مدلسازی و تحلیل نیروهای وارده بر کولتیواتور مزرعه

برای تهیه بستر بذر، کنترل علفهای هرز، آیش تابستانه، خاکورزی پوشش دار و ناهموار کردن مزرعه به منظور افزایش جذب رطوبت و جلوگیری از فرسایش آبی و بادی خاک، کولتیواتورهای مزرعه مورد استفاده قرار میگیرند. کولتیواتورهای مزرعه از لحاظ اتصال به تراکتور، در دو نوع سوار و کششی به بازار عرضه میشوند. در این مقاله مدلسازی و آنالیز کولتیواتور مزرعه نوع سوار با شاخه تمام فنری مورد بررسی قرار گرفت. بازوی تمام فنری با شکل S و خاصیت فنری زیادی که دارد در مقابل هر نوع مانعی تغییر شکل و وضعیت می دهد و ارتعاش های زیاد آن هم کلوخه ها را بهتر خرد می کند، هم گیاهان هرز را بهتر از ریشه در می آورد. در طراحی شاخه کولتیواتور از فولاد آبداده و بازپخت شده (ASTMA-514) و در طراحی شاسی این کولتیواتور از قوطی 50x50x5 mm از فولاد ساختمانی (ASTM-A36) بر اساس استاندارد ASTM به صورت پیش فرض استفاده شده است. تحلیل بر روی چهار نوع خاک نرم، متوسط، سنگین و خیلی سنگین انجام شد که باتوجه به طراحی کولتیواتور برای کار در انواع خاکها، محاسبات بر پایه خاک خیلی سنگین انجام شد. تحلیل های مورد نظر در اثر اعمال بار استاتیک و یکنواخت بدست آمده اند که در شرایط واقعی، اعمال بارهای ضربه ای و غیر یکنواخت باعث اعمال تنش های بیشتری در شاسی و در سایر قطعات بکار رفته در طراحی این کولتیواتور می شود که با در نظر گرفتن ضریب اطمینان مناسب میتوان وسیله را در مقابل این نیروها ایمن کرد. با استفاده از استحکام نهایی فولاد آبداده و بازپخت شده (ASTMA-514) که به عنوان ماده سازنده شاخه و همچنین استحکام نهایی فولاد ساختمانی (ASTM-A36) که به عنوان ماده سازنده شاسی فرض شده است؛ مقدار تنش بیشینه براساس معیار ون میسس برای شاخه و شاسی به ترتیب برابر 159 و 73/1 مگا پاسگال بدست آمد که از این مقدار، ضرایب اطمینان 4/78 و 3/42 حاصل شد.

کلیدواژه ها:

مدلسازی ، ضریب اطمینان ، کولتیواتور ، آنالیز