Design and construction of a cultivator with the ability to work on plant residues

Nourani-Atashghah, Ali (2017) Design and construction of a cultivator with the ability to work on plant residues. Masters thesis, University of Mohaghegh Ardabili.

[img]
Preview
Text (طراحی و ساخت کولتیواتور با قابلیت کار بر روی بقایای گیاهی)
Ali Nourani-Atashghah.pdf

Download (1MB) | Preview
Official URL: http://www.uma.ac.ir

Abstract

Fighting weeds are one of the most costly measures that is being taken to increase the production of crops and has a direct impact on the price. Current methods of controlling weeds in field includ agronomic, physical, and mechanical, biological and chemical prevention. The purpose of this study was to design and construct a cultivator with the desired performance in rows of cultivation in the presence of plant residue. Some of the conditions that should be considered specifically for the cultivator in this research were: the specific shape of the blade and its angles, safety and simplicity, proper strength of the device, ease of construction, and lower operating costs and maintenance. Design, stress analysis and strain cultivators with working on plant debris Simulation 2015 Solidwork software was used. At first, all the parts of the cultivator were simulated and then transferred to the analysis environment. In order to calculate the mechanical strength of the frame and other components of the cultivator, no plastic strain on the components of the cultivator was shown. The tension in all the selected elements was less than the tension limit, the highest tension in the set was observed in the arm assembly to the chassis of 0.42 MPa. After the design, a cultivator was constructed asa one row machine. The field evaluation of the machine was carried out in loam sandy soil and at a moisture content of 8% and more in the presence of plant remains. Experiments were carried out in RCBD at three levels of advance velocity (3.6, 4.5 and 7.2 km / h) and four replications. In each experimental plot, the amount of plant remains that remained after the operation tillage was measured. The results of analysis of variance showed that there is a significant difference between the levels of advance velocity at 1% probability level, and as a result of increasing the advance velocity, the amount of plant residues instead of residues significantly decreases. The results of the evaluation of the average amount of plant remains before and after the tillage operation and their comparison showed that the cultivator had a high conservation efficiency at a speed of 7.2 km/h. Keywords: Conservation tillage, Cultivator, Plant residual, flat duckfoot blade

Item Type: Thesis (Masters)
Persian Title: طراحی و ساخت کولتیواتور با قابلیت کار بر روی بقایای گیاهی
Persian Abstract: مبارزه با علف¬های هرز يكي از عملیات پرهزينه‌اي است كه براي افزايش توليد محصول انجام می¬شود و بر قیمت تمام¬ شده محصول، اثر مستقيم دارد. روش‌هاي متداول كنوني در كنترل علف‌هاي هرز عبارت‌اند از: پیشگیری زراعي، فيزيكي و مكانيكي، بيولوژيكي و شيميايي. هدف از طرح حاضر طراحی و ساخت کولتیواتور با عملکرد مطلوب در ردیف¬های کشت در حضور بقایای گیاهی می¬باشد. برخی از شرایطی که به‌طور خاص برای کولتیواتور مورد نظر در این تحقیق باید در نظر گرفته می‌شد، عبارت بودند از: شکل خاص تیغه و زوایای آن، ایمنی و سادگی، استحکام مناسب دستگاه، سهولت ساخت و پایین بودن هزینه‌های عملیاتی و نگهداری. تجزیه و تحلیل استحکام مکانیکی قاب با روش اجزای محدود و ابعاد مناسب اتصال سه نقطه تراکتور بر اساس استاندارد ASAE ابعاد مناسب برای آن انتخاب ¬گردید. برای طراحی، تجزیه و تحلیل تنش و کرنش کولتیواتور با قابلیت کار بر روی بقایای گیاهی از نرم‌افزارSimulation 2015 Solidwork استفاده گردید. در محیط طراحی ابتدا کلیه قسمت¬های کولتیواتور مذکور شبیه¬سازی شد و سپس به محیط تحلیل منتقل گردید. تحلیل¬های انجام گرفته برای محاسبه¬ استحکام مکانیکی قاب و ساير اجزاي دستگاه كولتيواتور، هیچگونه کرنش پلاستیک در اجزاي دستگاه كولتيواتور مذكور را نشان ندادند و تنش در تمام المان‌های انتخاب شده کمتر از تنش حد تسلیم بود. بیشترین میزان تنش به وجود آمده در مجموعه در قسمت اتصال بازو به شاسی به‌ مقدار ۴۲/۰ مگا پاسکال مشاهده گردید. کمترین ضریب اطمینان بدست آمده برای مجموعه به میزان ۴۷/۲ بدست آمد. پس از طراحی، اقدام به ساخت کولتیواتور مورد نظر گردید و دستگاه به صورت يك رديفه سوار ساخته شد. ارزیابی مزرعه‌ای دستگاه در خاک شنی لومی و در رطوبت ۵/۸ درصد بر پایه تر و در حضور بقایای گیاهی انجام پذیرفت. آزمایش‌ها در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی (RCBD) در سه سطح سرعت پیشروی (۶/۳، ۴/۵ و ۲/۷ کیلومتر بر ساعت) و چهار تکرار انجام پذیرفت و داخل هر کرت آزمایشی مقادیر بقایای گیاهی به جای مانده بعد از عملیات خاک‌ورزی اندازه‌گیری شد. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که میان سطوح سرعت پیشروی در سطح احتمال ۱% اختلاف معنی‌دار وجود دارد و در اثر افزایش سرعت پیشروی، میزان بقایای گیاهی به‌جای مانده به‌طور معنی‌داری افزایش می‌یابد. نتایج ارزیابی مقادیر میانگین بقایای گیاهی قبل و بعد از عملیات خا‌ک‌ورزی و مقایسه آن‌ها با یکدیگر نشان داد کولتیواتور در سرعت 2/7 کیلومتر بر ساعت، بهترین راندمان را مطابق با اصل خاک‌ورزی حفاظتی داشته است. كليد واژه¬ها: خاک¬ورزی حفاظتی، کولتیواتور، بقایای گیاهی، پنجه غازی مسطح
Supervisor:
SupervisorE-mail
Abbaspour-Gilandeh, YousefUNSPECIFIED
Advisor:
AdvisorE-mail
Shahgoli, GholamhosseinUNSPECIFIED
Fazel-Niari, ZarghamUNSPECIFIED
Subjects: Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Biosystem
Divisions > Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Biosystem
Divisions: Subjects > Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Biosystem
Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Biosystem
Date Deposited: 06 Oct 2018 08:19
Last Modified: 06 Oct 2018 08:19
URI: http://repository.uma.ac.ir/id/eprint/375

Actions (login required)

View Item View Item