مدل سازی و بهینه سازی انرژی مصرفی کولتیواتورهای مزرعه با استفاده از روش سطح پاسخ (یک مطالعه موردی)

خاک­ورزی مرحله مقدماتی تولید محصولات کشاورزی است و مقدار بالایی از انرژی در این مرحله مصرف می ­­شود. با توجه به بحران انرژی و انتشار گازهای گلخانه ­ای ناشی از مصرف سوخت ­های فسیلی، باید در کاهش مصرف انرژی تا حد ممکن تلاش شود. هدف از این مطالعه موردی بررسی اثر پارامترهای طراحی و عملیاتی کولتیواتور بر میزان مصرف سوخت و مقاومت کششی به ­هنگام خاک­ورزی با کولتیواتور 8 شاخه ­ای با هندسه تیغه مشخص در خاکی با بافت رسی با رطوبت مشخص است. آزمایش­‌ها با استفاده از روش سطح پاسخ و طرح مرکب مرکزی با در نظر گرفتن سه سطح برای سرعت پیشروی تراکتور (3، 5 و 7 کیلومتر بر ساعت)، سه سطح عرض تیغه (5، 10 و 15 سانتی­متر) و سه عمق خاک­ورزی متفاوت (6، 12 و 18 سانتی­متر) اجرا شدند. از نرم‌­افزار Design Expert 8.0.6 برای تجزیه ‌و تحلیل داده­ های آزمایش استفاده شد. نتایج بررسی­ ها نشان داد که پارامترهای عرض تیغه، سرعت پیشروی، و عمق خاک­ورزی اثر معنی ­داری در سطح یک درصد بر مصرف سوخت و مقاومت کششی دارند. متغیرهای مستقل به ­صورت معادلات رگرسیونی مرتبۀ دوم مدل­سازی شدند و نقاط بهیه آنها به­دست آمد. بالاترین مطلوبیت در عمق خاک­ورزی 18 سانتی ­متر، سرعت 7 کیلومتر بر ساعت و عرض تیغه 5 سانتی­متر به ­دست ­آمد.