ارزيابي عملكرد دستگاه اندازه گير جريان پيوسته جرمي براي ماشين هاي برداش تمحصولات غده اي جهت كاربرد در كشاورزي دقيق

Performance Evaluation of Mass Flow Rate Measurement System for Root Crop Harvesting to Precision Farming Application

اين‌ تحقيق‌ بر‌اساس توسعه‌ روند انتخاب‌، طراحي، اتصال، آزمايش‌ و ارزيابي‌ سامانه هاي اندازه گيري جريان‌ پيوسته جرمي‌ به منظور برداشت‌ محصولات‌ غده‌ اي ‌)سيب‌ زميني‌ وچغندرقند( پايه‌ گذاري‌ شده است. براي‌ دست يابي‌ به‌ سامانه اندازه گير جريان پيوسته جرمي دقيق‌ و پايدار‌ بر اساس طول‌ موثر تسمه‌ نقاله تغذيه‌ در ارتباط با روش هاي‌ تغذيه محصول غده اي‌ درآزمايشگاه‌ ومزرعه،‌ بررسي و ارزيابي هاي ‌لازم‌ صورت گرفت .آزمون ها‌ بر اساس‌ ارزيابي‌ سامانه هاي اندازه‌ گير جريان پيوسته جرمي‌ غده ها در تسمه‌ نقاله‌ با استفاده‌ از نمونه‌ آزمايشگاهي‌ و كمباين برداشت سيب زميني انجام‌ شد‌ .دو سامانه اندازه‌ گير جرمي‌ مورد ارزيابي‌ عبارتند بودند از: 1- مبدل هاي‌ يكسر درگير متصل‌ به‌ مكانيزم‌ تسمه‌ نقاله‌ و 2- بارسنج نگهدارنده‌ وزن‌ كل‌ نقاله‌ تغذيه‌ و محصول‌ .نتايج‌‌ آزمون هاي آزمايشگاهي‌ نشان‌ داد كه‌ سامانه ‌ مبدل‌ يكسر درگير استاندارد و بارسنج داراي‌ كوچك ترين‌ انحراف معيار از متوسط خطاي آزمايشي‌ با مقاديري‌ به‌ ترتيب‌ مساوي 54/0 و 84/0 كيلوگرم بودند. در استفاده از مبدل هاي يكسر درگير استاندارد زماني كه به دو عدد غلتك هرزگرد در تسمه نقاله متصل بودند، كوچك ترين انحراف معيار از متوسط خطاي ازمايشي حاصل گرديد. آزمايش ها‌ در آزمايشگاه‌ و مزرعه‌ به منظور دستيابي‌ به‌ اثر شيب‌ تسمه‌ نقاله‌ و ارتعاشات‌ انتقالي‌ از تراكتور به ماشين برداشت روي‌ سامانه هاي اندازه‌ گير‌ي جرم‌ محصول‌ برنامه‌ ريزي‌ و انجام گرديد. مطالعات‌ مزرعه‌ اي‌ براي‌ آزمايش‌ و ارزيابي‌ سامانه مبدل يك سر درگير متصل‌‌ به‌ چرخ هرزگرد 50 ميلي متر (قطر استاندار هرزگرد كمباين) و 125 ميلي متر روي‌ ماشين‌ برداشت‌ سيب‌ زميني زارعين انجام شد. نتايج آزمايش ها‌ نشان‌ داد كه‌ دقيق‌ ترين‌ عملكرد سامانه اندازه‌ گيري زماني‌ بود‌ كه‌ از چرخ هاي‌ هرزگرد به‌ قطر 125 ميلي متر استفاده‌ گرديد و انحراف معيار متوسط خطاي آزمايشي عملكرد‌ نمونه‌ برابر با 98/0 كيلوگرم برآورد شد. نتايج ارزيابي‌ سامانه بارسنج با استفاده‌ از ماشين‌ برداشت‌ سيب‌ زميني‌ نشان‌ داد كه‌ رابطه‌ خطي‌ خوبي‌ بين‌ جرم‌ اندازه‌ گيري‌ شده‌ و توزين‌ شده ‌نمونه هاي‌ سيب‌ زميني‌ وجود دارد. انحراف معيار متوسط خطاي آزمايشي 34/0 كيلوگرم به دست آمد‌.

This project was established to develop a procedure for the selection, design, installation, test and evaluation of mass-flow rate measurement systems for root crop (potatoes and sugar beet) harvesting. To assess consistency and precision of the weighing systems incorporated with crop feed arrangements, laboratory and field studies were conducted. Studies were conducted to evaluate conveyor belt weighing systems using an experimental apparatus and commercial potato harvester. Two weighing systems were evaluated: (a) cantilever transducers fitted to the conveyor belt mechanism and (b) a load cell system supporting the total weight of the conveyor and crop. The results of laboratory studies with sugar beet/potatoes showed that the standard cantilever transducers and the load cell supporting systems gave the smallest percentage of standard deviation from the mean experimental error, with values equal to 0.54 and 0.84 kg, respectively. Experiments were conducted in the laboratory and field to assess the effects of belt inclination and extraneous vibration, transferred from the tractor to the harvester, on the measurements of crop mass. The results of field studies with potatoes using the cantilever transducers showed that the most accurate system performance was when using the 125 mm idler wheels with standard deviation of the mean experimental error of the sample yield equal to 0.98 kg. The results of barn field studies with potatoes using the load cell system showed that there was a good linear relationship between the indicated and weighed mass of the potato samples with standard deviation of the mean experimental error equal to 0.34 kg.