سرفصل های درس ازمون و ارزیابی ماشین های کشاورزی

نام بسته درسی : آزمون و ارزیابی ماشین های کشاورزی

————————————————————————–

فهرست:

فصل اول : آزمون موتور                                                                                                                         

کلیات                                                                                                                                               

    طبقه­ بندی ماشین­ها                                                                                                                          

    آزمون                                                                                                                                            

    ارزیابی                                                                                                                                          

    انتخاب                                                                                                                                           

    انواع آزمون­های ماشین­های کشاورزی                                                                                                     

آزمون موتور                                                                                                                                       

    قدرت ترمزی و گشتاور موتور                                                                                                             

    منحنی­های قدرت ترمزی و گشتاور                                                                                                      

    قدرت اندیکاتوری                                                                                                                            

    فشار موثر متوسط                                                                                                                           

راندمان مکانیکی                                                                                                                                 

    فشار موثر متوسط ترمزی                                                                                                                   

راندمان حرارتی                                                                                                                                  

راندمان حجمی                                                                                                                                   

اندازه­گیری سرعت                                                                                                                              

    مصرف سوخت                                                                                                                               

    مصرف هوا                                                                                                                                     

    دسته­بندی موتورها                                                                                                                          

فصل دوم : آزمون و ارزیابی ماشین­های خاک­ورزی                                                                                      

شرایط خاک                                                                                                                                      

    چگالی ظاهری                                                                                                                                

    روش اندازه گيري رطوبت خاك                                                                                                            

دستورالعمل ارزیابی ادوات خاک­ورزی اولیه                                                                                                 

فصل سوم : آزمون ماشین­های کاشت                                                                                                       

    یکنواختی توزیع افقی بذرها                                                                                                               

    دستورالعمل آزمون                                                                                                                           

    بذرها برای آزمون­ها                                                                                                                         

شرایط آزمون                                                                                                                                      

    الگوی پخش بذر                                                                                                                             

    آزمون آزمایشگاهی                                                                                                                          

    آزمون مزرعه­ای                                                                                                                               

    آزمون ردیف­کارها                                                                                                                           

    خطی­کارها                                                                                                                                     

    تنظیم عمق کاشت و ثبت یکنواختی آن                                                                                                 

بذرپاش­ها                                                                                                                                         

    بذرکارهای اختصاصی                                                                                                                        

   آزمون فاصله­ی ردیف­ها                                                                                                                      

فصل چهارم : آزمون سمپاش­های و کودپاش های کشاورزی                                                                           

مقدمه                                                                                                                                             

    ساختمان سم­پاش                                                                                                                           

    پمپ­هاي سانتريفوژي                                                                                                                        

دستورالعمل آزمون ماشین­های سم­پاش                                                                                                     

    دمنده­های موتوری                                                                                                                           

روش آزمون سم­پاش­های 400 لیتری بومدار پشت تراکتوری                                                                           

    استانداردهای مورد نیاز مرجع                                                                                                              

    هدف از انجام آزمون­ها                                                                                                                     

آزمن ماشین­های کودپاش                                                                                                                      

    کودپاش­ها                                                                                                                                    

    يكنواختي توزيع                                                                                                                             

فصل پنجم: آزمون و ارزیابی ماشین­های برداشت علوفه                                                                                

مقدمه                                                                                                                                           

ارزیابی ماشین­های برداشت علوفه­ی خشک­کردنی و سیلوکردنی                                                                      

ارزیابی خرمن­کوب­های غلات                                                                                                               

    طبقه ­بندی خرمن­کوب­ها بر اساس نوع تغذیه                                                                                         

    دستورالعمل آزمون                                                                                                                         

    آزمون دماغه­ی برداشت ذرت                                                                                                            

فصل ششم : آزمون کمباین                                                                                                                

مقدمه                                                                                                                                           

    تعاریف و اصطلاحات مربوط به محصول                                                                                                

    اصطلاحات و تعاريف مربوط به كمباين                                                                                                

مکانیزم کار کمباین                                                                                                                            

    آزمون کاربردی کمباین                                                                                                                  

    محاسبه­ی عملکرد محصول                                                                                                               

 بخش هایی از بسته درسی آزمون و ارزیابی ماشین های کشاورزی

 کلیات

کشاورزان از اولین روزهای کشاورزی مکانیزه، با انتخاب ابزار دستی تا انتخاب ماشین­های پیشرفته موجود، درگیر موضوع انتخاب بوده­اند. در بسیاری از موارد انتخاب، بر اساس ارزیابی­ها و برآوردهای شخصی کشاورزان با استفاده از آزمون­ها و تحقیقات غیر رسمی انجام شده بر روی زمین­های آن­ها یا زمین­های مجاور صورت می­گرفت.بررسی اجمالی روی اکثر فعالیت­های رسمی آزمون، ارزیابی و انتخاب ماشین­های کشاورزی نشان می­دهد گرایش به تاثیرپذیری توسط مقدار اطلاعات ثبت شده در مورد هر یک از آن­ها وجود دارد. بنابراین فرآیند ارزیابی ماشین­ها و انتخاب آن­ا با عنایت به عملکرد ماشین صورت می­گیرد.

کشاورزان آزمون­های ویژه خودشان را از روزهای اولیه مکانیزاسیون روی ابزار و ماشین­های کشاورزی انجام داده­اند، اما آزمون­های رسمی منشاء جدیدتری دارند. گاهی اوقات نوآوری­های جدید، به طور آشکارا در یک رقابت تجربی، مورد آزمایش قرار می­گیرند. یکی از جاهایی که نوآوری سیستم شخم­کن بخار، آزمایش شد در سال 1850 در کشور انگلیس بود. بسیاری از آزمون­های رسمی، به منظور حفاظت مصرف کننده در 1919 در ایالت نبراسکا ایجاد شد. در این سال قبل از اینکه تراکتورها اجازه فروش در ایالت را پیدا کنند، می­بایست آزمون نبراسکا در مورد آنان به اجرا درمی­آمد. در سال 1960 بیشتر کشورهای اروپایی، به منظور کمک به پیشرفت سازندگان و مصرف­کنندگان، ایستگاه­های آزمون دولتی ماشین­ها را ایجاد نموده­اند تا ادوات کشاورزی مفیدتر برای نیازهای ملی و محلی انتخاب شوند. بنابراین به لزوم آزمون و ارزیابی ماشین­های کشاورزی پی می­بریم. در این جزوه سعی شده است که مطالب مربوط به آزمون و ارزیابی ماشین­های مهم کشاورزی به صورت خلاصه و مفهومی در قالب چند فصل برای دانشجویان و علاقه­مندان به این رشته بیان شود. امید است که با خواندن این جزوه در درک هر چه بهتر ماشین­های کشاورزی و بهبود این ماشین­ها گامی برداشته شود.

در ادامه به تعریف برخی از اصطلاحات پرکاربرد در این جزوه پرداخته می­شود.

الف) ماشین

ماشین­ها وسایلی هستند که برای مصرف کار ورودی، به شکل مکانیکی مثل نیرو یا گشتاور مصرفی همراه با حرکت طراحی شده­اند و خروجی آن­ها تولید کاری است که اثر مطلوبی را ایجاد می­نماید.( مانند تغییرات خاص بر روی خاک،یا عملیات فرآوری مثل آسیاب کردن دانه). سه نوع ماشین را می­توان به شکل زیر معرفی کرد.

1) ابزار، ماشین ساده

2) دنباله­بندها، ماشین­های متوسط

3) ماشین­های مرکب

ب) منابع توان

توان باید به شکل کار مکانیکی مصرف شود تا ماشین بتواند حرکت کند. به عبارت دیگر، کاربرد و انتقال نیرو و گشتاور، مطابق با نیازهای یک ماشین باعث حرکت آن می­شود. بیشترین موارد استفاده منابع مصرف کار مکانیکی و توان برای تولیدات کشاورزی، انسان­ها، حیوانات و موتورهای احتراق داخلی می­باشند که همگی مبدل انرژی هستند. یعنی انرژی شیمیایی به شکل غذا یا سوخت را به انرژی مکانیکی تغییر شکل می­دهند.

مثالهایی از ادواتی که به عنوان ماشین نمی­باشند عبارتند از:

خشک­کن­های ساده غلات که هیچ گونه اجزاء متحرک مکانیکی ندارند.

وسایل حمل و نقل مانند تریلرها و سورتمه­ها.

طبقه­بندی ماشین­ها

ماشین­ها را از لحاظ توان به روش­های زیر طبقه­بندی می­کنند:

1) منبع توان، که آن­ها را به حرکت در می­آورد.

2) پیچیدگی ماشین، مانند دنباله­بندها، ماشین­های مرکب.

3) ظرفیت کار مناسب با معیار هکتار در ساعت یا تن در ساعت.

4) کاربرد ماشین که اعم از ماشین­های خاک­ورزی، ماشین­های کاشت و داشت و ماشین­های برداشت می­باشد.

به طور کلی در بررسی یک ماشین به سه جنبه­ی اصلی آن توجه می­شود که عبارتند از:

1) آزمون (Machinery Test)

2) ارزیابی (Machinery Evaluation)

3) انتخاب (Mechinery Selection)

در ادامه به توضیح در مورد هر یک از موارد ذکر شده پرداخته می­شود.

آزمون

معمولا آزمون­ها در دو مرحله­ی زیر انجام می­شود.

الف) آزمون کاری

فرایندی است از تشخیص و گزارش ساختمان و عملکرد یک ماشین یا ادوات دیگر، با استفاده از دستورالعمل­های مشخص و شرایط قابل تکرار. اکثر آزمون­های کاری با استفاده از امکانات و تجهیزات ویژه در کارگاه، آزمایشگاه یا عملیات صحرایی امکان­پذیر هستند. آزمون کاری، طرح، ساختمان و کارآزمایی منبع توان دیگر را از نظر فنی ارزیابی می­کند. این آزمون بسته به نوع ماشین تغییر می­کند.

ب)آزمون مزرعه­ای

در این آزمون به وسیله­ی تعیین عملکرد یک ماشین با ادوات دیگر، در شرایط کاری ویژه­ی آن­ها را که برای فروش پیشنهاد شده است  انجام می­شود و تکمیل کننده­ی آزمون کاری است. هر دو آزمون برای تولید اطلاعات مورد نیاز، توسط گروه ویژه­ی آزمون تهیه و اجرا می­شوند. آزمون مزرعه­ای معمولا مورد نظر مصرف کنندگان است. هر دو آزمون کاری و مزرعه­ای به دو شیوه­ی آزمون تک ماشین و آزمون مقایسه­ای انجام می­شوند.

1) آزمون تک ماشین

 این آزمون شامل آزمایش کردن یک ماشین تنها مطابق با یک دستورالعمل مخصوص در شرایط مشخص می­باشد. این دستورالعمل­ها و شرایط معمولا به وسیله­ی یک کد یا شماره­ی آزمون تعیین می­گردد تا نتایج آزمون برای ماشین­های مشابه در صورت انجام آزمون در زمان و مکان مختلف قابل قیاس باشد.

2) آزمون مقایسه­ای

این آزمون شامل آزمایش کردن یک گروه مختلف از ماشین­های قابل مقایسه در یک زمان و مکان و با دقت در شرایط خاک و یا محصول یکسان انجام می­شود. به گونه­ای که یکی از ماشین­ها به عنوان ماشین مرجع ثابت مقابل ماشین­های دیگر مقایسه می­گردد. آزمون مقایسه­ای معمولا برای مصرف­کنندگان ماشین­ها مفیدتر است و اطلاعات به دست آمده به سهولت توسط کشاورزان یا مصرف کنندگان دیگر قابل فهم است.

انجام آزمون­های کشاورزی دارای فواید و اهمیت­هایی می­باشد که در ادامه به آن­ها اشاره شده است.

این کمک­ها شامل معرفی روش­های جدید در مکانیزاسیون محصولات کشاورزی، واردات ماشین­های کشاورزی، به کارگیری لیسانس ساخت ادوات کشاورزی و توصیه­های لازم در خصوص طراحی ماشین­های کشاورزی به سازندگان داخلی و کارخانه­های ملی می­باشد. همچنین در مراحلی از قبیل برنامه­ریزی، طراحی و ساخت به تولیدکنندگان داخلی کمک می­شود. از دیگر فواید این آزمون­ها توصیه­های عملی به کشاورزانی که فاقد اطلاعات فنی هستند و پیشنهاد تحقیقات کاربردی به بخش فنی مهندسی کشاورزی می­باشد.

ارزیابی

ارزیابی فرایندی از سنجش برتری موضوع به صورت کمی برای قضاوت دقت انجام هدف مورد نظر است. برای عرضه­کنندگان ماشین­ها ( سازندگان و فروشندگان) هدف، اطمینان از ماشینی است که نیازهای اصلی گروه­های مختلف کشاورزان را که زیرمجموعه­ای از کیفیت و عملکرد ماشین است، برطرف می­نماید. طبق تعریف FAO ارزیابی شامل پارامترهای فنی مهندسی است که در طول آزمون همراه با پارامترهای اقتصادی و ارگونومی به دست آورده­اند و همه­ی آن­ها بازگوکننده­ی عملکرد وسیله، ماشین یا ابزار هستند. معمولا ارزیابی هم مربوط به عرضه­کنندگان و هم مربوط به مصرف کنندگان است.

الف) ارزیابی برای عرضه­کنندگان ماشین­ها

ارزیابی برای عرضه­کنندگان ماشین­های کشاورزی، جهت اطمینان از این که ماشین­ها تمام وظایف مقرر را انجام داده و نیازهای اکثر خریداران یا مصرف­کنندگان بالقوه را برطرف خواهند کرد طراحی شده است. پس بنابراین ارزیابی از دید تامین کنندگان ماشین­ها ارضای خواسته­ی خریداران مدنظر می­باشد.

ب) ارزیابی برای مصرف کننده­ی ماشین­ها

این ارزیابی به منظور جمع­آوری اطلاعات مقایسه­ای در گستره ماشین­ها می­باشد تا اطمینان حاصل شود که مناسب­ترین انتخاب از نظر مصرف­کننده انجام شده است. ارزیابی نه تنها عملکرد، بلکه هزینه­ها، کاربرپسندی، خدمات پس از فروش موجود و مورد نیاز مقبولیت اجتماعی را اندازه­گیری خواهد کرد و تمام قضاوت­ها در شرایط ویژه که ماشین استفاده می­شود انجام می­شود. یک ارزیابی مصرف­کننده پسند مهم باید بسیاری از عواملی را که در آزمون عملکرد مرسوم کنار گذاشته شده­اند و برای مکانیزاسیون موفق تعیین کننده هستند ارزیابی نماید. پس ارزیابی از دید مصرف کننده شامل پارامترهایی از قبیل هزینه­ها، راحتی کار با دستگاه­ها، ایمنی کار، خدمات پس از فروش و پذیرش اجتماعی می­باشد.

انتخاب

انتخاب عبارت است از قضاوت نهایی یک فرد به منظور انتخاب یک ماشین از بین چند ماشین مشابه موجود می­باشد. بنابراین انتخاب، محافظی برای سرمایه­گذاری است. زمانی که سرمایه­گذاری کوچک و هدف­گذاری خوب باشد، احتمال دارد سخت­گیری دستورالعمل­ها کمتر شود که در این موارد معمولا کشاورزان بر اساس هزینه و دانش محلی همراه با آزمایش­های عملکردی ماشین­های موجود و آزمایش­های فیزیکی بحرانی آن­ها تصمیم­گیری می­کنند. پس بنابراین انتخاب به عواملی از قبیل گزارشات فنی، گزارشات عملکردی، گزارشات اقتصادی و گزارشات ارگونومیکی بستگی دارد.

استانداردها و ارتباط آن­ها با کاربران ماشین­های کشاورزی

هدف اصلی اکثر استانداردها عبارت است از اطمینان دادن به مشتری­ها در مورد قابلیت انجام وظیفه شامل جنبه­های زیست محیطی و ایمنی و اجرا و اجزاء یا محصول تولیدی که توسط آن­ها خریداری می­شوند. بنابراین استانداردها به عنوان نقطه­ی مرجعی می­باشند که می­توان خصوصیات محصول تولیدی را با آن مقایسه نمود. بنابراین استاندارد ماشین­ها شامل استانداردهای ساخت ماشین و استانداردهای مربوط به آزمون­های ماشین­ها می­باشد. در استانداردهای ساخت و تولید ماشین موارد زیر مد نظر قرار می­گیرند.

1) کیفیت مواد، عملیات حرارتی، ترکیبات و پرداخت کاری روی مواد برای اطمینان از قابلیت انجام وظیفه­ی محصول تولیدی

2) نیازهای سلامتی و ایمنی برای محافظت از کاربر، جامعه و محیط زیست

3) ایجاد دستورالعمل­های آزمون برای تعیین مشخصات کاری و عملکردی مزرعه­ای جهت اطمینان از ماشین مورد نظر در اهداف کاری خود

4) تطابق محصول تولیدی با سایر محصولات بدون در نظر گرفتن نام سازنده.

فقدان چنین استاندارد باعث ایجاد اشکال در تامین اجزاء تعویضی ماشین­های کشاورزی شده است. در استانداردهای مربوط به آزمون ماشین­ها این سوال مطرح است که بر اساس چه معیاری یک ماشین مورد ارزیابی قرار می­گیرد؟

اکثر این استانداردها به صورت single machine test محسوب می­شوند. در حالی که اکثر آزمون­های عاملی ( فنی و آزمایشگاهی) محسوب می­شوند. فرضا در آزمایشگاه یکنواختی خروج بذر از لوله­های سقوط یا تاثیر ارتفاع بذر در مخزن بر روی عملکرد موضع در ماشین کاشت مورد بررسی قرار می­گیرد. در اینجا این سوال مطرح است که یک ماشین بر چه اساس ارزیابی می­شود؟ از جهت ارزیابی ماشین­ها معمولا دو نوع ماشین بررسی می­شود. این ماشین­ها شامل ماشین­های ساخت داخل و ماشین­ها ساخت خارج می­شود. اهداف ارزیابی این ماشین­ها معمولا متفاوت است. ماشین­های وارداتی چون در سطح بین­المللی مورد استفاده قرار می­گیرند معمولا دارای آزمون تست­های معتبر بین­المللی مانند Nebraska یا OECD می­باشند. عملی که روی این ماشین­ها می­بایست انجام گیرد تناسب دستگاه­ها با کارشان و با توجه به شرایط منطقه­ای است. ماشین­های وارداتی که آزمون­های معتبر بین­المللی را ندارند باید هر دو نوع آزمون ( عاملی- فنی آزمایشگاهی و آزمون مزرعه­ای) روی آن­ها صورت گیرد. بنابراین در استاندارد ماشین­های ساخت داخل باید موارد زیر رعایت شود.

الف) اهداف استانداردها در این ماشین­ها باید بر اساس حمایت از کشاورزان و بهبود کار سازندگان داخلی و بر اساس معیارها انجام شود.

ب) استانداردهای داخلی اعمال شود ( که آن­هم باید بر اساس استانداردهای بین­المللی تهیه و با توجه به شرایط منطقه­ای تعدیل گردد)

ج) استانداردهای داخلی باید بر اساس افزایش کیفیت ماشین­های ساخت داخل تدوین شود.

انواع استانداردها

1) استانداردISO  (International Organization for Standardization)

استاندارد ASABE(American Society of Agricultural and Biological Engineering)

استاندارد مربوط به دولت انگلیس BS (British Standard)

استاندارد RNAM (Regional Network for Agriculture Mechinery)

آزمون نبراسکا (Nebraska Tractor test)

استاندارد SAE (Society of Agricultural Engineering)

استاندارد FAO ( Food and Agriculture Organization of the United Nation, Rom, Italy)

استاندارد OECD (Organization for Economic Cooperation and Development)

همچنین برخی از موسسات و مراکز آزمون عبارتند از:

مرکز آزمون و ارزیابی ماشین­های کشاورزی دانشگاه فیلیپین

شرکت تحقیقات کشاورزی، زیمباوه

مرکز توسعه­ی همکاری­های بین­المللی کشاورزی، فرانسه

انجمن کشاورزی آلمان

کمیسیون اقتصادی و اجتماعی آسیا و پاسیفیک تایلند

در هر استانداردی یک شماره­ای وجود دارد. این شماره­ها دارای معانی خاصی است که در ادامه با ذکر یک مثال تشریح می­شود.

برای مشاوره اینجا بزنید