تخمینگر گشتاور و مقاومت کششی روتیواتور چرخش معکوس جدید

ماشین های کشاورزی

مقاله 2، دوره 10، شماره 1 - شماره پیاپی 19، 1399، صفحه 11-21   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی انگلیسی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jam.v10i1.71744

نویسندگان

ایمان احمدی^{* 1}؛ محسن بیگی²

¹گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد اصفهان (خوراسگان)، اصفهان، ایران

²گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تیران، تیران، ایران

چکیده

هدف از پژوهش حاضر طراحی، ساخت و ارزیابی یک نمونه جدید از روتیواتور چرخش معکوس، همچنین توسعه فرمول‌های صحیح برای تخمین نیازهای گشتاوری و نیرویی آن با استفاده از قوانین مکانیک کلاسیک است. به‌منظور تایید مدل، نمونه اولیه دستگاه مورد آزمون قرار گرفت. فرض شد که چهار فرآیند در ایجاد گشتاور مورد نیاز ماشین دخالت دارند که عبارتند از: برش خاک، بالا برده شدن خاک، اصطکاک بین خاک و فلز و سرعت خاک. از سوی دیگر فرض گردید که مؤلفه افقی نیروی برش و اصطکاک بین خاک و فلز در ایجاد مقاومت کششی مورد نیاز ماشین نقش دارند. بر مبنای این فرض‌ها، فرمول‌های ریاضی برای تخمین نیازهای گشتاوری و مقاومت کششی ماشین توسعه داده شد. برای تسهیل در انجام محاسبات، فرمول‌ها وارد نرم‌افزار اکسل شد. بر مبنای نتایج این پژوهش مقاومت کششی و گشتاور متوسط اندازه‌گیری شده برای خاک‎ورزی خاک دارای بافت لوم رسی سیلت‌دار به‌ترتیب برابر با 8/16 نیوتن و 8/12 نیوتن‌متر به‌دست آمد. به‌علاوه مقاومت کششی و گشتاور متوسط تخمین زده شده به‌ترتیب برابر با 13 نیوتن و 8/11 نیوتن‌متر به‌دست آمد. شباهت مقادیر تخمین زده شده به مقادیر اندازه‌گیری شده بیانگر صحت فرمول‌های توسعه‌یافته در این پژوهش می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

مدلسازی تئوری؛ اندازه گیری گشتاور و مقاومت کششی؛ روتیواتور چرخش معکوس

مراجع

1. Ahmadi, I. 2017. A torque calculator for rotary tiller using the laws of classical mechanics. Soil & Tillage Research 165: 137-143.

2. Asl, J.H., and S. Singh. 2009. Optimization and evaluation of rotary tiller blades: computer solution of mathematical relations. Soil & Tillage Research106: 1-7.

3. Bernacki, H., J. Haman, and Cz. Kanafojski. 1972. Agricultural machines, theory and construction. Scientific publications foreign co-operation center of the CISTEI. Warsaw.

4. Chertkiattipol, S., and T. Niyamapa. 2010. Variations of torque and specific tilling energy for different rotary blades. International Agricultural Engineering Journal 19 (3): 1-14.

5. Gholami, H., D. Kalantari, and M. Rajabi Vandechali. 2017. Testing and evaluation of a rototiller with new ridged blades. Journal of Agricultural Machinery 7 (1): 26-36. (In Farsi).

6. Matin, M.A., J. M. Fielke, and J. M. A. Desbiolles. 2015. Torque and energy characteristics for strip-tillage cultivation when cutting furrows using three designs of rotary blade. Biosystems Engineering 129: 329-340.

7. Shibusawa, S. 1993. Reverse rotational rotary tiller for reduced power requirement in deep tillage. Journal of Terramechanics 30 (3): 205-217.