| تعداد نشریات | 286 |
| تعداد نشریات سازمان | 84 |
| تعداد شماره‌ها | 2,846 |
| تعداد مقالات | 32,300 |
| تعداد مشاهده مقاله | 41,387,071 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 18,562,163 |
مدل سازی و بهینه سازی انرژی مصرفی کولتیواتورهای مزرعه با استفاده از روش سطح پاسخ (یک مطالعه موردی) | ||
| تحقیقات سامانه‌ها و مکانیزاسیون کشاورزی | ||
| مقاله 12، دوره 20، شماره 73، اسفند 1398، صفحه 159-172 اصل مقاله (853.66 K) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22092/erams.2019.125218.1299 | ||
| نویسندگان | ||
| سجاد میرزایی1؛ جلال خدائی* 1؛ سمیرا زارعی2 | ||
| 1گروه مهندسی بیوسیستم ، دانشکده کشاورزی، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران | ||
| 2گروه مهندسی بیوسیستم ،دانشکده کشاورزی، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران | ||
| چکیده | ||
| خاکورزی مرحله مقدماتی تولید محصولات کشاورزی است و مقدار بالایی از انرژی در این مرحله مصرف می شود. با توجه به بحران انرژی و انتشار گازهای گلخانه ای ناشی از مصرف سوخت های فسیلی، باید در کاهش مصرف انرژی تا حد ممکن تلاش شود. هدف از این مطالعه موردی بررسی اثر پارامترهای طراحی و عملیاتی کولتیواتور بر میزان مصرف سوخت و مقاومت کششی به هنگام خاکورزی با کولتیواتور 8 شاخه ای با هندسه تیغه مشخص در خاکی با بافت رسی با رطوبت مشخص است. آزمایش‌ها با استفاده از روش سطح پاسخ و طرح مرکب مرکزی 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 سانتیمتر) و سه عمق خاکورزی متفاوت (6، 12 و 18 سانتیمتر) اجرا شدند. از نرم‌افزار Design Expert 8.0.6 برای تجزیه و تحلیل داده های آزمایش استفاده شد. نتایج بررسی ها نشان داد که پارامترهای عرض تیغه، سرعت پیشروی، و عمق خاکورزی اثر معنی داری در سطح یک درصد بر مصرف سوخت و مقاومت کششی دارند. متغیرهای مستقل به صورت معادلات رگرسیونی مرتبۀ دوم مدلسازی شدند و نقاط بهیه آنها بهدست آمد. بالاترین مطلوبیت در عمق خاکورزی 18 سانتی متر، سرعت 7 کیلومتر بر ساعت و عرض تیغه 5 سانتیمتر به دست آمد. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| خاکورزی؛ عرض تیغه؛ مدل رگرسیونی؛ مقاومت کششی | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Modeling and Optimization of Energy Consumption When Using Farm Cultivators by Response Surface Methodology (A Case Study) | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Sajjad Mirzaie1؛ Jalal Khodaei1؛ Samira Zarei2 | ||
| 1Department of Biosystems Engineering, Faculty of Agriculture, University of Kurdistan, Sanandaj, Iran | ||
| 21. Department of Biosystems Engineering, Faculty of Agriculture, University of Kurdistan, Sanandaj, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| Tillage as a preliminary step for agricultural production consumes large amounts of energy. Regarding the energy crisis and the greenhouse gas emissions caused by the indiscriminate use of fossil fuels, many efforts have been done to reduce energy consumption as much as possible. The aim of this case study is to evaluate the effect of design and operational parameters of cultivators on the required tensile force and fuel consumption during tillage operation with a farm cultivator which had 8 shanks with specific blade geometry on a clay loam soil with specific moisture content. Experiments were carried out using response surface method and central composite design (CCD) by taking three levels of tractor forward speed (3, 5 and 7 km/h), three widths of the blade (5, 10 and 15 cm) and three tillage depth (6, 12 and 18 cm). Design Expert 8.0.6 software was used for experimental data analysis. The results showed that the blade width, forward speed and tillage depth had a significant effect on fuel consumption and tensile strength at %1 probability level. The relationship between the dependent and independent variables was presented as a second-order regression model and optimal values of independent variables were determined. The maximum desirability was determined at tillage depth of 18 cm, the forward speed of 7 km/h and a blade width of 5 cm. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Blade Width, Regression Model, Tensile Strength, Tillage | ||
| مراجع | ||
|
Alimardani, R. (2011). Principals of Tillage and Tensile Engineering. First Ed. Tehran University Press. (in Persian)
Box, G. E. P., & Draper. N. R. (2007). Response Surfaces, Mixtures and Ridge Analyses. First Ed. John Wiley and Sons, New York.
Canakci, M., Topakci, M., Akinci, I., & Ozmerzi. A. (2005). Energy use pattern of some field crops and vegetable production: Case study for Antalya Region, Turkey. Energy Conversion and Management, 46, p. 655-566.
Darabi, S., Behroozi-Lar, M., Ebrahimi, E., & Karami, B. (2012). Evaluation of fuel consumption changes at the farm level to optimize energy consumption primary plowing in agricultural production. 7th National Congress of Agricultural machinery Engineering and Mechanization. Shiraz University, Sep. 4-6, Shiraz, Iran. (in Persian)
Earl, R. (1997). Assessment of the behavior of field soils during compression. Journal of Agricultural Engineering Research, 68, p. 147-157.
Giri, S. K., & Prasad, S. (2007). Drying kinetics and rehydration characteristics of microwave-vacuum and convective hot-air dried mushrooms. Journal of Food Engineering, 78(2): p. 512-521.
Godwin, R. J., Dogherty, M. J., Saunders, C., & Balafoutis, A. T. (2007). A force prediction model for mouldboard ploughs incorporating the effects of soil characteristic properties, plough geometric factors and ploughing speed. Biosystems Engineering, 97, p. 117-129.
Harrison, H. P., & Reed. W. B. (1968). Analysis of draft, depth and speed of tillage equipment. Agricultural Engineering International: CIGR Journal, 10(1): p. 14-23.
Heydari-Rozdarreh, S., Yeganeh, R., & Valipour, G. (2015). Comparison of tensile strength between two secondary tillage tools. 9th National Congress of Agricultural Machinery Engineering and Mechanization. Apr. 22-23. Tehran University, Tehran, Iran. (in Persian)
Janulevicius, A., Juostas, A., & Pupinis, G. (2013). Tractor’s engine performance and emission characteristics in the process of ploughing. Energy Converservation Management, 75(1): p. 498-508.
Kepner, R. A., Bainer, R., & Barger, E. L. (1987). Principles of Farm Machinery. The AVI Publishing Co., Inc., Westport, Connecticut.
Kheiralla, A. F., Yahia, A., Zohadie, M., & Ishak, W. (2004). Modeling of power and energy requirements for tillage implement forces operating on serdangsandy clay loam, Malaysia. Soil Tillage Research, 78(1): p. 21-34.
Khodaei, J. (2010). Application of an indirect method for measuring the tensile strength of some tillage tools. Research Report. University of Kurdistan. (In Persian)
Kushwaha, R .L., & Zhang, Z. X. (1998). Evaluation of factors and current approaches related to computerized design of tillage tools: a review. Journal of Terramechanics, 35, p. 69-86.
Loghavi, M., & Moradi, A. (1996). Draft and drawbar power requirement of moldboard plow in a clay loam soil. Iran Agricultural Research (IAR), 15(2): p. 203-214.
Matthes, R. K. W. F., Watson, I. W., Savelle, K., & Sirois, D. L. (1988). Effect of load and s
Mckyes, E. (1985). Soil Cutting and Tillage. Developments in Agricultural Engineering, Vol. 7. Elsevier, Amsterdam.
Moeenifar, A., Mousavi-Seyedi, S. R., & Kalantari, D. (2014). Influence of tillage depth, penetration angle and forward speed on the soil/thin-blade interaction force. Agricultural Engineering International: CIGR Journal,16(1): p. 96-74.
Montgomery, D. C. (2008). Design and Analysis of Experiments. 8th Ed. John Wiley & Sons, Inc.
Rashidi, M., Najjarzadeh, I., Jaberinasab, B., Emadi S. M., & Fayyazi, M. (2013). Effect of soil moisture content, tillage depth and operation speed an draft force of moldboard plow. Journal of Science Research, 16(2): p. 245-249.
Rezapour-Sarabi, M., Mesri- Gondoshmian, T., Abbaspour-Guilandeh, Y., & Ahmadi, A. (2015). Determining the fuel consumption of the tractor MF6290 in the conventional tillage and no-tillage systems. 9th National Congress of Agricultural machinery Engineering and Mechanization. Apr. 22-23. Tehran University, Tehran, Iran. (in Persian)
Roozbeh, M., & Hemmat, A. (2003). Evaluation and investigation of energy consumption in different tillage methods in corn planting. Journal of Agricultural Science, 33, p. 117-128.
Sahu, R. K., & Raheman, H. (2006). Draught prediction of agricultural implements using reference tillage tools in sandy clay loam soil. Biosystems Engineering, 94(2): p. 275-284.
Saunders, M., Lewis, P., & Thornhill, A. (2000). Research Methods for Business Students. Second Ed. Harlow: Pearson Education. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 385 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 285 |
||