طراحی، ساخت و ارزیابی خطی کار نرخ متغیر

مدیریت خاص مکانی، یک فنآوری است که در آن نهاده های تولید از قبیل بذر، کود و علف کش با نیازهای ناحیه های مختلف در مزرعه باید سازگار باشد. یکی از راه های دستیابی به قابلیت نرخ متغیر در ماشین های کشاورزی، اضافه کردن کنترل کننده به دستگاه های کاشت مرسوم که نرخ یکنواخت را اعمال می کنند، می باشد. در فنآوری اعمال نهاده ها بصورت نرخ متغیر، نقشه نرخ بذرکاری در هر ناحیه از مزرعه در سامانه اطلاعات جغرافیایی(gis) تهیه می شود. قبل از ورود به مزرعه، نقشه در رایانه بارگذاری می شود. رایانه و کنترل کننده با استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی و اطلاعات موقعیت ناحیه ها که توسط سامانه موقعیت یاب جهانی تفاضلی (dgps) فراهم می شود، نرخ کاربرد متغیر نهاده را به صورت پیوسته کنترل می نماید. اهداف اصلی این تحقیق عبارت بودند از: 1)آزمون و ارزیابی یکنواختی بذرپاشی واحدهای یک خطی کار متداول (هاسیا مدلdu100)، 2) طراحی، ساخت و ارزیابی سامانه کنترل مناسب برای تغییر خطی کار از حالت نرخ یکنواخت به نرخ متغیر، 3) نوشتن نرم افزار مناسب جهت جمع آوری داده های مربوط به موقعیت، سرعت پیشروی و ارسال فرمان به سامانه کنترل جهت تغییر نرخ بذرکاری به صورت خودکار بر اساس نقشه تغییر نرخ بذرکاری مورد نظر و سرعت پیشروی و 4) ارزیابی خطی کار نرخ متغیر براساس استاندارد asabe آمریکا. خطی کار از حالت نرخ ثابت با استفاده از سامانه کنترل حلقه بسته بصورت خطی کار نرخ متغیر در آمد. این سامانه کنترل شامل :1) یک موتور 250 وات dc به همراه جعبه دنده با نسبت دنده ثابت، 2) دو انکدر ( یکی جهت حس کردن سرعت حرکت خطی کار و دیگری برای حس کردن سرعت دورانی موتور)، 3) گیرنده gps، 4) کنترل کننده موتور dc و 5) یک رایانه قابل حمل برای جمع آوری داده ها، می شود. نرخ بذرکاری بدست آمده از سامانه اطلاعات جغرافیایی با توجه به سرعت حرکت خطی کار قبل از تبدیل به سرعت دورانی موتور، تنظیم می شود. سپس کنترل کننده، سیگنال الکتریکی متناسب با سرعت مطلوب تولید می کند. برنامه ارتباط با کاربر تحت نرم افزار visual basic نوشته شد که می توانست دو انکدر و gps را بخواند. نتایج ارزیابی اولیه خطی کار نشان داد که خروجی های خطی کار از نظر تحویل حجم یکسانی بذر با هم تفاوت معنی داری داشتند. موقعیت خروجی ها از نظر شکستگی بذور با هم تفاوت معنی داری نداشتند. افزایش سرعت دورانی محور موزع از 16 به 23 دور در دقیقه منجر به افزایش معنی دار شکستگی بذورگندم شد. تحلیل خود همبستگی داده ها نشان داد که داده های همه خروجی ها دارای خود همبستگی بود و انتخاب 24 یا 12 داده تصادفی از 36 داده متوالی از هر خروجی، لزوما تصادفی نمی باشد. با افزایش سرعت دورانی محور موزع ضریب نایکنواختی همه خروجی ها به طور معنی داری کاهش یافت. کاهش سرعت پیشروی به طور معنی داری ضریب نایکنواختی را کاهش داد. ضریب نایکنواختی بذر شبدر به طور معنی داری کمتر از بذر گندم بود. روند تغییرات ضریب یکنواختی و ضریب تغییرات (cv) مشابه بود. جهت استفاده از ضریب تغییرات (cv) باید خودهمبستگی داده ها بررسی شود و در صورت وجود خودهمبستگی، انتخاب تصادفی داده ها ضروری می باشد. خطی کار با ضریب نایکنواختی کمتر از 12/0 جهت استفاده در بذرکاری دقیق توصیه می شود. الگوی توزیع بذر طولی و عرضی برای دو نرخ بذرکاری زیاد (5/262 کیلوگرم در هکتار) و کم (5/87 کیلوگرم در هکتار) یکنواخت نبود و ضریب تغییرات (cv) بذر خروجی از هر خروجی بیشتر از 40 درصد بود. گرفتگی بعضی لوله های سقوط و انحراف تراکتور از مسیر مستقیم در طول آزمایش ها از علل اصلی بالا بودن ضریب تغییرات (cv) بود. نمودار s شکل بر هر دو زمان پاسخ تغییر نرخ بذرکاری از زیاد به کم و از کم به زیاد برازش شد. زمان پاسخ انتقال نرخ بذرکاری از کم به زیاد 4/7 و از زیاد به کم 2/5 ثانیه تعیین شد. با توجه به زمان پاسخ ها در صورتی که سرعت حرکت تراکتور 2/7 کیلومتر در ساعت باشد، جهت انتقال نرخ بذرکاری از زیاد به کم در مزرعه بهتر است فرمان تغییر نرخ در فاصله 2/9 متر مانده به انتهای سلول قبلی ارسال شود.