نواجه في حياتنا اليومية مشكلة الاختناقات المرورية و ما يترتب على ذلك من ضياع في الوقت و الطاقات، حيث تعمل إشارات المرور وفقاً لأنظمة التحكم التقليدي لعقدة مرورية بأزمنة ثابتة و تتابع ثابت. يقترح البحث خوارزمية جديدة للتحكم المبرمج بإشارات المرور، حيث
تعمل بأزمنة متغيرة و تتابع متغير حسب حجم الكثافة المرورية. يتم تحصيل بيانات الحركة المرورية (عدد السيارات – الكثافة - التدفق) باستخدام الحساسات الحلقية (Loop Detectors) الموزعة عند كل إشارة، تُنقل هذه البيانات إلى المتحكم المنطقي القابل للبرمجة PLC الذي يقوم بمعالجتها و إصدار الأوامر اللازمة، و يتصل المتحكم بدوره مع نظام التحكم الإشرافي SCADA الذي يؤمن إمكانية مراقبة سير العمل للعقد المرورية، إضافة إلى إمكانية التحكم الأوتوماتيكي و التحكم اليدوي بالإشارات.
يقوم النظام المقترح بالربط بين عقدتين عن طريق تطبيق خاصية الموجة الخضراء (Green Wave) بالاعتماد على السرعة الفعلية للسيارات، و إعطاء أولوية المرور لسيارات الطوارئ التي يتم الكشف عنها باستخدام الحساس الحلقي و مقاطعة عمل البرنامج بشكل فوري لفتح الإشارة المطلوبة.
تم اختبار نظام التحكم و المراقبة المقترح من خلال أخذ بيانات عقدة مرورية تعمل في نظام التحكم التقليدي و مقارنتها بالنتائج التي يعطيها البرنامج، و قد أظهرت النتائج أنه تم تقليل أزمنة فتح الإشارات، و زمن الدورة الكلية، و زمن الانتظار غير المرغوب به على كل إشارة بشكل كبير، و بالتالي تم تخفيض حجم الاختناقات المرورية عند كل عقدة.
اهتم الصناعيون بأتمتة مصانعهم لزيادة الانتاج و خفض التكاليف و تحسين جودة المنتج من خلال استخدام الأذرع الآلية في قيادة و انهاء معظم العمليات الانتاجية، حيث تتصف الأذرع الآلية بأنها هياكل ميكانيكية قابلة للبرمجة لأداء مهام تتميز بالدقة و السرعة و الوث
وقية.
استند البحث في استنتاج المسار الأمثل على توليد مسارات افتراضية (مثلثية، منحنية، مربعة) تعبر عن حركة الذراع الآلي للوصول إلى نقطة الهدف، حيث تم معرفة زمن الانتقال و زوايا الدوران و العزم في المفاصل تحت تأثير الجاذبية الأرضية من خلال دراسة الحركة الأفقية و الشاقولية للذراع الآلي.
تبين حركة الذراع الآلي وفق المسارات المقترحة أن أفضل المسارات سلامة على محركات الذراع الآلي هو المسار النصف دائري كونه يحد من حدوث صدمات ميكانيكية أو ظهور قيم مرتفعة للعزوم عند المفاصل. في حين تبين ان المسار الذي يحقق أقل زمن للوصول الى نقطة الهدف و بالتالي اقل كمية في الطاقة المستهلة هو المسار المثلثي في حالة الحركة الافقية للذراع على الرغم من ظهور انحرافات حادة في مخططات العزم و الطاقة نتيجة التغير المفاجئ في اتجاه الحركة.
يظهر التأثير السلبي للجاذبية الأرضية خصوصا عند حركة المفصل الثاني للأعلى أو الأسفل, مما يسبب بظهور قمم في منحني الطاقة تعبر عن قيم مرتفعة للعزم في هذا المفصل.
تناول البحث إجراء تحليل حراري لمشع تدفئة مركزيـــة بطريقة العناصر المنتهية, و ذلك باستخدام برنامج Cosmos/M2.6,حيث تم بناء نموذج ثلاثي البعد لمشع حراري بمواصفات هندسية تحاكي مواصفات أحد المشعات المستخدمة, و من ثمّ تطبيق حمل حراري يحاكي دور وسيط التدفئ
ة المستخدم و درجة حرارة الوسط المحيط بالمشع من اجل استنتاج السلوك الرياضي للتدرج الحراري داخل المشع.
يقترح البحث نظام تحكم يعتمد على ضبط وسيط التدفئة الداخل إلى المشع, و ذلك من خلال تركيب صمام تحكم بالتدفق يعمل بمحرك تيار مستمر عند مدخل كل مشع, يتم التحكم به عن طريق أوامر تأتي من متحكمات مناسبة تأخذ بياناتها من حساسات الحرارة الموزعة في المكان.
بيّن البحث عدم إمكانية اعتماد نظام تحكم يستخدم المتحكم التناسبي التكاملي PI في بناء نظام التحكم المناسب, بسبب صعوبة استقبال إشارات محددة من حساس الحرارة التشابهي إلى متحكم PI تعبّر عن قراءات ثابتة لدرجة حرارة الغرفة, مما يجعل استجابة صمام التحكم لهذه الإشارات بطيئة, و بالتالي يجعل من استخدام هذا المتحكم غير مجدي من الناحية الإقتصادية و الفنية.
تم في هذا البحث بناء خوارزمية, لاستخلاص معالم ثلاثية البعد, ذات أشكال إسطوانية بالإضافة
إلى الجيوب و المجاري من نماذج CAD المخزنة بصيغة ملفات STL و ذلك بالاعتماد على منهج التمثيل البياني (graph-based method) و منهج القواعد (rule-based method).
كما
تم تصميم تطبيق باستخدام Visual Stduio C# كواجهة تخاطب مع المستخدم, يسمح له باستيراد نماذج CAD المخزنة بصيغة STL و استخلاص المعالم و عرض المعلومات الخاصة لكل منها (كقطر و ارتفاع و إحداثيات مركز الثقل للأسطوانات, و قيم العرض و الطول و الإرتفاع للجيوب و المجاري, بالإضافة إلى عرض السطوح المشكلة لها و احداثيات مركز ثقلها).
تم بناء الخوارزمية المقترحة من عدة مراحل هي: تقسيم النموذج المدروس إلى مجموعة من السطوح بالاعتماد على خوارزمية RegionGrowing, يليها استخلاص المعالم الأسطوانية بالاعتماد على منهج القواعد, و استخلاص الجيوب و المجاري بالاعتماد على منهج التمثيل البياني, ثم حساب المعلومات الهندسية الخاصة بكل معلم. تم اختبار الخوارزمية المقترحة على نماذج CAD تحتوي معالم أسطوانية و جيوب و مجاري بأشكال مختلفة. و قد أظهرت النتائج قدرة الخوارزمية المقترحة على استخلاص المعالم الإسطوانية و الجيوب و المجاري من نماذج CAD مختلفة مخزنة بصيغة ملفات STL بالإضافة إلى ايجاد المميزات الهندسية للمعالم المستخلصة مثل (احداثيات مركز الثقل بالنسبة لمركز النموذج, العرض, العمق, الارتفاع و قطر الأسطوانة .... الخ).
يعتبر التوافق بين الآلات الزراعية و المواد التي تتعامل معها من المتطلبات الأساسية التي تحقق أفضل أداء للآلة، و لتحقيق هذا الهدف يجب توفر بيانات و تحليلات دقيقة عن الخواص الهندسية لتلك المواد، و التي تشكل قاعدة بيانات ضرورية في تصميم و تطوير و تركيب ا
لآلات و المعدات الزراعية و في التحكم في هذه الآلات، و في تحليل و تقدير كفاءة عملها.
و قد أجري هذا البحث لدراسة بعض تلك الخواص الفيزيائية لبذور بعض المحاصيل الزراعية السورية الشائعة، من ثم استخدام بعضاً من هذه الخواص في تحديد و اختيار أجهزة التلقيم في آلات البذار و التسطير، و التي تتوافق مع بذور تلك المحاصيل المحلية.
و قد تم دراسة هذه الخواص لتحديد أشكال و أبعاد خلايا أجهزة التلقيم في آلات البذار المناسبة لزراعة كل من: الذرة الصفراء، البازلاء، الحمص، الفاصولياء، الفول، و أخيراً القطن، و كذلك تحديد أبعاد تموجات جهاز التلقيم ذو الأسطوانة المموجة في آلات التسطير لزراعة كل من: القمح و العدس، بالإضافة إلى ذلك تم وضع مجموعة من المعادلات يمكن من خلالها معرفة الخواص الهندسية للبذور المدروسة من خلال معرفة أحد أبعادها الثلاثية فقط.
الخواص الهندسية للبذور
الخواص الفيزيائية للبذور
أبعاد البذور
جهاز التلقيم
خلايا التلقيم
جهاز التلقيم ذو الأسطوانة المموجة
آلة البذار
آلة التسطير
Engineering Physical properties of seeds
Physical properties of seeds
Dimensions of seeds
Feeding device
Cells of feeding
Fluted forced feed
Planter
Grain drill
المزيد..
يُعد المحراث الحفار أهم آلات تهيئة التربة للزراعة و يظهر تأثيره المباشر على الخواص الفيزيائية للتربة و التي تنعكس على المحصول المزروع.
يهدف هذا البحث لتقييم أداء محراث حفار محلي الصنع من خلال تأثيراته الإيجابية على الخواص الفيزيائية للتربة الفيزيائي
ة، و ذلك من خلال حراثة تربة طينية ثقيلة تعد من أصعب أنواع الترب، و تحديد المدة الزمنية لزوال تلك التأثيرات و عودة التربة كما كانت عليه قبل الحراثة و الزراعة بدلالة تلك الخواص الفيزيائية، و ذلك عند زراعة محصول القمح تحت الظروف السورية.
بين البحث أن الإنتاجية الفعلية للمحراث كانت (1.01 هـ/سا) و بكفاءة حقلية (79.53 %)، و قد استهلك وقوداً
(13.97 ل/سا).
كما بينت الدراسة وجود تغيرً إيجابي لخواص التربة الفيزيائية نتيجة استخدام المحراث الحفار وجهين متعامدين، حيث انخفضت الكثافة الظاهرية للتربة (23.08 %) و كذلك المحتوى الرطوبي من (30.85 %) إلى (28.33 %)، بينما ازدادت المسامية الكلية للتربة (13.26 %) و المسامية الهوائية (56.76 %) و نسبة الفراغات (45.71 %).
بينت الدراسة أن التأثيرات الإيجابية للمحراث تزول خلال موسم زراعي واحد و لا يمكن الاستغناء عن عملية الحراثة بالمحراث الحفار لزراعة محصول القمح تحت الظروف السورية (منطقة الغاب)، و لابد من إجراء الحراثة التقليدية (محراث حفار وجهين)، حيث لوحظ أن التربة تعود لوضعها قبل الحراثة و الزراعة بعد (180) يوماً، أي قبل انتهاء موسم الزراعة و قبل حصاد محصول القمح بشهر تقريباً.
تبين خلال الدراسة مساهمة بعض الخواص الفيزيائية للتربة في تحديد المدة الزمنية لعودة خواص التربة كما كانت عليها قبل الحراثة، و تشمل كل من الكثافة الظاهرية للتربة، المسامية الكلية للتربة، و نسبة الفراغات و التي تتأثر بعمليات الحراثة بشكل مباشر، و أن هناك خواص فيزيائية لم تساهم في تحديد المدة الزمنية لعودة خواص التربة كما كانت عليها قبل الحراثة، و تشمل كل من المحتوى الرطوبي الحقلي، و المسامية الهوائية و التي تتأثر بعمليات الحراثة، و لكنها أكثر تأثراً بالظروف المناخية كدرجات الحرارة و المعدل المطري للمنطقة.
