Skip to main content
SUPERVISOR
Aminolah Masoumi,Jafar Ghaisari
امین اله معصومی (استاد راهنما) جعفر قیصری (استاد مشاور)
 
STUDENT
Seyed mojtaba Shafaei
سیدمجتبی شفاعی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1389

TITLE

Design, Development and Evaluation of an Automatic Depth Controller for Laser Land Leveling
Surface irrigation is the most common method for crop irrigation in Iran. This method needs uniform surface slope regard to texture of soil, plant and natural slop of land. Land leveling can increase irrigation efficiency and yield crops. During land leveling, topsoil is scrapped away from area of relatively high elevation and deposited in relatively low elevation with minimum traorting. By improve of technology, land leveling machines equipped with laser system. This system is included laser transmitted, laser receiver and control box. In automatic mode of laser system, blade state is set by control box respect to desired plane, which provided via laser transmitter. During leveling, if the cutting depth of any points is so high as power needed is higher than tractor drawbar power, it will lead to undesired slippage and extra load on the engine of tractor. The tractor will be shut down if this state continued. To prevent the overload on machine and tractor, the driver must be change auto mode of laser system to manual, immediately and decrease depth of cutting simultaneity. This needs driver skill and high response. In order to preventing the overload during leveling, an extra blade depth controller was designed and fabricated in this project. The designed system consisted of a closed loop, which gets the real tractor engine speed via dynamo and compared the critical and desired speeds of engine, were defined by user via manual keyboard. These data were recorded in main microcontroller memory (programming in one hundred thirty line codes with AVR-Codevision software), and display it on LCD online. At critical engine speed caused by overloading, the system governs blade depth until disrupt. The depth controller system send adequate pulse to solenoid valve of adjuster blade depth cylinder to decreasing depth until approach the desired speed of engine. After eliminating the overload, the system switching blade commands to laser control box. The fabricated system was set on land leveling laser machine and evaluated in farm. The fuel consumption and field performance of machine were determined with and without using the fabricated system. The test was carried according to the T-test with five replication. Each experimental field has nearly the same size in approximately one hectare and rectangular dimensions and similar cutting volume. Result showed significantly difference at the 5% level between using and not using the fabricated system ( p 0.05 ). Using the fabricated system caused reduce 18.36 percent in fuel consumption and 19.74 percent in field performance. Key words Laser land leveler, closed loop control system, overload.
آبیاری سطحی معمول ترین روش تأمین نیاز آبی محصولات کشاورزی در ایران است. این روش به سطحی با شیب یکنواخت و مناسب با نوع خاک، محصول و شیوه آبیاری سطحی نیازمند است. با تسطیح اراضی بازده آبیاری و تولید افزایش می یابد. در تسطیح با جابه جایی خاک از بلندی ها به پستی ها به طوری که کمترین حجم عملیات جابجایی خاک صورت گیرد، یک سطح مستوی شیب دار مناسب تهیه می شود. با پیشرفت فن آوری، ماشین های تسطیح به سامانه لیزر مجهز شدند. این سامانه مجهز به یک فرستنده و گیرنده پرتو لیزری و جعبه کنترل می باشد. در هنگام تسطیح با استفاده از سامانه لیزری در حالت خودکار، وضعیت تیغه دستگاه نسبت به زمین با توجه به صفحه مجازی تولید شده توسط فرستنده لیزر، بوسیله جعبه کنترل تعیین می شود. در نقاطی که عمق خاکبرداری تا حدی زیاد است که ماشین تسطیح توانی بیش از کشش مالبندی تراکتور نیاز دارد، باعث ایجاد اضافه بار بر روی موتور و لغزش بالا در چرخ های محرک تراکتور می گردد که ادامه آن به خاموش شدن تراکتور منتهی می شود. برای جلوگیری از بیش باری، بایستی توسط راننده، سیستم کنترل لیزری به سرعت در حالت دستی قرار گیرد و همزمان عمق خاکبرداری کم شود. این کار نیازمند تجربه، مهارت و سرعت عمل بالای راننده می باشد. در تحقیق حاضر با استفاده از یک سامانه کنترل عمق تیغه از بیش باری تراکتور و خاموش شدن آن در حین عملیات تسطیح جلوگیری گردید. این سامانه که متشکل از یک سیستم کنترلی حلقه بسته است، با دریافت دور موتور تراکتور از طریق دینام آن و مقایسه با دور بحرانی و مطلوب موتور که توسط کاربر از طریق صفحه کلید آن به سامانه معرفی گردیده است، در شرایط بیش باری کنترل عمق خاکبرداری را در اختیار گرفته و با ارسال فرمان به جک تنظیم کننده عمق تیغه عمل خاکبرداری را متناسب با توان تراکتور کنترل می نماید. برای ثبت و مقایسه دور لحظه ای موتور با دور بحرانی و مطلوب از یک میکروکنترلر اصلی (با نرم افزار AVR-Codevision در قالب کد 130 خطی برنامه ریزی شده است) استفاده گردید. پس از رفع بیش باری کنترل موقعیت تیغه مجددا در اختیار سیستم لیزری قرار می گیرد و تا رخ دادن بیش باری بعدی از جانب سامانه ساخته شده فرمانی ارسال نمی شود. پس از ارزیابی اولیه سامانه ساخته شده در آزمایشگاه و رفع عیوب آن، در مزرعه حین تسطیح مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج بدست آمده طبق آزمون تی با 5 تکرار با هم مقایسه گردیدند. هر تکرار شامل مزرعه ای به وسعت تقریبی یک هکتار با ابعاد و حجم خاکبرداری مشابه بود. نتایج اختلاف معنی داری در عملیات تسطیح با و بدون سامانه کنترل خودکار در سطح احتمال 5 درصد را در مصرف سوخت و عملکرد مزرعه ای ماشین تسطیح لیزری نشان داد. با نصب این سامانه کاهش مصرف سوخت و ساعت کارکرد به ترتیب 36/18 درصد لیتر بر مترمکعب و 74/19 ساعت بر متر مکعب خاکبرداری مشاهده گردید. واژه های کلیدی : تسطیح لیزری، سامانه کنترلی ، بیش باری.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی