شبیه‌سازی و بازطراحی سیستم هیدرولیک بیل جلوی تراکتور با استفاده از نرم‌افزار FluidSIM‏

نویسندگان

1 گروه مهندسی بیوسیستم، واحد اصفهان، دانشگاه آزاد اسلامی، اصفهان، ایران

doi
10.22075/jme.2025.35759.2747
چکیده

بیل‌های جلو تراکتوری یکی از ادوات پرکاربرد در عملیات‌ عمرانی و کشاورزی مانند جابجایی، انتقال و بارگیری مصالح و تولیدات کشاورزی است. سازندگان ماشین‌های راه‌سازی و کشاورزی در کشور ایران، به‌منظور استفاده از قابلیت‌های تراکتورهای موجود، اقدام به ساخت و نصب بیل‌های هیدرولیکی به‌روی تراکتورها نموده‌اند. بیل‌های موجود محدودیت‌هایی مانند عدم ایجاد حالت شناوری برای بیل و استفاده همزمان از دو دسته توسط اپراتور را به‌همراه دارد. لذا هدف اصلی از این تحقیق، جایگزین کردن یک سیستم هیدرولیک جدید به‌منظور اضافه کردن قابلیت شناوری برای بیل و کنترل دقیق‌تر سیلندرها توسط یک دسته است. برای این منظور، ابتدا یک مدل پیش‌بینی رفتار برای تعیین سرعت سیلندرها بر حسب دبی و فشار به‌روش رویه پاسخ، استخراج و راستی‌آزمایی شد. سپس طراحی سیستم هیدرولیک با دو رویکرد استفاده از مدار کاملاً هیدرولیکی و رویکرد مدار الکتروهیدرولیکی انجام شد. برای طراحی و شبیه‌سازی از نرم‌افزار FluidSIM4.2 استفاده شد. نمودارهای موقعیت و سرعت مربوط به حالت‌های مختلف تحریک سیلندرها ترسیم گردید. نتایج نشان داد که مدل ارائه‌شده از دقت بالایی (92/0=R2) برای پیش‌بینی سرعت سیلندرها برخوردار است. طراحی جدید قادر است کلیه حرکت‌های عمودی و زاویه‌دار کردن بیل را به‌درستی انجام دهد. همچنین با اضافه کردن شیر تغذیه سریع به مدار هیدرولیک بوم، سرعت بازشدن سیلندر بوم، 17 درصد افزایش یافت.