مجله تحقیقات مهندسی کشاورزی
سال:1387 | دوره:9 | شماره:2 |تعداد مقالات:12

آزمونگر چرخ تک، دستگاه آزمایشگاهی است که با آن نیروهای وارد بر چرخ اندازه گیری و رابطه بین چرخ و خاک در انباره خاک یا مزرعه بررسی می شود. در این آزمونگر از یک شاسی مخصوص استفاده شد که چرخ مورد آزمایش بر آن سوار و شاسی از طریق یک جفت ریل عمودی و چهار غلتک به صورت شناور به یک ارابه متصل می شود. با اعمال گشتاور به محور چرخ، آزمونگر و ارابه متصل به آن در طول انباره به حرکت در می آید و نیروی گیرایی خالص چرخ با یک جفت حسگر نیرو اندازه گیری می شود. واحد محرک چرخ شامل یک موتور سه فاز 1.1 کیلو وات با 1400 دور بر دقیقه و یک جعبه دنده 1:48 بود. کوپلینگ های مربوط روی پلاتفرم مستقلی سوار و این مجموعه در محل گرانیگاه خود به صورت لولایی روی شاسی آزمونگر سوار شده است. حرکت دورانی موتور از طریق سیستم رانش زنجیری به محور چرخ انتقال می یابد و نیروی کشش زنجیر با نیروسنجی اندازه گیری می شود که در طرف دیگر شاسی موتور و جعبه دنده قرار دارد. از یک حسگر اندازه گیری سرعت خطی و یک حسگر اندازه گیری سرعت زاویه ای به ترتیب برای اندازه گیری سرعت خطی آزمونگر و سرعت دورانی چرخ استفاده شده است. حسگرهای به کار برده شده در این آزمونگر قادرند پارامترهایی نظیر نیروی گیرایی خالص، سرعت خطی، سرعت زاویه ای، لغزش چرخ، و گشتاور را اندازه گیری کنند. این آزمونگر برای آزمایش چرخ های حداکثر تا قطر 70 سانتی متر و پهنای 25 سانتی متر قابل استفاده است و بیشینه نیروی گیرایی خالص 600 نیوتن و بیشینه گشتاور 170 نیوتن- متر قابل اندازه گیری است. در آزمون های مربوط به ارزیابی دستگاه، برخی از خصوصیات زمین گیرایی یک حلقه لاستیک تیلر کشاورزی با اندازه (5-12) و فشار باد 140 کیلوپاسکال اندازه گیری شد. نتایج ارزیابی به صورت نمودارهای تغییرات نیروی گیرایی خالص، گشتاور چرخ، سرعت زاویه ای، سرعت خطی، و لغزش چرخ در طول مسیر 2.5 متری از انباره خاک ترسیم شد. نتایج حاکی از دقت، پایداری و تکرارپذیری سیستم سنجش پارامترهای مرتبط با عملکرد کششی چرخ های کشاورزی در امور آموزش و پژوهش است.

در تحقیق حاضر تاثیر جریان الکتریکی مستقیم بر جابه جایی املاح، تغییرات هدایت الکتریکی، و اسیدیته خاک در مسیر قائم بررسی شده است. برای این منظور، استوانه ای از جنس پلگسی گلاس به ارتفاع 1 متر و شعاع 0.14 متر ساخته شد و تا عمق 0.9 متر نسبت به کف با نمونه خاک دارای رطوبت یکنواخت پر شد و 0.10 متر از قسمت پایین خاک در طول آزمایش در حالت اشباع نگه داشته شد. الکترود مثبت به شکل میله در قسمت اشباع و الکترود منفی به شکل شبکه توری در عمق 0.10 متری از سطح خاک قرار گرفت. بین قسمت اشباع و بخش فوقانی خاک میدان الکتریکی جریان مستقیم با ولتاژ 80 ولت و کشش جریان 0.3 آمپر به مدت یک هفته برقرار شد. بعد از اتمام آزمایش مشاهده شد که غلظت یون سدیم از آند به کاتد، همانند شاهد روند صعودی وغلظت یون های کلسیم و منیزیم بر عکس غلظت یون سدیم، از آند به کاتد روند نزولی دارد. بنابراین می توان نتیجه گرفت که در اثر اعمال جریان الکتریکی مستقیم بر توده ای از خاک، یون سدیم از آند به سمت کاتد و یون های کلسیم و منیزیم از سمت کاتد به سمت آند حرکت می کنند و این جابه جایی یون ها می تواند در اصلاح قلیاییت خاک با اهمیت باشد که در این آزمایش مقدار متوسط آن از 0.9 به 0.49 کاهش یافته است. همچنین هدایت الکتریکی ستون خاک مورد آزمایش از بالا به پایین و در مورد شاهد از پایین به بالا افزایش داشته است به طوری که مقدار متوسط آن در ستون خاک مذکور در نمونه شاهد 4.1 و در نمونه مورد آزمایش 1.1 دسی زیمنس بر متر دیده شد و تغییر اسیدیته با توجه به میزان جریان الکتریکی، نسبت به شاهد قابل توجه نبود.

فرسایش سواحل رودخانه، تخریب اراضی، و رسوبات حاصل از آنها در زمره مهمترین مسایل مهندسی رودخانه و مدیریت منابع آب هستند که امروزه در اکثر مناطق جهان مورد توجه و مطالعه محققان قرار دارند. توانایی پیش بینی پایداری سواحل رودخانه های فرسایشی پیش نیاز توسعه مدل تعدیل عرض آبراهه آبرفتی و لازمه تخمین میزان فرسایش ساحل و بار رسوبی حاصل از آن است. در این تحقیق، یک مدل گسترده برای تحلیل پایداری سواحل رودخانه ارایه و به زبان برنامه نویسی فرترن در محیط Visual Fortran 6.5 کد شده است. این مدل، بر خلاف اکثر مدل های پیشین که تنها بر مبنای گسیختگی صفحه ای یا دایره ای توسعه یافته اند، هر دو نوع گسیختگی را مدنظر قرار می دهد و امکان تحلیل پایداری را با استفاده از روش های مختلف موجود و مقایسه نتایج آنها فراهم می آورد. به علاوه، در مدل حاضر برای نخستین بار توانایی تحلیل پایداری ساحل با توجه به گسیختگی طاقی شکل میسر شده است. در این مدل بسته به جنس مصالح تشکیل دهنده ساحل، نحوه لایه بندی مصالح ساحل و ارتفاع و زاویه شیب ساحل، روش تحلیل مناسب انتخاب می شود و تحلیل پایداری ساحل رودخانه بر اساس تئوری های مبتنی بر روش گسیختگی محتمل صورت می پذیرد. نحوه کاربرد مدل جدید با ارایه مثال های جداگانه ای از انواع مختلف گسیختگی تشریح شده است.

استفاده از کولیتواتور در مزارع چغندرقند به عنوان ماشین داشت چند منظوره، بر عملکرد محصول بسیار موثر است. اما به دلیل هزینه هایی که در بردارد و وجود انواع مختلف کولتیواتور، تعیین تعداد دفعات به کارگیری کولتیواتور در دوره رشد چغندرقند و مناسب ترین نوع آن، بسیار مهم است. تحقیقی با هشت تیمار و سه تکرار در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در استان فارس اجرا شد. تیمارهای تحقیق عبارت بودند از: (1 دو مرتبه استفاده از کولتیواتور غلتان، (2 سه مرتبه استفاده از کولتیواتور غلتان، (3 دو مرتبه استفاده از کولتیواتور هلالی (ثابت)، (4 سه مرتبه استفاده از کولتیواتور هلالی (ثابت)، (5 دو مرتبه استفاده از فاروئر (به عنوان کولتیواتور)، (6 سه مرتبه استفاده از فاروئر (به عنوان کولتیواتور)، (7 دو مرتبه وجین دستی (شاهد) و (8 سه مرتبه وجین دستی که همه این 8 تیمار در طول دوره رشد چغندرقند اجرا شد. فاکتورهای عملکرد ریشه چغندرقند، میزان علف هرز باقیمانده در مزرعه، عیار قند، خلوص شربت خام، درصد شکر استحصالی، میزان قند موجود در ملاس، نیتروژن مضر، پتاسیم، و سدیم موجود در ریشه چغندرقند به عنوان معیار مقایسه بین تیمارهای این تحقیق در نظر گرفته شدند. نتایج تحقیق نشان داد که از نظر عملکرد ریشه چغندرقند و عیار قند هیچگونه اختلاف معنی داری بین تیمارها وجود ندارد. از نظر میزان علف هرز باقیمانده در مزرعه، اختلاف بین تیمارها در سطح 1 درصد معنی دار بوده و تیمار سه بار وجین دستی دارای کمترین مقدار علف هرز 275.6) کیلوگرم در هکتار) و تیمار دوبار استفاده از فاروئر دارای بیشترین مقدار علف هرز 706.2) کیلوگرم در هکتار) بود. از بین فاکتورهای درصد شکر استحصالی، خلوص شربت خام ، قند موجود در ملاس، نیتروژن مضر، سدیم، و پتاسیم مانده در ریشه چغندرقند، اختلاف تیمارها از نظر درصد شکر استحصالی، نیتروژن مضر، و مقدار سدیم موجود در ریشه در سطح 5 درصد معنی دار بود و در بقیه فاکتورها، اختلاف معنی داری بین تیمارها وجود نداشت. از نظر اقتصادی نیز تیمار سه بار استفاده از کولتیواتور غلتان، بیشترین درآمد خالص اقتصادی 986587) ریال بر هکتار) و نرخ سودآوری 2989.6) درصد) را دارد و اقتصادی ترین تیمارهاست.

به منظور بررسی استفاده نظام های بهره برداری از ماشین ها و ادوات کشاورزی و سطوح متفاوت زمین های زراعی و تاثیر آنها بر بهره وری اقتصادی و دیگر فاکتورهایی مانند هزینه تولید (نسبت مجموع هزینه تهیه نهاده ها و عملیات به میزان سطح زیر کشت)، درآمد کل حاصل از تولید (نسبت مجموع درآمد حاصل از فروش محصولات اصلی و فرعی به میزان سطح زیر کشت)، عملکرد (نسبت کل محصول تولیدی به میزان سطح کشت)، و درجه مکانیزاسیون، تحقیقی در منطقه فریدون شهر استان اصفهان با 239 پرسشنامه و به دست آوردن داده ها و تجزیه و تحلیل آنها در نرم افزار تحلیل گر SPSS13 با استفاده از روش فاکتوریل انجام گرفت. نتایج نشان داد که نوع نظام بهره برداری از ماشین بر بهره وری اقتصادی اثر معنی دار ندارد و در واقع در منطقه مورد نظر برای تولید محصول کلزا، خرید ادوات و ماشین آلات به طور شخصی و استفاده از آنها به صورت خصوصی با اجاره، تفاوتی در میزان بهره وری اقتصادی ایجاد نمی کند. اما مساحت زمین زراعی بر بهره وری در سطح یک درصد معنی دار است به طوری که با افزایش مساحت زمین زراعی، بهره وری به طور معنی داری افزایش می یابد. در این تحقیق اثر نوع نظام بهره برداری بر هزینه کل تولید معنی دار نشد ولی نظام بهره برداری خصوصی به طور معنی داری باعث افزایش درآمد کل حاصل از تولید محصول و علمکرد آن نسبت به نظام بهره برداری خدماتی شد اما درجه مکانیزاسیون در نظام بهره برداری خدماتی بیشتر از خصوصی بود. همچنین رابطه فاکتورهای فوق با مساحت زمین زراعی نیز معنی دار شد و با افزایش مساحت زمین زراعی، هزینه کل تولید کاهش و دیگر فاکتورها افزایش یافت.

با ارزیابی عملکرد سیستم های زهکشی اجرا شده و بررسی نقاط قوت و ضعف آنها، می توان زمینه ای به وجود آورد تا برنامه ریزان و طراحان نگاهی جامع تر برای طراحی بهینه در طرح های آینده داشته باشند. این مطالعه، روی شبکه زهکشی در حال بهره برداری در منطقه بهشهر اجرا شد. محل اجرای آ‍زمایش شامل سه واحد است. برای ارزیابی عملکرد سیستم زهکشی، دبی و سطح ایستابی بین زهکش ها به مدت سه ماه در فصل پاییز سال 1383 اندازه گیری شد. برای ایجاد رابطه بین بار هیدرولیکی و دبی برای هر واحد از یک معادله درجه دوم مشابه فرمول هوخهات استفاده شد. با استفاده از این رابطه، هدایت هیدرولیکی و عمق معادل واقعی مزرعه به دست آمد. مقدار هدایت هیدرولیکی محاسبه شده برای هر سه واحد بین 1.4 تا 2.4 متر در روز بود که بیشتر از مقدار هدایت هیدرولیکی طراحی 0.6) متر در روز) است. همچنین مقادیر عمق معادل به دست آمده نشان داد که ظاهرا زهکش روی لایه غیرقابل نفوذ قرار گرفته است. با استفاده از رابطه گلوور- دام، معادله افت سطح ایستابی نسبت به زمان به دست آمد. با استفاده از این رابطه، ضریب عکس العمل و آبدهی ویژه واقعی مزرعه محاسبه شد. بر اساس نتایج به دست آمده، مقدار متوسط ضریب عکس العمل واقعی مزرعه 0.08 و بیشتر از مقدار در نظر گرفته شده در مرحله طراحی (0.04) است، در حالی که مقدار متوسط آبدهی ویژه محاسبه شده 5.7 درصد و کمتر از مقدار در نظر گرفته در هنگام طراحی 7.7) درصد) است. فاصله زهکش ها از یکدیگر بر اساس نتایج به دست آمده بین 30 تا 39 متر تخمین زده شد که از فاصله زهکش های اجرا شده 75) متر) کمتر است.

مقاله حاضر به بررسی و مقایسه روش های تامین اطلاعات برای مدلسازی آب های زیرزمینی، در دو دسته زمین آماری و احتمالاتی پرداخته است. برای داده های هدایت هیدرولیکی در سطح سفره، بعد از مقایسه روش های زمین آماری با یکدیگر، بهترین روش بر اساس حفظ خصوصیات آماری اولیه و همچنین روش ارزیابی حذفی انتخاب و داده ها و برای منطقه مورد مطالعه به صورت شبکه ای از سلول ها تولید شد. در این تحقیق با بررسی وضعیت همبستگی مکانی ضعیف میان داده های مشاهده ای امکان استفاده از روش های احتمالاتی بررسی شده است. در این خصوص با توجه به توزیع فراوانی پارامترهای مورد مطالعه، با استفاده از روش مونت کارلو داده سازی لازم تهیه شده است و سرانجام نتایج حاصل از روش زمین آماری منتخب با روش احتمالاتی مقایسه و توانایی روش احتمالاتی در شبیه سازی هدایت هیدرولیکی و ضریب ذخیره سفره نشان شده است. مدل آب زیرزمینی مورد استفاده در این تحقیق PMWIN 5.3 (MODFLOW) است که با استفاده از اطلاعات مورد بحث و سری زمانی وقایع اقلیمی، وضعیت آینده سفره آب زیرزمینی در مطالعه موردی را پیش بینی کند. برای پردازش اطلاعات ورودی موجود، تولید داده های ورودی با روش های زمین آمار و احتمالاتی و همچنین نمایش خروجی مدل، از نرم افزار ARC/INFOGRID و توابع موجود در آن استفاده شده است.

روغن زیتون یکی از قدیمی ترین روغن های گیاهی است و ششمین منبع تامین روغن جهان است. فرایند استخراج روغن زیتون نسبت به سایر منابع روغنی متفاوت است و روغن آن (روغن بکر) به صورت مستقیم مصرف می شود، بنابراین تولید روغنی با حداکثر راندمان استخراج و کیفیت، با اهمیت است. بدین منظور در این تحقیق به بررسی اساسی ترین مراحل فرایند روغن کشی، (خرد کردن میوه و مالاکسیون یا ورزدادن خمیر زیتون) که در راندمان استخراج و کیفیت روغن بسیار تاثیرگذارند پرداخته شده است تا شرایط بهینه استخراج به دست آید. لذا تیمارهای خردکردن (یک بار خرد کردن و دوبار خرد کردن) و شرایط ورز دادن از نظر دما 25)، 35، 45، و 60 درجه سانتی گراد)، و مدت زمان ورزدادن 15)، 30، 45 و 60 دقیقه) آزمایش شد و ضمن اندازه گیری راندمان استحصال روغن، خصوصیات کیفی روغن مانند اسیدیته، پراکسید، رنگ، و کربونیل آن نیز بررسی شد. نتایج نشان داد که دفعات خرد کردن تنها بر راندمان استخراج تاثیر دارد و بر خصوصیات کیفی روغن اثر این عامل معنی دار نیست. افزایش دما و مدت زمان ورزدادن راندمان را افزایش می دهد اما این افزایش تا دقیقه 45 و دمای 35 درجه سانتی گراد ادامه دارد و از آن به بعد افزایشی مشاهده نمی شود. خصوصیات کیفی روغن نیز در این شرایط دارای کمترین تغییرات است و به عبارت دیگر کاهش کیفی روغن معنی دار نیست. بنابراین می توان گفت استخراج روغن در شرایط دوبار خرد کردن و ورزدادن در دمای 35 درجه سانتی گراد طی 45 دقیقه، مناسبترین راندمان استخراج با بهترین کیفیت را به دنبال دارد.

در این تحقیق، با استفاده از روابط مکانیک سیالات و دینامیک، معادلات دیفرانسیل مربوط به گشتاور محورهای ورودی و خروجی مبدل گشتاور تعیین شده است. معادلات به دست آمده نشان می دهد که گشتاور وارد به این محورها متاثر از چند پارامتر ثابت مربوط به خصوصیات هندسی مبدل گشتاور است که مشتمل اند بر شعاع داخلی و خارجی و زوایا و طول پره ها، سطح مقطع بین پره ها، گشتاور اینرسی محور خروجی، و چگالی سیال. پارامترهای متغیر موجود در معادلات شامل تغییرات لحظه ای بده عبوری از بین پره ها و سرعت دورانی محور خروجی هستند. معادلات در نرم افزار مطلب با دو ورودی متغیر و دو خروجی مدل سازی شده اند. با اندازه گیری 18 پارامتر ثابت در یک نمونه مبدل گشتاور و جایگزینی آنها در مدل، نرم افزار معادلات را تحلیل می کند و نمودارهای بده عبوری از بین پره ها و سرعت دورانی محور خروجی بر حسب زمان به دست می آید که هر دو نمودار از ابتدا تا حالت کوپلینگ سیر صعودی را نشان می دهند. همچنین، نتایج نشان می دهد که استفاده از سیال با چگالی بیشتر، عملکرد بهتر مبدل گشتاور را در پی خواهد داشت.

طراحی، ارزیابی و مدیریت آبیاری جویچه ای در مزرعه مبتنی بر مشخصه های نفوذ آب در خاک است. تغییرات نفوذ آب در جویچه های آبیاری تابع تغییرات عامل هایی مختلف است و بدین جهت نفوذ فرایندی پیچیده خواهد بود و مدل سازی آن به ویژه برای تمام سطح مزرعه دشوار است. پژوهش حاضر با هدف بررسی اثرهای مستقیم و غیرمستقیم متغیرهای فرصت نفوذ، رطوبت اولیه خاک، عمق جریان آب در جویچه، سطح مقطع جریان، محیط خیس شده، و کمی سازی میزان مشارکت این متغیرها در تغییرات نفوذ آب در جویچه در سطح مزرعه اجرا شده است. آ‍زمایش های مزرعه ای برای جمع آوری داده های مشاهداتی در مزرعه ای به ابعاد 70×130 متر در 58 واحد آزمایشی در تابستان 1381 و اندازه گیری نفوذ آب در جویچه با روش جویچه مسدود اجرا شده است. بر مبنای یافته های این پژوهش، سهم اثر مستقیم فرصت نفوذ، سطح مقطع جریان، رطوبت اولیه خاک، محیط خیس شده، و عمق جریان به ترتیب برابر 97.4، 42.0، 36.5، 15.0، و 12.0 درصد اثرهای کل این متغیرهاست. ترتیب اثرهای کل متغیرها بر نفوذ تجمعی در سطح مزرعه به صورت فرصت نفوذ، عمق جریان آب در جویچه، رطوبت اولیه خاک، سطح مقطع جریان، و محیط خیس شده بود. با بررسی اثرهای مستقیم و غیرمستقیم متغیرها بر نفوذ تجمعی، فرصت نفوذ، رطوبت اولیه خاک، و سطح مقطع جریان به عنوان مولفه های اصلی نفوذ تجمعی از جویچه آبیاری تشخیص داده شدند. براین مبنا، با استفاده از روش های آماری یک مدل غیرخطی برای توصیف نفوذ تجمعی از سطح مزرعه با داده های اندازه گیری شده به دست آمد. این مدل حدود 89 درصد از تغییرات نفوذ تجمعی از سطح مزرعه را توجیه می کند.