نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

2 استاد گروه مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

3 دانشیار گروه مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

چکیده

تیلرها (2WTs) از انواع تراکتورهای کوچک به شمار می­روند که معمولاً در گلخانه­ها، باغ­ها، شالیزارها، و در جاهایی بیشترین کاربرد را دارند که حرکت تراکتور دشوار است. از آنجایی‌که تیلرهای موجود تنها یک کلاچ برای انتقال توان به جعبه­ دنده دارند و کلاچی برای هدایت و فرمان ندارند، برای دور زدن و هدایت مخصوصا زیر درختان یا تغییر مسیر حرکت در حین کار مشکلات عدیده­ای دارند، به همین علت در این تحقیق تلاش گردید راه‌حلی برای رفع این مشکل ارائه شود. دو نوع کلاچ‌ اصطکاکی صفحه­ای (دیسکی) و مخروطی که بیشترین کاربرد را در ماشین‌های کشاورزی دارند، مد نظر قرار گرفتند. گشتاور به وجود آمده روی محور دوار تیلر 9 اسب بخار با استفاده از نسبت دنده در حالت دنده 1 محاسبه شد. نیروی اعمالی به دسته کلاچ و نهایتاً صفحه کلاچ از سوی کاربر نیز به منظور درگیری کلاچ محاسبه گردید. با داشتن مقدار نیروی انتقالی، گشتاور و فضای موجود، به طراحی کلاچ مخروطی که امکان به کارگیری آن روی محور دوار تیلر وجود دارد با استفاده از نرم­افزار طراحی سه ­بعدی (CATIA) پرداخته شد. برای حصول اطمینان از مقاومت قطعات در برابر شکست و کارکرد صحیح آنها، تحلیل استاتیکی قطعات کلاچ منتخب که در معرض تنش ماکزیمم هستند در نرم­افزار انسیس (ANSYS R17.2) دنبال شد. نتایج بررسی­ها نشان داد که استفاده از کلاچ مخروطی روی محورهای دوار طرفین تیلر با عملکرد مناسب و ضریب اطمینان بالا با توجه به مقاومت قطعات در برابر تحلیل استاتیکی امکان‌پذیر است.

کلیدواژه‌ها

 
Alizadeh, M. R. (2011). Field performance evaluation of mechanical weeders in the paddy field. Scientific Research and Essays, 6(25), 5427-5434. DOI: 10.5897/SRE11.1412.
 
Budynas, R. G., & Nisbett, J. K. (2011). Shigley's mechanical engineering design (Vol. 9). New York: McGraw-hill.
 
Childs, P. R. (2013). Mechanical design engineering handbook. Butterworth-Heinemann.
 
Garrett, T. K., Newton, K., & Steeds, W. (2000). Motor vehicle. Butterworth-Heinemann.
 
Hoque, M. I. A., Matin, M. A., Wohab, M. A., Hossain, M. A., & Ahmmed, S. (2010). Design and Development of a Power Weeder For Row Crop (ROP). Journal of Agricultural Engineering, 38(2), 193-101.
 
Hoque, M. A., Gathala, M. K., Hossain, M. M., Ziauddin, A. T. M., & Krupnik, T. J. (2021). Modified strip tillage blades for two-wheel tractor seed drills improves maize crop establishment under conservation agriculture. Development Engineering, 6, 100061. DOI: 10.1016/j.deveng.2021.100061.
 
Ikoma, H., Yoshihara, K., Kato, W., Miyazaki, T., & Ohishi, K. (2015). Straight driving control for electric tiller considering human driving input. Proceedings of the IECON 2015-41st Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society. IEEE. Nov. 9-12. Yokohama, Japan. DOI: 10.1109/IECON.2015.7392874.
 
Kadu, L., Kadam, G., Jadhav, K., Gawade, V., Garje, A., & Gosavi, A. (2015). Design, development and operation of 3.5 hp power tiller. International Journal of Recent Research in Civil and Mechanical Engineering (IJRRCME), 2(1),  149-154.
 
Keskin, M. (2019). Analysis of two-wheel farm tractor (patpat) field accidents in Turkey. Proceedings of the 4th International Engineering and Natural Sciences Conference (IENSC). Nov. 6-8. Dicle University, Diyarbakır, Turkey. 
 
Piyathilaka, L., & Munasinghe, R. (2010). Modeling and simulation of power tiller for autonomous operation in agricultural fields. Proceedings of the 2nd International Conference on Computer and Automation Engineering (ICCAE). Feb. 26-28, Singapore. 5, 743-748.
 
Richard, G. B. (2019). Shigley's mechanical engineering design. McGraw-Hill Education.
 
Sakamoto, H. (2007).  Development of an electric powered tiller for house gardening. Journal of Asian Electric Vehicles, 5(1), 961-966.
 
Shigley, J. E. (2011). Shigley's mechanical engineering design. Tata McGraw-Hill Education.
 
Wang, G., Song, Y., Wang, J., Li, C., Liu, J., & Yang, X. (2019). Study on safety of micro-cultivator under backward driving conditions. Proceedings of the 2nd World Conference on Mechanical Engineering and Intelligent Manufacturing (WCMEIM).  Nov. 22-24. Shanghai, China.