جلال خدائی

حرارت اهمیک یکی از روش‌های حرارت دهی محصولات غذایی است که به آن حرارت ژول نیز گفته می شود.گرمایش اهمی فرآیندی است که درآن گرما در اثر عبور جریان الکتریکی در ماده غذایی ایجاد می شود. در این فرآیند ماده غذایی نقش یک مقاومت الکتریکی را ایفاء می کند. سامانه آزمایشگاهی آن معمولا شامل الکترودهایی است که با مواد غذایی تماس داشته و به موجب آن الکتریسیته از طریق ماده و با استفاده از تغییر ولتاژ منتقل می گردد.در این تحقیق، یک سامانه گرمایش اهمی تحت خلاء به منظور تغلیظ آب انگور سیاه ساخته و مورد ارزیابی قرار گرفت. اثر گرمایش اهمیک-خلاء بر زمان فرآوری، انرژی مصرفی، نرخ گرمایش و محتوای فنولی کل در دو حالت فاقد خلاء (فشار اتسمفر 100 کیلوپاسکال) و تحت خلاء (فشار 50 و 75 کیلو پاسکال) و در سه سطح ولتاژ (100، 200 و 300 ولت) مورد آزمایش قرارگرفت. نتایج نشان داد در حالت فاقد خلاء (فشار اتمسفر100 کیلوپاسکال) با افزایش ولتاژ، زمان لازم برای تغلیظ آب انگور سیاه و همچنین انرژی مصرفی ویژه، کاهش ولی نرخ گرمایش افزایش یافت. ولتاژ تاثیر معنی داری بر کاهش انرژی مصرفی ویژه داشت(p<0.05) . نتایج حاصل از تجزیه واریانس داده‌ها نشان داد که برهم کنش ولتاژ و فشار تاثیر معنی داری بر محتوای فنولی کل دارند(p<0.05). حالت خلاء و افزایش ولتاژ تاثیر معنی داری بر حفظ محتوای فنول کل داشت.

امروزه انواع مختلفی از منابع انرژی تجدیدپذیر وجود دارد، که در بین آنها انرژی خورشیدی بیشترین استفاده را دارد. جمع کننده خورشیدی سهموی یکی از اجزای مهم سامانه های جاذب انرژی خورشیدی مانند آب شیرین کن های خورشیدی است. استحکام سازه جمع کننده یکی از عوامل مهم در طراحی و عملکرد جمع کننده های خورشیدی است. در این پژوهش یک جمع کننده خورشیدی سهموی با سطح منعکس کننده سهموی 80/1 مترمربع که قبلاً در گروه مهندسی بیوسیستم دانشگاه کردستان در ایران طراحی و ساخته شده بود برای محاسبه تاثیر وزش باد بر انحراف کانون جاذب مورد ارزیابی قرار گرفت. زاویه پیچش در انتهای میله متصل به منعکس کننده سهموی به عنوان محل ارزیابی در نظر گرفته شد. در یک آزمایش فاکتوریل 3×3 با طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار، اثر سرعت وزش باد (15 ، 22 و 30 کیلومتر بر ساعت) و موقعیت قرارگیری کلکتور (45 درجه شرقی (راست)، وسط و 45 درجه غربی (چپ)) بر زاویه پیچش در انتهای شفت نگه دارنده منعکس کننده بررسی شد. نتایج آزمایش تجربی نشان داد که برای هر سه موقعیت قرارگیری با افزایش سرعت وزش باد مقادیر زاویه پیچش در انتهای شفت افزایش می یابند. همچنین بیشینه این مقادیر در هر سرعت وزش باد به ترتیب برای حالت راست، چپ و وسط است. بیشترین مقدار زاویه پیچش برای سرعت وزش باد 30 کیلومتر در ساعت و موقعیت قرارگیری جمع کننده در حالت راست به دست آمد، که مقدار آن برای آزمایش های تجربی و نتایج تحلیل Ansys به ترتیب 3-10× 49/46 درجه و 3-10× 80/44 درجه به دست آمد و بیشترین مقدار انحراف انتهایی لوله جاذب 29/6 میلی متر برای موقعیت قرارگیری چپ به دست آمد. نتایج مربوط به توزیع تنش، کرنش، جابجایی و زاویه پیچش در انتهای میله نگه دارنده منعکس کننده سهموی نیز بیان شده است. ابتدا مدلسازی دستگاه متناسب با اندازه واقعی در نرم افزار Solidworks صورت گرفت و سپس تحلیل استاتیکی سامانه در نرم افزار Ansys انجام شد. نتایج نشان داد که برازش بسیار قویی با ضریب تبیین بالای 99% بین زاویه پیچش اندازه گیری شده از آزمایش های تجربی و تحلیل نرم افزار Ansys با میانگین خطای مطلق 55/3% وجود دارد. همچنین میزان افت بازده حرارتی با در نظر گرفتن انحراف از کانون در مدت زمان های مختلف مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که افزایش مدت زمان انحراف از کانون باعث افزایش گرمای از دست رفته از سامانه می شود. در نهایت بهینه سازی سامانه برای سرعت وزش باد 124 کیلومتر درساعت (بیشترین سرعت وزش باد گزارش شده در استان کردستان طی 50 سال گذشته) و با محدودیت حداکثر جابجایی لوله جاذب (15 میلی متر) صورت گرفت. نتایج نشان داد که بعد از بهینه سازی حداکثر تغییر شکل صفحه سهموی در حدود 07/41%، بیشترین تنش در حدود 54/27%، زاویه پیچش در انتهای شفت محور گردنده صفحه سهموی در حدود 91/43% و وزن کل سازه جمع کننده در حدود 07/1% کاهش یافته است.

مقدار واقعی توزیع بذر و کود در یک مزرعه با توجه به این که هیچ مکانیسم بازخوردی از جریان آن ها در طول عملیات کاشت وجود ندارد، قابل تشخیص نیست. عدم کاشت بذر و اعمال کود می تواند در وسعت زیاد به دلیل مشکلاتی مانندگرفتگی لوله های سقوط، خرابی های مکانیسم توزیع کود و بذر و خالی شدن مخزن بذر و کود اجتناب ناپذیرگردد. بنابراین وجود سامانه اندازه گیری بلادرنگ دبی جرمی خطی کارها به منظور نظارت بر عملکرد آن ها در طول اعمال نهاده ضروری است. در پژوهش حاضر دو نوع سامانه ی اندازه گیری جریان جرمی تماسی (پیزوالکتریک) و غیرتماسی (خازنی) به منظور مدل سازی و اندازه گیری جریان جرمی در لوله سقوط کارنده ها و کودکارها طراحی و پیاده سازی شد. برای یافتن رابطه بین نرخ جریان جرمی و سیگنال دریافتی از حسگرها یک واحد خطی کار با موزع غلطکی دندانه دار ساخته شد. به منظور ارزیابی سامانه در حالت دینامیکی یک پایه ی ارتعاشی برای شبیه سازی حرکت خطی کار بر اساس حرکت خطی کار در سطح مزرعه متناسب با سامانه ارزیابی، در نرم افزار Solidworks 2018طراحی و ساخته شد. سپس جریان جرمی کود سوپرفسفات تریپل در 5 نرخ جریان جرمی از 22/1±42/3 تا 95/0± 3/19گرم بر ثانیه، جریان جرمی بذر گندم در 8 نرخ جریان جرمی از 23/0± 55/2 تا 86/0±02/19 گرم بر ثانیه و جریان جرمی بذر یونجه در 7 نرخ جریان جرمی از 02/0± 42/0 تا 08/0±6/1 گرم بر ثانیه در مدت زمان 30 ثانیه برای هر نرخ در لوله سقوط واحد خطی کار به صورت استاتیکی و دینامیکی به وسیله ی حسگرهای خازنی و پیزوالکتریک اندازه گیری شد. آزمایش ها در 4 تکرار برای رابطه یابی و در 2 تکرار برای اعتبارسنجی انجام شدند. پایه ی ارتعاشی از لحاظ تامین میزان جابه جایی، سرعت و شتاب در جهات مختلف برای واحد خطی کار مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد در جهت z بیشترین جابه جایی، سرعت و شتاب برای واحد خطی کار وجود دارد. نتایج حاصل از ارزیابی حسگرها نشان می دهد سیگنال خروجی حسگرها برای تمامی نرخ های مواد دانه ای گندم، یونجه و کود سوپرفسفات تریپل در دو حالت استاتیکی و دینامیکی در طول زمان 30 ثانیه برای هر نرخ مشخص از جریان جرمی پیروی کرده است. با استنتاج از داده های آزمایش، مشخص شد که رابطه یابی کاملاً قابل قبولی بین سیگنال دریافتی از حسگرها و نرخ جریان بذرهای گندم، یونجه و کود شیمیایی قابل انجام است. حسگر پیزوالکتریک به خوبی تغیرات لحظه ای جریان جرمی در داخل یک نرخ را پایش کرده است، اما حسگر خازنی علی رغم عدم پایش تغییرات لحظه ای در داخل یک نرخ به خوبی نرخ های مختلف جریان جرمی را تفکیک کرده است. نتایج حاصل از اعتبار سنجی نشان می دهد هر دو حسگر پیزوالکتریک و خازنی توانسته اند با ضریب تبیین بالا تمامی نرخ های جریان جرمی گندم، یونجه و کود سوپرفسفات تریپل را هم در حالت استاتیکی و هم درحالت دینامیکی پایش کنند. از این دو حسگر می توان به عنوان روش های قابل اتکا در اندازه گیری نرخ های مختلف جریان جرمی مواد کشاورزی بهره برد.

مقدار واقعی توزیع بذر و کود در یک مزرعه با توجه به این که هیچ مکانیسم بازخوردی از جریان آن ها در طول عملیات کاشت وجود ندارد، قابل تشخیص نیست. عدم کاشت بذر و اعمال کود می تواند در وسعت زیاد به دلیل مشکلاتی مانندگرفتگی لوله های سقوط، خرابی های مکانیسم توزیع کود و بذر و خالی شدن مخزن بذر و کود اجتناب ناپذیرگردد. بنابراین وجود سامانه اندازه گیری بلادرنگ دبی جرمی خطی کارها به منظور نظارت بر عملکرد آن ها در طول اعمال نهاده ضروری است. در پژوهش حاضر دو نوع سامانه ی اندازه گیری جریان جرمی تماسی (پیزوالکتریک) و غیرتماسی (خازنی) به منظور مدل سازی و اندازه گیری جریان جرمی در لوله سقوط کارنده ها و کودکارها طراحی و پیاده سازی شد. برای یافتن رابطه بین نرخ جریان جرمی و سیگنال دریافتی از حسگرها یک واحد خطی کار با موزع غلطکی دندانه دار ساخته شد. به منظور ارزیابی سامانه در حالت دینامیکی یک پایه ی ارتعاشی برای شبیه سازی حرکت خطی کار بر اساس حرکت خطی کار در سطح مزرعه متناسب با سامانه ارزیابی، در نرم افزار Solidworks 2018طراحی و ساخته شد. سپس جریان جرمی کود سوپرفسفات تریپل در 5 نرخ جریان جرمی از 22/1±42/3 تا 95/0± 3/19گرم بر ثانیه، جریان جرمی بذر گندم در 8 نرخ جریان جرمی از 23/0± 55/2 تا 86/0±02/19 گرم بر ثانیه و جریان جرمی بذر یونجه در 7 نرخ جریان جرمی از 02/0± 42/0 تا 08/0±6/1 گرم بر ثانیه در مدت زمان 30 ثانیه برای هر نرخ در لوله سقوط واحد خطی کار به صورت استاتیکی و دینامیکی به وسیله ی حسگرهای خازنی و پیزوالکتریک اندازه گیری شد. آزمایش ها در 4 تکرار برای رابطه یابی و در 2 تکرار برای اعتبارسنجی انجام شدند. پایه ی ارتعاشی از لحاظ تامین میزان جابه جایی، سرعت و شتاب در جهات مختلف برای واحد خطی کار مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد در جهت z بیشترین جابه جایی، سرعت و شتاب برای واحد خطی کار وجود دارد. نتایج حاصل از ارزیابی حسگرها نشان می دهد سیگنال خروجی حسگرها برای تمامی نرخ های مواد دانه ای گندم، یونجه و کود سوپرفسفات تریپل در دو حالت استاتیکی و دینامیکی در طول زمان 30 ثانیه برای هر نرخ مشخص از جریان جرمی پیروی کرده است. با استنتاج از داده های آزمایش، مشخص شد که رابطه یابی کاملاً قابل قبولی بین سیگنال دریافتی از حسگرها و نرخ جریان بذرهای گندم، یونجه و کود شیمیایی قابل انجام است. حسگر پیزوالکتریک به خوبی تغیرات لحظه ای جریان جرمی در داخل یک نرخ را پایش کرده است، اما حسگر خازنی علی رغم عدم پایش تغییرات لحظه ای در داخل یک نرخ به خوبی نرخ های مختلف جریان جرمی را تفکیک کرده است. نتایج حاصل از اعتبار سنجی نشان می دهد هر دو حسگر پیزوالکتریک و خازنی توانسته اند با ضریب تبیین بالا تمامی نرخ های جریان جرمی گندم، یونجه و کود سوپرفسفات تریپل را هم در حالت استاتیکی و هم درحالت دینامیکی پایش کنند. از این دو حسگر می توان به عنوان روش های قابل اتکا در اندازه گیری نرخ های مختلف جریان جرمی مواد کشاورزی بهره برد.

از آنجا که خاک مزرعه دارای شرایط یکسانی نیست، به تبع آن شخم نرخ متغیر می بایست در مزرعه اجرا شود. در این مطالعه با استفاده از یک روتیواتور پشت تراکتوری اقدام به اجرای شخم نرخ متغیر شد. برای این کار از یک حسگر تشخیص زبری سطح خاک که به طور کامل طراحی و پیاده سازی شد به عنوان معیار تغییر نرخ شخم استفاده شد. این عمل با پایش ناهمواری و یا زبری سطح خاک پس از شخم به وسیلۀ روتیواتور صورت گرفت. برای تغییر نرخ شخم، تغییر موقعیت حفاظ خاک روتیواتور ملاک عمل قرار گرفت، در بخش نخست از تحقیق، ابتدا دو نوع حسگر فاصله سنج مادون قرمز و یک نوع حسگر اولتراسونیک پس از واسنجی اولیه روی سطح خاک، با ارزیابی کارگاهی، کارایی آن ها در تشخیص بلادرنگ زبری سطح خاک در چهار کلاس زبری ایجاد شده با شاخص انحراف از معیار (SD) 25/0، 5/0، 1 و 2 سانتی متر در سه سرعت پیشروی 6/2، 5/3 و 8/4 کیلومتر در ساعت با یکدیگر مقایسه شد. از میان سه حسگر، نوع مادون قرمز (GP2Y0A02YK0F, Sharp Co., Japan) با توجه به دقت بیشتر در تعیین زبری سطح خاک انتخاب و روی روتیواتور نصب شد. سپس ارزیابی حسگر فاصله سنج مادون قرمز انتخاب شده در مزرعه در دو حالت استاتیکی و دینامیکی صورت گرفت. برازش خطی بین اندازه گیری مستقیم به وسیلۀ متر و فاصله سطح پایش شده خاک به وسیلۀ حسگر با ضریب تبیین 97/0 به دست آمد. ارزیابی دینامیکی سامانه تشخیص زبری سطح خاک روتیواتور در مسیری به طول 15 متر در سه سرعت پیشروی 6/2، 5/3 و 8/4 کیلومتر در ساعت صورت گرفت. با قرار دادن حفاظ خاک روتیواتور در سه موقعیت مختلف 0، 40 و 80 درجه و در سرعت های مورد اشاره، سطوح مختلفی از زبری سطح خاک ایجاد شد. داده های ارتفاع ناهمواری سطح خاک به وسیلۀ حسگر مادون قرمز و یک پین متر به عنوان مبنا در سه کرت متوالی 1 متری با فاصله 3 متر از هم برای پردازش و محاسبه زبری سطح خاک با استفاده از پارامتر انحراف معیار داده ها مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج به صورت برازش خطی بین دو متغیر زبری اندازه گیری شده به وسیلۀ حسگر و پین متر برای سه سرعت پیشروی مختلف با ضریب تبیین 92/0 به دست آمد. آزمایش نهایی روتیواتور در مزرعه در سه سرعت پیشروی 6/2، 5/3 و 8/4 کیلومتر در ساعت و برای سه محدوده مختلف زبری تعیین شده ]5/1-5/0[، ]5/2-5/1) و ]5/3-5/2) به سانتی متر طرح ریزی شد. کرت های آزمایشی در مسیری به طول 50 متر در سه تکرار در نظر گرفته شد. هدف از آزمایش بررسی توانایی ایجاد شخم در یک زبری مد نظر به وسیلۀ روتیواتور بود. برای مقایسه، میزان دستیابی روتیواتور به زبری مورد نظر به صورت درصد (PADR) تعریف شد و در یک آزمایش فاکتوریل 3×3 با طرح کاملا تصادفی در 3 تکرار مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که اثر سه سرعت پیشروی در سه محدوده زبری بر شاخص PADR در سطح احتمال 5 % معنی دار است. مقدار شاخص PADR دستگاه در سرعت 6/2 کیلومتر در ساعت به عنوان بهترین سرعت عملکرد 78/85 درصد به دست آمد.

یونجه یکی از گیاهان علوفه ای و از اصلی ترین مواد غذایی جهت تغذیه دام است و سطح زیادی از زمین های کشاورزی به کشت این محصول اختصاص دارد. با توجه به اینکه یونجه در طول دوره ی رشد خود دارای چندین برداشت است، لذا دروگر ها دارای اهمیت ویژه ای برای کشاورزان هستند. هدف از تحقیق حاضر، ارزیابی و بهینه سازی عملکرد دروگر استوانه ای می باشد که با طراحی دو نوع تیغه جدید و بررسی تاثیر نوع تیغه (طول لبه برنده تیغه)، سرعت پیشروی تراکتور و سرعت دورانی تیغه ها بر روی پارامترهایی از جمله میزان سوخت مصرفی، زمان انجام آزمایش، ارتفاع برش، افت ناشی از درو و شاخص آسیب انجام می گیرد. تیغه های مدل سازی شده در محیط نرم افزار Solid Works طراحی و در نرم افزار Ansys تحلیل تنش شدند. در فرآیند مدل-سازی پس از اعمال قید و نیرو به تیغه ها، تغییر شکل حاصل از نیرو به ازای چهار سطح رطوبتی محصول (10%، 20%، 40% و 80%) محاسبه و تحلیل تنش بر اساس معیار ون میسز برای تیغه ها بررسی شد. به منظور انجام آزمایش های مزرعه ای از دروگر دوار نوع استوانه ای ساخت شرکت پرچین کار مدل MC- 165 استفاده شد. تجزیه ی داده ﻫـﺎی آزﻣـﺎﯾﺶ با استفاده از روش سطح پاسخ و نرم افزار Design Expert 12 انجام شد. نتایج مدل سازی نشان داد که بیشترین تنش برای هر دو تیغه در لبه تیغه و در محلی نزدیک به تکیه گاه ایجاد می شود. همچنین با افزایش رطوبت محصول، میزان تنش بیشینه و تغییر شکل تیغه افزایش یافت. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که سرعت پیشروی، سرعت دورانی تیغه و اثر متقابل سرعت پیشروی×سرعت دورانی به ترتیب در سطح احتمال 1% ، 5% و 1% دارای تاثیر معنی داری بر مصرف سوخت تراکتور بودند، اما طول لبه برنده تیغه و دیگر اثرات متقابل آن ها اثر معنی داری بر مصرف سوخت تراکتور نداشت. از بین پارامتر های مورد بررسی، تنها سرعت پیشروی در سطح احتمال 1% دارای تاثیر معنی دار بر زمان انجام آزمایش بود. همچنین هیچ یک از پارامترهای مستقل تاثیر معنی داری بر ارتفاع برش، افت برداشت و شاخص آسیب نداشتند. ارتباط بین متغیرهای مستقل و وابسته با استفاده از روش سطح پاسخ متغیرهای مستقل به شکل معادلات رگرسیونی درجه دوم مدل سازی شد و نقاط بهینه برای هر یک از این متغیرها به دست آمد که برای سرعت پیشروی مقدار 15 کیلومتر بر ساعت، برای سرعت دورانی 1596 دور در دقیقه و برای طول لبه برنده تیغه مقدار 115/6 سانتی متر بود.

از جمله شاخص های نشان دهنده تخریب ساختمان فیزیکی خاک، تراکم خاک در لایه های مختلف آن می باشد. سخت لایه اغلب در زمین های کشاورزی به صورت یکنواخت و در یک عمق مشخص ایجاد نمی شوند. ماشین های کشاورزی موجود جهت از بین بردن آن ها، در یک عمق مشخص کاری تنظیم و کل مزرعه یکسان زیرشکنی می شود که نامطلوب است. بیش از 50 درصد انرژی مصرفی در کشاورزی صرف خاک ورزی مـی شـود. استفاده از مدیریت خاک ورزی دقیق و حفاظتی (خاک ورزی در عمق متغیر بر اساس نیاز یک ناحیه خاص) می تواند صرفه جویی قابل ملاحظه ای در مدیریت فشردگی خاک ایجاد نماید. هدف از این تحقیق طراحی، ساخت و ارزیابی سامانه کنترل خودکار عمق خاک ورزی جهت از بین بردن لایه های متراکم سطحی می باشد. سامانه کنترل عمق خودکار شامل محفظه خاک، شاسی اصلی، مدار کنترل سامانه، خاک ورز و مکانیزم کنترل عمق، سامانه کشش خاک ورز و سامانه محرک سیستم، با قابلیت اندازه گیری پارامترهای تاثیر گذار بر مقاومت کششی ساخته شد و مورد ارزیابی قرار گرفت. دو عامل سرعت پیشروی خاک ورز (4، 6 و 8 کیلومتر بر ساعت) و عمق لایه سخت (20 و 35 سانتی متر) به عنوان پارامترهای مستقل آزمایش های نهایی انتخاب شدند. کل سامانه در محیط برنامه SolidWorks مدل سازی شد و مورد آنالیز تنش-کرنش قرار گرفت. نتایج حاصل از آنالیز با اعمال شرایط مرزی بیش-ترین تنش و جابجایی را در محل شفت بلبرینگ ها نشان داد. پاسخ زمانی اندازه گیری شده جهت رسیدن سیلندر به حداکثر جابجایی خود (تغییر عمق خاک ورز) برابر با 32 میلی ثانیه محاسبه شد. نتایج به دست آمده از تجزیه واریانس نشان داد که سرعت پیشروی و عمق لایه سخت هر کدام به تنهایی دارای تاثیر معنی داری بر تغییرات نیروی شکست می باشند، در حالی که برهم کنش این دو پارامتر فاقد اثر معنی داری می باشد. با این حال، اثر عمق خاک به مراتب بیش تر از اثر سرعت پیشروی بر نیروی کشش می باشد.

دمای خاک و چگونگی تغییرات آن نسبت به زمان و مکان یکی از مهم ترین عواملی است که نه تنها تبادل ماده و انرژی را در خاک تحت تاثیر قرار می دهد، بلکه میزان و جهت کلیه فرآیندهای فیزیکی خاک به طور مستقیم وابسته به دما است. در این تحقیق تاثیر میزان رطوبت (5 الی 15% بر پایه تر)، دمای خاک، دمای محیط (10- الی 10 + درجه سانتی گراد) و میزان کود آلی (0 به عنوان نمونه شاهد الی 10%) بر روی ضرایب انتقال حرارت خاک سطحی (تا عمق 20 سانتیمتر) در حالت ناپایدار تحت شرایط آزمایشگاهی مورد مطالعه قرار گرفت. نتیجه های به دست آمده بیانگر آن است که ضریب نفوذ حرارتی و ضریب هدایت حرارتی خاک به شدت وابسته به دمای خاک می باشد. ضریب هدایت حرارتی با کاهش دمای نمونه خاک تا دمای 5/0 درجه سانتی گراد کاهش و پس از آن با کاهش بیشتر دمای خاک افزایش یافته است. روند افزایش هدایت حرارتی با تغییرات دمایی خاک در محدوده مورد مطالعه به صورت غیر خطی می باشد. در خاکی با 5% کود آلی، ضریب نفوذ حرارتی در سطوح بالای دمای محیط با افزایش مقدار رطوبت افزایش و در سطوح پایین دمای محیط با افزایش مقدار رطوبت دچار کاهش شده است. ضریب هدایت حرارتی خاک در سطوح رطوبتی پایین (محدوده 5 الی 12 درصد برپایه تر) با افزایش دمای محیط (منظور از 10- به سمت صفر درجه سانتی گراد است) و میزان رطوبت به طور همزمان دچار کاهش شده است. باکاهش دمای خاک تا 6 درجه سانتی گراد، ضریب نفود حرارتی افزایش و پس از آن با کاهش بیشتر دمای خاک، ضریب نفود حرارتی کاهش می یاید. با افزایش درصد کود آلی ضریب هدایت حرارتی کاهش پیدا کرده است، نقطه ای که در آن روند تاثیر تغییرات رطوبت و دمای محیط بر ضریب هدایت حرارتی تابع میزان کود آلی خاک است. با افزایش رطوبت (در محدوده 12 الی 15% بر پایه تر) و افزایش دمای خاک از 5 تا10درجه سانتی گراد ضریب هدایت حرارتی افزایش یافته است. ضریب هدایت حرارتی خاک در حالت فاقد کود در محدوده 65/0الی W/m.K 07/2 متغیر است.

سیب زمینی یکی از محصولات زراعی بسیار مهم در جهان و به خصوص در ایران است. قرارگیری این محصول در جایگاه پنجم و پس از محصولاتی همچون گندم، شیر، نیشکر و گوجه فرنگی، اهمیت این محصول استراتژیک را بیان می کند. بر این اساس هدف از این پژوهش، ارائه روشی نوین مبتنی بر فناوری بینایی ماشین، تکنیک پردازش تصویر و روش منطق فازی به منظور جداسازی محصول سیب زمینی به پنج کلاس مختلف شامل سیب زمینی غیرقابل مصرف، بذری، مصرفی بازار، قابل استفاده در صنایع فرآوری و عروسکی شکل می باشد. مراحل مربوط به پیاده سازی روش پیشنهادی از پنج بخش اصلی تصویر گیری، قطعه بندی تصویر، استخراج ویژگی های مناسب از تصویر، انتخاب ویژگی های مناسب و اعمال این ویژگی ها به منطق فازی، به عنوان سامانه تصمیم گیرنده تشکیل شده است. ویژگی های استخراج شده از تصاویر شامل ویژگی های مبتنی بر رنگ، شکل و بافت تصاویر است. از ویژگی مبتنی بر رنگ برای قطعه بندی محصول سیب زمینی از پس زمینه و از ویژگی های مبتنی بر شکل و بافت نیز جهت طبقه بندی محصول سیب زمینی به پنج کلاس مربوطه استفاده شده است. به وسیله روش های آماری، ویژگی های مناسب جهت طبقه بندی کلاس های مختلف سیب زمینی بر اساس منطق فازی، مشخص گردید. در شرایط برخط مقادیر شاخص های ارزیابی حساسیت، اختصاصی بودن، صحت برای کلاس غیر قابل مصرف به ترتیب 33/83، 33/98 و 33/95 درصد، برای کلاس بذری به ترتیب 100، 67/96 و 30/97 درصد، برای کلاس مصرفی بازار به ترتیب 67/86، 33/98 و 33/97 درصد، برای کلاس فرآوری به ترتیب 67/96، 100 و 33/99 درصد و برای کلاس عروسکی شکل به ترتیب 67/96، 50/97 و 33/977 درصد محاسبه شد و در نهایت صحت طبقه بندی سامانه ارائه شده 66/92 درصد محاسبه شد. نتایج بیانگر موفقیت روش ارائه شده در جداسازی محصول سیب زمینی است. زمان لازم برای فرآیند های پردازشی همچون تصویرگیری، قطعه بندی، استخراج ویژگی، تصمیم گیری و نیز زمان لازم برای ارسال سیگنال خروجی به بیرون از رایانه محاسبه شد. بیشترین زمان سپری شده در فرآیند قطعه بندی با میانگین زمان 16/194 میلی ثانیه و کمترین زمان سپری شده در فرآیند تصویرگیری با میانگین زمان 96/6 میلی ثانیه به دست آمد. کل مدت زمان لازم برای انجام فرآیند های پردازشی دارای میانگین زمان 00/292 میلی ثانیه و میانگین زمان لازم برای ارسال سیگنال به بیرون از رایانه، 00/254 می

جدا سازی یکی از فرآیند های مهم در عملیات برداشت محصولات کشاورزی می باشد. کدوی آجیلی محصولی با سطح زیر کشت نسبتاً قابل توجه در ایران است و در چند سال اخیر جدا سازی دانه های آن با استفاده از ماشین جدا سازی انجام می شود. یافتن روش هایی برای جدا سازی بهتر دانه ها از سایر مواد و بالا بردن درصد خلوص دانه های جدا شده و نیز کاهش تلفات دانه در ماشین جدا سازی از چالش-های مهم در این زمینه است. از این رو، هدف از تحقیق حاضر ارائه مدل های عملکردی دستگاه جدا کننده تخم کدوی آجیلی (درصد افت و درصد تمیزی دانه) و تعیین مقادیر بهینه پارامتر های عملیاتی برای جدا سازی تخم کدوی آجیلی رقم مشهدی بود. آزمایش ها با استفاده از روش سطح پاسخ و طرح مرکب مرکزی، با در نظر گرفتن سه سطح برای هر یک از پارامتر ها شامل فاصله استراحت پس از برداشت (0،3 و 6 روز)، قطر چرخ دنده محور واحد جدا کننده پوسته (168، 184و 200 میلی متر)، عرض لاستیک های ساینده (10، 13 و 16 سانتی متر)، نرخ تغذیه (8/10، 18 و 2/25 تن در ساعت) و سرعت دورانی محور توان دهی (350، 400 و 450 دور در دقیقه) انجام شدند. نرم افزار Design Expert 8.0.6 برای تجزیه و تحلیل داده های آزمایش مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد پارامتر های قطر چرخ دنده محور در واحد جدا کننده پوسته، عرض لاستیک های ساینده و سرعت دورانی محور توان دهی در سطح احتمال 1% و نرخ تغذیه در سطح احتمال 5% بر متغیر های درصد افت دانه و درصد تمیزی دانه اثر معنی داری داشتند. تاثیر فاصله استراحت پس از برداشت بر درصد افت دانه در سطح احتمال 1% معنی دار بود اما بر درصد تمیزی دانه اثر معنی داری نداشت. عرض لاستیک های ساینده بیش ترین تاثیر را بر روی متغیر های پاسخ نشان داد. پس از بررسیاثر متغیر ها، رابطه بین متغیر های پاسخ و مستقل آزمایش به صورت مدل-های رگرسیونی درجه دوم ارائه شد. این مدل ها با ضرایب تبیین 9866/0 برای درصد افت دانه و 8565/0 برای درصد تمیزی دانه، قادر به پیش بینی مقادیر خروجی با استفاده از مقادیر ورودی داده شده می باشند. نتایج حاصل از بهینه سازی فرآیند جدا سازی دانه، نشان داد که مقادیر بهینه برای متغیر های زمان پس از برداشت، قطر چرخ دنده، عرض لاستیک های ساینده، نرخ تغذیه و سرعت محور توان دهی به ترتیب برابر با 3 روز، 184 میلی متر، 68/13 سانتی متر، 05/21 تن در ساعت و 450 دور در

با توجه به روند فزاینده افزایش جمعیت و منابع محدود، لازم است برنامه اقتصادی همه جانبه ای تدوین گردد. بخش کشاورزی و زیر مجموعه آن شامل دامپروری و پرورش طیور یکی از مواردی می باشد که در کوتاه مدت و با هزینه کمتر ما را به اهداف اقتصادی می رساند. بدین لحاظ نیاز به مدیریت چنین واحدهایی است تا با تاکید بر اصلاح نژاد طیور جهت بالارفتن راندمان تولید بهترین شرایط محیطی را فراهم نمایند. از این لحاظ که غذا در پرورش طیور بیشترین هزینه را دارد مساله عمده و اساسی است. هدف از این تحقیق تعیین سطوح بهینه اندازه سوراخ غربال، رطوبت دانه، نرخ تغذیه و تعداد چکش آسیاب چکشی برای چهار نوع دانه گندم، ذرت، سویا و جو در فرایند تولید خوراک برای طیور و تخمین نقطه عملکرد بهینه میزان درجه ریزی خوراک و ظرفیت کاری آسیاب بوده است. آزمایش ها با استفاده از روش سطح پاسخ با طرح مرکب مرکزی (CCD) انجام گردید. برای تجزیه و تحلیل داده های آزمایش از نرم افزار Design Expert 8.0.6 با در نظر گرفتن سه سطح برای هر یک از متغیر های مستقل استفاده شد. سطوح مورد نظر برای متغیر ها شامل اندازه سوراخ غربال (2، 2/3 و 4 میلی متر)، رطوبت دانه (10، 14و 18 درصد)، نرخ تغذیه (یک سوم، دو سوم و باز بودن کامل دریچه مخزن) و تعداد چکش (12، 18 و 24 عدد) بود. نتایج نشان داد برای درجه ی ریزی گندم، پارامترهای سوراخ غربال و تعداد چکش و برای ظرفیت کاری دانه گندم، هر چهار فاکتور و نیز اثرات متقابل سوراخ غربال و رطوبت، رطوبت و تعداد چکش در سطح یک درصد اثر معنی داری داشتند. برای ذرت سوراخ غربال، رطوبت و اثر متقابل سوراخ غربال و رطوبت بر درجه ریزی و برای ظرفیت کاری آن سوراخ غربال، رطوبت، نرخ تغذیه و اثر متقابل سوراخ غربال و رطوبت، رطوبت و نرخ تغذیه در سطح یک درصد معنی دار شد. برای درجه ی ریزی جو نیز، رطوبت در سطح یک درصد، اثر متقابل سوراخ غربال و رطوبت در سطح 5 درصد و برای ظرفیت کاری جو، رطوبت در سطح یک درصد، اندازه سوراخ غربال و اثر متقابل اندازه سوراخ غربال و رطوبت در سطح 5 درصد تاثیر معنی داری داشتند. دانه سویا به دلیل ساختار ضعیف و بافت نرمی که داشت، توانایی پاسخ گویی به رطوبت مورد نیاز آزمایش ها را نداشته و با اضافه کردن رطوبت نتایج ضعیفی به دست آمد. با استفاده از روش سطح پاسخ، متغیرهای مستقل به صورت معادله رگرسیونی درجه دوم مدل سازی شد

تراکتورهای زراعی نقش عمده ای در مکانیزه کردن عملیات کشاورزی را عهده دار بوده و توان لازم برای به حرکت در آوردن ادوات کشاورزی را تامین می کند. این توان از سه طریق توان مالبندی، توان در محور تواندهی و توان هیدرولیکی به ادوات منتقل می شود. برای کنترل بهتر رفتار ادوات دنباله بند، کنترل های هیدرولیکی بر روی تراکتورها در نظر گرفته شده است. بهنگام نصب سامانه کنترل کشش بر روی تراکتوها، وجود یک دستگاه آزمایش برای سنجش کارایی آن حائز اهمیت است چراکه در صورت عیوب احتمالی علاوه بر اینکه کارایی سامانه کاهش می یابد، بطور غیر مستقیم از حداکثر توان تراکتور نیز استفاده نخواهد شد. در این تحقیق سامانه ای که بتواند نیروی اعمالی برای تحریک کنترل کشش تراکتور را پس از مونتاژ اندازه گیری کند طراحی شد و مورد آزمایش قرارگرفت. نیروی لازم برای تحریک سامانه کنترل کشش تراکتور، در سه دور موتور 800، 1300و1800 دور در دقیقه بر روی تراکتور های تک دیفرانسیل و جفت دیفرانسیل مسی فرگوسن مدل 285 اندازه گیری شد. برای یافتن ارتباط بین نیروی کنترل کشش تراکتور و نیروی مالبندی، در همان سه دور در نظر گرفته شده برای آزمایش نیروی کنترل کشش تراکتور، نیروی مالبندی نیز اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که کنترل کشش تراکتورها هر کدام در نیروی مخصوص به خود عمل می نماید و نیز بیشینه نیروی که قسمت حساس کنترل کشش تراکتور در آن تحریک می شود متناسب بیشینه نیروی مالبندی نمی باشد و تراکتور نمی تواند به بیشینه نیروی مالبندی برسد. با توجه به اختلافی که در نیروی مالبندی ایجاد شده در تراکتور تک دیفرانسیل و جفت دیفرانسیل مسی فرگوسن مدل 285 وجود دارد، سامانه کنترل کشش تراکتور متناسب با نیروی مالبندی تراکتور نیست.

خاک ورزی به عنوان مرحله مقدماتی برای تولید محصولات کشاورزی، حجم بالایی از انرژی را مصرف می کند. با توجه به بحران انرژی و انتشار گازهای گلخانه ای ناشی از مصرف بی رویه سوخت های فسیلی تمام تلاش ها بر آن است که مصرف انرژی تا حد ممکن کاهش یابد. هدف از این تحقیق تعیین سطوح بهینه سرعت پیشروی، عمق شخم و عرض تیغه کولتیواتور مزرعه در فرایند خاک ورزی ثانویه و تخمین نقطه عملکرد بهینه انرژی مصرفی کولتیواتور با روش سطح پاسخ بوده و به این منظور از یک دستگاه کولتیواتور 9 شاخه ای استفاده شد. بررسی تاثیر عرض تیغه، عمق خاک ورزی و سرعت پیشروی بر مصرف سوخت و مقاومت کششی در مزرعه دوشان دانشگاه کردستان واقع در شهر سنندج انجام شد. در این تحقیق از تراکتور مسی فرگوسن 285 و تراکتور اونیورسال U650 در حین عملیات خاک ورزی استفاده شد.آزمایش ها با استفاده از روش سطح پاسخ مطابق با طرح مرکب مرکزی (CCD) با در نظر گرفتن سه سطح برای سرعت پیشروی تراکتور ( 3، 5 و 7 کیلومتر بر ساعت)، سه سطح عرض تیغه ( 5، 10 و 15 سانتی متر ) و سه نوع عمق خاک ورزی ( 6، 12 و 18 سانتی متر ) انجام گردید. از نرم افزار Design Expert 8.0.6 برای تجزیه و تحلیل داده های آزمایش استفاده شد. نتایج نشان داد که پارامترهای عرض تیغه، سرعت پیشروی، عمق خاک ورزی اثر معنی داری در سطح یک درصد بر مصرف سوخت و مقاومت کششی داشتند. تاثیر متقابل عمق×سرعت و عمق×عرض تیغه بر روی نیروی کششی در سطح احتمال یک درصد معنی دار شد. با استفاده از روش سطح پاسخ، متغیرهای مستقل به صورت یک معادله رگرسیونی مرتبه دوم مدل-سازی شد و نقاط بهینه این متغیرهای مستقل به دست آمد. در تعیین نقطه بهینه با مطلوبیت 98/0 درصد، در سرعت 7 کیلومتر بر ساعت، عمق خاک ورزی 6 سانتی متر و عرض تیغه 5 سانتی متر، اندازه گیری شد.

کشاورزان جهت کنترل علف های هرز در سطح مزرعه از مواد شیمیایی، دستگاههای مکانیکی و وجین دستی استفاده می کنند. دستگاههای کنترل علف هرز متداول تنها جهت کنترل موقت علف های هرز که معمولا با قطع قسمت هوایی گیاه صورت می گیرد مناسب می باشند و این مشکل موجب بالا بردن هزینه تولید محصول و فرسایش خاک می گردد. در تحقیق حاضر طراحی، ساخت و ارزیابی یک نوع غلطک دندانه میخی که به یک خاک همزن برای تسریع ریشه کنی و جداسازی علف های هرز از خاک در مزارع سبزی مجهز شده تشریح خواهد شد. پس از محاسبات لازم و تعیین پارامترهای اولیه اجزاء متشکله و با توجه به شرایط کاری طرح اولیه به وسیله نرم افزار Solidworks(2014) شبیه سازی گردید. از آنجا که نیروهای دینامیکی موجود برای دستگاه حائز اهمیت است ، آنالیزهای مودال، هارمونیک و گذرا بر روی دستگاه با استفاده از نرم افزار تحلیلی Ansys 2015، صورت گرفت. ارزیابی دستگاه در سه سرعت مختلف پیشروی ( 27/0 ، 235/0 و 2/0 متر بر ثانیه) و در سه سرعت دورانی ( 3/10 ، 9 و 6/7 دور بر دقیقه) صورت گرفت. دستگاه در سه عمق 10، 15 و 20 سانتیمتر ودر سه تکرار با استفاده از طرح فاکتوریل بر مبنای کاملا تصادفی انجام و سپس نتایج توسط نرم افزار آماری SASبا هم مقایسه شدند. نتایج نشان داد که محدوده فرکانس دستگاه نباید از 5/18 هرتز ( تشدید فرکانس) بالاتر رود و همچنین نتایج جدول تجزیه واریانس نشان داد که تنها عاملهای تاثیرگذار جهت جمع -آوری علف های هرز سرعت پیشروی و عمق کار انگشتی های دستگاه می باشد که در سطح 1 درصد اختلاف معنی داری در آنها وجود دارد و نسبت به عاملهای دیگر هیچ گونه معنی داری دیده نشد. نتایج عملکرد دستگاه نیز جهت تعیین نقطه بهینه دستگاه نشان داد که از نظر جداسازی علف های هرز به روی سطح خاک ، دستگاه با سرعت دورانی 9 دور بر دقیقه ، سرعت پیشروی 235/0 متر بر ثانیه و ارتفاع انگشتی ها 15 سانتی متر توانسته انتظار مورد نظر درطراحی را براورده سازد.

مطالعه سیستم های باردارکننده قطرات سم از آن جهت حائز اهمیت است که مصرف سم را کاهش و نشست آن روی هدف را افزایش می دهد. در پژوهش حاضر، برای اولین بار در ایران، طراحی و ساخت یک هد سم پاش الکترودینامیکی و مقایسه عملکرد آن با یک سم پاش الکتروستاتیکی متداول صورت پذیرفته است. سپس، تاثیر برخی عوامل، نظیر سرعت باد، زاویه قرارگیری هدف و فاصله افشانک تا هدف، بر اندازه قطره، یکنواختی پاشش، درصد پوشش و نشست قطره بررسی شد. آزمایش ها با استفاده از هدهای الکترودینامیکی و الکتروستاتیکی متصل به سم پاش پشتی موتوری اتمایزر و با استفاده از روش سطح پاسخ انجام گرفت. همچنین، طراحی آزمایشات و تحلیل داده ها بر اساس طرح مرکب مرکزی و با استفاده از نرم افزار Design Expert 8.0.6 Trialانجام شدند.عوامل و سطوح مورد بررسی عبارتند از: فاصله افشانک تا هدف (شامل سه سطح 2، 4 و 6 متری)، زاویه قرارگیری هدف (شامل سه سطح 0، 45 و 90 درجه) و سرعت باد (شامل سه سطح 5/2، 3و5/3 متر بر ثانیه). کیفیت پاشش با استفاده از کاغذ های حساس به آبتعیین شد. بزرگ نمایی و اسکن کارت ها با استفاده از استریو میکروسکپ مدل OlympusSZX12 با لنز شی اییx1 با بزرگ نمایی 7 برابر انجام شد. ویژگی های مربوط به اندازه قطرات با استفاده از نرم-افزار هایMountainsMapTrial و DepositScan مشخصشد. با تحلیلکارت های حساس به آب به وسیله نرم افزارهای پردازش تصویر مقادیر کمترین،بیشترین و میانگین قطر Dv0.1،قطرمیانه حجمی Dv0.5، قطر Dv0.9، قطر میانه عددی NMD،یکنواختی پاشش، فاکتور پوشش نسبی، درصد پوشش و مقدار نشست قطره در سانتی متر مربع برای سم پاش های الکترودینامیکی و الکتروستاتیکی برای رو و پشت هدف به دست آمد.مقدار میانگین فاکتور پوشش نسبی برای روی هدف، با استفاده از سم پاشی الکتروستاتیکی و الکترودینامیکی به ترتیب 72/1 و 57/1 و برای پشت هدف 18/1 و 16/1 محاسبه شد. این نتایج بیانگر این است که در سم پاشی الکترودینامیکی پوشش نسبی بهتری حاصل می شود. همچنین، معناداری عوامل متغیر بر پاسخ ها نیز بررسی گردید.بیشترین مقدار نشست قطره و درصد پوشش برای هر دو سم پاش برای روی هدف در زاویه 90 درجه، فاصله پاشش 4متر و سرعت 5/3 متر برثانیه و برای پشت هدف در زاویه 45 درجه، فاصله پاشش 4 متر و سرعت 5/3 متر برثانیه بود.

سه پارامتر سرعت پیشروی، عمق شخم و رطوبت خاک در انجام عملیات کشاورزی دارای اهمیت قابل توجهی هستند و جزء فاکتورهای تاثیرگذار در کیفیت خاک ورزی می باشند. در این مطالعه پارامترهای مصرف سوخت، نیروی کششی، توان مالبندی و لغزش چرخ های محرک بر عملکرد کششی تراکتور MF285طی عملیات شخم با گاوآهن برگردان دار سه خیش سوار شونده در خاکی با بافت رسی(50 درصد رس، 26 درصد سیلت، 24 درصد شن) مورد بررسی قرار گرفت.سپس با استفاده از نرم افزار آماری expert designنسخه 8 یک رابطه مناسب بین متغیر-های مستقل شامل سرعت حرکت (4، 5 و6کیلومتر بر ساعت)، عمق شخم (20 ،25 و30سانتی متر) ورطوبت خاک (12 ، 16 و 20درصد) و متغیر های وابسته ( نیروی کششی مورد نیاز دستگاه خاک ورز، توان مالبندی، مصرف سوخت و بکسوات) برقرار شد و یک روش بهینه خاک ورزی نیز با این نوع خاک ورز و تراکتور مورد نظر تعیین گردید. بهینه سازی به روش سطحپاسخ(RSM)انجام شد. به منظور بررسی ارتباط و تاثیر پارامترهای عملیاتی در تعیین درصد مطلوبیت سرعت پیشروی، رطوبت و عمق شخم از طرح بهینه (optimal)استفاده شد.داده های حاصل با استفاده از طرح مرکب مرکزی در سه تکرار مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج تجزیه و تحلیل آماری نشان داد، عوامل عمق شخم، رطوبت خاک و سرعت پیشروی بر روی تمامی چهار متغیر وابسته در سطح احتمال 1درصد معنی دار است، تاثیر متقابل سرعت و رطوبت بر روی لغزش چرخ های محرک و توان مالبندی در سطح احتمال 5 درصد معنی دار شد. سپس با استفاده از همین روش سطح پاسخ، متغیرهای مستقل به صورت یک معادله رگرسیونی مرتبه دوم مدل سازی شد و نقاط بهینه این متغیرهای مستقل به دست آمد. در تعیین نقطه بهینه سرعت، عمق و رطوبت خاک، بیشترین درصد مطلوبیت704/0 در سرعت 08/5 کیلومتربرساعت، عمق 20 سانتی متر و رطوبت خاک41/16 درصد اندازه گیری شد.

درجه بندی محصولات کشاورزی سبب افزایش بازارپسندی محصولات می گردد. جهت انجام این مکانیسم رویکردهای مختلفی وجود دارد. روش های مکانیکی، به دلیل آسیب هایی که به محصول وارد می کنند، امروزه کمتر مورد توجه قرار می گیرند. ولی روشهای غیر مخرب به دلیل دخالت کمتر انسان، کاهش صدمات مکانیکی و راحت بودن مورد توجه می باشند که سامانه های درجه بندی بر مبنای بینایی ماشین یکی از این روش هاست. تاکنون تحقیقات مختلفی در مورد درجه بندی میوه های مختلف براساس اندازه، رنگ و شکل انجام شده است. این پژوهش به منظور درجه بندی میوه توت فرنگی براساس اندازه و رنگ و همچنین شناسایی بیماری سطح میوه به وسیله بینایی ماشین انجام گرفت . بدین منظور دو منبع نور فلورسنت و LEDاز لحاظ میزان ویکنواختی نور تابشی مقایسه و منبع نورLED برای نورپردازی مصنوعی داخل جعبه انتخاب شد. میوه ها به صورت تکی در داخل جعبه تصویر برداری قرار داده شدند و پس از عکس برداری ، برای اندازه گیری میزان مواد جامد محلول بوسیله دستگاه رفرکتومتر و همچنین آلوده نمودن به وسیله قارچ به آزمایشگاه منتقل شدند. پس از آلوده نمودن میوه ها ، عمل عکس برداری دوباره انجام گرفت. الگوریتم تشخیص بیماری با استخراج مساحت قسمت بیمار ، میوه های دارای آلودگی را معین می نمود. با استخراج ویژگیهای رنگی و اندازه به وسیله نرم افزار MATLAB، درجه بندی بر اساس رنگ و اندازه انجام شد. برای درجه بندی بر اساس اندازه ، پارامترهای مساحت، محیط، قطر بزرگ، قطر کوچک، کشیدگی و توپری استخراج و با آنالیز حساسیت، پارامترهای مساحت، قطر اصلی، قطر فرعی و محیط به عنوان پارامترهای موثر در ورودی شبکه عصبی سه لایه تعیین گردید. همچنین برای درجه بندی براساس میزان رسیدگی، پارامترهای رنگی فضاهای رنگیL*a*b و HSV به صورت میانگین استخراج و پس از تجزیه و تحلیل همبستگی پارامترها با میزان مواد جامد محلول، پارامترهایa* وS به عنوان پارامترهای موثر برای ورودی شبکه عصبی سه لایه انتخاب شد. تعداد نرون های لایه میانی با استفاده از روش سعی و خطا به دست آمد. نتایج حاصل از این تحقیق بیانگر دقت مناسب الگوریتم های تشخیص بیماری و درجه بندی توت فرنگی بر اساس شکل و اندازه بود. صحت نهایی الگوریتم تشخیص بیماری 46/97 درصد بود. همچنین شبکه عصبی با ساختار 3-10-4 توانایی جداسازی میوه ها بر اساس اندازه با صحت نهایی 64/93 د

میزان بهینه مصرف انرژی در کاربرد ادوات، به طوری که شرایط نهایی در حد قابل قبول باشد از اهداف مهم هر نوع عملیات خاک ورزی است. در این تحقیق تاثیر سرعت پیشروی و تغییر عمق تیغه خاک ورز و سطوح مختلف تراکم بر مقاومت کششی تیغه قلمی کولتیواتور در دو حالت آزمایشگاهی و شبیه سازی موردمطالعه قرار گرفت. هم چنین رابطه میزان تغییرات خاک در اثر عملیات خاک ورزی به وسیله شاخص مخروطی موردبررسی قرار گرفت. مطالعات آزمایشگاهی با استفاده از جعبه خاک موجود در آزمایشگاه گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم دانشگاه ارومیه انجام شد. تیغه قلمی کولتیواتور پس از ساخت مکانیسم نصب روی حامل که به وسیله زنجیر در طول جعبه خاک کشیده می شود، نصب گردید. آزمایشات در پنج سطح سرعت 277/0، 486/0، 695/0، 903/0 و 112/1 متر بر ثانیه و دو سطح عمق 20 و 25 سانتی متر و سه سطح تراکم انجام گرفت. شبیه سازی حرکت تیغه با استفاده از روش اجزاء گسسته (DEM) صورت گرفت. نتایج حاصل از آزمایش ها و شبیه سازی ها حاکی از افزایش مقاومت کششی در اثر افزایش سرعت پیشروی در هر دو عمق و هم چنین تاثیر مستقیم تراکم بر میزان تغییرات مقاومت کششی بود. ضریب تبیین نمودار مقایسه مقادیر تجربی و مدل سازی برای نیروی مقاوم کششی در دو عمق 20 و 25 سانتی متری به ترتیب 976/0 و 985/0 به دست آمد. هم چنین با بررسی نتایج حاصل از تغییرات شاخص مخروطی بعد از حرکت تیغه در خاک، مشاهده گردید که مقادیر شاخص مخروطی در بازه اندازه گیری (30-2) سانتی متری در هر 3 سطح تراکم به مقادیر بازه (60-5) کیلو پاسکال رسیده است. نتایج به دست آمده گویای تاثیر مناسب عملیات کولتیواتور زنی در میزان سست کردن خاک است. نتایج پیش بینی شده با روش اجزاء گسسته روند قابل قبولی با توجه به روند مقادیر تجربی داشتند که مبین دقت بالای روش اجزاء گسسته در تعیین نیروی مقاوم کششی است. روش اجزاء گسسته هم ازنظر محاسباتی و هم ازنظر اقتصادی به صرفه تر و سریع تر از سایر روش هاست.