اثر ارتعاش دورانی بر نیروی کششی عملکرد خاک‏ورزی و کارآیی انرژی زیرشکن

نویسندگان

1 استاد دانشکده مهندسی زراعی و عمران روستایی، گروه ماشین های کشاورزی و مکانیزاسیون، دانشگاه کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، اهواز، ایران

2 دانشجوی دکتری گروه ماشین های کشاورزی و مکانیزاسیون، دانشکده مهندسی زراعی و عمران روستایی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، اهواز، ایران

3 استادیار دانشکده مهندسی زراعی و عمران روستایی، گروه ماشین های کشاورزی و مکانیزاسیون، دانشگاه کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، اهواز، ایران

doi
10.22092/erams.2020.342925.1352
چکیده

فشردگی خاک موجب عدم نفوذ آب و هوا در خاک و توسعه نا مناسب ریشه می‌گردد. سریع‌ترین روش مقابله با آن زیرشکنی است. ارتعاش به کار گرفته شده در زیرشکن‌های موجود به دلیل استفاده از محور تواندهی به عنوان منبع توان ایجاد ارتعاش، از نوع رفت و برگشتی است. این روش هم توان بالایی نیاز دارد و هم موجب استهلاک در زیرشکن و تراکتور می‌گردد. در این پژوهش به منظور دستیابی به اهدافی مانند کاهش توان کل (کششی+ ارتعاشی) و افزایش کارآیی انرژی، یک زیرشکن مجهز به سامانه ارتعاش دورانی ساخته شد و برای تأمین توان ارتعاش دورانی، کنترل بسامد ارتعاش و جهت دوران، از توان الکتریکی استفاده شده است. طرح آماری فاکتوریل در قالب کاملاً تصادفی با سرعت پیشروی و بسامد، به عنوان متغیرهای مستقل و عمق خاک‌ورزی، سطح مقطع خاک‌ورزی، میانگین وزنی قطر کلوخه، نیروی کششی و انرژی کل متغیرهای وابسته در نظر گرفته شدند. اثر ارتعاش دورانی با اطمینان 95% بر عمق خاک‌ورزی و با اطمینان 99% بر سطح خاک‌ورزی و میانگین وزنی قطر کلوخه معنی‌دار شد. بسامد (36-) هرتز بهترین خردکنندگی کلوخه را داشت. تأثیر ارتعاش دورانی بر نیروی کششی، با اطمینان 99 درصد معنی‌دار شد و بسامد (36+) هرتز کمترین نیروی کششی را داشت. همچنین انرژی مصرف شده برای خاک‌ورزی با اطمینان 99 درصد کاهش یافت و بسامد (36+) هرتز دارای کمترین انرژی مصرفی شد. با در نظر گرفتن میزان خردکنندگی در ازای مصرف انرژی، نشانگری به عنوان کارآیی زیرشکنی تعریف شد و نتیجه نشانگر کارآیی انرژی، به ترتیب اولویت کارآیی زیرشکنی عبارت از تیمارهای با بسامد (36+)، (36-)، (18-)، (18+) و (0) هرتز است.