پديد آورندگان :
رحمتيان، محمد دانشگاه صنعتي اصفهان - دانشكده كشاورزي، اصفهان، ايران , نعمت الهي، محمدامين دانشگاه شيراز - دانشكده كشاورزي، شيراز، ايران , يگانه، رضا دانشگاه ايلام، ايلام، ايران , شريفي مالواجردي، احمد سازمان تحقيقات، آموزش و ترويج كشاورزي - موسسه تحقيقات فني و مهندسي كشاورزي، كرج، ايران
كليدواژه :
آزمون برش وين , سرعت پيشروي , عمق خاك ورزي , نفوذسنج مخروطي
چكيده فارسي :
امروزه خاك ورزي و مباحث مرتبط با آن براي محققان و كشاورزان اهميت بالايي دارد. يكي از اين مباحث، نيروي كششي است كه عوامل زيادي بر آن تأثير مي گذارند. دانستن مقدار تقريبي اين نيرو كمك ميكند تا مثلاً ماشين‌آلات و ادوات مناسب با شرايط موجود در مزرعه به كار گرفته شود. هدف از اين تحقيق استفاده از نتايج حاصل از آزمون هاي برش وين و نفوذسنج مخروطي به منظور ارائۀ مدلي براي پيشبيني نيروي كششي ابزار خاكورز متقارن (گاوآهن قلمي)، بدون نياز به اندازه گيري هاي آزمايشگاهي است. بدين منظور چهار مزرعه در نظر گرفته شد و در هر مزرعه آزمايش هاي شاخص مخروط و برش وين اجرا گرديد. در هر مزرعه با در نظر گرفتن متغيرهاي سرعت پيشروي (3، 5، 7 و 9 كيلومتر در ساعت) و عمق خاكورزي (15، 20، 25 و 30 سانتي‌متر)، نيروي كششي گاوآهن قلمي به دست آمد. اين تحقيق در مزرعه بر اساس آزمايش كرت خرد شده بر پايۀ طرح بلوك كاملاً تصادفي و هر آزمايش در سه تكرار اجرا شد. نتايج بررسي ها نشان داد كه با افزايش عمق نفوذ از 15 تا 30 سانتي‌متر، مقاومت برشي و شاخص مخروط خاك به ترتيب از 36/62 تا 48/21 و از 23/16 تا 38/86 درصد افزايش يافته اند. با افزايش سرعت پيشروي و عمق خاكورزي، نيروي كششي به ترتيب در حدود 16/30 و 32/25 درصد افزايش يافت. با افزايش رطوبت خاك، مقدار مقاومت كششي 83/47 درصد كاهش يافت. همچنين با افزايش شاخص مخروط و مقاومت برشي خاك، نيروي كششي خاكورز قلمي نيز افزايش پيدا كرد. با توجه به رابطة بين متغيرهاي نامبرده شده با نيروي كششي، مدلي با روش سطح پاسخ با استفاده از طرح Historical data به دست آمد. در اين مدل، نيروي كششي به عنوان متغير وابسته و متغيرهاي سرعت پيشروي، عمق خاكورزي، شاخص مخروط و مقاومت برشي خاك به عنوان متغيرهاي مستقل در نظر گرفته شدند. ضريب تعيين، جذر ميانگين مربعات خطا و ميانگين خطاي تخمين زده شده براي اين مدل به ترتيب 0/97 و 0/49 كيلونيوتن و 2/34 درصد به دست آمد كه نشان‌دهندۀ دقت بالاي مدل براي پيشبيني نيروي كششي است.
چكيده لاتين :
Nowadays, tillage and related topics are of great importance to researchers and farmers. One of these issues is the draft force, which is influenced by many factors. Knowing the approximate amount of this force helps, for example, to use suitable machines and tools on the farm. The purpose of this study was to use the results of shear vane and cone penetration tests to provide a model for predicting the draft force of chisel plow without measuring soil physical and mechanical parameters. For this purpose, four farms were seleced and cone index and shear van test were performed on each farm. Also, draft force of chisel plow was obtained in each farm considering the variables of forward speed (3, 5, 7 and 9 km.h-1) and tillage depth (15, 20, 25 and 30 cm). The experiments were performed based on a split plot experiment and on a completely randomized block design with three replications. The results showed that with increasing the penetration depth from 15 to 30 cm, shear strength of soil and cone index increased by 36.62% to 48.21% and 23.60% to 38.86%, respectively. With increasing forward speed and tillage depth, the draft force increased by about 30.16% and 25.32%, respectively. With increasing soil moisture, the amount of draft force decreased by 47.83%. Also, with increasing cone index and shear strength of soil, the draft force of chisel plow increased. According to the relationship between the mentioned variables with draft force, a model with response surface methodology and historical data design was obtained. In this model, draft force was considered as a dependent variable and forward speed, tillage depth, cone index and soil shear strength were considered as independent variables. The coefficient of determination (R2), root mean square error (RMSE) and mean relative deviation modulus (MRDM) for this model were 0.97, 0.49 kN and 2.34%, respectively, indicating high accuracy of the model for predicting draft force.
