طراحی، ساخت و ارزیابی دستگاه سیم خم کن اتومات پشتیبان‌ گیاه

Abstract

امروزه روش کشت عمودی به دلیل بهره‌وری بالا در واحد سطح و بهبود کیفیت محصولات گلخانه‌ای مورد توجه قرار می‌گیرد. در حال حاضر برای ساخت انواع فرم‌های پشتیبان گیاه در کشت عمودی برای محصولات گلخانه‌ای از روش‌های مرسوم و دستی استفاده می‌شود. بنابراین ساخت فرم‌های مختلف پشتیبان گیاه با استفاده از فناوری کنترل عددی رایانه‌ای(CNC) از اهمیت بالایی برخوردار است. در این پژوهش، طراحی، ساخت و ارزیابی یک سیم خم‌کن اتومات به منظور ایجاد فرم‌های مختلف پشتیبان گیاه ارائه شده است. این دستگاه، از سه واحد مکانیکی، الکترونیکی و کنترل- برنامه نویسی تشکیل شده است. در واحد مکانیکی به ترتیب برای انتقال و خم کردن سیم از مکانیزم تبدیل حرکت دورانی به خطی به همراه یک موتور پله‌ای و شفت عمودی خارج از مرکز چرخدنده استفاده شد. همچنین به منظور خم کردن سه‌بعدی سیم، با ثابت نگه‌داشتن سیم و چرخش صفحه کاری حول محور انتقال، فرآیند خم‌کاری در مختصات جدیدی انجام گرفت. در بخش الکترونیکی دستگاه، از برد آردوینو، سه عدد موتور پله‌ای و سه عدد درایور و یک موتور DC استفاده گردید. در ادامه با ارتباط مجموعه الکترونیکی با کامپیوتر و سپس با ارسال فرمان حرکتی، دستگاه توسط اپراتور کنترل گشته که این فرآیند در محیط آردوینو انجام می‌شود. در این دستگاه اثر پارامترهای فرکانس در چهار سطح (31، 42، 50 و 61 هرتز)، فاصله خم کن تا تکیه گیاه در دو سطح (7/1 و 3/2 میلی متر) و زمان در چهار سطح (5، 7، 8 و 10 ثانیه) به عنوان متغیرهای مستقل بر روی تغییر مکان خطی و زاویه‌ای سیم به عنوان متغیرهای وابسته ارزیابی گردید و عملکرد ماشین ساخته شده با مدل‌های نرم افزاری مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان داد که با تغییرات پارامتر‌های مستقل، در مدلسازی انواع فرم‌های پشتیبان گیاه با نرم افزار و دستگاه ساخته شده تفاوت معنی‌داری مشاهده نمی‌شود. به طور کلی، دستگاه سیم خم‌کن اتومات ساخته شده در این پژوهش فرم‌های مختلف، پیچیده و کاربردی پشتیبان گیاه را با دقت و سرعت بالایی ایجاد کرده و بهینه‌سازی هر کدام از فرم‌ها را برای رشد گیاه فراهم می‌کند.<br /> <br clear="all" /><br /> <br /> [1] Computer Numerical Control