شبیه سازی تاثیر زوایای مختلف ارتعاشی بر عملکرد زیرشکن ارتعاشی و خاک با استفاده از روش المان های گسسته
عنوان مقاله: شبیه سازی تاثیر زوایای مختلف ارتعاشی بر عملکرد زیرشکن ارتعاشی و خاک با استفاده از روش المان های گسسته
شناسه ملی مقاله: JR_IJBSE-49-2_003
منتشر شده در در سال 1397
شناسه ملی مقاله: JR_IJBSE-49-2_003
منتشر شده در در سال 1397
مشخصات نویسندگان مقاله:
ناصر کانیاوی - کارشناس ارشد مکانیک ماشین های کشاورزی
غلامحسین شاهقلی - دانشگاه محقق اردبیلی
خلاصه مقاله:
ناصر کانیاوی - کارشناس ارشد مکانیک ماشین های کشاورزی
غلامحسین شاهقلی - دانشگاه محقق اردبیلی
برهم کنش بین خاک و ماشین چالشی اساسی برای محققان، توسعه دهندهگان، سازندگان و طراحان ماشینهای کشاورزی است. مدلسازی ادوات شخم زنی کاری اساسی در مهندسی است. هرچند که مدلسازی برهم کنش های بین خاک و ماشین به علت تغییرات سهبعدی خاک، رفتارغیرخطی خاک، پدیده برخورد و جریانپذیری خاک منطقه فصل مشترک (ارتباط) بین خاک و ادوات و تاثیرات دینامیکی فرآیندی پیچیده است. شبیه سازی صحیح بر هم کنش بین خاک و ادوات کلید اساسی برای این بهینه سازی است و ممکن است نیاز به تستهای مزرعهای زیاد با هزینههای گران را حذف کند. هدف این پژوهش توسعه مدل سه بعدی یک زیرشکن ارتعاشی با استفاده از روش المانهای گسسته ، شبیهسازی تاثیر زوایای مختلف ارتعاشی بر عملکرد زیرشکن و تعیین پارامترهای تاثیرگذار بر نتایج شبیهسازی بود. برای مدلسازی تودهی خاک به عنوان یک مادهی گرانولهای، از برنامهی رایانهای PFC۳D استفاده شده است. تیغه تحت سرعت زاویهای و انتقالی در جهت مثبت محور x در داخل سویلبین به حرکت در آمد. برای تیغه غیرارتعاشی تنها سرعت انتقالی و برای تیغه ارتعاشی علاوه بر سرعت انتقالی، سرعت زاویهای نیز تعریف شده بود. عمق کاری تیغه زیرشکن ۳۸سانتیمتر و سرعت انتقالی ۸۹/۰ متربرثانیه انتخاب شده بود. برای بررسی تاثیر زاویه ارتعاش بر عملکرد زیرشکن از زوایای ارتعاشی ۲۷، ۱۶، ۸، صفر، ۵/۱۴- و ۵/۲۲- درجه در فرکانس ۹/۴ هرتز و دامنه۶۹± میلی متر استفاده گردید. با افزایش زاویه ارتعاشی (مثبت و منفی)، میزان جابجایی عمودی تیغه در یک سیکل افزایش مییابد و در نتیجه حرکت بالاروی تیغه باعث گسیختگی بیشتر خاک میگردد. با توجه به نتایج شبیهسازی، میزان کار مرزی، انرژی جنبشی و کار اصطکاکی در زوایای ارتعاشی مثبت بیشتر از زوایای ارتعاشی منفی بود و با افزایش بیشتر در زوایای منفی کارمرزی و اصطکاکی کاهش بیشتری داشت. با تغییر زاویه از ۵/۲۲- به ۲۷ درجه میانگین انرژی پیوندی ذرات کاهش یافت.
کلمات کلیدی: روش المان گسسته, زیرشکن ارتعاشی, نیروی کشش, شبیه سازی عددی
صفحه اختصاصی مقاله و دریافت فایل کامل: https://civilica.com/doc/1660263/