مدل سازی و پیش بینی ارتباط شاخص مخروط و مقاومت برشی خاک با نیروی کششی خاک ورز متقارن
عنوان مقاله: مدل سازی و پیش بینی ارتباط شاخص مخروط و مقاومت برشی خاک با نیروی کششی خاک ورز متقارن
شناسه ملی مقاله: JR_ERAMS-22-77_007
منتشر شده در در سال 1400
شناسه ملی مقاله: JR_ERAMS-22-77_007
منتشر شده در در سال 1400
مشخصات نویسندگان مقاله:
محمد رحمتیان - دانشجوی دکتری مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران
محمدامین نعمت الهی - استادیار مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران
رضا یگانه - استادیار دانشگاه ایلام، ایلام، ایران
احمد شریفی مالواجردی - دانشیار موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران
خلاصه مقاله:
محمد رحمتیان - دانشجوی دکتری مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران
محمدامین نعمت الهی - استادیار مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران
رضا یگانه - استادیار دانشگاه ایلام، ایلام، ایران
احمد شریفی مالواجردی - دانشیار موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران
امروزه خاکورزی و مباحث مرتبط با آن برای محققان و کشاورزان اهمیت بالایی دارد. یکی از این مباحث، نیروی کششی است که عوامل زیادی بر آن تاثیر میگذارند. دانستن مقدار تقریبی این نیرو کمک میکند تا مثلا ماشین آلات و ادوات مناسب با شرایط موجود در مزرعه به کار گرفته شود. هدف از این تحقیق استفاده از نتایج حاصل از آزمونهای برش وین و نفوذسنج مخروطی به منظور ارائه مدلی برای پیشبینی نیروی کششی ابزار خاکورز متقارن (گاوآهن قلمی)، بدون نیاز بهاندازهگیریهای آزمایشگاهی است. بدین منظور چهار مزرعه در نظر گرفته شد و در هر مزرعه آزمایشهای شاخص مخروط و برش وین اجرا گردید. در هر مزرعه با در نظر گرفتن متغیرهای سرعت پیشروی (۳، ۵، ۷ و ۹ کیلومتر در ساعت) و عمق خاکورزی (۱۵، ۲۰، ۲۵ و ۳۰ سانتی متر)، نیروی کششی گاوآهن قلمی به دست آمد. این تحقیق در مزرعه بر اساس آزمایش کرت خرد شده بر پایه طرح بلوک کاملا تصادفی و هر آزمایش در سه تکرار اجرا شد. نتایج بررسیها نشان داد که با افزایش عمق نفوذ از ۱۵ تا ۳۰ سانتی متر، مقاومت برشی و شاخص مخروط خاک به ترتیب از ۶۲/۳۶ تا ۲۱/۴۸ و از ۱۶/۲۳ تا ۸۶/۳۸ درصد افزایش یافتهاند. با افزایش سرعت پیشروی و عمق خاکورزی، نیروی کششی به ترتیب در حدود ۱۶/۳۰ و ۳۲/۲۵ درصد افزایش یافت. با افزایش رطوبت خاک، مقدار مقاومت کششی ۸۳/۴۷ درصد کاهش یافت. همچنین با افزایش شاخص مخروط و مقاومت برشی خاک، نیروی کششی خاکورز قلمی نیز افزایش پیدا کرد. با توجه به رابطه بین متغیرهای نامبرده شده با نیروی کششی، مدلی با روش سطح پاسخ با استفاده از طرح Historical data به دست آمد. در این مدل، نیروی کششی به عنوان متغیر وابسته و متغیرهای سرعت پیشروی، عمق خاکورزی، شاخص مخروط و مقاومت برشی خاک به عنوان متغیرهای مستقل در نظر گرفته شدند. ضریب تعیین، جذر میانگین مربعات خطا و میانگین خطای تخمین زده شده برای این مدل به ترتیب ۹۷/۰ و ۴۹/۰ کیلونیوتن و ۳۴/۲ درصد به دست آمد که نشان دهنده دقت بالای مدل برای پیشبینی نیروی کششی است.
کلمات کلیدی: آزمون برش وین, سرعت پیشروی, عمق خاک ورزی, نفوذسنج مخروطی
صفحه اختصاصی مقاله و دریافت فایل کامل: https://civilica.com/doc/1572830/