سال انتشار: ۱۳۹۱

محل انتشار: هفتمین کنگره ملی مهندسی ماشین های کشاورزی و مکانیزاسیون

تعداد صفحات: ۱۱

نویسنده(ها):

فرشته حسن خانی قوام – دانشجوی کارشناسی ارشد گروه مهندسی مکانیک ماشین های کشاورزی دانشگاه
یوسف عباسپور گیلانده – استادیار گروه مهندسی مکانیک ماشین های کشاورزی دانشگاه محقق اردبیلی
غلامحسین شاهقلی – استادیار گروه مهندسی مکانیک ماشین های کشاورزی دانشگاه محقق اردبیلی

چکیده:

میزان انرژی مصرفی در عملیات خاک ورزی بیشتر از سایر عملیات کشاورزی است. بنابراین ذخیره حتی یک درصد انرژی با طراحی کار آمد و استافده صحیح ابزار خاک ورزی در شرایط کاری مناسب، م یتواند باعث کاهش هزینه مصرفی شود. عملیات خاک ورزی منجر به عمل سریدگی خاک روی قسمتی از ابزار کار می گردد. اصطکاک خاک د رمقابل ابزاری که سطح برخورد بزرگتری دارد، نیاز به نیروی مقاوم کششی را به مقدار قابل توجهی افزایش می دهد. وقتی که خاک بر روی فلز سر می خورد، نیروهای دیگر چسبی بین خاک و فلز اثر بارزی بر نیروی اصطکاک می گذارند. این نیروها د ردرجه اول زاییده لایه های رطوبتی در خاک بوده و مقدار انها با محتوای رطوبتی تغییر میکند. از طرف دیگر در مدل سازی رابطه خاک و ماشین ( از قبیل مدل سازی رابطه بین لاستیک و خاک)، تغییرات مقادیر ضرایب اصطکاک خارجی و دگرچسبی خاک با افزایش محتوی رطوبتی و تشخیص فازهای مختلف انواع خاک ها به عنوان یک پارامتر تاثیر گذار همواره مورد توجه محققین و طراحان بوده است. هدف از این تحقیق تعیین روند تغییرات ضرایب اصطکاک خارجی و دگرچسبی خاک بر حسب افزایش محتوای رطوبتی در بافت های مختلف خاک و تشخیص فازهای مختلف اصطکاکی، چسبندگی و فاز سیالی در آنها می باشد. در این تحقیق جهت اندازهگیری ضریب اصطکاک خاک و فلز و چسبندگی از یک سیستم اندازه گیری دقیق که در کارگاه دانشکده کشاورزی دانشگاه محقق اربیلی(۱۳۸۸) ساخته شد، استفاده گردید. در این سیستم اندازه گیری، مخزن خاک توسط الکتروموتور روی دو ریل موازی به حرکت درآمده و حاصل این حرکت ، تماس قطعه فلزی ثابت با سطح مماسی خاک داخل مخزن یم باشد. از یک دیتالاگر مدل DT800 متصل به لودسل S شکل برای اندازه گیری نیروی مستقیم کششی حاصل از نیروی اصطکاک استفاده شد. نتایج نشان داد که در همه ی سطوح سرعت لغزشی با افزایش رطوبت ( در خاک لومی و شنی لومی تا ۳۲% و خاک لومی شنی تا ۱۸%) ضریب اصطکاک خارجی خاک افزایش می یابد، و پس از آن با رسیدن به ۴۶% رطوبتی در خاک لومی، ۲۴% خاک لومی شنی و ۳۹% در خک شنی لومی ضریب اصطکاک خارجی خاک کاهش می یابد. در حقیقت با افزودن آب، لایه های رطوبتی بین لغزنده و خاک توسعه می یابد و افزایش چسبندگی را منجر می شود. افزایش نیروی دگرچسبی همانند افزایش وزن لغزنده عمل می کند. لذا لذا نیروهای چسباننده باعث افزایش سریع ضریب اصطکاک ظاهری محتوای رطوبتی می شوند با افزودن آب و رساندن رطوبت خاک به ۴۶% که خاک به حد روانی رسیده بود، مقدار نیروی کششی لغزشی برای هر ۴ قطعه مورد آزمایش( فولاد، چدن ، لاستیک و تفلون) کاهش یافته است. چون در این مرحله محتوای رطوبتی خاک به حدی رسیده بود که به آن خاصیت روان سازی داده و در این حالت ضریب اصطکاک با افزایش آب کاهش می یابد.