دکتر ایمان احمدی
-
نقش دامپروری به طور عام و گاوداری های صنعتی به طور خاص در اقتصاد ملی کشورها اثبات شده است. در ایران با وجود اینکه فقط 4/5% از بهره برداریهای مربوط به دامهای سنگین به صورت صنعتی انجام می شود، اما 32% از گوشت و 58% از شیر موردنیاز کشور از طریق گاوداری های صنعتی تامین می گردد. بنا بر این شناخت این رشته فعالیت و برنامه ریزی برای افزایش تولید در این واحدها حائز اهمیت است. هدف از این پژوهش مقایسه استانی گاوداری های صنعتی کشور بهمنظور تعیین رتبه هر استان در این رشته فعالیت، با استفاده از داده های ارائه شده توسط مرکز آمار ایران در سال 1394 است. شاخص های اقتصادی مورد استفاده در این مطالعه عبارت اند از: سود سرانه، نسبت سود به هزینه، سهم اشتغال رشته فعالیت گاوداری صنعتی از اشتغال کل هر استان، و کارایی فنی رشته فعالیت گاوداری صنعتی. پس از انجام محاسبات شاخص های اقتصادی به تفکیک استان های کشور با نرم افزار اکسل، نقشه جغرافیایی پراکندگی شاخص های اقتصادی در استان های کشور توسط بسته t-map نرم افزار R ترسیم شد. نتیجه به دست آمده حاکی از این بود که با استفاده از معیار ارزیابی ترکیبی چهار عاملی هم وزن، استان های سمنان، البرز، زنجان، چهارمحال و بختیاری و یزد عملکرد بهتری نسبت به سایر استان ها از لحاظ رشته فعالیت گاوداری صنعتی داشتند. به دلیل اینکه استان های پیشرو در شرایط اقتصادی مشابه عملکرد بهتری نسبت به سایر استان ها داشته اند، دیگر استان های کشور هم می توانند با انجام اصلاحاتی در مدیریت واحدهای گاوداری صنعتی، وضعیت خود را ارتقاء دهند.
کلید واژگان: گاوداری صنعتی, سود سرانه, سهم اشتغال, نسبت سود به هزینه, کارایی فنیThe role of animal husbandry in general and dairy industries in particular has been proven in the national economy of the countries. In spite of the fact that only 4.5% of heavy livestock utilization is through dairy industry, it produces 32% of meat and 58% of milk requirements of Iran; therefore, recognition of Iran's dairy industry and planning to increase production capacity of it is essential in dairy industry farms. The aim of this study was to compare dairy industry farms of Iran provinces using the supplied data of Iran Statistic Center in 2015. The economical indicators used in this research were profit per capita, and profit to cost ratio of dairy industry profession, the portion of dairy industry employment from total employment of Iran provinces, and technical efficiency of dairy industry farms. After calculating the economical indicators using the Excel software, the geographic scatter map of the economical indicators was plotted using the t-map package of R software. The main result showed that using the combined equal weight four-factor criterion, Semnan, Alborz, Zanjan, Charmahal & Bakhtiari, and Yazd provinces had better performance compared to the other provinces. Therefore, because the pioneer provinces have experienced better performance in the same economical situation, the other provinces can improve their position after performing modifications in the management of dairy farms.
Keywords: Dairy Industry, Profit Per Capita, Employment Ratio, Profit To Cost Ratio, Technical Efficiency -
To model the effect of two tillage operations (i.e. conventional and minimum tillage) and seven soil amendments (i.e. C, F, RF, RFM, RTiP, RML, RTiM) on the responses of Zea Mays L. (i.e. corn and stover yields, plant height at 6th and 10th leaf phases, and relative chlorophyll content of the crop leaves at 6th and 10th leaf phases), two-class and four-class classification modeling using the machine learning and multi-layer perceptron principles was performed. To examine the effect of different algorithms considered in the models (i.e. Decision Tree Classifier, Support Vector Machine (SVM) Classifier, K-Nearest Neighbors (KNN) Classifier, and Naive Bayes Classifier as standard Machine Learning (ML) algorithms, and Multi-Layer Perceptron (MLP) Classifier as a Deep Learning (DL) algorithm) on the model performance, classification accuracy and confusion matrix, as well as precision, recall and F1 score indicators were used as the model evaluation metrics. According to the results of this study, among the standard ML algorithms considered herein, application of the SVM classifying algorithm led to relatively higher modeling accuracies; therefore, the SVM algorithm was selected as the most appropriate ML algorithm in this research. Furthermore, when the SVM algorithm was used to classify different corn yield values and the number of classes increased from 2 to 4, the accuracy of the model reduced from 0.97 to 0.82; therefore, there is a trade-off between the number of classes and the accuracy of the model. Moreover, similarity between the result of the model developed herein regarding the effect of tillage type and soil amendments on corn yield classes and the ANOVA result of the other study conducted on similar dataset, acted as cross checking for the appropriateness of the model developed in this study. Finally, application of the MLP algorithm to classify each of the dependent variables considered herein, resulted in higher accuracies compared to the accuracies of the other standard ML algorithms.
Keywords: Classification, Machine Learning, Model Accuracy, Multi-Layer Perceptron, Soil Amendments, Tillage -
Background and objective
Spatiotemporal maps are suitable tools to convey information to the interested audience. The aim of this paper is to create continent-wide spatiotemporal maps regarding the role of agriculture on CO2-eq production in the period between 1990 and 2019 using the t-map package of R software.
Materials and methodsInitial data were obtained from the Internet resources (the FAO, and ARCGIS websites), and after performing some adjustments and modifications i.e. deletion of unnecessary data and matching of the contents of the FAO and ARCGIS data files, as well as combining data files, final data were uploaded to the R software to convert to spatiotemporal maps using the t-map package.
Results and conclusionThe results showed a decreasing trend of the share of agriculture in total CO2-eq production from 1990 to 2019. At the same time, the amount of agriculture-induced CO2-eq has increased very gradually. On the other hand, the amount of total CO2-eq produced has grown considerably from 1990 to 2019; therefore, it can be concluded that the growth of CO2-eq production in the other economic sectors is higher than that of agriculture. Thus, the first priority should be to curb the growth of CO2-eq production in all economic sectors, especially non-agricultural ones.
Keywords: agriculture, CO2-eq, Spatiotemporal map, R programming language, t-map package -
Many random variables experience both spatial and temporal variability. In scientific terminology these variables have been called spatiotemporal variables. For example most of the data on agriculture, geography, medicine, etc have a spatiotemporal nature. To have a suitable understanding of these variables, it is a good idea to present them on a map having an animated format. One of the best platforms that can perform this duty is R. The reasons of popularity of R is as follows: R is an open-source, platform-independent, still growing software. It has lots of packages and is great for statistical analysis. R is well suited for Machine Learning, and lets you perform data wrangling. The R contains a package named t-map that can be used to create spatiotemporal maps. In this report, the creation of a spatiotemporal map of pesticide consumption per unit area for crop production in different continents between 1990 and 2020 with the aid of the open source R software has been summarized. The aim of this report to introduce this software Therefore, it focuses only on the methodology of map creation with the final goal of motivating agriculturalists to use this software in presenting their future studies.
Keywords: t-map package, R software, Pesticide consumption, crop production -
ایران با تولید سالانه 1.7 میلیون تن خیار، چهارمین تولیدکننده این محصول در سطح دنیاست، از سوی دیگر وجود بذر مناسب یکی از مهم ترین عوامل در افزایش تولید خیار است. در این پژوهش به درخواست یکی از شرکت های تولید بذر، دستگاهی برای استخراج بذر از محصول خیار بذری طراحی و ساخته شد و کارایی آن مورد ارزیابی قرار گرفت. اجزای کاری دستگاه دو مارپیچ چپ گرد و راست گرد هستند که در هنگام چرخش باعث خارج شدن پیوسته بذرها از داخل محصول خیار بذری می شوند. توان دورانی مارپیچ ها توسط یک موتور الکتریکی با قدرت یک اسب بخار تامین شد و به کمک سیستم انتقال توان پولی و تسمه ای به محور مارپیچ ها منتقل گردید. برای راه اندازی و توقف آرام موتور و امکان پذیر شدن تغییر سرعت آن، موتور الکتریکی به یک راه انداز الکترونیکی مجهز شد. برای ارزیابی دستگاه، ظرفیت و نرخ استخراج بذر توسط ماشین با پارامترهای مشابه در روش دستی مقایسه شد و مقدار محصول در نقطه سر به سر اقتصادی تعیین گردید. برمبنای نتایج به دست آمده به کارگیری دستگاه با ظرفیت کامل باعث کاهش 15 نفری در تعداد کارگران مورد نیاز برای استخراج بذر به روش دستی می شود. همچنین وزن محصول در نقطه سر به سر اقتصادی برابر با 7.7 تن برآورد شد که از نظر زمانی با به کار بردن دستگاه به طور مداوم به مدت 25.3 ساعت حاصل می شود.
کلید واژگان: تولید بذر, خیار گلخانه ای, ظرفیت ماشین, ماشین استخراج کننده بذر, نقطه سر به سر اقتصادیIntroductionAccording to FAO, gherkin and cucumber have been cultivated in about 2.23 million hectares of farmlands around the globe, and about 78000 hectares of Iran agricultural fields have been devoted to gherkin and cucumber cultivation. However, large amounts of the cucumber seeds required in Iran have been imported from abroad. Fortunately, some Iranian agricultural companies have been focused on seed production recently. Therefore, there is an opportunity to develop seed production equipment such as seed extracting machines.There are two types of cucumber seed extractors: bulk seed extractor and single fruit extractor. The bulk seed extractor is suitable for extraction of large amounts of seed on the farm, while the single fruit extractor is suitable where seed production is limited to greenhouse seed-producing facilities which are mostly used for controlled pollination of the crop.Due to the high price of imported seed extractors, especially after increasing the price of foreign currencies, production of these machines within the country is economically rational; therefore, the aim of this research is to develop and evaluate a single fruit cucumber seed extractor for small and medium-size seed-producing greenhouses.
Materials and MethodsThe cucumber seed extractor was designed semi-automatically. The criteria for designing the machine were as follows: 1- usage of the single fruit seed extraction method, 2- the possibility of simultaneous usage of two operators, 3- automatic discharge of the extracted seeds, 4- the possibility of the height variation of the machine, 5- the possibility of the emergency shutdown of the machine, 6- the possibility of the angular velocity variation of the machine helix.The working element of the machine was the rotating helix that can extract the fruit seeds and leave the fruit's outer skin mostly intact for easy disposal of fruit remains from the greenhouse. A 1 hp, 3 phase electric motor was used to drive the machine via the belt and pulley transmission system. For the smooth start and stop of the machine, and the possibility of angular velocity variation of the machine helixes, an electronic driver was used for the motor.To design the machine helix, the dimensions of the examined cucumber were measured first (i.e., cucumber length and diameter); then, according to the physical and mechanical properties of the fruit, the prime mover and transmission system of the machine was designed. Finally, the fabricated machine was evaluated using some mechanization criteria.
Results and DiscussionSome of the results are as follows:The total torque required to drive the machine was 3.394Nm.The electric motor power should be higher than 0.284hp; furthermore, in order to have a wider angular velocity span for the rotating shaft, a 1hp electric motor was installed on the machine.The diameter of the rotating shaft was calculated to be 15mm.The seed extracting machine could be used instead of 15 workers of the manual seed extraction method.The rate of seed extraction using the machine was 30781 kg ha-1.The efficiency of seed extraction using the machine was similar to that of the manual method.The emergence percentage of seeds obtained by the machine was similar to that of the manual method.The amount of crop calculated from the concept of economical break-even point was 7 tons.
ConclusionIn this study, an apparatus for mechanized extraction of cucumber seed was designed, fabricated and evaluated. The working element of the machine is the extractor helix that is rotated via the belt and pulley transmission system, which is activated using a 1 hp, 3 phase electric motor. For smooth start and stop of the motor, as well as the possibility of angular velocity variation of the machine helix, the motor was equipped with an electronic driver. Utilizing an emergency shutdown switch, the machine can be protected from unforeseen emergency situations. After using the machine for 6 months, it was recognized that strengthening the extractor helixes was necessary. According to the results of this study, using the machine led to 15 person reduction in the labor needs of the manual cucumber seed extraction method. Moreover, the amount of crop calculated from the economical break-even point was 7.7 tons.
Keywords: Seed production, Greenhouse Cucumber, seed extracting machine, machine capacity, economical break-even point -
One of the best method for presenting both spatial and temporal information in a map is through spatiotemporal maps. In this study, creation of spatiotemporal maps of chemical fertilizer consumption in Iran agriculture has been considered. The necessary primary data of this study,that contained recorded data of the years 1395 to 1399, was obtained from Internet resources and after some modifications with the aid of the t-map package of the R software, final data was converted to spatiotemporal maps. According to the results of this study, the largest chemical fertilizer consumer among Iran provinces was the Khuzestan province that consumed more than 200000 tons per year in the all years considered herein. Other provinces with high fertilizer consumption have been Fars, Golestan, Khorasan-e-Razavi, Mazandartan, and Kermanshahan. Moreover, provinces located in the Iran's central Kavir consumed more chemical fertilizer per unit area of croplands. For example, specific fertilizer consumption of Yazd province is more than kg ha-1 in this time period. It seems that the farmers of these provinces have tried to compensate for the severe environmental conditions for crop production in these regions by aiding the crops with more chemical fertilizing.
Keywords: Chemical fertilizer, R software, Spatiotemporal map -
این مطالعه راجع به کاربرد نرم افزار مایکروسافت اکسل در تخمین نیازهای توانی برخی از ادوات خاک ورزی است. فرمول های ریاضی به کار رفته در فایل صفحه گسترده، در مقالات منتشر شده قبلی توسعه یافته بودند؛ به هر حال آن فرمول ها در این مقاله در جهت شمول برخی موضوعات مکانیزاسیون کشاورزی تکمیل شدند. ویژگی دیگر این مقاله توانایی صفحه گسترده در تولید خودکار نمودارهای روندنما است. مقایسه ادوات خاک ورزی مختلف از نقطه نظر نیازهای توانی، همچنین مطالعه اثر یک پارامتر ورودی دلخواه روی خروجی های صفحه گسترده به طور موثری در این مقاله صورت پذیرفت. از نظر عددی تخمین زده شد که مقدار کار ویژه گاوآهن دوار 2 تا 5 برابر کار ویژه ادوات خاک ورزی کشیدنی است. به علاوه، به عنوان مثالی از نمودارهای روند نمای به دست آمده از این مقاله، افزایش زاویه بشقاب در بازه 25 تا 70 درجه، نیازهای مقاومت و توان کششی گاوآهن بشقابی را به ترتیب 66 و 54 درصد کاهش داد؛ هر چند این کار به افزایش 34 و 21 درصدی به ترتیب مقاومت کششی ویژه و توان کششی ویژه این گاوآهن منجر شد.
کلید واژگان: ادوات خاک ورزی, توان مکانیکی, مقاومت کششی, نرم افزار اکسلAbstract This study deals with the application of the Microsoft Excel for the estimation of the power requirements of some tillage implements. The mathematical formulas embedded in the spreadsheet file have been developed in the previously published papers; however, those formulas were augmented herein in order to contain some agricultural mechanization issues. Another feature of this article is the ability of the spreadsheet to generate trend curves automatically. The comparison of the power expenditure aspects of different tillage implements as well as the inspection of the effect of an arbitrary selected input parameter on the spreadsheet outputs were effectively performed. Numerically, the specific work of the rotary tiller was estimated two times to five times higher than the specific work of drawing implements. Furthermore, as an example of trend curves derived in this article, the increase in disc angle in the range of 25° to 70° reduced the draft and power needs of the disc plow by 66% and 54%, respectively. However, it increased the disc plow specific draft and power by 34% and21%, respectively.
Keywords: Draft force, Excel software, Mechanical power, Tillage implements -
هدف از پژوهش حاضر طراحی، ساخت و ارزیابی یک نمونه جدید از روتیواتور چرخش معکوس، همچنین توسعه فرمول های صحیح برای تخمین نیازهای گشتاوری و نیرویی آن با استفاده از قوانین مکانیک کلاسیک است. به منظور تایید مدل، نمونه اولیه دستگاه مورد آزمون قرار گرفت. فرض شد که چهار فرآیند در ایجاد گشتاور مورد نیاز ماشین دخالت دارند که عبارتند از: برش خاک، بالا برده شدن خاک، اصطکاک بین خاک و فلز و سرعت خاک. از سوی دیگر فرض گردید که مولفه افقی نیروی برش و اصطکاک بین خاک و فلز در ایجاد مقاومت کششی مورد نیاز ماشین نقش دارند. بر مبنای این فرض ها، فرمول های ریاضی برای تخمین نیازهای گشتاوری و مقاومت کششی ماشین توسعه داده شد. برای تسهیل در انجام محاسبات، فرمول ها وارد نرم افزار اکسل شد. بر مبنای نتایج این پژوهش مقاومت کششی و گشتاور متوسط اندازه گیری شده برای خاکورزی خاک دارای بافت لوم رسی سیلت دار به ترتیب برابر با 8/16 نیوتن و 8/12 نیوتن متر به دست آمد. به علاوه مقاومت کششی و گشتاور متوسط تخمین زده شده به ترتیب برابر با 13 نیوتن و 8/11 نیوتن متر به دست آمد. شباهت مقادیر تخمین زده شده به مقادیر اندازه گیری شده بیانگر صحت فرمول های توسعه یافته در این پژوهش می باشد.
کلید واژگان: اندازه گیری گشتاور و مقاومت کششی, گاوآهن دوار چرخش معکوس, مدل سازی تئوریThe aim of this study is to design, fabricate and evaluate a new type of up-cut rotary tiller and to develop correct formulas to estimate its torque and draft force using the laws of classical mechanics. In order to verify the model, a real-sized prototype of the rotary tiller was tested. It was hypothesized that four processes are involved to create the rotary tiller torque, namely soil cutting, soil lifting, soil-metal friction, and soil velocity. Furthermore, it was assumed that the horizontal components of soil cutting and soil-metal friction forces create the required draft of the machine. Based on these hypothesizes, mathematical formulas were developed to calculate torque, and draft requirements of the machine. To facilitate performing necessary calculations, the developed formulas were entered in a worksheet of the MS Excel software. According to the results of this study, the average experimental draft and torque of the machine tilling a silty clay loam soil were 16.8 N and 12.8 Nm, respectively. Furthermore, the average theoretical draft and torque of the machine were 13 N and 11.8 Nm respectively. These promising results can be considered as the accuracy check of the formulas developed herein.
Keywords: Theoretical modeling, Torque, draft force measurement, Up-cut rotary tiller -
گاوآهن قلمی از جمله ادوات خاک ورزی است که برای اجرای کشاورزی حفاظتی می تواند به کار رود، بنابراین مطلوب است که این گاوآهن از نقطه نظر نیازهای نیرویی مورد توجه قرار گیرد. برای رسیدن به این هدف، ابتدا یک مدل تئوری برای محاسبه مقاومت، مقاومت ویژه و توان کششی گاوآهن قلمی ارائه شد و سپس نتایج به دست آمده از مدل با گزارش های سایر پژوهشگران و نتیجه آزمون مزرعه ای، به منظور تایید مدل، مقایسه گردید. برمبنای نتایج به دست آمده، مقاومت کششی گاوآهن قلمی دوازده شاخه ای، با عمق کاری 30 cm در خاک دارای بافت شنی، لومی و رسی به ترتیب برابر با 27، 43 و 55 kN و مقاومت کششی ویژه آن به ترتیب برابر با 3.3 ،5.1 و 6.5 N/cm2 به دست آمد که در گستره نتایج به دست آمده توسط سایر محققین و استاندارد ASABE (2011) بود. بنابراین روش توسعه یافته در این مقاله می تواند با دقت قابل قبولی نیازهای کششی گاوآهن قلمی را برآورد کند.کلید واژگان: برش خاک, قوانین مکانیکی, مدل تئوری, مقاومت کششی ویژه
-
اندازه گیری توان کششی مورد نیاز ادوات کشاورزی از نقطه نظر طراحی ماشین و انطباق آن با تراکتور برای متخصصین ماشین های کشاورزی حائز اهمیت است، بنابراین در این پژوهش به طراحی، ساخت و ارزیابی یک دینامومتر کششی تراکتوری اقدام شد که دارای قابلیت سنجش و ذخیره سازی مولفه افقی مقاومت کششی و سرعت پیشروی ادوات خاک ورزی بوده و در نتیجه قادر به محاسبه توان مورد نیاز برای کشش آن ها باشد. موضوع منحصر به فرد در طراحی این دینامومتر استفاده از ابزار کنترل کننده از راه دور برای صدور دستورات مدیریت داده برداری است. بر طبق نتایج این پژوهش معادله خط و ضریب تبیین مربوط به کالیبراسیون حسگر نیروسنج به ترتیب برابر با y=2.059x-0.1 و R2=0.999 به دست آمد و معادله خط و ضریب تبیین مربوط به ارزیابی حسگر سرعت سنج به ترتیب برابر با y=1.001x+0.065 وR2=1 محاسبه شد. از سوی دیگر بنابر نتایج آزمون مزرعه ای سامانه، مقاومت و توان کششی گاوآهن برگرداندار سه خیشه در حال کار در خاک لوم سیلتی رسی به ترتیب برابر با 14.3 kN و 18 hpاندازه گیری شد که با نتایج به دست آمده توسط سایر پژوهشگران همخوانی دارد. بنابراین می توان از دینامومتر توسعه یافته به منظور اندازه گیری توان کششی ادوات کشاورزی استفاده کرد.کلید واژگان: توان کششی, دینامومتر, سرعت پیشروی, مقاومت کششیIntroductionMeasurement of the draft force exerted from agricultural machineries to the tractor and the calculation of the implement power requirements is important for agriculturalists in terms of machine design and tractor-machine matching . Therefore, studies about this issue have been started from the 1950s. Zoerbet al.,(1983) claimed that the first dynamometers have been made of spring and in reality, users had difficulties reading these dynamometers gauge due to the quick variations of the gauge pointer. Therefore the second stage was the development of the hydraulic-type dynamometers in which the oil pressure inside the hydraulic cylinder-piston set installed between machine and tractor that can be readable with a bourdontube gauge was considered as its indicator. From the first years of the 1960s development of the strain-gauge pull-type dynamometers started.
In this study, design, fabrication and evaluation of a pull-type tractor dynamometer is considered that can be used to measure and store tractor forward velocity, and horizontal component of draft force exerted from wheel-type towed implements to the tractor. Therefore, drawbar power needed to pull the machine through the soil can be calculated. This dynamometer can also be utilized to measure three-point-hitch implements draft force and power requirements in condition that the RNAM (1983) method was used. In addition to measure the tractor velocity with a GPS receiver instead of a fifth wheel, the other particular issue about this dynamometer is that a remote controller is used to order data acquisition commands such as starting, ending, pausing and time zeroing in the process of data gathering.Materials And MethodsIn this study an S-type strain gauge load cell (model: SS300) and a GPS receiver (model: Micro GPS antenna AGM-10 NEO-6-M-0-001 ublox AG board) were utilized to measure the draft force and forward velocity, respectively. To calibrate the load cell sensor, in an iron material selling store, the load cell was placed between an external force with a known value and roof-type load lifter by steel cables, and external loads with the value of 1-5 ton applied to the load cell in ascending and descending order. In each loading stage, the system and measuring apparatus outputs were booked. After drawing the x-y scatter chart of paired values (system output, measuring apparatus output), regression equation between these two variables were obtained that can be utilized to calibrate this part of the system. Above-mentioned method was used to calibrate the velocity measuring part of the dynamometer with a difference that real velocity was used instead of external load and velocity output was used instead of the load cell output. After performing the calibration of the system, the developed dynamometer was utilized to measure the draft force and power requirements of a three-point-hitch moldboard plow using the RNAM method. Finally, the obtained results were compared with the other researchers results, and the ASAE prediction of the draft force of a moldboard plow.Results And DiscussionAccording to the results of this study, the estimated equation and its coefficient of determination for the calibration of the load cell sensor were , and respectively, and the estimated equation and its coefficient of determination for the calibration of the velocity were , and respectively. Moreover, according to the results of the field tests, draft force and the power requirements of a three-bottom moldboard plow in a silty clay loam soil with the forward velocity of was measured to be , and , respectively, that were in agreement with other studies. Furthermore, the draft force results of this study, and other studies were in the range of of the which is the moldboard plow draft prediction according to the ASAE standard.ConclusionsThis study suggests that with the aid of the RNAM method, and the developed dynamometer, the draft force and power requirements of the tillage implements can be calculated. These results can further be utilized to match the implements with the tractor or to design new tillage implements.Keywords: Draft force, Dynamometer, Forward velocity, Implement power requirement -
اثر تجمعی ارتعاشات انتقالی به راننده تراکتور کشاورزی نه تنها سلامتی راننده را تهدید می کند بلکه می تواند به کاهش بازده کاری وی بیانجامد. یکی از روش های کاهش سطح ارتعاشات انتقالی به راننده، استفاده از سیستم تعلیق است. در این پژوهش طراحی و ارزیابی مدل تعلیق نیمه فعال کابین تراکتور مورد توجه قرار گرفته است، بنابراین ابتدا مدل ارتعاشی کامل تراکتور توسعه یافت و سپس به طراحی گام به گام مدل میراکن نیمه فعال پرداخته شد. آزمون مدل مشخص کرد که از بین پارمترهای مورد نظر، سطح مقطع پیستون و حجم محفظه هوایی انباره هیدرولیکی روی فرکانس تشدید ارتعاشات انتقالی به راننده تاثیر بیشتری داشت، درحالیکه سطح مقطع پیستون و فشار هوای اولیه انباره، روی مقدار RMS شتاب ارتعاشات انتقالی به راننده تاثیرگذار بود. بعلاوه مقایسه عددی خروجی مدل در حالت استفاده و عدم استفاده از تعلیق نیمه فعال کابین تراکتور در شرایطی که تحت تاثیر تابع تحریک کننده مشابه قرار داشتند، به بهبود قابل ملاحظه RMS شتاب ارتعاشی انتقالی به صندلی راننده تراکتور منجر شد، بنابراین سامانه تعلیق توسعه یافته در این پژوهش قادر به کاستن از سطح ارتعاشات انتقالی به راننده تراکتور می باشد.
کلید واژگان: تراکتور کشاورزی, تعلیق نیمه فعال, کابین تراکتور, مدلسازیCumulative effect of transmitted vibrations to the tractor driver not only leads to driver health problems, but also reduces the driver working efficiency. Tractor suspension system is one of the methods which is employed to lower the level of transmitted vibrations to the driver. In this study the design and performance assessment of a semi-active suspension model of tractor cabin was considered. Tractor full vibration model was developed first, and subsequently a semi-active ON-OFF damper model was designed. The examination of the model indicated that doubling the piston area and the volume of hydraulic accumulator air chamber, led to 39% increase and 31% reduction of the resonance frequency of transmitted vibrations to the driver, respectively. On the other hand doubling the piston area and the primary air pressure of the accumulator, affected the RMS of transmitted vibration to the driver by 77 cm s-2 reduction and 66 cm s-2 increase, respectively. Moreover, the numerical comparison of the model outputs with and without activation of semi-active cabin suspension, while the model was stimulated with the same input function, led to 43% improvement in RMS acceleration of the transmitted vibrations to the tractor seat. Therefore, the designed semi-active suspension model of cabin was able to attenuate the level of transmitted vibrations to the tractor driver.Keywords: Agricultural tractor, Modeling, Semi, active suspension, Tractor cabin -
Journal of Modern Processes in Manufacturing and Production, Volume:3 Issue: 2, Spring 2014, PP 47 -58Measurement of the values of forces in tractor arms is of great importance due to draft of agricultural equipment. These values can be used for testing and evaluation of the agricultural machinery, selection of suitable tractor, etc. The tools which are used for measurement of the forces are called dynamometer. The main objective of the present study was to design and evaluate a load cell for integral three point hitch John Deere 3140 tractor. These load cells are installed on the bottom links and measured draft forces. The sensitive parts of these load cells are square side pins on which some strain gages were installed and the force was measured. This load cells do not have the errors usually faced with in other load cells such as reciprocal sensitivity and hitch point movement. Besides, their manufacturing cost is very lower than the other similar load cells.Keywords: Dynamometer, Three point hitch, Load cell, Design, Construction
-
قبل از اختراع هر سامانه، توسعه مدل شبیه ساز سامانه به بهبود درک طراح از نقاط قوت و ضعف سامانه منجر می شود. در نتیجه مرحله طراحی سامانه بدون روش سعی و خطا قابل انجام می باشد. در این مطالعه به توسعه سامانه پایشگر عملکرد محصول یونجه خشک روی ماشین بسته بند علوفه پرداخته شده است. شبیه سازی بخش اندازه گیری مقدار محصول به حل عددی معادله دیفرانسیل مرتبه اول منجر شد. روش dead reckoning برای شبیه سازی بخش تعیین مختصات به کار رفت. بر طبق نتایج این مطالعه: در مدل مربوط به بخش اندازه گیری مقدار محصول، تاخیر زمانی مشاهده شد. این تاخیر زمانی برای در نظر گرفتن زمان مورد نیاز برای رسیدن محصول از زمین به کانال بسته بندی مورد نیاز می باشد. شکل های دندانه ای که منطبق بر محل ایجاد تغییر در نوع داده های ورودی می باشند، در داده های شبیه سازی شده مشاهده شد. بنابراین در مواقعی که تغییر ناگهانی در داده های اندازه گیری شده رخ می دهد، شکل دندانه ای در داده های شبیه سازی شده نتیجه خواهد شد. پیشنهاد می شود که سامانه اندازه گیری چگالی هر بسته روی ماشین بسته بند نصب شود و به منظور افزایش دقت بخش اندازه گیری مختصات نیز استفاده از سنگین کننده یا فنر فشار دهنده روی چرخ زمین گرد الزامی است.
کلید واژگان: پایشگر عملکرد محصول, مدل شبیه سازی, ماشین بسته بندBefore fabrication of any system, development of its simulation model can improve designer's understanding about strengths and weaknesses of the system. As a result, fabrication phase can be done without trial and error method. In this study a simulation model for alfalfa hay yield monitoring system on the baler was developed. Simulation of the yield measuring section led to the numerical solution of a first order differential equation. Dead reckoning method was used for simulation of the coordinates determination section. According to the results of this study: In the model of yield measuring section, the retardation time was shown. This retardation time is considered to take into account the required time for reaching crop from the ground to the baling channel. There were jagged shapes in the simulated data which coincide with changes in type of data variations. Therefore when the measured data faced a sudden change, a jagged shape will result in the simulated data. It was recommended to use each bale bulk density measuring system on the baler. In order to increase the accuracy of the coordinates determination section, it was essential to use ballast or spring pressure on the ground wheel. -
اندازه گیری موضعی مقدار محصول (پایش عملکرد محصول) یکی از ضروری ترین گام ها در اجرای کشاورزی دقیق می باشد که مورد استفاده آن در تهیه نقشه عملکرد گیاه زراعی است. در مورد تهیه نقشه عملکرد گیاهان علوفه ای نسبت به گیاهان دانه ای، تاکنون مطالعات کمتری انجام شده است، بنابراین در تحقیق حاضر ابزاری برای پایش عملکرد گیاه زراعی یونجه خشک روی ماشین بسته بند مکعبی کوچک توسعه یافته است. برای تهیه نقشه عملکرد گیاه زراعی دو سری داده مورد نیاز است، داده موقعیتی و داده مقدار محصول. در این تحقیق موقعیت ماشین بسته بند با استفاده از دستگاه مختصات محلی ثبت شد. چون محصول ورودی به ماشین بسته بند مکعبی به صورت تدریجی به بسته در حال تشکیل افزوده می شود، برای به دست آوردن مقدار محصول، از روش اندازه گیری حجم جزئی محصول یونجه خشک اضافه شده به بسته در حال تشکیل استفاده شد. پس از به دست آمدن داده های حجمی، تبدیل حجم محصول به جرم با استفاده از دو چگالی صورت گرفت که عبارتند از چگالی بسته در حال تشکیل و چگالی متوسط بسته های کل مزرعه. بر مبنای نتایج به دست آمده، رابطه بین خروجی چرخش سنج های استفاده شده در سامانه و تعداد دوران محور چرخش سنج خطی بود (R2>0.998). استفاده از چگالی هر بسته برای تبدیل داده های حجمی به جرمی در مقایسه با چگالی متوسط کل بسته ها خطای بخش اندازه گیری مقدار محصول را از 12/22% به 74/1% رساند. خطای سامانه محاسبه مختصات در اندازه گیری طول از سامانه GPS کمتر بود (01/4% در مقابل 27/14%).
کلید واژگان: کشاورزی دقیق, سامانه پایش عملکرد گیاه زراعی, چرخش سنج, بسته بند مکعبیYield monitoring is one of the essential steps in the implementation of precision farming. Yield maps derived from yield monitoring system, clearly show crop yield variations. Research reports on preparing hay and forage yield maps are fewer in number and extent than those on grain crop. In this research, a method was developed for estimating alfalfa hay yield from a map developed for a small square baler. To obtain the crop yield map, two series of input data are needed namely: location and crop yield. In this research, location of the baler in the field was determined through using a local coordinate system. Since hay into the square baler is gradually accumulated to form the bale, spatial measurement of the hay is done by calculating the fractional volume accumulation. This fractional volume is converted into mass, by using two bulk density scales: bulk density of the forming bale and average bulk density of total field bales. Results of this study revealed that the output of system's shaft encoders were linearly related to the number of shaft revolutions (R2>0.998). By using each bale bulk density to convert volume data into mass, the error of system's yield measuring section was reduced from 22/12% to 1/74%. The error of the coordinate determination system used for length measurement was lower than that of the regular GPS (4.01% versus 14.27%). -
تاثیر نوع تیغه بر عملکرد گاوآهن بر گرداندار در سطوح مختلف رطوبت خاک و عمق شخم
- این فهرست شامل مطالبی از ایشان است که در سایت مگیران نمایه شده و توسط نویسنده تایید شدهاست.
- مگیران تنها مقالات مجلات ایرانی عضو خود را نمایه میکند. بدیهی است مقالات منتشر شده نگارنده/پژوهشگر در مجلات خارجی، همایشها و مجلاتی که با مگیران همکاری ندارند در این فهرست نیامدهاست.
- اسامی نویسندگان همکار در صورت عضویت در مگیران و تایید مقالات نمایش داده می شود.