per
پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران
مهندسی بیوسیستم ایران
2008-4803
2423-7841
2016-08-22
47
2
197
205
10.22059/ijbse.2016.58769
58769
Research Paper
طراحی، ساخت و شبیه سازی عملکرد ماشین نوین کودپاش هلیسی کود دامی
Design, construction and performance simulation of a novel helical manure distributor machine
جلیل تقی زاده طامه
taghizadeh68@ut.ac.ir
1
علی جعفری
jafarya@ut.ac.ir
2
حسین موسی زاده
hmousazade@ut.ac.ir
3
نازیلا طربی
tarabi99@ut.ac.ir
4
پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران- گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم
پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران
پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران- گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم
پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران- گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم
کود دامی علاوه بر نداشتن مشکلات زیست محیطی کودهای شیمیایی، موجب کاهش تراکم خاک، افزایش تخلخل خاک، افزایش سرعت نفوذ آب و بهبود کیفیت خاک میشود. استفاده بهینه از مزایای کود دامی در گرو روش پخش آن در سطح مزرعه است. بدین منظور در این پژوهش به طراحی، ساخت و بررسی عملکرد ماشین کودپاش هلیسی پرداخته شد که قادر به پخش کود دامی در رطوبتهای مختلف و با حداکثر عرض پاشش است. در کف مخزن ماشین دو هلیس قرار دارد و در وسط محور هلیسها، چنگکهایی تعبیه شده است که کود را به واحد پاشش انتقال میدهد. واحد پاشش شامل دو درام مارپیچی است که در دو طرف مخزن قراردارد. چرخش درامها موجب پخش کود در سطح مزرعه میشود. تاثیر سرعت و جرم ذرات کود بر عرض پاشش ماشین مورد بررسی قرار گرفت. توان دورانی ماشین شامل توان هلیس و درامهای پاشش بود که در سرعتهای مختلف دورانی و در سه نوع کود با ضرایب اصطکاک داخلی متفاوت محاسبه شد. حجم مخزن این ماشین 6 متر مکعب و عرض پاشش آن 14 متر محاسبه شد و نرخ پاشش کود در بازه 022/0 تا 073/0 مترمکعب بر ثانیه به دست آمد. نتایج نشان داد که با افزایش ضریب اصطکاک داخلی کود و سرعت دورانی، توان دورانی افزایش مییابد. بیشترین مقدار توان دورانی و کششی ماشین به ترتیب برابر 2/34 و 45/18 اسببخار تعیین شد.
Organic manure plays an important role in the improvement of soil structure by decreasing bulk density and increasing porosity. However, the method of manure spreading influences its beneficial impact on soil structure. In this study, a novel helical manure distributor machine capable of spreading manure with different moisture contents at maximum distribution width was developed and the machine performance was also modeled. The machine consisted of two screw conveyors that was located at the bottom of hopper. Manure distribution system included two drums in both sides of hopper. Manure was broadcasted on the field by centrifugal force that was applied by rotational motion of drums. Effect of drums speed and manure particle mass on distribution width were studied. Power requirement of augers were calculated in different rotational speeds of auger and three levels of internal friction of manure. In addition, power requirement of drums were computed in different rotational speed. The distribution width and volume of hopper was 14 m and 6 m3, respectively.The results showed that PTO power requirement increased by increasing rotational speed and internal friction of manure. The maximum PTO power requirement and drawbar power requirement of machine were determined to be 34.2 and 18.45 hp, respectively.
https://ijbse.ut.ac.ir/article_58769_66dff0c12f205dd9e61b5929844c398d.pdf
نقاله پیچی (هلیس)
کود دامی
عرض پاشش
شبیهسازی عملکرد
Auger (screw conveyor)
Manure
Distribution width
Performance simulation
per
پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران
مهندسی بیوسیستم ایران
2008-4803
2423-7841
2016-08-22
47
2
207
213
10.22059/ijbse.2016.58770
58770
Research Paper
ردپای انتشار گازهای گلخانهای حاصل از تولید ماده خام بالقوه سوخت بیودیزل (مطالعه موردی)
GHG emissions footprint from potential feedstock production of biodiesel fuel (Case Study)
امین نیکخواه
farnood.nickhah@gmail.com
1
باقر عمادی
emadi-b@um.ac.ir
2
مهدی خجسته پور
mkhpour@gmail.com
3
سید حسین پیمان
h_payman@guilan.ac.ir
4
دانشگاه فردوسی مشهد
دانشگاه فردوسی مشهد
دانشگاه فردوسی مشهد
دانشگاه گیلان
افزایش فعالیتهای صنعتی و کشاورزی، منجر به انتشار گازهای گلخانهای و بروز چالشی جدی در مدیریت محیط زیست شده است. از این رو، توجه به منابع تجدیدپذیر و پاک انرژی بیشتر شده است. در این راستا برای تولید ماده خام بالقوه این قبیل سوختها، نیاز به مصرف نهادههایی با پتانسیل آلودگی زیست محیطی میباشد. بر این اساس، در این تحقیق ردپای انتشار گازهای گلخانهای حاصل از تولید بادامزمینی به عنوان یک ماده خام بالقوه برای تولید سوخت بیودیزل در استان گیلان مورد مطالعه قرار گرفت. دادههای لازم، از طریق پرسشنامه و مصاحبه حضوری با 75 کشاورز بهدست آمد. مزارع بادام زمینی در سه اندازه کمتر از نیم هکتار، نیم تا یک هکتار و بزرگتر از یک هکتار طبقهبندی شدند. نتایج نشان داد، میزان انتشار گازهای گلخانهای در تولید بادامزمینی در استان گیلان، 29/822 کیلوگرم معادل دیاکسید کربن در هکتار بود. دو نهاده سوخت دیزل و ماشینها به ترتیب با 90/57 و 6/18 درصد، بیشترین سهم از انتشار گازهای گلخانهای در تولید بادام زمینی را به خود اختصاص دادند. تفاوت مجموع انتشار گازهای گلخانهای بر واحد سطح در مزارع با مساحت کمتر از نیم هکتار و بزرگتر از یک هکتار در سطح پنج درصد معنیدار بود و زمینهای با مساحت بزرگتر از یک هکتار از انتشار گازهای گلخانهای کمتری در واحد سطح برخوردار بودند. همچنین میزان انتشار گازهای گلخانهای ناشی از تولید بادامزمینی به عنوان ماده خام بالقوه، برای تولید یک لیتر سوخت بیودیزل برابر 17/1 کیلوگرم معادل دیاکسید کربن در هکتار تعیین گردید.
Population growth and increasing industrial and agricultural activities that cause GHG emissions and risk from environmental management is a serious challenge. In this research, the GHG emissions from peanut production as a potential feedstock for biodiesel fuel was investigated. Data were collected through interviews with 75 Peanut farmers. The cultivated areas were divided into three categories based on the size of peanut farms as 0.1–0.5 ha, 0.5-1 ha and larger than 1 ha. The results revealed that total GHG emissions of peanut production was obtained 822.29 kg CO2eq ha-1. The highest share of GHG emissions belonged to diesel fuel (57.90%) followed by machinery (18.6%).The mean difference between total GHG emissions per unit area among farm sizes including 0.1–0.5 ha and larger than 1 ha was significant at 5% level. Larger farms from 1 ha had the minimum amount of GHG emissions. Also, GHG emissions from peanut production as a potential feedstock for on liter biodiesel fuel production were calculated 1.17 kgCO2eqha-1.
https://ijbse.ut.ac.ir/article_58770_8eddd86fa0e2dfc776afaa075eb908bf.pdf
اثرات زیست محیطی
سوخت پاک
اندازه مزرعه
بادام زمینی
Environmental impacts
Clean fuel
Farm size
Peanut
per
پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران
مهندسی بیوسیستم ایران
2008-4803
2423-7841
2016-08-22
47
2
215
220
10.22059/ijbse.2016.58771
58771
Research Paper
امکان سنجی سامانه تخمین تراکم محصول در مزرعه با روش اپتیکی(نوری)
Feasibility of crop density estimation system by optical method
محمد آینه زاد کاوری
mohammad.ayn@gmail.com
1
محمد حسین آق خانی
aghkhani@um.ac.ir
2
محد حسین عباسپورفرد
abaspour@um.ac.ir
3
دانشگاه فردوسی
دانشگاه فردوسی
دانشگاه فردوسی
با توجه به روند رو به رشد جمعیت جهان، تأمین غذای بشر به یک مسئله مهم در سطح جهان تبدیل گردیده است. بنابراین نیاز به استفاده از فناوریهای جدید به منظور بهینه کردن تولید محصولات کشاورزی وجود دارد. بهمنظور افزایش عملکرد مزرعهای ماشینهای برداشت، ورود یک حجم ثابت از توده محصول به سیستم تغذیه ضروری است. در این پژوهش امکانسنجی تخمین تراکم گندم رقم روشن با استفاده از روش غیرمخرب تولید ولتاژ حاصل از نور رسیده به سلولهای فتوولتائی مورد بررسی قرار گرفت. برای اعمال تیمارها و انجام آزمایشهای ایستا، سامانهای طراحی و ساخته شد. آزمایش ها به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تکرار انجام شد. تیمارها شامل تعداد ساقه در متر مربع (300، 350 و 400)، فاصله بین صفحات متراکمکننده سنبلههای گندم (12، 21 و 30 سانتیمتر)، لامپهای LED (Lux2/21 و Lux274) و زمان انجام آزمایشهای (بعدازظهر و شب) بود. نتایج نشان داد اثر فاصله بین صفحات، شدت نور لامپ، تعداد ساقه در متر مربع و زمان اندازه گیری بر روی ولتاژ در سطح احتمال 1% معنیدار است. تمام اثرات متقابل به جز (فاصله بین صفحات×تعداد ساقه در متر مربع) و (فاصله بین صفحات×شدت نور لامپ×تعداد ساقه در متر مربع) روی ولتاژ اندازهگیری شده تاثیر معناداری در سطح احتمال 1% داشتند. بنابراین با توجه به نتایج اخذ شده امکان تخمین تراکم گندم با استفاده از سامانه وجود دارد.
In this study, the possibility of estimating wheat density was investigated by using a non-destructive method of output voltage of the light received by the photovoltaic cells. For the static tests, treatments and procedures, a system was designed and built. An experiment with different density on the wheat crop was carried out. The components of optical system clouding: photocells, LED lights and plates. To evaluate the effects of variables, randomized block design with factorial treatment arrangement was used. For optical method independent variables included number of stem per unit area (300, 350 and 400), plates distance (12, 21 and 30 cm), light intensity of LED lamps (274 Lux and 21.2 Lux) and testing time (afternoon and night). All experiments were performed in triplicate. The result showed that, testing time and light intensity had greater effect on the voltage value, so that the use of lamp with 274Lux and 30cm distance from photocell and testing time in afternoon had highest voltage. These results can be used to build a system on the harvest machine.
https://ijbse.ut.ac.ir/article_58771_53f3d6e9d3f8049655b7381f50b8e699.pdf
تخمین تراکم
سلول های خورشیدی
گندم روشن
ماشین های برداشت
Density estimation
Photocell
Capacitance plates
Light wheat
Harvest machine
per
پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران
مهندسی بیوسیستم ایران
2008-4803
2423-7841
2016-08-22
47
2
229
221
10.22059/ijbse.2016.58772
58772
Research Paper
طراحی، ساخت و ارزیابی شیر کنترل الکترونیکی برای پمپ هیدرولیک تراکتور مسی فرگوسن مدل 285
Design, Development and evaluation of Electronic
control valve for hydraulic pump of MF 285 Tractor
نوروز مراداصغرلو
n.morad@iaut.ac.ir
1
گروه مکانیک بیوسیستم،واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز، ایران
تراکتورهای ساخت داخل دارای سامانه کنترل عمق مکانیکی هستند و در زمین های ناهموار عمق شخم غیر یکنواختی ایجاد میکنند. در این تحقیق یک شیر کنترل الکترونیکی از نوع چرخان طراحی، ساخت و با به کارگیری آن، سامانه کنترل الکتروهیدرولیکی طراحی، ساخت و بر روی تراکتور نصب گردید. این سامانه دارای حسگر عمق شخم، PLC، موتور پله ای و درایور آن، شیر کنترل و صفحه نمایشگر می باشد. در این سامانه، عمق شخم با استفاده از حسگر عمق اندازه گیری و شیر کنترل که با موتور پله ای کنترل می شود، برای کنترل سامانه اتصال سه نقطه استفاده گردید. نتایج آزمایش های کارگاهی نشان داد که سامانه کنترل الکتروهیدرولیکی در حالت پایداری، تغییرات عمق را به خوبی در محدوده 2± سانتی متر کنترل کرد. نتایج مزرعه ای نیز نشان داد که میانگین عمق شخم در سامانه الکتروهیدرولیکی با اختلاف معنیداری بیشتر از عمق شخم در سامانه مکانیکی بود.
The depth control systems used in Iranian tractors are mechanical and they produce variable tillage depth in uneven field surface. In this research a rotary type electronic control valve was designed and constructed. By using this valve, electro-hydraulic tillage depth control system was developed and installed on the tractor. The control system was composed of: a depth sensor, a Programmable Logic Controller (PLC), a stepper motor with deriver, a control valve and a Programmable Terminal (control panel). In this system, the tillage depth was measured by utilizing a depth sensor and the control valve which is controlled by the stepper motor was used to 3-point linkage control. The laboratory results showed that the depth variations were controlled well by the developed system within ±2 cm in the steady state. Also the field data indicated that the mean tillage depth of electro-hydraulic depth control system was greater than that of the mechanical depth control system with significance difference.
https://ijbse.ut.ac.ir/article_58772_c1d46c2baba1364893027bba1494f564.pdf
الکتروهیدرولیکی
شخم
کنترل عمق
PLC
موتور پله ای
electro-hydraulic
tillage
depth control
PLC
stepper motor
per
پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران
مهندسی بیوسیستم ایران
2008-4803
2423-7841
2016-08-22
47
2
231
242
10.22059/ijbse.2016.58773
58773
Research Paper
اثر شرایط استخراج اسیدی بر بازده و ویژگیهای کیفی پکتین حاصل از پوست نارنج
Effect of acid extraction conditions on yield and quality characteristics of pectin from sour orange peel
سید سعید حسینی
saeid_hosseini@ut.ac.ir
1
فرامرز خدائیان
khodaiyan@ut.ac.ir
2
محمد سعید یارمند
myarmand@ut.ac.ir
3
دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه تهران
دانشیار پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران
هیات علمی دانشگاه تهران
نارنج از جمله محصولات بومی ایران است که به فراوانی در صنعت غذا، دارو و مواد آرایشی- بهداشتی مورد استفاده قرار میگیرد. پوست این میوه منبع غنی از پکتین است و عموما بعنوان ضایعات دور ریخته میشود. در این مطالعه، از روش سطح پاسخ و طرح باکس- بنکن، برای بهینه سازی و بررسی اثر متغیرهای مستقل (دما، زمان و pH) بر بازده تولید پکتین و درجه استریفیکاسیون پکتین استخراجی استفاده شد. سپس درصد گالاکتورونیک اسید، خواص امولسیفایری، ویسکوزیته و طیف FT-IR پکتین حاصل از شرایط بهینه مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد، بازده استخراج و درجه استریفیکاسیون پکتین حاصل از شرایط مختلف استخراج، به ترتیب در دامنه 5/27-5 و 5/46-6/6 درصد متغیر است. بالاترین بازده پکتین در دما ◦C 95، زمان 90 دقیقه و pH برابر با 5/1، 78/28 درصد پیش بینی شد که از طریق آزمایشات اعتبارسنجی، تائید گردید. پکتین استخراجی در شرایط بهینه استخراج دارای درجه استریفیکاسیون 6/24 درصد، بازده گالاکتورونیک اسید 5/75 درصد، فعالیت امولسیفایری برابر با 6/45 درصد و پایداری امولسیون مناسب بوده و همچنین محلول آن در غلظت های پایین (کمتر و مساوی 1 درصد حجمی/ وزنی) دارای رفتار نیوتنی است، اما با افزایش غلظت از نیوتنی به سودوپلاستیک تغییر رفتار میدهد.
Sour orange is one of native fruits of Iran, which are widely used in the food industry, medicine and cosmetics. Sour orange peel is rich source of pectin and generally discarded as waste. In this research, response surface methodology (RSM) with Box–Behnken design was employed to optimize and to study the effects of the independent variables (temperature, time and pH) on the yield of pectin and degree of esterification of pectin extracted. percent of galacturonic acid, emulsifying properties, the viscosity and FT-IR spectra of the pectin from optimal conditions. The results showed, extraction efficiency and the degree of esterification of pectin extracted from various conditions are variable at range 5-27.5 and 6.6-46.5, respectively. The highest yield of pectin (28.78) was obtained in temperature of 95◦C, time of 90 min and pH of 1.5. Pectin extracted in optimal conditions was with degree of esterification of 24.6%, yield of galacturonic acid of 75.5%, the emulsifying activity of 45.6% and suitable emulsion stability and also the flow behavior is Newtonian in low concentrations (≤ 1 %w/v), but behavior is changed with increasing concentration of Newtonian to pseudoplastic.
https://ijbse.ut.ac.ir/article_58773_182e0ece1561d4f69ac1f96667348145.pdf
پکتین
پوست نارنج
درجه استریفیکاسیون
امولسیون
ویسکوزیته
Pectin
Sour orange peel
Degree of esterification
Emulsion
viscosity
per
پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران
مهندسی بیوسیستم ایران
2008-4803
2423-7841
2016-08-22
47
2
243
255
10.22059/ijbse.2016.58774
58774
Research Paper
مدلسازی فازی- عصبی و سطح پاسخ آبگیرى اسمزی دانههای انار
Neuro-fuzzy and response surface modeling of osmotic dehydration of pomegranate arils
محمد گنجه
ganjehmohammad@yahoo.com
1
سید مهدی جعفری
smjafari@gau.ac.ir
2
سجاد قادری
sajadghaderi1985@yahoo.com
3
دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
دانشگاه فردوسی مشهد
در این پژوهش دانههای انار به روش اسمزی، با محلولهای40، 50 و 60 درصد ساکارز در دماهای 45، 55 و 65 درجه سلسیوس فرایند شدند و مقدار جذب موادجامد، کاهش آب و کاهش وزن نمونهها در زمانهای 60، 120، 180 دقیقه اندازهگیری گردید. فرایند آبزدایی اسمزی با ترکیب تکنیکهای منطق فازی و شبکههای عصبیمصنوعی (مدلسازی فازی- عصبی) و روش سطح پاسخ مدلسازی شد. برای مدلسازی، درونیابی و افزایش دادهها، از منطق فازی استفاده شد و با وارد کردن نتایج مدل فازی در شبکههای عصبیمصنوعی، شبکه پسانتشار پیشخور با توپولوژی 3-8-3، ضریبهمبستگی 98344/0 و میانگین مربعات خطای 02278/0 با تابع فعالسازی لگاریتمی و الگوی یادگیری لونبرگ – مارکوات به عنوان بهترین مدل عصبی ارائه گردید. مدلهای رگرسیونی ایجاد شده با استفاده از روش سطح پاسخ نیز با ضریب همبستگی بیش از 91/0 توانایی بالایی برای پیشبینی فاکتورهای پاسخ داشتند ولی در مقایسه با مدل فازی- عصبی از دقت پایینتری برخوردار بودند.
In this research, pomegranate arils are dehydrated by osmotic dehydration in 40, 50, and 60 % sucrose solutions and at 45, 55 and 65 degrees C and Weight Reduction, Solids grain and Water Loss of the products were measured at 60, 120 and 180 minutes of process. Osmotic dehydration processes was modeled by combination of neural network and fuzzy logic techniques (Neuro-fuzzy) and response surface methodology. For modeling, interpolation and increase of the data’s, fuzzy logic was used. By entering the obtained results from fuzzy model into the neural network tool, the Feed-Forward-Back-Propagation network with the topology of 3-8-3 and the correlation coefficient of 0.98344 and mean square error of 0.02278 with application of Log-sigmoid transfer function (logsig) and Levenberg–Marquardt learning algorithm was determined as the best neural model. Regression models created by response surface methodology by correlation coefficient of 0.90 were also capable for prediction of response factors but in comparison with Neuro-fuzzy models have a lower accuracy.
https://ijbse.ut.ac.ir/article_58774_625503d7532c82f6c343288099463eff.pdf
مدلسازی
شبکههای عصبی
منطقفازی
سطحپاسخ
دانههای انار
modeling
neural network
fuzzy logic
Response surface
Pomegranate arils
per
پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران
مهندسی بیوسیستم ایران
2008-4803
2423-7841
2016-08-22
47
2
257
267
10.22059/ijbse.2016.58775
58775
Research Paper
ساخت و آزمون آزمایشگاهی ماشین کاشت مخلوط ذرت و لوبیا
Development and laboratory evaluation of a mixed planting machine for corn and bean
علیرضا مندنی
alireza.mondani@yahoo.com
1
سیدحسین کارپرورفرد
karparvr@shirazu.ac.ir
2
دانشگاه شیراز
دکترا، طراحی، ادوات خاک ورز، انتقال مواد
یکی از مشکلات عمده کشت مخلوط استفاده از ماشینهای کشاورزی برای انجام عملیات کاشت دو یا چند گیاه به صورت همزمان میباشد. در پژوهش حاضر در راستای رفع مشکلات استفاده از ماشینهای کشاورزی در انجام عملیات کاشت ذرت و لوبیا به صورت همزمان، کارندهای طراحی و ساخته شد تا بتواند با به کارگیری از اصول صحیح در فرایند کشت مخلوط، به طور مستقیم دو نوع بذر با شکل و اندازه مختلف را با نسبت دقیق و الگوهای کاشت مختلف بکارد. جهت آزمون ماشین کشت مخلوط در پنج سطح مختلف فاصله بین بذور (5/5، 5/8، 11، 13 و 16 سانتیمتری) برای واحد کارنده ذرت و پنج سطح مختلف فاصله بین بذور (10، 12، 15، 5/18 و 5/21 سانتیمتری) برای واحد کارنده لوبیا و با سرعت ثابت 4 کیلومتر بر ساعت، طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار استفاده شد. در این پژوهش شاخصهای چندتایی، نکاشت، دقت و کیفیت تغذیه مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج ارزیابی آزمایشگاهی واحدهای کارنده ذرت و لوبیا نشان دادند که افزایش فاصله بین بذرها روی خطوط کشت باعث کاهش شاخصهای چندتایی، نکاشت، دقت و افزایش شاخص کیفیت تغذیه میشود. این شرایط برای واحد کارنده ذرت در ارزیابی آزمایشگاهی مربوط به فاصله 16 سانتیمتری بین بذرها و برای واحد کارنده لوبیا در فاصله 5/21 سانتیمتری بین بذرها به وجود آمد.
The main problems in mixed culture are using the agricultural machines for plant two or more crop simultaneously. In the present study to remove difficulties of using agriculture machinery In planting operation for corn and bean Simultaneously, a planter was designed and developed to direct planting of two different types of seeds having different shapes and sizes with precise proportion and different planting patterns using correct principles of mixed culture. For evaluation of mixed planting machine, the tests were done in a completely randomized design with 5 different distances between seeds (5.5, 8.5, 11, 13 and 16 cm) for corn planting unit and 5 different distances between seeds (10, 12, 15, 18.5, and 21.5 cm) for bean planting unit at the constant speed of 4 Km/hr with three replications. Results of corn and bean planting unit in laboratory evaluation showed that, in line with increasing the distance between seeds on the planting lines multiple, miss and precision indexes were decreased, while quality of feed index was increased.
https://ijbse.ut.ac.ir/article_58775_a63c273b900306cc9bcd66da35367729.pdf
ذرت
شاخص کیفیت تغذیه
شاخص دقت
کارنده
لوبیا
Bean
Corn
planting
Precision index
Quality of feed index
per
پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران
مهندسی بیوسیستم ایران
2008-4803
2423-7841
2016-08-22
47
2
278
269
10.22059/ijbse.2016.58776
58776
Research Paper
ترک خوردگی تنشی شلتوک تحت تأثیر شرایط فرآیندهای خشک کردن و استراحتدهی
Rough rice stress fissuring with respect to conditions of drying and tempering processes
مرتضی صادقی
sadeghimor@cc.iut.ac.ir
1
علی قاسمی
alighasemi10@gmail.com
2
سیداحمد میره ای
samireei@cc.iut.ac.ir
3
عضو هیئت علمی
دانشجوی کارشناسی ارشد
عضو هیئت علمی
در این تحقیق اثر فرآیندهای خشک کردن متناوب و پیوسته بر ترکخوردگی شلتوک ارقام هاشمی و کوهسار بررسی شد. ترکخوردگی دانهها بر مبنای شاخص ترک تنشی ارزیابی شد. آزمایشها در دماهای خشک کردن و استراحتدهی 30، 45 و °C 60، زمانهای خشک کردن 20، 40 و min 60 و زمان استراحتدهی ثابت min 80 انجام شد. شاخص ترک تنشی هنگام خشک کردن به روش متناوب نسبت به روش پیوسته به طور معنیداری در دماهای 30، 45 و °C 60 به ترتیب از 5/43 به 17، 25/74 به 3/28 و 83 به 4/58 کاهش پیدا کرد. همچنین مقدار شاخص ترک تنشی بلافاصله پس از عملیات خشک کردن نسبت به مقدار آن پس از گذشت 48 ساعت از زمان عملیات به صورت معنیداری از 78/28 به 73/46 افزایش یافت. افزایش دمای استراحتدهی به علت یکنواخت کردن سریعتر رطوبت درون دانه، سبب کاهش کل زمان فرآیند خشک شدن و شاخص ترک تنشی شد. بنابراین، با انجام عملیات استراحتدهی مناسب میتوان ضمن حفظ کیفیت محصول کل زمان خشک شدن دانه را نیز به طور قابلملاحظهای کاهش داد.
In this study the efficacy of intermittent and continuous drying processes on fissuring of Hashemi and Koohsar varieties was investigated. The fissuring of the kernels was assessed based on stress cracking index (SCI). The experiments were carried out at drying and tempering temperatures of 30, 45 and 60 °C, drying durations of 20, 40 and 60 min, and constant tempering duration of 80 min. In comparison with continuous drying method, under intermittent drying method, SCI value reduced significantly from 43.5 to 17, 74.5 to 28.3, and 83 to 58.4, respectively at temperatures of 30, 45 and 60 °C. Also, the value of SCI measured 48 h after finishing the drying process compared with its corresponding value measured immediately after drying operation increased significantly from 28.72 to 46.73. Both the total operation time (sum of all passes durations) and SCI decreased as tempering temperature increased due to the faster elimination of moisture gradients inside the kernels. Therefore, by appropriate tempering operation, besides maintaining the quality of the final product the total operation time could be reduced.
https://ijbse.ut.ac.ir/article_58776_f57729fc7801d7edb025dca2093309a3.pdf
خشک کردن متناوب
رقم
شاخص ترک تنشی
گرادیانهای رطوبتی
Intermittent drying
moisture gradient
stress cracking index
Variety
per
پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران
مهندسی بیوسیستم ایران
2008-4803
2423-7841
2016-08-22
47
2
279
289
10.22059/ijbse.2016.58777
58777
Research Paper
مطالعه سرعت فرآیند خشک کردن خلایی- تابشی ورقههای سیبزمینی با استفاده از مدلهای رگرسیونی و شبکه عصبی مصنوعی
A Study of Drying Rate of Sliced Potatoes during Radiation-Vacuum Drying Process using Regression and Artificial Neural Network Models
نگار حافظی
nhafezi05@yahoo.com
1
محمد جواد شیخ داودی
hafezi.negar@gmail.com
2
سید مجید سجادیه
m.sajadiye@scu.ac.ir
3
دانشگاه شهید چمران اهواز
دانشگاه شهید چمران اهواز
دانشگاه شهید چمران اهواز
در این تحقیق ورقههای سیبزمینی به صورت تک لایه با استفاده از گرمایش لامپ مادون قرمز تحت شرایط اعمال خلأ در سه سطح توان تابشی 100، 150 و 200 وات، سه سطح ضخامت ورقه 1، 2 و 3 میلیمتر و چهار سطح فشار مطلق 20، 80، 140 و 760 میلیمتر جیوه در سه تکرار آزمایشی تا رسیدن به محتوای رطوبتی 6% بر پایه تر، مناسب جهت انبارداری طولانی مدت، خشک شدند. نتایج نشان داد که در ضخامت یکسان ورقه سیبزمینی، با افزایش توان لامپ و کاهش فشار مطلق درون محفظه خشککن، مدت زمان لازم جهت خشک کردن ورقههای سیبزمینی کاهش یافته است. از سوی دیگر، در اثر این پدیده چروکیدگی بیشتری در ورقه سیبزمینی به وجود آمده است. طبق نتایج به دست آمده در رابطه با تعیین میزان چروکیدگی ورقه با استفاده از تکنیک پردازش تصویر میتوان بیان کرد که ضخامت ورقه و دمای خشک کردن که ناشی از تابش لامپ مادون قرمز بوده تاثیر معنیداری (در سطح احتمال 1%) بر میزان تغییر شکل ورقه سیبزمینی داشته است. همچنین نتایج حاصل از برآورد زمان خشک کردن به عنوان تابعی از توان تابشی مادون قرمز، میزان فشار مطلق، ضخامت ورقه و محتوای رطوبت محصول به کمک شبکه عصبی مصنوعی و مدلهای رگرسیون خطی و غیر خطی نشان داد که مدل شبکه عصبی توانسته است بیشترین ضریب تبیین (9732/0R2=) را در مقایسه با مدلهای رگرسیونی خطی (819/0R2=) و غیر خطی (870/0R2=) در رابطه با پیشبینی زمان مورد نیاز جهت خشک کردن سیبزمینی به دست آورد.
In this study, a single layer sliced potato was dried using an infrared lamp heating under vacuum over three levels of radiant power including 100, 150 and 200 W, three slices thickness 1, 2 and 3 mm and the absolute pressure of 20, 80, 140 and 760 mmHg. Samples were dried in triplicate to achieve 6% moisture content (wet based) which is suitable for long-term storage. Drying rate was monitored during experiments. The shrinkage of sliced potato was measured using image processing. The results showed that increasing infrared radiation and reducing absolute pressure at the same slice thickness, could cause drying time to be reduced but shrinkage increased. Thickness of the slices and infrared radiation power had a significant impact (P<0.01) on shrinkage. Results also showed that the neural network model (R2=0.9732) predicted drying time better than linear (R2=0.819) and nonlinear (R2=0.870) Regression Model.
https://ijbse.ut.ac.ir/article_58777_a82eed5025bda5707c4b21bbd0be5037.pdf
زمان خشک کردن
چروکیدگی
پردازش تصویر
شبکه عصبی مصنوعی
مدل رگرسیونی
Drying time
Shrinkage
image processing
Artificial Neural Network
Regression model
per
پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران
مهندسی بیوسیستم ایران
2008-4803
2423-7841
2016-08-22
47
2
291
300
10.22059/ijbse.2016.58778
58778
Research Paper
توسعه، آزمون آزمایشگاهی و مزرعهای یک حسگر بولینگ برای اندازهگیری تنش در خاک
Development, Laboratory and Field Testings of a Bolling Probe for Measuring Stress in Soil
مجتبی نادری بلداجی
m.naderi@ut.ac.ir
1
علی کاظم زاده
kazemzadeali@yahoo.com
2
عباس همت
ahemmat@cc.iut.ac.ir
3
سجاد رستمی
rostami.sajad@yahoo.com
4
دانشگاه شهرکرد
دانشگاه شهرکرد
دانشگاه صنعتی اصفهان
دانشگاه شهرکرد
در این مطالعه یک نمونه حسگر بولینگ استوانهای برای اندازهگیری تنش در خاک تحت عبور تایر ساخته و آزمون شد. این حسگر متشکل از یک هد لاستیکی برای حس کردن تنش در خاک، لوله PVC برای انتقال فشار، حسگر دیجیتال فشار و یک سرنگ جهت اعمال فشار داخلی اولیه میباشد. با آزمون آزمایشگاهی حسگر در مخزن تحت فشار هوا در چهار سطح ۲۵، ۵۰، ۷۵ وkPa ۱۰۰ رابطه بین فشار هوای درون مخزن و فشار حسگر بولینگ مورد بررسی قرار گرفت که روابطی کاملاً خطی نشان داد. همچنین در چهار سطح فشار داخلی اولیه، اختلاف فشار حسگر بولینگ و فشار داخلی اولیه با فشار هوای داخل مخزن تناظر یک به یک با حدی (کمتر از 5%) از انحراف را نشان داد. آزمون مزرعهای سه حسگر بولینگ نصب شده در عمقهای 15، 30 وcm 45 تحت عبور تایر تراکتور و کمباین تغییرات تنش با عمق را به خوبی نشان داد.
In this study, a cylindrical Bolling probe was developed and evaluated for measuring stress in soil under tire traffic. The probe consists of a silicon rubber head for sensing the soil stress, a PVC tube for transferring the liquid pressure, a digital pressure sensor and a syringe for filling the probe with water and adjusting the initial inclusion pressure. A tank with pressurized air was used for laboratory testing of the probe. The probe head was put into the tank and with sealing the slits, the probe was tested at four initial inclusion pressures of 25, 50, 75 and 100 kPa. The relationship between Bolling and air pressures was investigated. The results showed perfectly linear relationships between the air and Bolling pressures at different initial inclusion pressures. The difference between the Bolling pressure and initial inclusion pressure versus air pressure slightly (<5%) deviated from 1:1 line. Field testing of three Bolling probes at 15, 30 and 45 cm depth in wheeling experiments with tractor and combine harvester showed a satisfactory measurement of stress variations with depth.
https://ijbse.ut.ac.ir/article_58778_be8dde65a30272a403876d8e0bc6c3aa.pdf
عبور تایر
تنش
فشردگی خاک
حسگر بولینگ
traffic
tire
Stress
Soil compaction
Bolling probe
per
پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران
مهندسی بیوسیستم ایران
2008-4803
2423-7841
2016-08-22
47
2
301
306
10.22059/ijbse.2016.58779
58779
Research Paper
تاثیر خشککردن با هوای داغ بر مقدار هیپریسین استخراج شده از برگ گیاه دارویی علفچای Hypericum perforatum L.
Effects of hot air drying method on hypericin extracted content of Hypericum perforatum L. leaves.
حسین احمدی چناربن
h.ahmadi292@yahoo.com
1
سیده معصومه هاشمی نیا
ag.hasheminia@yahoo.com
2
دانشگاه آزاداسلامی، واحد ورامین- پیشوا، گروه زراعت و اصلاح نباتات
گروه زراعت و اصلاح نباتات، واحد رودهن، دانشگاه آزاداسلامی، رودهن، ایران.
خشککردن یکی از مهم ترین فرآیندهای پس از برداشت گیاهان محسوب میشود که نقش مهمی در حفظ کمیت و کیفیت مواد موثرهی آنها دارد. در این تحقیق، تاثیر سه تیمار شامل دما در سه سطح 40 ، 50 و 60 درجه سلسیوس، سرعت جابجایی هوا در دو سطح 3/0 و 1 متر بر ثانیه و عمق بستر در دو سطح 1 و 2 سانتیمتر بر مقدار هیپریسین استخراج شده مورد بررسی قرار گرفتند. با توجه به نتایج، بیشترین مقدار هیپریسین طی فرآیند خشککردن در دمای 50 درجه سلسیوس و در سرعت هوای داغ 1 متر بر ثانیه و در عمق بستر 1 سانتیمتر و به میزان 41/865 میکروگرم در گرم وزن خشک و کمترین مقدار آن طی فرآیند خشککردن در دمای 60 درجه سلسیوس و در سرعت هوای داغ 3/0 متر بر ثانیه و در عمق بستر 2 سانتیمتر و به میزان 31/587 میکروگرم در گرم وزن خشک بهدستآمد.
Drying is considered as one of the important stages after plant harvesting which plays an important role in maintaining the quantity and quality of their active ingredients. St. John's wort (Hypericum perforatum L.) is an important medicinal plant that high percentages of hypericin in its leaves and flowers are considered as the most important feature of the Iranian species. In this research, effect of three treatments including the temperature at three levels of 40, 50 and 60°C, the air velocity at two levels of 0.3 and 1 m/s and the bed depth at two levels of 1 and 2cm were investigated in terms of the effect on extraction of hypericin. Considering the results the highest amount of hypericin was obtained during the drying process at 40°C and in a hot air velocity of 1 m/s and in the bed depth of 1cm and with the amount of 865.41 μg/g dry weight and the lowest was obtained during the drying process at 60°C and the hot air velocity of 0.3 m/s and in the bed depth of 2 cm and with the amount of 587.31 μg/g dry weight.
https://ijbse.ut.ac.ir/article_58779_503decfee86d13987805d37b881ac6bd.pdf
خشککردن
هیپریسین
علفچای
Hypericum perforatum L
Drying
hypericin
St. John's wort
Hypericum perforatum L
per
پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران
مهندسی بیوسیستم ایران
2008-4803
2423-7841
2016-08-22
47
2
307
318
10.22059/ijbse.2016.58780
58780
Research Paper
تشخیص اردک های بیمار بر اساس صدای آنها و به کمک روش هوش مصنوعی
Diagnosis of patients ducks based on their voices and using artificial intelligence methods
احمد بناکار
ah_banakar@modares.ac.ir
1
مفداد خزایی
khazaee.meghdad@alumni.ut.ac.ir
2
استادیار دانشگاه تربیت مدرس
دانشجوی دکتری
در این مقاله روشی هوشمند به منظور طبقهبندی اردکهای سالم و بیمار بر اساس صدای منتشره از آنها طراحی و به کار گرفته شده است. بدین منظور ابتدا پرندگان بر اساس وضعیت سلامتی به دو طبقهی سالم و بیمار تقسیم و صدای هر یک توسط یک میکروفن ثبت شد. سیگنالهای تحصیل شده توسط تبدیل سریع فوریه از حوزهی زمان به حوزه فرکانس انتقال یافتند. سپس 5 تابع ویژگی واریانس، انحراف از معیار، ریشهی میانگین مربعات، میانگین و کورتسیس از سیگنالهای حوزهی زمان و فرکانس استخراج شدند. از دو طبقهبند شبکه عصبی مصنوعی و ماشین بردار پشتیبان به منظور شناسایی سیگنالهای صدا استفاده شد. شبکه عصبی مصنوعی توانست به ترتیب با دقت 75 و 1/82 درصد و ماشین بردار پشتیبان نیز به ترتیب با دقت 7/85 و 8/92 درصد بر اساس سیگنالهای حوزه زمان و حوزهی فرکانس، سیگنالهای صدای مربوط به اردکهای بیمار و سالم را از یکدیگر تشخیص دهند.
In this paper, a smart method is designed in order to classify healthy and illness ducks using their emission voice. For this purpose, firstly, the birds based on their healthy condition are divided into the different categories and then their voices are saved using a microphone and data acquisition card. Gained signals were transformed from time-domain signal to frequency domain using Fast Fourier Transform (FFT). Then, 5 statistical features are extracted from both time and frequency signals namely, mean, standard division, root mean square, variance and kurtosis. Two classifiers which are artificial neuralnetworks (ANN) and support vector machine (SVM) are used, in order to acquire the bird classification in healthy and sick accuracy. The accuracy of ANN classifier in detection of healthy birds within sick and weak birds was determined 75% and 82.1 % based on the time and frequency domain of the sound signals, respectively. The accuracy of SVM classifier in detection of healthy birds within sick and weak birds was determined 85.7 % and 92.8 % based on the time and frequency domain of the sound signals, respectively.
https://ijbse.ut.ac.ir/article_58780_4c153efae463c5c24c3672219410814e.pdf
تشخیص پرندگان بیمار
سیگنالهای صدا
دادهکاوی
شبکه عصبی مصنوعی
ماشین بردار پشتیبان
sick birds’ detection
sound signals
Data Mining
artificial neural network (ANN)
Support Vector Machine (SVM)
per
پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران
مهندسی بیوسیستم ایران
2008-4803
2423-7841
2016-08-22
47
2
319
328
10.22059/ijbse.2016.58781
58781
Research Paper
مقایسه عملکرد شبکههای عصبی پرسپترون چندلایه و توابع با پایه شعاعی در برآورد ستانده انرژی مرغ گوشتی
Comparison of MLP and RBF neural networks performance for estimation of broiler output energy
سما عمید
s_amid@yahoo.com
1
ترحم مصری گندشمین
mesrigtm@uma.ac.ir
2
غلامحسین شاهقلی
gshahgoli@yahoo.com
3
دانشگاه محقق اردبیلی
دانشگاه محقق اردبیلی
دانشگاه محقق اردبیلی
مدیریت انرژی یکی از اصلیترین راههای بهینهسازی مصرف منابع انرژی است. پیشبینی عملکرد محصولات بر اساس ورودیهای انرژی میتواند به کشاورزان و سیاستگذاران به منظور برآورد سطح تولید کمک کند. دادههای مورد نیاز برای مطالعه به طور تصادفی از 70 مزرعه مرغگوشتی در شمالغرب ایران جمعآوری گردید. انرژیهای ورودی شامل نیروی انسانی، ماشینآلات، سوخت، خوراک و الکتریسیته و انرژیهای خروجی تولید شده به عنوان متغیرهای خروجی در نظر گرفته شد. شبکههای عصبی پرسپترون چندلایه (MLP) و تابع با پایه شعاعی (RBF) به منظور پیشبینی انرژیهای خروجی تولید مرغگوشتی مورد استفاده قرار گرفت. با توجه به نتایج مقایسه بهدست آمده از شاخصهای ضریب تبیین (R2)، جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) و میانگین قدرمطلق خطا (MAE) عملکرد مدل شبکه عصبی RBF بهتر از شبکه عصبی MLP برآورد گردید. در ارزیابی تأثیرپذیری خروجی از نهادههای ورودی، در هر دو مدل سوخت فسیلی بالاترین حساسیت را در بین نهادههای تولیدی از خود نشان داد.
Energy management is one of the main ways of the efficient use of energy resources. The prediction of crop yields based on energy inputs can help farmers and policymakers to estimate the level of production. Required data for study were randomly collected from 70 broiler farms in North West of Iran. The input energies were included human labour, machinery, fuel, feed and electricity and the output produced energies were considered as output variables. The multi-layer perceptron (MLP) and the radial basis function (RBF) neural networks were applied for prediction of output energies of broiler production. According to the comparison results obtained from the indices of the coefficient of determination (R2), root mean square error (RMSE) and the mean absolute error (MAE) performance of the ANN-RBF model better than ANN-MLP model was estimated. In evaluating the effects of inputs on outputs of production, the production of fossil fuel showed the highest sensitivity among the production inputs in both models.
https://ijbse.ut.ac.ir/article_58781_074b88377b539a26b890434515892322.pdf
پیشبینی
حساسیت
مدیریت انرژی
منابع انرژی
Energy management
Energy resources
prediction
Sensitivity
per
پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران
مهندسی بیوسیستم ایران
2008-4803
2423-7841
2016-08-22
47
2
329
335
10.22059/ijbse.2016.58782
58782
Research Paper
بررسی ارتعاشات موتور تراکتور MF285 بر اثر ترکیبات مختلف سوخت بیودیزل، بیواتانول و دیزل به کمک سطح پاسخ
Analyzing the MF285 tractor engine vibrations caused by different combinations of biodiesel, bioethanol and diesel as fuel by Response Surface Method
حسین جوادی کیا
pjavadikia@gmail.com
1
لیلا ندرلو
lnaderloo@gmail.com
2
علی سفرنگیان
safar01352@gmail.com
3
مصطفی مصطفایی
b.mostafaei@razi.ac.ir
4
سید سعید محتسبی
mohtaseb@ut.ac.ir
5
دانشگاه رازی کرمانشاه
دانشگاه رازی کرمانشاه
دانشگاه رازی
دانشگاه رازی
دانشگاه تهران
در این تحقیق ارتعاشات حاصل از مصرف ترکیبات مختلف سوخت های بیودیزل، بیواتانول و دیزل در موتور تراکتور MF285 بررسی گردید . شتاب RMS ارتعاشات موتور در سه جهت و سه دور موتور 1000، 1600و rpm 2000 و ده ترکیب مختلف سوخت اندازه گیری شد. برای بررسی ارتعاش موتور تحت تأثیر پارامترهای اندازه گیری شده از طرح آماری فاکتوریل در قالب بلوک کامل تصادفی و روش سطح پاسخ استفاده شد. نتایج نشان داد که ارتعاش حاصل از مصرف ترکیبات مختلف سوختی کمتر از ارتعاش در اثر مصرف سوخت دیزل خالص می باشد. همچنین نتایج نشان داد که با افزایش بیودیزل در ترکیب سوخت ها میزان ارتعاش به طور معنی داری کاهش و با افزایش دور موتور میزان ارتعاش افزایش یافت. همچنین با افزایش بیواتانول تا 4 درصد مقدار ارتعاش کمی افزایش و سپس اندکی کاهش یافت. پس از بهینه سازی، بهترین سوخت از لحاظ داشتن کمترین ارتعاش موتور به روش سطح پاسخ سوخت B25E6D69 بدست آمد. در صورتی که تجزیه و تحلیل آماری سوخت B25E4D71 را بهترین سوخت معرفی نمود. در هر حال استفاده از بیودیزل با درصد حجمی 25 درصد سبب کاهش ارتعاشات موتور گشت.
In this study, the MF285 tractor engine vibrations resulting from the use of different combinations of biodiesel, bioethanol and diesel as fuel were studied. Engine vibrations in three directions and three engine speeds: 1000, 1600 rpm 2000 and ten fuel level was measured. To investigate the influence of measured parameters on engine vibration of factorial design in a randomized complete block design and response surface methodology were used. The results showed that vibration caused by the use of different combinations was less than of vibration caused by consumption of diesel fuel. The results showed that with increasing biodiesel fuel blends significantly reduce the vibration and the vibration increases with increasing engine speed. The vibration increased by increasing the bioethanol until 4% but then decreased. After optimization, the best fuel in terms of having the lowest vibration motor was B25E6D69.
https://ijbse.ut.ac.ir/article_58782_de5afb81fe4f91ac193c29057570e3be.pdf
بیواتانول
دیزل
ارتعاش سنج
سوخت زیستی
bio-ethanol
diesel
oscillator
bio-fuels
per
پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران
مهندسی بیوسیستم ایران
2008-4803
2423-7841
2016-08-22
47
2
337
343
10.22059/ijbse.2016.58783
58783
Research Paper
اندازهگیری نیروی لازم برای جدا کردن دانههای شلتوک به منظور طراحی هد برداشت برنج
Measurement Requirement Force to Separate the Grain Paddy for Head Design of Rice Harvesting.
هادی عظیمی نژادیان
hadiazimi883287@yahoo.com
1
تیمور توکلی هشجین
ttavakolih@yahoo.com
2
برات قبادیان
ghobadiab@modares.ir
3
سید سالار حسینی
seyed salar hosseini@gmail.com
4
دانشجو
دانشگاه تربیت مدرس
دانشگاه تربیت مدرس
دانشجو
در این تحقیق نیروی کششی لازم برای جدا کردن دانههای شلتوک، در سطوح سرعتی 100، 200، 300، 400 و 500 میلیمتر بر دقیقه و نیروی لازم برای گسیخته شدن ساقه، در سطوح سرعتی 100، 300 و 500 میلیمتر بر دقیقه با استفاده از دستگاه کشش- فشار (آزمون مواد ) اندازهگیری شد. تحلیل دادهها در قالب طرح کاملاً تصادفی انجام شد و نتایج تحقیق نشان داد که اثر تغیرات سرعت بر نیروی لازم برای جدایش دانههای شلتوک و گسیختگی ساقه در سطح احتمال 5 درصد معنیدار است. با افزایش سرعت از 100 به 500 میلیمتر بر دقیقه نیروی کششی لازم برای جدا کردن دانههای شلتوک از 77/4 به 09/1 نیوتن و مقدار نیروی لازم برای گسیختگی ساقه نیز از 43/33 به 41/8 نیوتن یا به ترتیب 14/77 و 84/74 درصد کاهش یافت. در نهایت ضریب ایمنی سالم ماندن ساقه بر اثر نیروی کششی اعمال شده به ساقه برای جدا کردن دانهها از ساقه در سرعتهای 100، 300 و 500 میلیمتر بر دقیقه به ترتیب 74/5، 03/6 و 45/6 بدست آمد.
ABSTRACTIn this study, the tensile force requirement, to separate the grain paddy was measured. The velocities of grain paddy it 100, 200, 300, 400, and 500 mm/min, and force requirement to failure stem at 100, 300, and 500 mm/min velocities was measured by using instron device. The data was analyzed using a completely randomized design. The results showed that velocity had a significant effect on the requirement force to separate the paddy grain and failure stem. With an increase in tensile velocity from 100 to 500 mm/min, the requirement force to separate the paddy grain decreased from 4.77 to 1.09 N and the requirement force to failure stem decreased from 33.43 to 8.41N. Also, the normal stress acting to stem due requirement force to separate the grain was calculated. And the ultimate stress (Rupture stress) of stem due the requirement force to failure the stem was calculated.
https://ijbse.ut.ac.ir/article_58783_1703d5717cd94fc609a2e65e7e7b7ab4.pdf
سرعت جدایش
ضریب ایمنی
نیروی کششی
Separation velocity
Safety factor
tensile force
per
پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران
مهندسی بیوسیستم ایران
2008-4803
2423-7841
2016-08-22
47
2
345
351
10.22059/ijbse.2016.58784
58784
Research Paper
بررسی انتقال پذیری ارتعاش از دسته ارّه موتوری به مچ و بازوی کاربر
Investigation of vibration transmissibility from chainsaw handle to wrist and arm of operator
مسعود فیضی
fayzi_masoud@alumni.ut.ac.ir
1
علی جعفری
jafarya@ut.ac.ir
2
حجت احمدی
hjahmadi@ut.ac.ir
3
دانشجوی دکتری/ دانشگاه تبریز
استاد/ دانشگاه تهران
استاد/ دانشگاه تهران
ارتعاشات دست- بازو میتوانند سبب بروز اختلالات اسکلتی، عضلانی و عروقی گردند. ارّه موتوری کاربر خود را تحت تأثیر ارتعاشات شدید دست- بازو قرار میدهد. در این مطالعه انتقالپذیری ارتعاشات از دسته ارّه موتوری به مچ دست و بازوی کاربر بررسی شده است. سیگنالهای شتاب ارتعاش در حین کار با ارّه موتوری Stihl- MS230 در سه دور آرام، نامی و تند، سه موقعیت دسته جلو ارّه، مچ و بازوی کاربر و در سه جهت عمودی، جانبی و محوری در پنج تکرار بررسی شد. نتایج نشان داد که اثرات اصلی جهت و دور موتور و نیز اثر متقابل آنها بر مقادیر ریشه میانگین مربعات شتاب ارتعاش در هر سه موقعیت، در سطح 1% معنیدار هستند. همچنین ارتعاشات در حین انتقال از دسته به مچ و بازوی کاربر توسط اعضای بدن میرا میشوند. میرایی در فرکانسهای بالاتر بهتر صورت میگیرد. کمترین میزان میرایی، در دور آرام موتور اتفاق افتاد.
Hand-arm vibration can cause vascular, neurological and musculoskeletal disorders, collectively named as hand-arm vibration syndrome. The chainsaw is a portable machine that exposes own operators to high levels of hand-arm vibrations. This research focuses on vibration transmissibility from chainsaw handle to wrist and arm of operator. The vibration acceleration signals necessary for evaluation were obtained in an experiment using a Stihl-MS230 chainsaw in three positions (the front handle of chain saw, the wrist and arm of operator), in lateral, longitudinal, and vertical directions. Tests were performed at three levels of engine speed (2800, 10000, and 13300 RPM). The results indicated that the effects of speed, axis, and the interaction between them on the RMS were significant at 1% level. The vibrations were damped during transfer process from handle to hand and arm by organs of operator body. Vibrations in high speeds were damped better than those for low speeds. The maximum value of vibration transmissibility from handle to wrist occurred in engine speed of 2800 RPM.
https://ijbse.ut.ac.ir/article_58784_7c8ec31ebad1ac12a8d0d7600f4e9ace.pdf
"ارتعاشات دست- بازو"
"ارّه موتوری"
"باندهای 1/3 اکتاو"
"جذر میانگین مربعات"
"Chainsaw"
"Hand- arm vibration"
"1/3 octave bands"
"Root mean square"
per
پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران
مهندسی بیوسیستم ایران
2008-4803
2423-7841
2016-08-22
47
2
353
361
10.22059/ijbse.2016.58785
58785
Research Paper
کاهش اثرات زیستمحیطی تولید چغندرقند با افزایش کارایی کشاورزان بهکمک روش تحلیل پوششی دادهها
Decreasing Environmental Burden by improving efficiency of sugar beet production using data envelopment analysis approach
مجید نامداری
majidnamdari@ut.ac.ir
1
شاهین رفیعی
shahinrafiee@ut.ac.ir
2
سلیمان حسین پور
shosseinpour@ut.ac.ir
3
دانشگاه تهران، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشکده مهندسی و فناوری، گروه ماشین ها
استاد گروه ماشین های کشاورزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران
استادیار گروه ماشین های کشاورزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی
ارزیابی اثرات زیستمحیطی یکی از روشهای مهم در دستیابی توسعهی پایدار میباشد. در این مطالعه تلاش شده است با روش تحلیل پوششی دادهها و شناسایی واحدهای کارا در تولید چغندرقند، روشهایی برای کاهش اثرات زیستمحیطی ارایه شود. با تجزیهوتحلیل دادهها، شاخص نهایی برای تولید یک تن چغندرقند در منطقه برای گروههای تأثیر گرمایش جهانی، اسیدیته، هوپرورش خشکی، تخلیه منابع فسیلی و تخلیه منابع آبی به ترتیب برابر 138/0، 359/2، 055/2، 191/0 و 970/2 محاسبه گردید. در بین گروههای تاثیر مورد بررسی، تخلیه منابع آبی بیشترین اثرات زیستمحیطی و گرمایش جهانی کمترین اثر زیستمحیطی را داشتهاند. روش تحلیل پوششی دادهها قادر است با شناسایی واحدهای ناکارا و ارایه الگوی مناسب از نظر مقیاس یا میزان مصرف نهادهها، این شاخصها را به مقدار قابل توجهی کاهش دهد. نتایج نشان میهد توانایی مدل CCR در کاهش شاخصهای مورد مطالعه از مدل BCC بیشتر میباشد که نشان از نامناسب بودن مقیاس تولید واحدها میباشد.
Environmental impact assessment is an important approach to achieve sustainable development. This study has investigated the environmental impact of sugar beet production. In addition data envelopment analysis was applied for detecting efficient units and decrease environmental impacts. In this study final environmental index of impact category consist of global warming, acidification, eutrophication, depletion of fossil resources and water resources were 0.138, 2.359, 2.055, 0.191 and 2.970, respectively. Based on these results, depletion of water resources had the greatest environmental impact. Global warming among other groups had minimal environmental impact. Data envelopment analysis can decrease burden of these impacts by converting present farms to target units. Results demonstrated CCR model decrease impact categories more than BCC model.
https://ijbse.ut.ac.ir/article_58785_59f16e806e803ba1830b225c500bb8ef.pdf
ارزیابی چرخهی حیات
گرمایش جهانی
اسیدی شدن
تخلیه منابع
همدان
Life Cycle Assessment
Global warming
acidification
Depletion of resources
Hamadan
per
پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران
مهندسی بیوسیستم ایران
2008-4803
2423-7841
2016-08-22
47
2
363
373
10.22059/ijbse.2016.58786
58786
Research Paper
بررسی عملکرد کارنده نیوماتیکی بر اساس پردازش فیلم و کالمن فیلتر
Investigation of vacuum planter performance based on video processing and Kalman filter
سامان آبدانان مهدی زاده
saman.abdanan@gmail.com
1
زهرا عبدلله زارع
zarezahra38@yahoo.com
2
دانشگاه رامین خوزستان
فارغ التحصیل کارشناسی ارشد دانشکده مهندسی زراعی و عمران روستایی، گروه ماشین های کشاورزی و مکانیزاسیون، دانشگاه کشاورزی و منابع طبیعی رامین خوزستان
از کارنده نیوماتیکی به طور گسترده برای کشت دقیق بذور سورگوم و خیار استفاده میشود. عملکرد و دقت پخش موزع نیوماتیکی از اهمیت زیادی برخوردار است. بنابراین آزمایشاتی در سه مکش 25، 35 و 45 میلیبار و دو سطح سرعت پیشروی 3 تا 5/4 و 6 تا 5/8 کیلومتر بر ساعت انجام و شاخص چندگانه، کیفیت تغذیه و نکاشت اندازهگیری شد. در ضمن، یک مدل حرکتی با استفاده از کالمن برای ردیابی ساخته و رفتارهای بذور ترسیم گردید. بر اساس تجزیه و تحلیل رفتارهای سقوط بذر، مشخص شد که یک رابطه نزدیکی بین رفتارهای سقوط بذر و یکنواختی کاشت وجود داشت. سطوح بهینه مکش و سرعت پیشروی کشت دقیق برای بذور خیار و سورگوم در مکش 35 میلیبار و سرعت 3 تا 5/4 کیلومتر بر ساعت به دست آمد. در نهایت مشخص گردید که با افزایش سرعت و در مکش نامناسب، درصد انحراف بذور از مسیر مستقیم بیشتر شده که این مساله سبب کاهش یکنواختی میگردد.
The most widely used machine for precision sowing of cucumber and sorghum seeds is vacuum type. The performance and distribution accuracy of the vacuum type metering unit is of great importance. Therefore, the experiments at three pressures of 25, 35, 45 mbar and two level of forward speed 3 to 4.5 km/h and 6 to 8.5 km/h were conducted and multiple planting, feeding quality and miss planting were measured. In the meantime, a motion model is constructed using Kalman filter to track and draw seed trajectories. Based on the analysis of seeds falling trajectories, it was found that the there was a close relation between of seeds falling trajectories and seeding uniformity. The optimum levels of vacuum pressure and forward speed for precision seeding were found to be 35 mbar, 3 to 4.5 km/h, and 35 mbar, 3 to 4.5 km/h for cucumber and sorghum seeds, respectively. Finally, it was perceived that with increasing forward speed at inappropriate vacuum pressure, percentage of deviated seeds from straight movement was increased, which it decreased seed distribution uniformity.
https://ijbse.ut.ac.ir/article_58786_79124d4444ede10af28eb64dc1913217.pdf
کالمن فیلتر
پردازش فیلم
کارنده نئوماتیکی
یکنواختی توزیع بذر
Kalman Filter
Video processing
Pneumatic planter
Seed distribution uniformity
per
پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران
مهندسی بیوسیستم ایران
2008-4803
2423-7841
2016-08-22
47
2
375
381
10.22059/ijbse.2016.58787
58787
Research Paper
طراحی، ساخت و ارزیابی دستگاه اندازه بندی فندق
Design, construction and evaluation of sizing machine for hazelnuts
علی ماشاءاله کرمانی
a_m_kermani@yahoo.com
1
شهریار کوراوند
skouravand@ut.ac.ir
2
استادیار پردیس ابوریحان دانشگاه تهران
عضو هیأت علمی دانشگاه تهران
با توجه به اهمیت اندازهبندی محصول در عرضه به بازار و سایر عملیات فرآوری، در این تحقیق دستگاه اندازهبندی فندق طراحی، ساخت و مورد ارزیابی قرار گرفت. اصول کار دستگاه اندازهبندی ساخته شده برای فندق مشابه واحدهای اندازهبندی تسمهای واگرا است. واحد اندازهبندی دستگاه دارای ساختاری مشابه نقاله تسمه افقی است، که در آن به جای تسمه نقاله، طنابی پیوسته و بی انتها به صورت واگرا پیرامون غلتکهای محرک و متحرک پیچیده شده است. فاصله بین طنابها در قسمت ورودی واحد اندازهبندی (غلتک متحرک) کوچک و در انتهای دیگر (غلتک محرک و واحد محرکه) بزرگتر است. فندقها به صورت پیوسته توسط واحد تغذیه دستگاه که شامل مخزن و یک دستگاه نقاله پرهای شیبدار است، بر روی واحد اندازهبندی تخلیه میگردد. در طول واحد اندازهبندی، فندق بر اساس اندازه بر روی سینی تخلیه با بخشهای با خروجیهای مختلف تخلیه میگردد. در این طرح فندق بر اساس کوچکترین بُعد در سه اندازه ریز (کوچکتر از mm 14)، متوسط (بزرگتر از 14 و کوچکتر از mm 16) و درشت (بزرگتر از mm 16) اندازهبندی میشود. نتایج ارزیابی دستگاه نشان داد که سرعت خطی و طبقۀ اندازه بر راندمان دستگاه اثر معنیدار دارد. مناسبترین سرعت خطی برای طناب m/s 8/0 تعیین گردید. راندمان اندازهبندی دستگاه برای فندق های با اندازۀ متوسط بالاترین مقدار و در حدود 92% بود. به طور کلی راندمان اندازهبندی دستگاه 84% برآورد گردید.
Regarding the importance sizing and grading crop in the market and other processing operations, in this study, a machine for hazelnut sizing designed, constructed and evaluated. The machine based on sizing mechanism of diverged belt. The sizing unit has a structure similar to a horizontal belt conveyor. The distance between the ropes at the entrance of the product (the end of the driven roller) is small and gradually to the other end (drive roller) becomes larger. Hazelnuts are continuously are fed into the sizing unit through the feeding unit that consist a hopper and inclined conveyor. Hazelnuts along the sizing path based on the size discharged on the tray with the output of the drain. In this plan, hazelnut be sizing the based on the smallest diameter in three sizes small (less than 14 mm), medium (greater than 14 mm and less than 16 mm) and large (greater than 16 mm). The evaluation results showed that the linear velocity and the class size had significant effect on the performance of this machine. The best linear rope speed 0.8 m/s was determined. Sizing machine efficiency for medium-sized nuts is highest at about 92%. The overall efficiency of 84% was estimated.
https://ijbse.ut.ac.ir/article_58787_427dad84be5f38c5b483c0211b919028.pdf
درجهبندی
اندازه بندی
تسمه واگرا
فندق
sorting
Grading
Diverged belt
Hazelnut
per
پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران
مهندسی بیوسیستم ایران
2008-4803
2423-7841
2016-08-22
47
2
383
392
10.22059/ijbse.2016.58788
58788
Research Paper
ساخت و ارزیابی دستگاه تریبو ایرو الکترو استاتیک برای جدا سازی ناخالصی های دانه های گیاهی (خاکشیر)
Development and evaluation of tribo- aero- electrostatic for impurity separation from plant seeds (flixweed)
مجتبی افشاری پور
afsharipourm@yahoo.com
1
کاظم جعفری نعیمی
jafarinaeimi@uk.ac.ir
2
علیرضا گنجوی
a.ganjovi@kgut.ac.ir
3
دانش آموخته مقطع کارشناسی ارشد، بخش مهندسی مکانیک بیو سیستم، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران.
عضو هیات علمی و ریاست بخش مهندسی مکانیک بیو سیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران.
عضو هیات علمی بخش فوتونیک دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی کرمان، کرمان، ایران.
به کارگیری تکنولوژیهای مدرن در جداسازی، راهی نوین در رسیدن به بذرها و دانههای گیاهی با خلوص بالا میباشد. برای جداسازی دانههای خاکشیر از ناخالصیها، دستگاه جداساز تریبوایروالکترواستاتیک طراحی و ساخته شده و مورد ارزیابی قرار گرفت. در این دستگاه مواد اولیه در واحد تریبوشارژ بعد از دریافت بار ساکن به واحد جداساز تغذیه و تحت تأثیر ترکیبی از نیروهای گرانش و نیروی الکترواستاتیک ایجاد شده با ولتاژ بالای DC از هم جدا شدند. برای ارزیابی دستگاه، تأثیر سه فاکتور ولتاژ در سه سطح 20، 30 و 40 کیلو ولت، فاصله الکترودهای واحد تریبوشارژ در سه سطح 9، 15 و 21 سانتیمتر و زاویه الکترودهای واحد جداساز در سه سطح 20، 30 و 40 درجه، در سه تکرار بر روی وزن جعبههای جمعآوری مواد بررسی شد. دادههای حاصل از آزمایش بر اساس آزمون فاکتوریل در قالب طرح کاملا" تصادفی، با استفاده از نرم افزار SAS تحلیل و ارزیابی شدند. نتایج نشان دادند، تأثیر سه فاکتور مورد بحث بر روی وزن هر چهار جعبه جمعآوری مواد جدا شده در سطح 1 درصد معنیدار میباشند. همچنین تأثیر برهمکنش آنها در همه جعبهها (به جز برهمکنش ولتاژ در فاصله و ولتاژ در زاویه مربوط به جعبه شماره 4) در سطح 1 درصد معنیدار گردید. با افزایش ولتاژ اعمالی، افزایش زاویه و کاهش فاصله بهترین خلوص با بالاترین وزن در جعبه شماره 1، 98% وزنی به دست آمد. و بالاترین میزان ناخالصی از نظر کیفیت و کمیت در جعبه شماره 4 به دست آمد.
Seed purification is one of the important agricultural processes to obtain high quality seeds. Using modern technologies help producers to do this process with higher precision and accuracy. In order to separate seed impurities, a separation machine called Tribo-aero-electrostatic separator was designed. The machine was evaluated by separating impurities of Flixweed (Descuriania Sophia). Primary laboratory tests showed its high efficiency. Initial materials were separated in tribo-charge part by gravity and electrostatic force produced by high DC voltage. To evaluate the system performance statistically, the effects of voltage, distance between the tribo-charge electrodes and electrode angle of separation unit were investigated with three replications on the weight of separation boxes. This experiment was performed as a CRD- based factorial design and the data were analyzed using SAS software. The results indicated that the effects of all factors on the weight of purified seed and impurities in collecting boxes were significant at 1% confidence level. In addition, interactions of almost all factors in collecting boxes were significant at 1% level. By increasing applied voltage and electrode angle, and decreasing the electrode distance, best seed purity with the highest weight was obtained in the pure seed box.
https://ijbse.ut.ac.ir/article_58788_a517abd1aebfc9b9e505248649e40108.pdf
تریبوشارژ
زاویه الکترودها
فاصله الکترودها
میدان الکتریکی
ولتاژ بالا
Tribo-aero-electrostatic
electrode angle
electrode distance
Electric Field
high voltage
per
پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران
مهندسی بیوسیستم ایران
2008-4803
2423-7841
2016-08-22
47
2
1
20
10.22059/ijbse.2016.61929
61929
چکیده های انگلیسی
Abstract
https://ijbse.ut.ac.ir/article_61929_539e958cbac9c6a0d85b1e42dec17e22.pdf