Original Title: Development of a Subsoiler with Two Tandem Shanks Arranged for Directional Movement and Automated Depth Adjustment
Source: doi.org/10.14456/thaidoa-agres.2024.19
Disclaimer: Summary generated by AI based on the provided document. Please refer to the original paper for full scientific accuracy.

ការអភិវឌ្ឍនង្គ័លរាស់ដីប្រភេទជើងពីរតម្រៀបគ្នាមានមុខងារកែតម្រូវជម្រៅជើងមុខដោយស្វ័យប្រវត្តិ

ចំណងជើងដើម៖ Development of a Subsoiler with Two Tandem Shanks Arranged for Directional Movement and Automated Depth Adjustment

អ្នកនិពន្ធ៖ Chanon Chaem (Kasetsart University), Prathuang Usaborisut (Kasetsart University), Chaiya Jantra (Kasetsart University), Watcharachan Sukcharoenvipharat (Kasetsart University), Wanrat Abdullakasim (Kasetsart University)

ឆ្នាំបោះពុម្ព៖ 2024, Thai Agricultural Research Journal

វិស័យសិក្សា៖ Agricultural Engineering

១. សេចក្តីសង្ខេបប្រតិបត្តិ (Executive Summary)

បញ្ហា (The Problem)៖ ការស្រាវជ្រាវនេះដោះស្រាយបញ្ហាដីហាប់ណែនដែលធ្វើឱ្យទិន្នផលដំណាំធ្លាក់ចុះ និងតម្រូវការកម្លាំងអូសទាញខ្ពស់ពីត្រាក់ទ័រក្នុងការរាស់ដីជម្រៅជ្រៅ ដែលបង្កើនការចំណាយយ៉ាងច្រើនដល់កសិករ។

វិធីសាស្ត្រ (The Methodology)៖ ការសិក្សានេះបានរចនា និងសាកល្បងនង្គ័លរាស់ដីប្រភេទជើងពីរតម្រៀបគ្នា (Tandem-type subsoiler) ដែលមានប្រព័ន្ធបញ្ជាជម្រៅជើងមុខដោយស្វ័យប្រវត្តិ ដើម្បីស្វែងរកកម្រិតអូសទាញដ៏ប្រសើរបំផុត។

លទ្ធផលសំខាន់ៗ (The Verdict)៖

២. ការវិភាគលើប្រសិទ្ធភាព និងដែនកំណត់ (Performance & Constraints)

វិធីសាស្ត្រ (Method) គុណសម្បត្តិ (Pros) គុណវិបត្តិ (Cons) លទ្ធផលគន្លឹះ (Key Result)
Tandem-type subsoiler with automated depth adjustment (Fin point, 40 cm distance)
នង្គ័លរាស់ដីប្រភេទជើងពីរតម្រៀបគ្នាមានមុខងារកែតម្រូវជម្រៅដោយស្វ័យប្រវត្តិ (ប្រើចុងជើងប្រភេទព្រុយ និងគម្លាត៤០សង់ទីម៉ែត្រ)
កាត់បន្ថយកម្លាំងអូសទាញបានយ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាព (>១០%) ជួយសន្សំសំចៃប្រេងឥន្ធនៈ និងកាត់បន្ថយបន្ទុករបស់ម៉ាស៊ីនត្រាក់ទ័រ។ វាអាចកែតម្រូវជម្រៅដោយស្វ័យប្រវត្តិទៅតាមស្ថានភាពរឹងនៃដី។ ទាមទារការបំពាក់ប្រព័ន្ធអេឡិចត្រូនិកបន្ថែម (Arduino, ឧបករណ៍វាស់កម្លាំង, ម៉ូទ័រ) ដែលអាចបង្កើនថ្លៃដើមផលិត និងត្រូវការចំណេះដឹងផ្នែកបច្ចេកទេសក្នុងការថែទាំ។ កម្លាំងអូសទាញទាបបំផុតត្រឹម ១២,៦៥±១,៣៣ kN។
Conventional single shank subsoiler
នង្គ័លរាស់ដីជើងមួយបែបប្រពៃណី
មានលក្ខណៈសាមញ្ញក្នុងការរចនា ងាយស្រួលប្រើប្រាស់ តម្លៃថោក និងមិនត្រូវការការថែទាំផ្នែកអេឡិចត្រូនិក ឬឧបករណ៍ស្មុគស្មាញឡើយ។ ត្រូវការកម្លាំងអូសទាញខ្លាំងពីត្រាក់ទ័រនៅពេលជួបដីហាប់ណែន ដែលធ្វើឱ្យស៊ីប្រេងច្រើន កើនឡើងការចំណាយ និងអាចលើសពីសមត្ថភាពត្រាក់ទ័រខ្នាតតូចរបស់កសិករ។ ទាមទារកម្លាំងអូសទាញប្រមាណ ១៤,០០±២,០១ kN ក្នុងលក្ខខណ្ឌដីដូចគ្នា។
Tandem-type subsoiler with winged point
នង្គ័លរាស់ដីជើងពីរប្រើចុងជើងមុខប្រភេទមានស្លាប
អាចបំបែកដីបានតំបន់ទូលាយជាងប្រភេទព្រុយធម្មតា (Fin point) ជួយពង្រាយដីបានល្អប្រសើរ។ ទម្រង់ស្លាបបង្កើតឱ្យមានកម្លាំងរាំងស្ទះពីដីកាន់តែខ្ពស់ ទាមទារកម្លាំងអូសទាញខ្លាំងជាងប្រភេទចុងជើងព្រុយ។ កម្លាំងអូសទាញមធ្យមមានកម្រិតខ្ពស់រហូតដល់ ១៧,៦៦±២,៨៧ kN។

ការចំណាយលើធនធាន (Resource Cost)៖ ការស្រាវជ្រាវនេះទាមទារការវិនិយោគលើប្រព័ន្ធមេកានិក និងគ្រឿងអេឡិចត្រូនិកមួយចំនួនដើម្បីដំឡើងនង្គ័លកែច្នៃ និងប្រព័ន្ធបញ្ជាជម្រៅដោយស្វ័យប្រវត្តិ។

៣. ការពិនិត្យសម្រាប់បរិបទកម្ពុជា/អាស៊ីអាគ្នេយ៍

ភាពលំអៀងនៃទិន្នន័យ (Data Bias)៖

ការសិក្សានេះត្រូវបានធ្វើឡើងនៅក្នុងចម្ការអំពៅមួយកន្លែងនៅស្រុក Kamphaeng Saen ខេត្តនគរបឋម ប្រទេសថៃ ដែលមានប្រភេទដីល្បាយខ្សាច់ (Sandy loam) មានសំណើមត្រឹមតែ ៥,៤% និងមានកម្រិតហាប់ណែនជាក់លាក់។ លទ្ធផលនេះអាចមានភាពខុសប្លែក ឬប្រែប្រួលប្រសិនបើត្រូវយកមកអនុវត្តលើប្រភេទដីផ្សេងទៀតនៅកម្ពុជា ដូចជាដីឥដ្ឋ ឬដីក្រហម។ ដូច្នេះ វាទាមទារឱ្យមានការធ្វើតេស្តសាកល្បងបន្ថែមលើស្ថានភាពដីក្នុងស្រុកដើម្បីធានាប្រសិទ្ធភាព។

លទ្ធភាពនៃការអនុវត្ត (Applicability)៖

បច្ចេកវិទ្យានង្គ័លស្វ័យប្រវត្តិនេះមានសក្តានុពលខ្ពស់ក្នុងការយកមកអនុវត្តនៅក្នុងវិស័យកសិកម្មកម្ពុជា ជាពិសេសសម្រាប់ការរៀបចំដីដាំដុះដំណាំឧស្សាហកម្មខ្នាតធំ។

ការធ្វើទំនើបកម្មឧបករណ៍នង្គ័លរាស់ដីដោយបំពាក់ប្រព័ន្ធស្វ័យប្រវត្តិនេះ នឹងចូលរួមចំណែកយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការជំរុញកសិកម្មវៃឆ្លាត (Precision Agriculture) កាត់បន្ថយចំណាយផលិតកម្ម និងបង្កើនផលិតភាពដំណាំនៅកម្ពុជា។

៤. ផែនការសកម្មភាពសម្រាប់និស្សិត (Actionable Roadmap)

ដើម្បីអនុវត្តតាមការសិក្សានេះ និស្សិតគួរអនុវត្តតាមជំហានខាងក្រោម៖

  1. សិក្សាពីមូលដ្ឋានគ្រឹះនៃឧបករណ៍មេកានិក: ចាប់ផ្តើមដោយការស្វែងយល់ពីគោលការណ៍មេកានិកនៃនង្គ័លរាស់ដីប្រភេទជើងពីរ (Tandem subsoiler) និងការអានឯកសារបច្ចេកទេសទាក់ទងនឹងកម្លាំងអូសទាញ (Drawbar pull) ក្នុងលក្ខខណ្ឌដីខុសៗគ្នា។
  2. រៀនសរសេរកូដ និងប្រើប្រាស់សេនស័រ: អនុវត្តការសរសេរកូដប្រព័ន្ធបញ្ជាជាមួយ Arduino UNO R3 ដើម្បីបញ្ជា Stepper Motor និងរៀនរបៀបអានទិន្នន័យពីឧបករណ៍វាស់កម្លាំង Pin transducer (Load cell)
  3. គូររចនា និងបង្កើតគំរូតូចសាកល្បង (Prototype): រចនា និងតំឡើងគំរូនង្គ័លខ្នាតតូចជាមុនដោយប្រើកម្មវិធីគូរប្លង់ដូចជា AutoCADSolidWorks រួចបំពាក់ប្រព័ន្ធអេឡិចត្រូនិកដើម្បីធ្វើតេស្តវាស់កម្លាំងនៅក្នុងធុងដីមន្ទីរពិសោធន៍។
  4. សាកល្បងផ្ទាល់ និងវិភាគទិន្នន័យ: ដំឡើងឧបករណ៍ខ្នាតពិតលើត្រាក់ទ័រ រួចយកទៅធ្វើតេស្តលើដីចម្ការជាក់ស្តែង ដោយប្រើប្រាស់កម្មវិធី PLX-DAQ ដើម្បីកត់ត្រាទិន្នន័យកម្លាំង។ ធ្វើការកំណត់គម្លាតជើងនង្គ័លឱ្យនៅត្រឹម ៤០ សង់ទីម៉ែត្រ និងកែតម្រូវប្រព័ន្ធបញ្ជាឱ្យឆ្លើយតបលឿនទៅនឹងដីកម្ពុជា។

៥. វាក្យសព្ទបច្ចេកទេស (Technical Glossary)

ពាក្យបច្ចេកទេស ការពន្យល់ជាខេមរភាសា (Khmer Explanation) និយមន័យសាមញ្ញ (Simple Definition)
Subsoiling (ការរាស់បំបែកស្រទាប់ដីហាប់ណែនជម្រៅជ្រៅ) គឺជាដំណើរការនៃការភ្ជួររាស់ដីឱ្យបានជ្រៅ (ជាទូទៅជ្រៅចន្លោះពី ៣០ ទៅ ៥០ សង់ទីម៉ែត្រ) ដើម្បីបំបែកស្រទាប់ដីដែលហាប់ណែនខ្លាំងនៅខាងក្រោមផ្ទៃដីដាំដុះ។ ការធ្វើបែបនេះជួយកាត់បន្ថយភាពរឹងរបស់ដី បើកផ្លូវឱ្យឫសដំណាំចាក់បានជ្រៅ និងធ្វើឱ្យទឹកភ្លៀងអាចជ្រាបចុះទៅក្នុងដីបានល្អ។ ដូចជាការយកដែកទៅចាក់ទម្លុះបាតថូផ្កាដែលកកស្ទះដីរឹង ដើម្បីឱ្យទឹកអាចហូររំដោះចេញបាន។
Drawbar pull (កម្លាំងអូសទាញ) កម្លាំងសរុបដែលត្រាក់ទ័រត្រូវបញ្ចេញដើម្បីទាញឧបករណ៍កសិកម្ម (ដូចជានង្គ័លរាស់ដី) ឱ្យចល័តកាត់តាមដី។ កាលណាដីកាន់តែរឹង ឬរាស់កាន់តែជ្រៅ កម្លាំងអូសទាញនេះទាមទារកាន់តែខ្លាំង ដែលធ្វើឱ្យស៊ីប្រេងឥន្ធនៈកាន់តែច្រើន។ ដូចជាកម្លាំងដែលអ្នកត្រូវបញ្ចេញដើម្បីទាញរទេះរុញទំនិញដ៏ធ្ងន់មួយឆ្លងកាត់ផ្លូវខ្សាច់។
Soil compaction (ការហាប់ណែននៃដី) ស្ថានភាពដែលភាគល្អិតនៃដីត្រូវបានសង្កត់ចូលគ្នាជិតៗពេក (ច្រើនតែបណ្តាលមកពីការបើកបរគ្រឿងចក្រកសិកម្មធ្ងន់ៗកិនពីលើច្រើនដង) បណ្តាលឱ្យបាត់បង់រន្ធខ្យល់ក្នុងដី។ ស្ថានភាពនេះរារាំងរុក្ខជាតិមិនឱ្យស្រូបយកទឹក និងខ្យល់បានគ្រប់គ្រាន់ និងធ្វើឱ្យឫសពិបាកលូតលាស់។ ដូចជាការយកដៃសង្កត់អេប៉ុងឱ្យហាប់ណែន ដែលធ្វើឱ្យវាមិនមានចន្លោះប្រហោងសម្រាប់ស្រូបទឹកបាន។
Tandem shanks (ជើងនង្គ័លតម្រៀបគ្នាជាជួរ) ការរចនាឧបករណ៍រាស់ដីដែលមានជើងនង្គ័លពីរ ឬច្រើន ដាក់តម្រៀបគ្នាមួយនៅមុខមួយនៅក្រោយ។ ជើងមុខមានតួនាទីជួយឆ្កៀលដីផ្នែកខាងលើមុន ដើម្បីកាត់បន្ថយបន្ទុក និងកម្លាំងទប់ទល់សម្រាប់ជើងក្រោយដែលត្រូវរាស់ចូលទៅក្នុងជម្រៅជ្រៅជាង។ ដូចជាការប្រើមនុស្សពីរនាក់ដើម្បីបើកទ្វារដែលតឹង ដោយអ្នកទីមួយរុញត្រួសៗមុន ហើយអ្នកទីពីររុញបន្ថែមពីក្រោយឱ្យរបើកធំតែម្តង។
Pin transducer (ឧបករណ៍វាស់កម្លាំងប្រភេទម្ជុលតភ្ជាប់) ឧបករណ៍សេនស័រអេឡិចត្រូនិកដែលត្រូវបានបំពាក់ជំនួសប៊ូឡុងតភ្ជាប់រវាងត្រាក់ទ័រ និងឧបករណ៍នង្គ័ល។ វាមានតួនាទីវាស់ទំហំកម្លាំងអូសទាញ ឬកម្លាំងរឹងរបស់ដីជាក់ស្តែងនៅពេលកំពុងប្រតិបត្តិការ រួចបំប្លែងកម្លាំងនោះជាសញ្ញាអគ្គិសនីបញ្ជូនទៅកាន់កុំព្យូទ័រ។ វាមានតួនាទីដូចជាជញ្ជីងថ្លឹងទម្ងន់ឌីជីថល ដែលលាក់ខ្លួននៅកន្លែងតភ្ជាប់ ដើម្បីប្រាប់យើងថាពេលនេះត្រាក់ទ័រកំពុងប្រើកម្លាំងអូសធ្ងន់ប៉ុនណា។
Fin point (ចុងជើងនង្គ័លប្រភេទព្រុយ) ជាទម្រង់នៃការរចនាចុងបាតជើងនង្គ័លដែលមានរាងសំប៉ែតបញ្ឈរដូចព្រុយត្រី ដោយគ្មានពង្រីកស្លាបសងខាងឡើយ។ ការរចនានេះជួយកាត់បន្ថយផ្ទៃមុខកាត់ដែលត្រូវប៉ះទង្គិចជាមួយដី ធ្វើឱ្យកម្លាំងរាំងស្ទះមានកម្រិតទាបបំផុតនៅពេលអូសទាញក្នុងដី។ ដូចជាការប្រើកាំបិតមុខស្តើងទៅហាន់សាច់ ដែលងាយស្រួលនិងចំណាយកម្លាំងតិចជាងការប្រើកាំបិតមុខធំនិងក្រាស់។
Microcontroller (ម៉ៃក្រូកុងត្រូល័រ ឬកុំព្យូទ័រខ្នាតតូច) បន្ទះសៀគ្វីអេឡិចត្រូនិកដែលអាចសរសេរកម្មវិធីបញ្ចូលបាន (ដូចជា Arduino UNO ក្នុងការសិក្សានេះ)។ វាដើរតួជាខួរក្បាលកណ្តាល រង់ចាំទទួលទិន្នន័យកម្លាំងអូសពីសេនស័រ រួចធ្វើការគណនា និងបញ្ជាទៅម៉ូទ័រដើម្បីទាញជើងនង្គ័លមុខឱ្យឡើងលើ ឬចុះក្រោមដោយស្វ័យប្រវត្តិ។ ដូចជាខួរក្បាលរបស់យើង ដែលទទួលអារម្មណ៍ថាក្តៅពីដៃពេលប៉ះរបស់ក្តៅ រួចបញ្ជាសាច់ដុំដៃឱ្យដកចេញភ្លាមៗដោយស្វ័យប្រវត្តិ។
Soil penetration resistance (កម្រិតរាំងស្ទះនៃការចាក់ទម្លុះដី) ជារង្វាស់បញ្ជាក់ពីភាពរឹង ឬហាប់ណែនរបស់ដី ដោយវាស់ពីទំហំកម្លាំងដែលត្រូវការចាំបាច់ដើម្បីចាក់ទម្លុះឧបករណ៍ចូលទៅក្នុងផ្ទៃដី។ ក្នុងកសិកម្ម គេវាស់កម្រិតនេះដើម្បីដឹងថា តើឫសដំណាំអាចចាក់ចុះក្រោមបានងាយស្រួលកម្រិតណា។ ដូចជាការព្យាយាមយកចង្កឹះទៅចាក់ទម្លុះសាច់ជ្រូក បើសាច់នោះស្វិត (ដីហាប់ណែន) យើងត្រូវប្រើកម្លាំងសង្កត់ខ្លាំង ទើបចាក់ចូល។

៦. ប្រធានបទពាក់ព័ន្ធ (Further Reading)

អត្ថបទដែលបានបោះពុម្ពនៅលើ KhmerResearch ដែលទាក់ទងនឹងប្រធានបទនេះ៖

ប្រធានបទ និងសំណួរស្រាវជ្រាវដែលទាក់ទងនឹងឯកសារនេះ ដែលអ្នកអាចស្វែងរកបន្ថែម៖