| تعداد نشریات | 286 |
| تعداد نشریات سازمان | 84 |
| تعداد شماره‌ها | 2,873 |
| تعداد مقالات | 32,555 |
| تعداد مشاهده مقاله | 42,418,878 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 19,194,480 |
طراحی، ساخت و ارزیابی مزرعه‌ای نفوذسنج پشت تراکتوری | ||
| تحقیقات مهندسی صنایع غذایی | ||
| مقاله 6، دوره 9، شماره 4، اسفند 1387، صفحه 71-84 اصل مقاله (297.21 K) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| نویسندگان | ||
| مجتبی نادری بلداجی* 1؛ رضا علیمردانی2؛ احمد طباطبایی فر2؛ احمد شریفی3 | ||
| 1دانشجوی دکتری پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران | ||
| 2استاد دانشکده مهندسی بیوسیستم پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران | ||
| 3استادیار پژوهش مؤسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی | ||
| چکیده | ||
| یکی از مقولههای مهم در کشاورزی، فشردگی خاک است. برای اندازهگیری این پارامتر، روشهای متعددی وجود دارد. یکی از این روشها، اندازهگیری میزان نیروی مورد نیاز در واحد سطح برای نفوذ یک مخروط فولادی با ابعاد استاندارد و با سرعت ثابت است. این پارامتر «شاخص مخروطی» نامیده میشود. برای اندازهگیری شاخص مخروطی از دستگاه نفوذسنج استفاده میشود. در این تحقیق یک دستگاه نفوذسنج پشت تراکتوری پس از طراحی، ساخته شد و مورد ارزیابی قرار گرفت. این دستگاه شامل پنج قسمت قاب، واحد محرک هیدرولیکی، مبدل نیرو (لودسل)، واحد اندازهگیری عمق، و سیستم تحصیل اطلاعات است. دستگاه قابل نصب بر اتصال سه نقطة تراکتورهای گروه III است و سیستم هیدرولیک آن میتواند سرعت ثابت مورد نیاز (3 سانتیمتر بر ثانیه مطابق با استاندارد ASAE, S313.3) را تأمین کند. در این دستگاه برای اندازهگیری نیرو از مبدل تیری یک سرگیردار و برای اندازهگیری عمق از حسگر فرستنده و گیرنده نوری استفاده شده است. برای دریافت و ذخیرة دادهها، سیستم تحصیل اطلاعات با استفاده از میکروکنترلر طراحی و ساخته شد. در مرحلة ارزیابی دستگاه، با مقایسة دادههای دستگاه پشت تراکتوری با دادههای دستگاه دستی Eijkelkamp مشخص شد که در سطح اطمینان 95 درصد اختلاف معنیداری بین آنها وجود ندارد. سرانجام اینکه کارایی دستگاه قابل اطمینان و عملکرد قسمتهای مکانیکی و الکتریکی آن بدون مشکل است. | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Design, Construction and Field Evaluation of a Tractor-Mounted Penetrometer | ||
| چکیده [English] | ||
| Soil compaction is an important aspect of agriculture and different methods are available to measure this parameter. One method is called the cone index; measuring the force required per unit area for penetration of a standard steel cone into the ground. Cone penetrometers are used for cone index measurement. In this study, a tractor mounted, hydraulically-operated penetrometer was designed, built and evaluated. The penetrometer consisted of a frame, hydraulic driving unit, force transducer, depth measuring unit and data acquisition system. The entire penetrometer unit was mounted on the frame and held in place by the three-point hitch on a category III tractor. The hydraulic driving unit provided a constant penetration rate of 3 cm/s, in accordance with the ASAE S313.3 standard. A cantilever beam strain-gauge load cell measured the penetration force applied to the cone shaft and a photodiode sensor measured the penetration depth. A microcontroller-based data acquisition system was designed and developed to record and save the penetration data. Evaluations were conducted by comparing the data of the tractor- mounted penetrometer and that of a commercial hand-pushed penetrometer (Eijkelkamp). Analysis found no significant difference at the 95% confidence level. The penetrometer performance was found to be reliable and the unit’s mechanical and electronic parts worked without malfunction. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Cone index, Data Acquisition System, Tractor Mounted Penetrometer | ||
| مراجع | ||
|
Alimardani, R. 2006. Instrumentation for Engineering Measurements. Transducers. Mandegar Pub. (in Farsi)
Anderson, G. J. and Pidgeon, H. B. 1980. A new hand-held recording penetrometer for soil studies. J. Soil Sci. 31, 279-296.
Anon, 2003a. Procedure for using and reporting data obtained with the soil cone penetrometer. ASAE standard EP542. ASAE STANDARDS. The 45th Ed. ASAE. St. Joseph. MI 49085-9659. USA.
Anon, 2003b. Soil Cone Penetrometer. ASAE standard S313.3. DEC94. ASAE STANDARDS. The 45th Ed. ASAE. St. Joseph. MI 49085-9659. USA.
Anon, 2003c. Three-point free-link attachment for hitching implements to agricultural wheel tractors. ASAE standard S217.11 JAN01. ASAE STANDARDS. The 45th Ed. ASAE. St. Joseph. MI 49085-9659. USA.
Bankole, A. A., Gerry, S. T. and Clark, T. 2000. Evaluation of a piezoelectric load cell for use on cone penetrometers. J. Agric. Eng. Res. 76, 205-210.
Behroozi Lar, M. and Mohtasebi, S. 2002. Power Hydraulics. Scientific Publication Center of Islamic Azad University. (in Farsi)
Boon, N. E., Yahya, A., Kheiralla, A. F., Wee, B. S. and Gew, S. K. 2005. A tractor-mounted, automated soil penetrometer-shearometer unit for mapping soil mechanical properties. Biosys. Eng. 90(4): 381-396.
Bradford, J. M. 1980. The penetration resistance in a soil with well-defined structural units. Soil Sci. Soc. Am. J. 44(3): 601-606.
Carlos, M. P. and Hopmans, W. 2001. Simultaneous measurement of soil penetration resistance and water content with a combined penetrometer-TDR moisture probe. Soil Sci. Soc. Am. J. 65, 4-12.
Cassel, D. K. 1982. Tillage effects on soil bulk density and mechanical impedance. In: Darl, D. M (Ed.) Predicting Tillage Effects on Soil Physical Properties and Processes. ASAE Special Pub. 44, 45-67.
Gohari, M. and Hemmat, A. 2005. A tractor-mounted soil cone penetrometer for mapping spatial variability of soil strength. International Agricultural Engineering Conference. Dec. 6-9. Bangkok. Thailand.
Lowery, B. 1986. A portable constant rate penetrometer. Soil Sci. Soc. Am. J. 54, 412-414.
Naderi-Boldaji, M., Alimardani, R., Sharifi, A. and Tabatabaeefar, A. 2009. Economical hand- pushed digital cone penetrometer. Int. Agrophysics. 23(1): 55-60.
Phillips, J. and Perumpral, J. V. 1983. Designing a microcomputer based data logger for a soil cone penetrometer. Agric. Eng. J. 64(6): 13-14.
Raper, R. L., Washington, B. H. and Jarrel, J. D. 1999. A tractor-mounted multiple-probe soil cone penetrometer. Appl. Eng. Agric. 15(4): 287-290.
Ronaghi, M. A. 1996. Design and construction of a cone index measuring system. M. Sc. Thesis. Faculty of Biosystems Engineering. University of Tehran. Karaj. Iran. (in Farsi)
Sudduth, K. A., Hummel, J. W. and Drummond, S. T. 2004. Comparing of the Veris Profiler 3000 to an ASAE-standard penetrometer. Appl. Eng. Agric. 20(5): 535-541.
Upadhyaya, S. K., Wulfsohn, D. and Mehlschau, J. 1993. An instrumented device to obtain traction related parameters. J. Terramechanics. 30(1): 1-20.
Wilkerson, J. B., Tompkins, F. D. and Wilhelm, L. R. 1982. Microprocessor-based tractor mounted soil cone penetrometer. ASAE Paper No. 82-5511. ASAE. St. Joseph. MI 49085-9659. USA | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,274 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 650 |
||