طراحی، ساخت و ارزیابی دستگاه آزمونگر چرخ

آزمونگر چرخ تک، دستگاه آزمایشگاهی است که با آن نیروهای وارد بر چرخ اندازه­گیری و رابطه بین چرخ و خاک در انباره خاک یا مزرعهبررسی می­شود.  دراین آزمونگراز یک شاسی مخصوص استفاده شد که چرخ مورد آزمایش بر آن سوار و شاسی از طریق یک جفت ریل عمودی و چهار غلتک به­صورت شناور به یک ارابه متصل می­شود.  با اعمال گشتاور به محور چرخ، آزمونگر و ارابه متصل به آن در طول انباره به حرکت در می­آید و نیروی گیرایی خالص چرخ با یک جفت حسگر نیرو اندازه­گیری می­شود.  واحد محرک چرخ شامل یک موتور سه فاز ۱/۱ کیلو وات با ۱۴۰۰ دور بر دقیقه  و یک جعبه دنده ۱:۴۸ بود.  کوپلینگ­های مربوط روی پلاتفرم مستقلی سوار و این مجموعه در محل گرانیگاه خود به­صورت لولایی روی شاسی آزمونگر سوار شده است. حرکت دورانی موتوراز طریق سیستم رانش زنجیری به محور چرخ انتقال می­یابد و نیروی کشش زنجیر با نیروسنجی اندازه­گیری می­شود که در طرف دیگر شاسی موتور و جعبه­دنده قرار دارد.  از یک حسگر اندازه­گیری سرعت خطی و یک حسگر اندازه­گیری سرعت زاویه­ای به ترتیب برای اندازه­گیری سرعت خطی آزمونگر و سرعت دورانی چرخ استفاده شده است.  حسگر های به­کار برده شده در این آزمونگر قادرند پارامترهایی نظیر نیروی گیرایی خالص، سرعت خطی، سرعت زاویه­ای، لغزش چرخ، و گشتاور را اندازه­گیری کنند.  این آزمونگر برای آزمایش چرخ­های حداکثر تا قطر ۷۰ سانتی­متر و پهنای ۲۵ سانتی­متر قابل استفاده است و بیشینه نیروی گیرایی خالص ۶۰۰ نیوتن و بیشینه گشتاور ۱۷۰ نیوتن- متر قابل اندازه­گیری است.  در آزمون­های مربوط به ارزیابی دستگاه، برخی از خصوصیات زمین گیرایی یک حلقه لاستیک تیلر کشاورزی با اندازه (۱۲-۵) و فشار باد ۱۴۰ کیلوپاسکال اندازه­گیری شد. نتایج ارزیابی به­صورت نمودارهای تغییرات نیروی گیرایی خالص، گشتاور چرخ، سرعت زاویه­ای، سرعت خطی، و لغزش چرخ در طول مسیر ۵/۲ متری از انباره خاک ترسیم شد.  نتایج حاکی از دقت، پایداری و تکرارپذیری سیستم سنجش پارامترهای مرتبط با عملکرد کششی چرخ­های کشاورزی در امور آموزش و پژوهش است.