بررسی برهمکنش خاک و تیغه پنجهغازی توسط شبیهسازی عددی و اعتبارسنجی نتایج با آزمونهای انباره خاک
نویسندگان
1 گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران
2 گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران
doi
10.22067/jam.2021.70572.1041چکیده
در این مطالعه به بررسی نیروی کششی تیغه پنجهغازی در دو بخش شبیهسازی به روش اجزای محدود با تحلیل اویلرین- لاگرانژی و آزمونهای تجربی در محیط انباره خاک پرداخته شد. از دو تیغه با فاصله cm 35 و در سه عمق 6، 10 و 14 سانتیمتری با سرعت 2.5 کیلومتر بر ساعت استفاده شد. نیروی کششی تیغه طی شبیهسازی در عمقهای 6، 10 و 14 سانتیمتر بهترتیب 0.6، 2.5 و 3 کیلونیوتن بوده و نسبت به نتایج انباره خاک دارای محدوده خطای 7.3، 5.6 و 4.16 درصد بود. بیشترین تنش ایجاد شده در خاک در سه عمق 6، 10 و 14 سانتیمتر بهترتیب در حدود 20، 68 و 69 کیلوپاسکال بوده است. در عمق 6 سانتیمتر با توجه به نرم بودن خاک، نیروی عمودی وارده بر تیغه متاثر از وزن خاک بوده است. همچنین بررسی گسترش تنش در خاک حاکی از آن بوده است که با افزایش عمق کار، مقدار بههمخوردگی سطحی خاک و همچنین انتشار تنش به سطح خاک کاهش مییابد. علاوه بر چگونگی تغییرات تنش، همپوشانی دو تیغه مجاور نیز با افزایش عمق کار ازنظر بههمخوردگی خاک، کمتر میشود. با توجه به افزایش نیروی کششی تیغه در عمقهای بالاتر، عمق کار بیشتر از 10 سانتیمتر بر اساس نتایج مربوط به چگونگی توزیع تنش در خاک توصیه نمیشود. در همین رابطه، توان مصرفی هر تیغه در عمق کمتر از 10 سانتیمتر در حدود 0.4 کیلو وات بوده است درحالی که در عمقهای بالا در حدود 2 کیلو وات برای هر تیغه توان لازم است.