Improving fuel and energy efficiency in agricultural tillage is critical for sustainable farming and reducing environmental impacts. In this study, the effects of forward speed and tillage depth on the fuel efficiency parameters of a tractor–chisel plough combination were investigated under controlled field conditions on clay soil. Specific fuel consumption (SFC), fuel consumption per unit area (FCPA), and overall energy efficiency (OEE) were evaluated at four forward speeds (0.6, 0.95, 1.2 and 1.4 m·s−1) and four tillage depths (15, 19.5, 23 and 26.5 cm). SFC ranged from 0.519 to 1.237 L·kW−1·h−1, while OEE varied between 7.918 and 18.854%. Higher forward speeds significantly reduced fuel consumption and improved energy efficiency, whereas deeper tillage increased fuel use and reduced efficiency. Optimal operation occurred at speeds of 1.2–1.4 m·s−1 and shallow to medium depths. Five machine learning algorithms: Polynomial Regression (PL), Random Forest Regressor (RFR), Gradient Boosting Regressor (GBR), Support Vector Regression (SVR), and Decision Tree Regressor (DTR), were applied to model fuel efficiency parameters. RFR achieved the highest accuracy for predicting SFC, while PL performed best for FCPA and OEE, with the mean absolute percentage error (MAPE) below 2%. Models such as PL and RFR excel in data structures dominated by nonlinear relationships. These results highlight the potential of machine learning to guide data-driven decisions for fuel and energy optimization in tillage, promoting more sustainable mechanization strategies and resource-efficient agricultural production.
24 April 2023 in Selcuk Journal of Agriculture and Food Sciences
In this study; soil-driven single-acting disc harrow and PTO-driven single-acting disc harrow machines were used. The single-acting disc harrow, which moves from the soil, was tested with two different disc diameters (610 mm and 660 mm) and three different direction angles (16o- 23o and 30o), while the single-acting disc harrow, which moves from the tail shaft, was tested with two different disc diameters (610 mm and 660 mm), three different direction angles (160- 230 and 300) and three different disc speeds (104.97-119.97 and 143.96 min-1). As a result of the treatments, the effects on soil moisture retention, deformation area, stubble burial rate and stubble amount were compared for both machines. It was determined that the cutting width and working depth increased with the increase in disk diameter and direction angle, and the deformation area increased accordingly. The lowest amount of stubble was obtained from D1N3Y3, D1N3Y2 and D2N3Y3 treatments as 20.67 g m-2, 22.67 g m-2 and 25.33 g m-2, respectively. The highest stubble burial rate was 87.30%, 86.07% and 84.02% in D1N3Y3, D1N3Y2 and D1N2Y3 treatments. While the lowest u/v ratio was obtained from D1N1Y1 with 3.03, the highest u/v ratio was obtained from D2N3Y3 with 4.63, the lowest skidding rate was obtained from D1N3Y1 with 3.17% and the highest skidding rate was obtained from D2Y3 with 11.99
15 September 2020 in Harran Tarım ve Gıda Bilimleri Dergisi
Günümüzde yem bitkileri üretim alanlarının artırabilmesi için mevcut yem bitkileri çeşitliliğinin artırılması ve ekim nöbetinde kullanılmaları zorunludur. Bu alanlarda ekolojik şartların elverdiği ölçüde ekonomik üretim modelini geliştirmek gerekmektedir. Bu çalışma 2018 yılında, Konya Selçuk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Sarıcalar Uygulama ve Araştırma Çiftliğinde yem bitkilerinin çeşitliliğinin artırılması amacı ile yürütülmüştür. Çalışmada; İtalyan çiminin mekanizasyon özelliklerinin ve enerji verimliliğinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Üretiminde kullanılan makine ve ekipmanların yakıt tüketimleri, toplam enerji girdi ve çıktıları ile enerji verimliliği hesaplanmıştır. Araştırma sonuçlarına göre; En fazla yakıt tüketimi hasat grubu makinelerde 43.2 l ha-1 ile balya makinesinde, toprak işleme grubu makinelerinde ise 17.2 l ha-1 ile pullukla çalışmada tespit edilmiştir. Toplam enerji çıktısı 81572.40 MJ ha-1 ve toplam enerji girdisi 34197.97 MJ ha-1 olarak hesaplanmış ve bunlara bağlı olarak net enerji verimliliği 47374.43 MJ ha-1, enerji oranı 2.39 ve enerji verimliliği de 0.14 kg MJ-1 olarak bulunmuştur. Özgül enerji olarak tanımlanan bir kg ürünün elde edilmesi için gerekli enerji miktarıda 7.31 MJ kg-1, Net enerji veriminin toplam enerji girdisine oranını ifade eden net enerji oranı da 0.58 olarak hesaplanmıştır. Enerji girdileri içinde doğrudan enerji %45.62, dolaylı enerji %54.38 yenilenemeyen enerji %65.38 ve yenilenebilir enerji ise %34.62 paya sahip olduğu tespit edilmiştir.
19 September 2023 in Journal of Agricultural Faculty of Gaziosmanpasa University
In this study, it was aimed to determine the power consumption, work capacity and some properties of the pellet feed of the pelletizing machine used in the pelleting of animal feeds consisting of small and granular mixtures. A pellet machine with a die hole inlet diameter of 8 mm, an outlet diameter of 5 mm and a flat die with a diameter of 195 mm was used to pellet the feeds. In the experiments, two different feed materials consisting of mixed feed and barley only were used. The bulk weight of the pellets (kg m-3), durability (%), compression resistance (N mm-2), pellet moisture (%) were determined. In addition, hourly pelleting capacity (kg h -1), required energy consumption (kW), specific energy consumption (kW kg -1) of the pelletizing machine were determined.As a result of the trials, the capacity of the pellet feed making machine was 172.80 kg h-1 in the pelleting process from barley and 170 kg h-1 in the pelleting process from mixed feed. The required electrical energy consumption was 7.63 kW, in barley pelleting and 9.18 kW in mixed feed pelleting. Specific energy consumption 0.044 kW kg-1 in barley pelleting, 0.054 kW kg-1 in mixed feed pelleting
23 June 2023 in Harran Tarım ve Gıda Bilimleri Dergisi
Bu çalışmanın amacı, tarımsal faaliyetlerin zamanında yapılmasını sağlayarak, en az sayıda geçişle, toprağı daha iyi parçalanıp karıştırılması, yüzey profil düzgünsüzlüğü, penetrasyon direnci ve kesilme direnci bakımından kuyruk milinden tahrikli tek etkili bir diskli tırmığın ve hareketini topraktan alan serbest hareketli diskli tırmığın, toprağın bazı fiziksel özelliklerine etkilerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu çalışmada; topraktan hareket alan tek etkili diskli tırmık ile kuyruk milinden hareketli tek etkili diskli tırmık makineleri kullanılmıştır. Topraktan hareket alan tek etkili diskli tırmık denemeleri iki farklı disk çapı (610 mm ve 660 mm) ve üç farklı yön açısında (160- 230 ve 300) yapılmıştır. Kuyruk milinden hareketli tek etkili diskli tırmık ise iki farklı disk çapı (610 mm ve 660 mm), üç farklı yön açısı (160- 230 ve 300) ve üç farklı disk devirlerinde (104.97- 119.97 ve 143.96 min-1) denemeleri yapılmıştır. Bütün denmeler traktörün (4.14 kmh-1) sabit ilerleme hızında gerçekleştirilmiştir. Uygulamalar sonucunda, toprak kesilme direnci, penetrasyon direnci, toprağın ağırlıklı ortalama çapı, toprak işleme sonrası yüzey düzgünsüzlüğü belirlenmiştir. Bütün uygulamalarda penetrasyon direnci 0.39-2.65 MPa arasında, toprak kesilme direnci 0.32 – 2.08 N cm -2 arasında, yüzey düzgünsüzlük değeri %23.98- %35.05 arasında ve ağırlıklı ortalama çap değeri 2.05- 4.70 mm arasında elde edilmiştir. Yapılan çalışma sonucunda her iki çapta, bütün devirlerde ve 230 - 300 yön açılarında kuyruk milinden hareketli diskli tırmığın hareketini topraktan alan tek etkili diskli tırmığa kıyasla daha üstün olduğu söylenebilir.