whatsapp call admin

مقاله طراحی دستگاه ترازسنج ادوات کشاورزی

word قابل ویرایش
15 صفحه
10700 تومان
107,000 ریال – خرید و دانلود

طراحی دستگاه ترازسنج ادوات کشاورزی
چکیده
ازمهمترین تنظیم ها برای ادوات کشاورزی، بخصوص ادوات خاکورز، داشتن حالت ترازدر حین کار می باشد. تراز بودن گاوآهن های برگردان دار باعث می شود، فشار یکنواختی از خیش بر لایه خاک وارد شود. در صورت عدم برقراری تراز، عمق کار حتی برای یک خیش نیز در نقاط مختلف یکسان نیست و کف شیار ناهموار و به شکل پله های مورب می شود، بنابراین با توجه به اهمیت ترازبودن گاوآهن ، ثاتیر آن در فرسایش خاک ، میزان محصول و صرفه جویی در انرژی مصرفی، وجود وسیله ای که میزان انحراف ازحالت ترازرا نشان دهد، مورد نیازمی باشد. در اراضی کوهپایه ای برای کشت دیم ، محدودیت استفاده ازتراکتور وجود دارد، که این امر در مناطق شیب دار موجب ناپایداری و واژگون شدن تراکتور می شود، بنابراین نیاز به سامانه هشدار دهنده ی شیب بحرانی می باشد. کشت روی خطوط تراز علاوه بر حفاظت خاک ، آب را هم حفاظت می کند و رطوبت بیشتری را برای محصول فراهم می سازد. همه این موارد توسط دستگاه ترازسنج قابل کنترل بوده و با کیفیت بهتری انجام می گیرد. این دستگاه در هر لحظه حالت ترازگاوآهن را به راننده اطلاع داده و به شخم زمین در روی خطوط تراز، با دقتی بالا کمک می کند. با بهره گیری ازچنین وسیله ای می توان به کشاورزان کمک نمود، تا علاوه بر سود اقتصادی، با استفاده ازروش های صحیح خاکورزی و کاشت ، ازفرسایش خاک و ازدست دادن این سرمایه ی بزرگ جلوگیری کنند.
واژه های کلیدی : خطوط تراز، دستگاه ترازسنج ، شیب و فرسایش .

مقدمه
ازآنجایی که ترازنمودن گاوآهن به صورت تقریبی بوده و با توجه به اهمیت ترازبودن گاوآهن ، تأثیر آن در فرسایش خاک ومیزان محصول و همچنین صرفه جویی در انرژی مصرفی، وجود وسیله ای که بتوان با آن گاوآهن را به طور دقیق تراز نمود و بهم خوردن تراز و میزان انحراف ازحالت ترازرا نشان دهد، مورد نیازاست . ازآنجایی که عواملی چون لرزش در حین شخم زدن و برخورد با موانع ، باعث به هم خوردن ترازگاوآهن می شود، به رانندگان توصیه می شود، در هنگام شخم زدن، چندین بار ترازبودن گاوآهن را بررسی نمایند.
یکی ازاساسی ترین مشکلات در بهره برداری ازاراضی کوهپایه ای برای کشت ، محدودیت استفاده ازتراکتور است ، چرا که تراکتور برای عبور ازموانع طبیعی، برای کسب بیشترین سطح تماس با زمین ازچرخ عقب با قطر نسبتاًزیاد استفاده می کنند، که این امر در مناطق شیب دار موجب ناپایداری و واژگون شدن تراکتور خواهد شد. همچنین رانندگان برای راحتی کار و کاهش این خطر ازکشت در جهت شیب زمین استفاده می کنند، که این امر موجب فرسایش خاک و کاهش محصول می شود.
اگر عملیات زراعی مانند شخم و دیسک در جهت شیب زمین انجام گیرد، آب باران بتدریج در جهت شیب ، آبراهه های کوچکی را به وجود می آورد. این آبراهه ها به تدریج به هم می پیوندد و ممکن است به فرسایش خندقی منجر شود، در حالی که اگر عملیات زراعی در روی خطوط ترازانجام شود، آب باران به علت وجود پشته ها قادر نخواهد بود در جهت شیب حرکت کرده و فرسایش ایجاد کند. در عملیات کشت و زرع در جهت شیب ، فرسایش خاک نه تنها بر اثر جریان آب به وجود می آید، در اثر شخم نیز حاصل می شود، زیرا هنگامی که تراکتور ازبالا به پایین شیب حرکت می کند، خاک را جابجا کرده و در نتیجه خاک به تدریج در شخم های متوالی، ازبالا به پایین رانده می شود و فرسایش ایجاد می شود.
ازجمله موارد دیگری که ازحالت ترازاستفاده می شود، کشت در روی خطوط ترازمی باشد که این روش علاوه بر حفاظت خاک ، آب را نیز حفاظت می کند و رطوبت بیشتری را برای محصول فراهم می سازد. این اثر، به ویژه در مناطق کم باران اهمیت دارد. نتایج ١٢سال آزمایش در مورد کشت در روی خطوط ترازنشان داده است ، که کشت در روی خطوط ترازنسبت به کشت در جهت شیب حدود ٢١ درصد افزایش محصول داشته است (ندافی، ١۳۸۵). این نوع کشت به انرژی و زمان کمتری نیاز دارد، بنابراین در این نوع کشت در میزان سوخت و استهلاک ماشین های کشاورزی صرفه جوئی می شود. تحقیقات انجام شده نشان می دهد که هزینه سوخت ماشین های کشاورزی در روش کشت در روی خطوط ترازحدود ١٠ درصد کمتر ازاین هزینه در کشت در جهت شیب است (ندافی، ١۳۸۵). البته باید در نظر داشت که کشت در روی خطوط تراز معایبی نیز دارد، از جمله کج شدن جانبی تراکتور که نیروی کششی را کم می کند و نیز بر گرداندن خاک به طرف بالا ممکن است ، منجر به واژگون شدن تراکتور گردد.
مطالعات نشان داده است که ، شخم در جهت شیب زمین حتی اگر درجه شیب کم باشد، به شدت مقدار فرسایش خاک را
افزایش می دهد، در حالیکه شخم عمود بر جهت شیب میتواند به مقدار قابل توجهی از تولید رواناب و هدررفت خاک بکاهد.
بنابراین بهتر است در شخم اراضی شیب دار مدیریت بیشتری اعمال نمود.
هدف این مقاله بررسی اهمیت ترازبودن گاوآهن در حین شخم زدن و همچنین جهت مطلوب شخم زدن زمین های شیب دار و تاثیر آن بر میزان محصول می باشد. با ساخت و بهره گیری از چنین وسیله ای می توان به کشاورزان کمک نمود، تا این عوامل را راحت تر کنترل کرده و ازصحت انجام آن ها اطمینان یابند. همچنین با استفاده از این وسیله علاوه بر سود اقتصادی، کشاورزان از اهمیت ترازبودن گاوآهن و کشت در راستای خطوط ترازآگاهی یافته و با استفاده ازروش های صحیح خاکورزی و کاشت ، ازفرسایش خاک و ازدست دادن این سرمایه ی بزرگ جلوگیری کنند.
مواد و روش ها دستگاه ترازسنج
در ابتدا ساخت این وسیله بسیار ساده به نظر می رسید، به طوری که فرض گردید، با قرار دادن دو عدد ترازسنج حبابی می توان این کار را انجام داد، این فرض درست بود، البته فقط برای زمین های کاملاًافقی و بدون شیب ، در صورتی که اکثر زمین های کشاورزی دارای شیب هستند. پس باید وسیله ای ساخته می شد که تراز بودن گاوآهن را نسبت به سطح زمین بسنجد و میزان انحراف آن را از حالت تراز به صورت دائمی به راننده گزارش دهد و در صورت زیادتر شدن این انحراف از حد معینی به راننده هشدار دهد. همچنین در موقعیت هایی که شیب به حد بحرانی نزدیک شده و احتمال واژگونی تراکتور وجود دارد، به نوعی راننده را مطلع کرده ، تا با احتیاط بیشتری عمل شخم زدن را انجام دهد.
دستگاه ترازسنج طوری برنامه نویسی شده که وقتی اختلاف شیب طولی گاوآهن با شیب زمین در حد مطلوب باشد، چراغ نشان دهنده حالت تراز روشن شده و در صورت تراز نبودن دو چراغ جهت دار (شکل ١)، جهت حرکت به منظور تراز شدن را به راننده نشان می دهند، البته برای استفاده ازاین سامانه ، باید سیستم مربوط به کشت روی خطوط ترازرا فعال کنیم . در صورت فعال بودن دستگاه در حالت شخم روی خطوط تراز، در هر لحظه ترازبودن یا بهم خوردن حالت تراز طولی گاوآهن را به راننده اطلاع می دهد و به شخم زمین در روی خطوط تراز، با دقتی بالا کمک می کند و زمین به طور یکنواختی نسبت به شیب زمین شخم می
خورد.

قسمت های مهم دستگاه ترازسنج
حرکت ترازسنج مستقل ازحرکت گاوآهن یا تراکتور بوده و فقط به شیب و ناهمواری های زمین بستگی دارد، بنابراین در هر قسمتی، ازجمله جلوی تراکتور یا عقب تراکتور (مالبند تراکتور) یا بر روی شاسی گاوآهن قابل نصب می باشد. محل نصب مالبند تراکتور را جهت نصب انتخاب کردیم ، زیرا هر چه فاصله این قسمت دستگاه تا گاوآهن کمتر باشد، احتمال خطا در سنجش تراز کمتر می شود. قسمتی ازترازسنج که بر روی شاسی گاوآهن نصب شده ، شامل دو عدد پتانسیومتر، یکی در راستای حرکت تراکتور ودیگری در جهت عمود بر حرکت می باشد. برای میرایی ارتعاشات نیز از یک سامانه فنری در قسمت چرخ ها استفاده نمودیم .
برای آزادی حرکت وسیله در راستای افقی و عمودی ازیک مکانیزم لولایی و یک مکانیزم قرقری استفاده نمودیم (شکل ٢).

سامانۀ سنجش مورد نظر ازاجزاء زیر تشکیل شده است .
مدار الکترونیکی
در مدار این دستگاه از یک میکروکنترلر (………) وبرنامه ……… استفاده شده است ، با استفاده از این برنامه می توان بازه هایی را تعیین نمود، که در صورت زیادتر شدن اختلاف مقادیر خروجی پتانسیومترهای سنجش شیب زمین و گاوآهن ، به هم خوردن ترازطولی یا عرضی را به طور جداگانه به وسیله ی چراغ هایی هشدار دهد.
همچنین ازدو عدد نمایشگر، ازنوع صفحه نمایش کریستال مایع که به صورت حرفی بوده استفاده شد، که بر روی گاوآهن نصب شده و میزان انحراف ازحالت ترازرا نشان داده و راننده می تواند به کمک آن، گاوآهن را به طور دقیقی ترازنماید، مثلاًدر صورت بهم خوردن تراز عرضی راننده باید دسته ی روی بازوی سمت راست را بچرخاند و این کار را تا زمانی ادامه دهد که نمایشگر اختلاف شیب زمین با گاوآهن را صفر نشان دهد.
برای طراحی و ساخت این سامانه ، نیاز به یک مدار الکترونیکی برای دریافت و ذخیره سازی پالس های الکتریکی فرستاده شده ازسوی پتانسیومترهای ١ و ٢ و ۳ و ۴ و ۵ و ۶ می باشد.
شکل (۳) نمای کلی و چگونگی ارتباط اجزای تشکیل دهنده این سامانه را به تصویر می کشد، که در ادامه به معرفی و ارائه
برخی مشخصات آن ها پرداخته شده است .

منبع تغذیه
منبع تغذیه این دستگاه قابلیت کار با باطری (برای مثال باطری تراکتور) با ولتاژهای ١۵-٧.۵ ولت را دارا می باشد، که یک
رگلاتور ازخانواده XX78 پایداری و کاهش این ولتاژ را در صورت نیازتامین می کند (شکل ۴).

صفحه نمایش و دکمه های کنترلر
صفحه نمایش از نوع صفحه نمایش کریستال مایع به صورت حرفی بوده ، که قابلیت نمایش ٢ سطر ١۶ حرفی را دارد (شکل ۵). صفحه نمایش و دکمه های کنترلی ابزار ارتباط با کاربر هستند.

کنترلر اصلی
مهمترین بخش در طراحی این دستگاه کنترلر آن می باشد، که در واقع یک آی سی میکروکنترلر ازخانواده AVR به نام Amega16 ساخت کارخانه Atmel است (شکل ۶).

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
word قابل ویرایش - قیمت 10700 تومان در 15 صفحه
107,000 ریال – خرید و دانلود
سایر مقالات موجود در این موضوع
دیدگاه خود را مطرح فرمایید . وظیفه ماست که به سوالات شما پاسخ دهیم

پاسخ دیدگاه شما ایمیل خواهد شد