.4 و 0.8 متر بر ثانیه افزایش محسوسی را نشان داد. همچنین برای پروفیل اثر رد تایر با افزایش سرعت پیشروی دامنه نوسانات چرخ در سطح خاک و عمق فرورفتگی ها و برآمدگی های ناشی از عبور تایر در خاک افزایش یافته و در برخی موارد دچار تشدید نیز خواهد شد. اما با افزایش میزان لغزش دامنه نوسانات پروفیل رد تایر بیشتر شد و ناهمواری های ملایم تری در لایه سطحی خاک زیر چرخ به وجود آمده بود. این اثر در سرعت های پایین تر و مقادیر زیاد لغزش بیشتر مشاهده گردید.

روش¬های خاک ورزی حفاظتی که با مدیریت مناسب بقایای محصول همراه باشد یکی از راهکارهای موثر در جلوگیری از فرسایش خاک در کشاورزی پایدار به شمار می¬رود. در این پژوهش تاثیر روش¬های خاک ورزی مختلف بر مقدار پوشش بقایای گیاهی و مقاومت مکانیکی خاک مورد بررسی قرار گرفت. همچنین تاثیر درصدهای مختلف بقایای گیاهی بر مقاومت غلتشی چرخ غیرمحرک در محیط انباره خاک و به وسیله آزمونگر تک چرخ سویل بین مورد بررسی قرار گرفت. آزمایشات مزرعه¬ای به صورت فاکتوریل و در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی انجام شد. روش های مختلف خاکورزی در سه تیمار (گاوآهن برگردان دار، گاوآهن بشقابی و گاوآهن چیزل) با چهار تکرار می¬باشد. با توجه به آزمایشات انجام گرفته، مقادیر بقایای گیاهی از طریق روش برش عرضیِ خطی و روش پردازش تصویر محاسبه گردید. نتایج نشان داد که با افزایش شدت خاک ورزی، مقدار بقایای گیاهی کاهش یافته است، به طوری که کمترین مقدار بقایای گیاهی مربوط به تیمار خاک ورزی شده با گاوآهن برگردان دار و بیشترین مقدار بقایا مختص تیمار خاک ورزی شده با گاوآهن چیزل بدست آمد. مقاومت مکانیکی خاک نیز در هر تیمار خاک ورزی و در سه سطح عمق اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که روش های خاک ورزی به کار گرفته شده موجب کاهش مقاومت مکانیکی خاک در مقایسه با تیمار شاهد شده است. همچنین نتایج حاصل از بررسی اثر درصد مختلف بقایای گیاهی بر مقاومت غلتشی چرخ نشان داد که مقاومت غلتشی در تیمارهای مختلف، با یکدیگر تفاوت معنی داری ندارند.

تولید روزانه مواد زائد آلی درکشورهای توسعه یافته و در حال توسعه روز افزون در حال افزایش می¬¬¬¬¬باشد با این حال طی مطالعات و کوشش¬های بسیار فراوان افراد مختلف سعی بر آن است تا بتوان این مواد را به صورت مفید به چرخه طبیعت بازگردانده شود به صورتی که آثار تخریبی بر محیط زیست و انسان نداشته باشد. گونه¬ای از کرمها به نام آیزنیا فوتیدا که معروف به کرمهای زباله خوار می¬باشد می¬توانند این عمل را میسر سازند. ورمی کمپوست توسط کرمهای مزبور و در نتیجه مصرف کود دامی و یا زائدات مواد آلی تولید می¬شود. از جمله خاصیت¬های ورمی کمپوست می¬توان به نیتروژن بالا، خاصیت هوموسی این کود و کاهش میزان علف-های هرز اشاره نمود. یکی از مهمترین مشکلات در تولید ورمی کمپوست در زمان برداشت این کود و جداسازی کرم از کود می¬باشد به طوری که روش¬های گوناگونی برای این امر اتخاذ شده است. با این حال این روش ها اکثرا زمان بر و افزایش هزینه کارگری را در بر دارد. یکی از روشهای مکانیزه برای جداسازی ورمی کمپوست روش سرند دوار می¬باشد. در سرند دوار علاوه جداسازی کرم از کود می¬توان این کود را منطبق بر نیاز بازار مصرف درجه بندی نمود. در این تحقیق طراحی، ساخت وارزیابی یک سرند دوار صورت گرفته است که شامل استوانه¬ای به طول 2 متر و قطر استوانه خارجی 60 سانتیمتر و با مش¬های 2 و 4 میلیمتر و قطر داخلی 40 سانتیمتر با مش¬های 6 و 8 میلیمتر است. سیستم انتقال قدرت بر روی شاسی دستگاه شامل یک الکترو موتور با توان 1 اسب بخار می¬باشد. در جداسازی به روش سرند دوار برای افزایش راندمان دستگاه سه عامل رطوبت بستر، سرعت محیطی استوانه و شیب دستگاه بسیار مهم می¬باشد چنانچه رطوبت افزایش یابد راندمان دستگاه و کیفیت درجه¬بندی کاهش می¬یابد. انجام سرند در دورهای بالا مدت زمان سرند را کاهش می¬دهد با این حال ورمی کمپوست به صورت گرانوله می¬شود و کیفیت ورمی کمپوست کاهش می¬یابد. چنانچه در رطوبت بالا عملیات جداسازی انجام شود می¬بایست سرعت محیطی و شیب را تا حدودی افزایش داد. چنانچه زاویه محور دستگاه با افق بیشتر باشد زمان انجام سرند کاهش می¬یابد و در رطوبت بالا به دلیل افزایش دور برای کاهش آسیب به کرم می¬بایست شیب را نیز افزایش داد. عملکرد بهینه برای این دستگاه در رطوبت 40-50 درصد و در شیب 16 درجه و در دور rpm50 مشاهده گردید.