توسعه سامانه الکترونیکی برای تعیین بار عمودی وارده بر اکسل عقب کمباین غلات در حین حرکت

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• اعظم رضایی
• حسن مسعودی
• حسن ذکی دیزجی
• محمد اسماعیل خراسانی فردوانی

گروه مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

10.22067/jam.2021.58832.0

چکیده

برای طراحی بهینه و اصلاح ساختار اکسل وسایل نقلیه دانستن بارهای وارده بر آن در شرایط کاری ضروری است. این پژوهش به دنبال اعلان نیاز پژوهشی شرکت کمباین‌سازی ایران مبنی بر تحلیل و محاسبه نیروهای وارد بر بدنه، محورها و چرخ‌های کمباین انجام شد. سامانه‌ی الکترونیکی ساخته‌شده شامل کوپلینگ فولادی، نیروسنج فشاری، مدار تقویت‌کننده ولتاژ، دیتالاگر و رایانه بود. نیروسنج به کمک کوپلینگ بر میانه اکسل عقب کمباین جاندیر 955 نصب گردید. آزمون‌های ارزیابی عملکرد سامانه در حالت‌های سکون و حرکت کمباین در جاده آسفالت، جاده خاکی و مزرعه با سرعت‌های پیشروی متفاوت به‌صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی و در پنج تکرار انجام شد. مطابق نتایج میانگین بارهای استاتیکی وارده بر اکسل در حالت موتور روشن و موتور خاموش به‌ترتیب 908/14 و 905/14 کیلونیوتن بود که تفاوت معنی‌داری در سطح یک درصد نداشتند. میانگین بارهای عمودی وارده بر اکسل حین حرکت در جاده آسفالت با سرعت‌های 10، 15 و 20 کیلومتر بر ساعت به‌ترتیب 20/15، 27/15 و 28/15 کیلونیوتن، حین حرکت در جاده خاکی با سرعت‌های 2، 4 و 6 کیلومتر بر ساعت به‌ترتیب 57/17، 99/17 و 15/18 کیلونیوتن و هنگام دروی گندم با سرعت‌های 3، 4 و 5 کیلومتر بر ساعت به‌ترتیب 47/16، 01/18 و 78/17 کیلونیوتن به‌دست آمد. بیشینه بار وارده بر اکسل حدود 50 کیلونیوتن و در جاده خاکی بود. در مجموع نتایج ارزیابی‌ها نشان داد که عملکرد سامانه ساخته‌شده قابل قبول بوده و می‌توان از آن برای اندازه‌گیری بارهای عمودی وارده به اکسل عقب کمباین استفاده کرد.

کلیدواژه‌ها

• اکسل عقب
• سامانه الکترونیکی
• کمباین غلات
• کوپلینگ
• نیروسنج

موضوعات

• طراحی و ساخت

مراجع

1. Annonymous. 2018. Axle load weighing system. Golstein Weighing Systems, The Netherlands. Available at: http://www.aslast.nl. Accessed 30 October 2020.
2. 2019. Portable Truck Weighing Scales. Galoce Company, Shaanxi, China. Available at: https://www.galoce.com. Accessed 30 October 2020.
3. Blanksby, Ch., R. George, B. Peters, A. Ritzinger, and L. Bruzsa. 2009. Measuring dynamic wheel loads on tri and quad axle groups. Proceedings of the International Conference on Heavy Vehicles. Wiley Online Library, Editor(s): Bernard Jacob and Eugene O'Brien. pp. 223-236.
4. Fernando, E., G. Harrison, and S. Hilbrich. 2007. Truck instrumentation for dynamic load measurement. Report 0-4863-1, Project 0-4863. Texas Transportation Institute, the Texas A&M University System, College Station, Texas, USA.
5. Foster, J. D. G. 2003. Measurement of central or offset axle load by axle-mounted strain gauges. Strain 39: 21-26.
6. Germanchev, A., Ch. Blanksby, A. Ritzinger, S. Patrick, B. Peters, L. Bruzsa, and J. Perovic. 2008. Measuring the dynamic wheel loads of heavy vehicles. 23rd ARRB Conference- Research Partnering with Practitioners. Adelaide, Australia.
7. Hajiahmad, A., A. Jafari, A. Keyhani, H. Goli, and B. Nodust. 2014. Development of a mechanism for measuring forces and aligning moment acting on the steering wheels of a four-wheel vehicle. Journal of Agricultural Machinery 4 (2): 141-153. (In Persian). http://dx.doi.org/10.22067/jam.v4i2.20641.
8. Jafari, A., M. Khanali, H. Mobli, and A. Rajabipour. 2006. Stress analysis of front axle of JD 955 combine harvester under static loading. Journal of Agriculture & Social Sciences 2 (3): 133-135.
9. Kargar Moghadam, V. 2017. Tozin education set. Part Sanat Company, Tehran, Iran. Available at: http://partsanat.co. (In Persian).
10. Khanali, M., A. Jafari, H. Mobli, and A. Rajabipour. 2010. Analysis and design optimization of a frontal combine harvester axle using finite element and experimental methods. Journal of Food, Agriculture and Environment 8 (2): 359-364.
11. Kharazan, M. 2011. Motion Theory of Vehicle. Nema Publications. Mashhad, Iran. (In Persian).
12. Sroka, R., P. Burnos, and J. Gajda. 2019. Vehicle’s axle load sensors in weigh-in-motion systems. PP 49-67 in S. Y. Yurish eds. Physical and Chemical Sensors: Design, Applications & Networks (Book Series: Advances in Sensors: Reviews, Vol. 7). International Frequency Sensor Association (IFSA) Publishing, Barcelona.
13. Tarighi, J., S. S. Mohtasebi, and R. Alimardani. 2011. Static and dynamic analysis of front axle housing of tractor using finite element methods. Australian Journal of Agricultural Engineering (AJAE) 2 (2): 45-49.
14. Van, N. N., T. Matsuo, T. Koumoto, and Sh. Inaba. 2009. Transducers for measuring dynamic axle load of farm tractor. Bulletin of the Faculty of Agriculture, Saga University 94: 23-35.
15. Wang, H., Z. Tang, X. Liu, B. Zhang, Z. Fu, and Y. Li. 2018. Test and analysis of half axle load of crawler chassis of rice combine harvester. International Agricultural Engineering Journal 27 (4): 255-262.
16. Yaoming, L., Y. Xiaofei, X. Lizhang, P. Jing, and M. Zheng. 2013. Construction and performance experiment of load test system for half axle of combine harvester. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE) 29 (6): 35- (In Chinese with English abstract).