Skip to main content
SUPERVISOR
Mostafa Ghayour,Seyed Jalil Razavi najafabadi,Abbas Hemmat
مصطفی غیور (استاد مشاور) سیدجلیل رضوی نجف ابادی (استاد راهنما) عباس همت (استاد راهنما)
 
STUDENT
Iraj Bagvand
ایرج بگوند

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1385

TITLE

Design, Development, Evaluation and Modeling of a Billet Arranging System in a Sugarcane Billet Planter
Because of the nature of flowing billets in a metering device, in current billet planters, excessive billet consumption, low precision and control in placing the billets on the furrow is caused and use of billets with different length becomes limited. To modify current billet metering device used on that planters, Khani (2007) based on a patent by Pupolin and Pupolin (1976) developed a prototype of a billet metering device capable of one-by-one billet picking and evaluated it on a laboratory test rig. His results showed an undesirable effect of unarranged billets fed to the secondary holding tank which attached to the one-by-one billet metering system. This research was conducted to devise a system for continuous transfer and longitude arrangement of billets coming from a main holding hopper and delivery to the secondary holding tank. A prototype of the system was designed and developed and the effect of some factors such as billet feeding rate (1.5, 2.2 and 3.0 billet/second), angle of the chassis of the system (60°, 65° and 70°) and position of outlet of the system relative to the secondary holding tank walls (near the center wall, center and near the side wall) on some parameters such as standing, vertical and oblique billets were evaluated in laboratory and "total error" parameter was calculated. In order to save time and money for modifications of the prototype, a discrete element model of the system was developed using "Visual Nastran" software. Two important physical properties of billets, i.e. coefficient of dynamic friction ( µ k ) and coefficient of restitution ( e ), which required by the software were measured by developing tow special devices. Calculation of motion acceleration of a body on an inclined surface was the base of µ k measuring device. Therefore three pairs of infrared emitter-receiver for body motion detection and an electronic processor for processing signals sent by three receivers were developed and used in the device. The base of e measuring device was to measure the impact and rebound velocities of a wooden pendulum end impacting on a concrete anvil. Then, µ s (coefficient of static friction), µ k and e of billets were measured. In addition, to obtain a criterion for validating the developed model, developed system was evaluated in another experimental plan. During this evaluation, density, center of mass and number of nods of 180 billets with length of about 0.5m were measured. Finally, a model of the system was developed and its results compared with results of the pervious evaluation of the system. Then, this model was used in modification of the prototype. The results of system evaluation showed that total error significantly had maximum value in
کاشت قلمة نیشکر با استفاده از قلمه‌کار‌های موجود در کشور به دلیل ریزشی بودن موزع آنها، مصرف بی‌رویة قلمه و عدم دقت و کنترل در کاشت را به‌همراه دارد. به‌منظور اصلاح موزع آنها از طریق جایگزینی موزع ریزشی‌شان با یک موزع تک‌قلمه‌کار، خانی(1385) نمونه‌ای آزمایشگاهی شبیه به موزع تک‌قلمه‌کار ابداعی پاپولین و همکاران (1976) را ساخته و ارزیابی نمود. نتایج ارزیابی آن نشان داد که تغذیة درهم‌برهم قلمه‌ها به مخزن ثانویة موزع بازتاب نامطلوبی در عملکرد موزع دارد و لازم است قلمه‌ها به صورت مرتب‌شده به مخزن‌ثانویة موزع تغذیه شوند. لذا در این تحقیق ابتدا یک طرح اولیه برای سامانة مرتب‌ساز قلمه‌ها ارائه و سپس یک نمونه از آن ساخته و ارزیابی گردید. در ارزیابی سامانة ساخته‌شده اثر تیمار‌های سرعت تغذیة قلمه به سامانه، زاویة قسمت ابتدایی و موقعیت دهانة خروجی سطح‌شیبدار نسبت به مخزن ثانویه، هرکدام در سه سطح روی برخی پارامتر‌های معرف کیفیت مرتب‌سازی قلمه‌ها مورد بررسی قرار گرفت. سپس به‌منظور صرفه‌جویی در وقت و هزینه در اصلاح و توسعة طرح ارائه‌شده، شبیه‌سازی المان‌گسستة آن به‌کمک نرم‌افزار ویژوال‌نسترن (Visual Nastran) مورد هدف قرار گرفت. به دلیل نیاز به دو ویژگی مهم فیزیکی قلمه‌ها یعنی ضریب اصطکاک جنبشی ( µ k ) و ضریب جهش ( e ) در شبیه‌سازی، اقدام به طراحی، ساخت و واسنجی دو ابزار برای تعیین هریک از این دو ویژگی گردید. اساس طراحی ابزار اندازه‌گیر µ k محاسبة شتاب حرکت یک جسم روی سطح‌شیبدار از طریق معادلات حرکت آن بود. لذا در آن از سه چشم الکترونیکی جهت تشخیص حرکت جسم و یک پردازندة الکترونیکی جهت پردازش پیام‌های دریافتی از چشم‌ها و انجام محاسبات لازم استفاده گردید. در ساخت دستگاه اندازه‌گیر e از یک آونگ چوبی که در انتهای وجه‌جلوی آن قطعه‌ای از میانگره قلمه نصب می‌گردید و روی یک قلمه یا سطح فولادیِ نصب شده روی یک سندان بتونی برخورد می‌کرد، استفاده شد. µ s و µ k به دو روش استفاده از قلمة‌تکی و استفاده از مجموعة‌قلمه در دو حالت سطوح تر و سطوح خشک و e قلمه‌ها هم در این دو حالت اندازه‌گیری شدند. در مرحلة دیگری از تحقیق، سامانة ساخته‌شده تحت یک طرح آزمایشی دیگری مورد ارزیابی قرارگرفت تا معیاری برای اعتبارسنجی مدل ساخته‌شده بدست آید. همراه با نتایج حاصل از این مرحله، چگالی، مرکزجرم و تعدادگره‌های 180 قلمة حدود 50 سانتی‌متری بدست‌آمدند. در پایان مدلی از سامانه ساخته شد و نتایج آن با نتایج مرحلة دوم از ارزیابی سامانه مقایسه گردید. سپس مدل مذکور جهت اصلاح و توسعة طرح اولیة ارائه شده برای سامانه مورد استفاده قرار گرفت. نتایج حاصل از ارزیابی سامانة ساخته‌شده حاکی از عملکرد خوب و رضایت‌بخش سامانه بود؛ به‌طوری‌که بیش از %90 قلمه‌ها به‌صورت مرتب‌شده وارد مخزن‌های ثانویه شدند. مهم‌تر اینکه درصد خطای کل در سرعت تغذیة 2/2 قلمه‌درثانیه بیشترین و در موقعیت نزدیک به دیوارة کنار برای دهانة خروجی سطح‌شیبدار کمترین بود. همچنین قریب به همة قلمه‌های عمودی دارای طولی کمتر از عرض مخزن‌ثانویه بودند. چگالی‌های محاسبه‌شده از اندازه‌گیری جرم و ابعاد قلمه‌ها نشان داد که با افزایش تعداد گره‌های یک قلمه چگالی آن افزایش می‌یابد. از آزمایشات اندازه‌گیری µ k ، رابطه‌ای خطی برای µ k ی قلمه‌ها روی سطح فولادی برحسب سرعت لغزش، و در اند

ارتقاء امنیت وب با وف بومی