مقاله تحلیل نیرویی عامل خاکورز گاوآهن بشقابی به روش المان محدود

بخشی از مقاله

.1چکیده

خاکورزي به معنی آن دسته عملیات مکانیکی است که براي به هم زدن خاك به منظور پرورش گیاهان زراعی انجام می گیردههعامل خاکورز مورد مطالعه در نرم افزار catiaهطراحی و سپس براي تحلیل نیروییهبه روش استاتیکیهاز نرمه Ansysهاستفاده شدههبیشترین مقدار تغییر شکل کفههمیلیهمتر در محل جدا شدنهخاكهازهعضو خاکورز و برگردان شدن به دست آمدههبیشترین مقدار تنش برابر با1سفسچهمگا پاسگال، در محل اتصال عضو خاکورز به ساقه به دست آمدهه بیشترین مقدار ضریب ایمنی برابر چسفسهبه دست آمده

.2مقدمه 

خاکورزي مهمترین عامل تولید محصولات کشاورزي است و عملیات خاکورزي موثرترین نقش را در افزایش عملکردهرا دارد[1]هآمار و ارقام حاصل از تحقیقات نشان میهدهد که فشردگی حاصل از تردد ماشینهاي کشاورزيهبههعنوان عامل محدود کننده رشد و توسعه گیاه میهتواند باعث کاهش عملکرد از یکهتا چکهلاهشوده]خ[1ههطبق آمار موجود مهمترین وسیله خاکورزي در ایران گاوآهن برگرداندار است ]چ[هولی استفاده نابجا از گاوآهن برگرداندار در بسیاري از زمینههاي کشاورزي سبب مشکلاتی از قبیل فرسایش خاك، از دست رفتن رطوبت و ایجاد لایه سخت در زیر عمق شخم میهشود، که در این مناطق گاوآهن بشقابی عملکرد بهتري دارد]ک[ههگاوآهنههاي بشقابی معمولا داراي 1 تا چ بشقاب مقعر میهباشند که عرض برش هر بشقاب حدودهلفس1 تا لفهک سانتیهمترهمیهباشد. بشقابها معمولا در اندازههاي مختلف به قطر 1ک تا لفکش سانتیهمتر درهدسترس هستند.

هتقعر بشقابه معمولا بین لفک1 تا ش سانتیهمتر وهضخامت آنها بین ل تا لفک میلیهمتر استه حداکثر عمقهکار بشقابهها،هحدوده1کههقطر آن استه عرض کار گاوآهنههاي بشقابی بین لفچ1هتا هکهسانتیهمتر است]س[ههسطح قاعده بشقابهها نسبت به سطح عمود ل1هتا خخهدرجه تمایل دارد ززاویه ي تمایلطهو سطح قاعده نسبت به جهت پیشروي خچهتا لچهدرجه زاویه دارد ززاویه ي برشیطف]ل[چفف ه ساعدي و همکاران با انگیزه سادهسازي و اصلاح طرحههاي موجود، پس از بررسی انواع مکانیزمهها، به کمک نرمهافزار catia، نوع جدیدي از گاوآهن بشقابی دوطرفه طراحی کردند و سپس این طرح را تحلیل نیرویی نمودند]چ[ههفا و همکارانش، حرکت و نیروهاي یک مدل سه بعدي از یک گاوآهن دو طرفه افقی را تحلیل و با استفاده از نرمهافزار Solid worksهشبیه سازي نمودند و عملکرد سینیتیکی و دینامیکی آن را در شرایط بارگذاري بررسی کردند

[11]ههخلیلوندي و همکارانهدر تحقیقی به بررسی رفتار ساقه چیزل هنگام کار در عمق زیاد در نرم افزار Ansysهپرداختند که نتایج نشان داد که ساقه فنري با توجه به توانایی تحمل جابجایی و تنش زیاد بهترین نوع ساقه براي کار کردن در عمق زیاد میهباشد]خ[ههملازاده و همکاران آنالیزهایی را به روش اجزا محدود بر روي سه شاخه Cهشکل، Lهشکل و مورب زیر شکن انجام دادندههآنها دریافتند که بیشترین تنش در محل اتصال شاخه به شاسی است]چ[1هرفیعی به کمک روش اجزا محدود هرس رفت و برگشتی را شبیههسازي استاتیکی و مکانیکی کرد]ک[ههجیان و همکاران از یک گاوآهن دو طرفههاستفاده نمودند و مدل هندسی مکانیزم چرخان و سیلندر هیدرولیکی را ساخته سپس نیروهاي وارد بر مکانیزم چرخان آن را آنالیز کردند]ک[1ههه هدف از این تحقیق طراحی بهتر عضو خاکورز در گاوآهن بشقابی،هبا توجه توزیعهتنش و تغییر شکل وهههههمی باشدههکه بتوان با طراحی مناسب و قیمت پایین تر در اختیار کشاورزان قرار گیرده

.3مواد و روشها هه

در طراحی عضو خاکورز ازهفولاد آبداده و بازپخت شده - ASTMA − 514 - هبا استحکام نهایی، استحکام تسلیمهو مدول کشسانیه به ترتیب برابر با ههکچ، هشک، ههخههمگاپاسکالهاستفاده شده است]ش[هههعملیات طراحی اینهعضو خاکورز از گاوآهن بشقابی در نرم افزارهCatiaهانجام شد و براي تحلیل نیرویی این طرحهاز نرم افزار Ansysهاستفاده شدههدر شکل 1هنماي ایزومتریکهاز عضو خاکورز قابل مشاهده است براي تعیین نیروي وارده بر عضو خاکورز این گاوآهن که عمل خاکورزي را انجام میدهد، یکی از بشقاب هايهاینهگاوآهن را در نظر میگیریمههدر شکل خ، یکی از بشقابههاهراهکه نیروي گسترده هاز طرف خاك در عمق 1 ههاز قطر بشقاب به آن وارد میهشود نشان داده شده است