بخشی از مقاله
چکیده
یکی از مهمترین تنظیمها برای ماشینهای کشاورزی، بخصوص ادوات خاکورز، برقراری حالت تراز در حین کار است. در تحقیق حاضر با استفاده از مدارهای الکترونیکی و هیدرولیکی الحاقی، سامانه هوشمندی طراحی، ساخت و ارزیابی شد که به وسیله آن بتوان تراز طولی و عرضی گاوآهن برگرداندار سوارشونده را بصورت خودکار در ابتدای مسیر شخم و در حین عملیات شخم همزمان با ثبت و درج عمق شخم را انجام داد. در این تحقیق از طرح کرتهای نواری خرد شده در قالب بلوکهای کامل تصادفی - 3×2×3 - و در سه تکرار استفاده شد .
تراز گاوآهن در سه سطح - طولی، عرضی و مرسوم - ، عمق اولیه شخم در دو سطح 15 - و 20 سانتیمتر - و سرعت پیشروی در سه سطح 3 - ، 5 و 8 کیلومتر بر ساعت - مورد ارزیابی قرار گرفت . نتایج آزمون تجزیه واریانس عمقهای اندازهگیری شده نشان داد که اثرات متقابل سه متغیر تراز گاوآهن، عمق اولیه شخم و سرعت پیشروی در سطح 5 درصد، معنیدار شده است.
نتایج حاصل از مقایسه میانگین عمقهای اندازهگیری شده سه متغیر فوقالذکر - LSD%5 - ، لزوم بکارگیری دو سامانه کنترل تراز طولی و عرضی گاوآهن را نشان میدهد. در یک نگاه کلی لزوم افزایش سرعت عکسالعمل - به معنای کاهش زمان عکسالعمل - سامانه در سرعتهای بالاتر نیز مشهود میباشد. بعبارت دیگر افزایش سرعت عکسالعمل بایستی تابعی از سرعت پیشروی باشد.
مقدمه
یکی از مهمترین تنظیمها برای ماشینهای کشاورزی، بخصوص ادوات خاکورز، برقراری وضعیت تراز در حین کار است. با توجه به تاثیر بارز این وضعیت بر عمق شخم، میتوان این تنطیم را "کنترل عمق کار" نیز نامید. گاوآهنها را باید قبل از شروع کار و در حین کار در دو جهت طولی و عرضی تراز نمود
کارپرورفرد یک سیستم خودترازروی تراکتور که مشتمل بر سه واحد: حس کننده، فرمان دهنده و عملکننده بود را طراحی و ارزیابی کردند. عملکرد این سیستم در زمینهای شیبدار به کمک ریختن پودر گچ روی مسیر پیشروی ارزیابی شد. میزان خطای استاندارد از خط کانتوری معادل 0/086 بود و معادله خط آماری حاصل از ترسیم ارتفاعات کانتوری و ارتفاعات مسیر تراکتور به فرم H0=0.986H+0.126 بوده که نشان دهنده شیب کلی ناچیزی نسبت به افق میباشد
در تحقیقی که توسط علیمردانی و همکاران انجام شده است، طراحی، ساخت و ارزیابی دستگاه اندازه گیری عمق کار گاو آهن ها که مشتمل بر سه واحد : مبدل، نمایش دهنده و ثبات بود، به مرحله عمل گذارده شد. نتایج حاصل از آزمایش ها در مزرعه نشان داد که با توجه به همبستگی خطی بین مقادیر میانگین عمق ثبت شده بوسیله ثبات و مقادیر میانگین عمق مشاهده شده - اندازه گیری دستی بوسیله خط کش - ، ضریب همبستگی - r - برابر 0/982 بدست آمد که حاکی از عملکرد خوب دستگاه با دقت بالا بود.
بل یک سیستم حسگر بر پایه سیستم مکان یاب جهانی افتراقی فاز حامل - CPDGPS - 1 برای کنترل و هدایت خودکار تراکتور ایجاد کرد. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که انحراف معیار در اشتباه ردیابی نقطه کنترل بر روی تراکتور از مسیر دلخواه 4-6 سانتیمتر بود.
گهری و همکاران یک دستگاه خاکورز عمق متغیر مجهز به سامانه مکان یاب جهانی - GPS - 2 را ساخته و مورد ارزیابی قرار دادند. در حین حرکت تراکتور، رایانه محل دستگاه را از طریق GPS دریافت نموده و از طریق نقشه مقاومت خاک موجود در رایانه، عمق خاکورز را از طریق سامانه کنترل به مقدار مورد نظر میرساند. زمان پاسخ به طور خطی با عمق افزایش یافت 3/7 - سانتیمتر در هر ثانیه - . دقت و صحت دستگاه کنترل برای تغییر عمق به ترتیب 1/2 و 0/83 درصد به دست آمد.
کیانی و همکاران سیستمی را جهت کنترل خودکار و لحظهای عمق واحدهای کاشت با استفاده از یک حسکننده غیر تماسی آلتراسونیک مورد بررسی قرار دادند. نتایج حاصل از حسکننده آلتراسونیک پس از پردازش توسط مدار الکترونیکی به سیگنال مناسب تبدیل و نتایج یکی پس از دیگری جهت عملکرد مناسب عملگر خطی قابل کنترل فرستاده میشد. سپس عملگر بازوهای هیدرولیک تراکتور را تنظیم میکرد. دادههای آزمایشگاهی و مزرعهای، عملکرد رضایتبخش تجهیزات بر روی سطوح ناهموار خاک و کنترل قابل قبول عمق برای کارنده محصولات ردیفی را نشان داد
هدف از این تحقیق طراحی، ساخت و ارزیابی یک سامانه خودتراز طولی و عرضی گاوآهن برگرداندار سوار شونده بود که به وسیله آن بتوان تراز طولی و عرضی گاوآهن برگرداندار سوارشونده را بصورت خودکار انجام داد به نحوی که پس از اتصال وسیله به بازوهای اتصال، سیستم بطور خودکار نه تنها قابلیت اجرای تنظیمات طولی و عرضی را در ابتدای مسیر داشته باشد بلکه در حین عملیات شخم نیز گاوآهن را در جهت طولی یا عرضی تراز نماید و همزمان با عملیات شخمزنی، عمق شخم را ثبت و درج نماید.
مواد و روشها
بطور کلی اجزاء اصلی این سامانه به دو بخش: الف - هیدرولیکی و ب - الکترونیکی تقسیمبندی میشود که به بصورت جداگانه توضیح داده خواهند شد.
الف - اجزاء هیدرولیکی سامانه
- 1 شیر کنترل سلونوییدی: در این تحقیق از دو عدد شیر هیدرولیکی برقی ساخت شرکت HAWE مدل SKP35 استفاده شد. این شیرهای هیدرولیکی از نوع چهار راهه سه وضعیته با حداکثر دبی 100lpm و حداکثر فشار 400bar بودند.
- 2 جک هیدرولیکی دو طرفه: بمنظور ایجاد تراز عرضی و طولی گاوآهن برگرداندار از دو عدد جک هیدرولیک دو طرفه جهت جایگزینی بجای بازوی سمت راست و بازوی وسط اتصال سه نقطهای تراکتور استفاده شد. این جکها دارای طول کورس 35 سانتیمتر و قطر شافت 30 میلیمتر بوده و قادر هستند فشاری معادل 200bar و وزنی بالغ بر یک تن را تحمل کنند.
شکل-1 جکهای هیدرولیک دو طرفه و نحوه قرارگیری آنها بر روی تراکتور
- 3 شیلنگهای هیدرولیک: جهت انتقال روغن در مدار هیدرولیکی از شیلنگهای هیدرولیکی با قطر ََ اینچ استفاده شد. به منظور تامین فشار روغن هیدرولیک نیز از پمپ هیدرولیک تراکتور استفاده گردید.
ب - اجزاء الکترونیکی سامانه
- 1 حسکنندههای لیزری: در این تحقیق از دو عدد حسکننده لیزری ساخت شرکت Leica مدل Disto D8 استفاده شد. این حسکنندهها دارای برد 200 متر با دقت 1 میلیمتر و قرائت زاویه 360 درجه با دقت 0/1 درجه می باشند. ارتباط حس کننده ها و لپ تاپ به وسیله بلوتوث انجام می شد.جهت قرائت دادهها توسط حس-کنندههای لیزری، یکی از حسکنندهها در سمت چپ گاوآهن - دید از عقب گاوآهن - نصب میشد. فاصله قاب گاوآهن تا زمین شخم نخورده بهمراه میزان انحراف گاوآهن از حالت تراز عرضی را قرائت مینمود. دومین حس-کننده در عقب گاوآهن - در عقب آخرین خیش گاوآهن - نصب میشد. بدینوسیله فاصله قاب گاوآهن تا کف شیار شخم خورده بهمراه میزان انحراف گاوآهن از حالت تراز طولی نیز قرائت میگردید.
