مقاله رایگان درباره اندازه گیری، هیدرولیک، حداکثر قدرت

3-14: پمپ هیدرولیک چرخنده خارجی با جابجایی ثابت
3-4-6-2- انتخاب هیدروموتور
همانطور که در بخش قبل تعیین شد، حداکثر دبی عبوری پمپ و در نتیجه هیدروموتور باید برابر 57 لیتر در دقیقه باشد و همچنین هیدروموتور مذکور باید بتواند توانی معادل5/5 اسب بخار را انتقال دهد. با در نظر گرفتن این ملزومات از یک هیدروموتور بلغاری با مشخصات زیر استفاده شد (شکل 3-15).
حداکثر توان تولیدی : 12 کیلو وات
حداکثر فشار کاری: 170 بار
حداکثر دبی عبوری: 60 لیتر در دقیقه
حداکثر دور: 375
حجم جابجایی: 160 سانتی متر مکعب
شکل 3-15: هیدروموتور روتاری با جابجایی ثابت
3-4-7- طراحی سیستم رانش تسمه ای از پولی محرک پروانه مکنده به پولی قرار گرفته بر روی شافت پمپ هیدرولیک (بر اساس استاندارد ASAE)
مرحله اول) تعیین قطر و سرعت پولی قرار گرفته روی پمپ:
پولی محرک پروانه مکنده از قبل بر روی شاسی ردیفکار موجود بود، این پولی توسط چهار شاخ کاردان به محور پی تی او تراکتور وصل شده و با سرعت 540 چرخانده می شد و قطر آن همانطور که در شکل مشخص است برابر 28 سانتی متر بود. اما همانطور که قبلا ذکر شد حداکثر دبی پمپ برابر 57 لیتر فرض شد و با توجه به کاتالوگ مشخص شد که دبی پمپ فوق در دور 1300 برابر 66 لیتر در دقیقه می باشد. از طرف دیگر حداکثر دبی کاری در این سیستم برابر 57 لیتر در دقیقه فرض شد بنابراین دور پمپ برای تامین دبی فوق از تناسب زیر به دست می آید:
پمپ دور=” ” “57” /”66″ “×1300=1123 rpm”
و قطر پولی کوچک با نوشتن رابطه بین قطر و نسبت سرعت به دست می آید:
(“کوچک پولی قطر” )/”28″ “=” “540” /”1123″ ” اینچ 5/5 = سانتی متر 14 ≅ قطر پولی کوچک ”
مرحله دوم) تعیین عمر تسمه: عمر مفید تسمه برای به انتفال توان به یک پمپ هیدرولیک برابر 2000-1000 ساعت می باشد (جدول پیوست، ص 110)
مرحله سوم) تعیین قدرت مورد نیاز: قدرت مورد نیاز در بخش انتخاب پمپ برابر 5/5 اسب بخار محاسبه شد.
مرحله سوم) تعیین سرویس فاکتور: مقدار سرویس فاکتور برای پمپ هیدرولیک 3/1 انتخاب شد (جدول پیوست، ص 108)
مرحله چهارم) تعیین توان طراحی: توان طراحی از ضرب توان مورد نیاز در سرویس فاکتور به دست می آید.
اسب بخار 15/7 =5/5×3/1
مرحله پنجم) تعیین نوع تسمه: با توجه به توان طراحی (15/7 اسب بخار) و سرعت پولی کوچکتر (1123 دور در دقیقه) تسمه نوع HB انتخاب شد( شکل پیوست، ص 109).
مرحله ششم) تعیین طول تسمه:
“L=2C+1.57” (“d” _”2″ “+” “d” _”1″ )”+” 〖”(” “d” _”2″ “-” “d” _”1″ “)” 〗^”2″ /”4C” “=2×70+1.57×” (“28+14″ )”+” 〖”(28-14)” 〗^”2″ /”4×0.7″ “=205 cm=80.7 in”
قطر پولی قرار گرفته بر روی شافت پمپ هیدرولیک بر حسب سانتی متر:d_1
قطر پولی محرک پروانه مکنده بر حسب سانتی متر:d_2
C : فاصله بین مرکز دو پولی بر حسب سانتی متر
بنابراین تسمه نوع HB به طول 81 اینچ انتخاب شد.
مرحله هفتم) تعیین فاکتور G : ابتدا مقدار زیر را محاسبه می کنیم:
(D-d)/c= “28-14″ /”205” “07/0= ”
و سپس از جدول پیوست (صفحه 111) مقدار 933/0 برای تسمه (V-V) انتخاب شد.
مرحله هشتم) تعیین سرعت تسمه: سرعت تسمه از رابطه زیر محاسبه می شود:
تسمه سرعت= (پولی دقیقه در دور×پولی گام قطر (اینچ) )/”82/3″ =(1123×”5/5″ )/”82/3″ =”8/1616 feet/min”
مرحله نهم) تعیین کشش موثر تسمه:
تسمه موثر کشش= ((بخار اسب)طراحی توان×”33000″ )/((دقیقه بر فوت)تسمه سرعت)=” 33000×15/7″ /”8/1616″ =”9/145 lb”
مرحله دهم) تعیین کشش اصلی تسمه:
T_1=” کشش موثر تسمه ×25/1″ /(G فاکتور)=” 9/145×25/1″ /”993/0″ =”6/183 lb”
مرحله یازدهم) تعیین نرخ خستگی کل) (Total Fatigue rate : نرخ خستگی را برای هریک از پولی ها با توجه به کشش موثر تسمه، سرعت تسمه و قطر پولی از شکل پیوست (صفحه 112) تعیین کردیم.
کل خستگی نرخ=بزرگ خستگی نرخ+کوچک خستگی نرخ=”6 +1/0″
مرحله دوازدهم) محاسبه عمر مفید تسمه:
تسمه مفید عمر= ((اینچ)تسمه طول×”100″ )/(کل خستگی نرخ)=”100× 1/80″ /”1/6″ =”1313 hr”
چون عمر محاسبه شده در بازه (2000-1000 ساعت) قرار می گیرد، بنابراین مراحل طراحی معتبر خواهد بود.
3-4-8- طراحی سیستم رانش زنجیری از پولی قرار گرفته بر روی شافت هیدروموتور به پولی قرار گرفته روی پیش بر (بر اساس استاندارد ASAE )
برای انتقال قدرت از هیدروموتور به پیش بر از سیستم رانش زنجیری استفاده شده است. هدف تعیین تعداد دندانه چرخ زنجیر کوچک و بزرگ می باشد.
مرحله اول) تعیین حداکثر قدرت مورد نیاز: حداکثر قدرت مورد نیاز در بخش انتخاب پمپ محاسبه شد( 5/5 اسب بخار).
مرحله دوم) تعیین سرویس فاکتور (Service factor) : با توجه به اینکه نوع باری که به پیش بر وارد می شود از نوع (Heavy shock) می باشد و نوع توان ورودی از نوع (Internal combustion engine with hydraulic drive) می باشد از جدول پیوست (صفحه 113) مقدار 4/1 را انتخاب کردیم.
مرحله سوم) تعیین توان طراحی (design horsepower): از حاصلضرب توان مورد نیاز در سرویس فاکتور توان طراحی به دست می آید:
طراحی توان=”4/1″×”5/5″=”7/7 اسب بخار”
مرحله چهارم) تعیین نوع زنجیر: با توجه به توان طراحی (7/7 اسب بخار) و سرعت چرخ زنجیر کوچک (600 دور در دقیقه ) از شکل پیوست (صفحه 114) زنجیر شماره 50 را انتخاب کردیم.
مرحله پنجم) تعیین گام زنجیر و تعداد دندانه ی چرخ زنجیر کوچک: گام زنجیر با توجه به شماره زنجیر از جدول پیوست (صفحه 115) تعیین شد. تعداد دندانه های چرخ زنجیر کوچک را با توجه سرعت آن و توان طراحی از همان جدول به انتخاب کردیم. با توجه به جدول مذکور مقدار گام برابر “5” /”8″ اینچ، و تعداد دندانه های چرخ زنجیر کوچک برابر 27 حاصل شد.
مرحله پنجم) تعیین تعداد دندانه چرخ زنجیر بزرگ: چرخ زنجیر بزرگ روی شافت هیدروموتور قرار دارد بنابراین سرعت آن با توجه به دبی پمپ از رابطه ی زیر به دست می آید:
هیدورموتور دور (دقیقه در دور )=”دبی پمپ (لیتر در دقیقه) × 1000 ” /(هیدروموتور جابجایی حجم (مکعب متر سانتی))=”1000× 57″ /”160″ = “25/356”
با نوشتن رابطه بین تعداد دندانه چرخ زنجیر ها و دور آن می توان دور چرخ زنجیر بزرگ را محاسبه کرد:
(کوچک زنجیر چرخ سرعت)/(بزرگ زنجیر چرخ سرعت)= (بزرگ زنجیر چرخ دندانه تعداد)/(کوچک زنجیر چرخ دندانه تعداد)
“600” /”25/365″ =(بزرگ زنجیر چرخ دندانه تعداد)/”27″ بزرگ زنجیر چرخ دندانه تعداد≅”45″
مرحله ششم) تعیین طول تسمه: طول زنجیر از رابطه زیر به دست می آید:
L=2C+ (N_1+N_2)/2+〖(N_2-N_1)〗^2/(4π^2 C)=”2″×”63″+(“45″ +”27″ )/”2” +〖(“45” -“27″ )〗^”2” /(“4″ π^”2″ ×”63″ )≅”162” pitches
1گام برابر “5” /”8″ اینچ می باشد.
C: فاصله بین مرکز دو چرخ زنجیر بر حسب گام
:N_1تعداد دندانه های چرخ زنجیرکوچک (چرخ زنجیر قرار گرفته روی پیش بر)
:N_2 تعداد دندانه های چرخ زنجیر بزرگ (چرخ زنجیر قرار گرفته روی هیدروموتور)
3-5- طرح آماری استفاده شده در پژوهش
تحقیق انجام شده بصورت آزمایشات فاکتوریل در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی در نظر گرفته شده است. متغیرهای این طرح 1- نسبت های سرعت پیش بر محرک ( غیر محرک، 2/1، 2 و 3 ) 2- بکارگیری یا عدم بکارگیری ردیف تمیزکن 3- مقدار بقایای سطحی (بقایای بسته بندی شده و بقایای دست نخورده) بوده است. با توجه به متغیرهای بالا و اینکه طرح در 3 تکرار انجام شده، تعداد کرت ها بالغ بر 48 کرت گردید. جدول (3-17) تیمارهای اعمال شده را نشان می دهد.
تیمار
ردیف تمیزکن
میزان بقایا
نسبت سرعت
T1
RC
B
NA
T2
RC
B
1.2
T3
RC
B
2
T4
RC
B
3
T5
RC
NB
NA
T6
RC
NB
1.2
T7
RC
NB
2
T8
RC
NB
3
T9
NRC
B
NA
T10
NRC
B
1.2
T11
NRC
B
2.
T12
NRC
B
3
T13
NRC
NB
NA
T14
NRC
NB
1
T15
NRC
NB
2
T16
NRC
NB
3
RC= With Row cleaner NRC= Without Row Cleaner
B= Baled Residue NB= Non baled residue
NA= Non active (control)
جدول 3-3: تیمارهای اعمال شده در این پژوهش
3-6- شرایط مزرعه محل پژوهش
این پژوهش در سال زراعی1390-1389در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه شیراز در منطقه باجگاه واقع در 12 کیلومتری شمال غربی شیراز انجام شد. بر اساس نتایج تجزیه خاک، خاک مزرعه مورد آزمایش دارای بافت رسی- شنی بود. رطوبت خاک 6 درصد (db) و شاخص مخروطی 9/1 مگاپاسکال اندازه گیری شد. مزرعه محل اجرای پژوهش در سال زراعی قبل زیر کشت گندم، زمان اجرای آزمایش تقریبا یک ماه بعد از برداشت گندم و مزرعه پوشیده از بقایای ایستاده گندم به ارتفاع تقریبی 25 سانتی متر و نوارهای بجا مانده از کار کمباین بوده است (شکل 3-18).
در این پژوهش طول موثر هر کرت 10 متر و عرض موثر آن 2.5 متر در نظر گرفته شده است. در دو طرف کرتها فاصله ای به اندازه 5 متر برای ایجاد تغییرات در سرعت در نظر گرفته شده است. در شکل (3-16) نمایی از مزرعه قبل بعد از عملیات برداشت دیده می شود.
شکل 3-16: نمایی از مزرعه بعد از عملیات برداشت محصول قبلی
3-7- تعیین میزان بقایای لازم برای حفظ شرایط خاکورزی حفاظتی
همانطور که در فصل اول اشاره شد، برای حفظ خاکورزی حفاظتی لازم است 30 درصد سطح مزرعه پوشیده از بقایای گیاهی باشد و برای تعیین اینکه حداقل چه مقدار بقایای گیاهی از نظر وزنی باید در سطح مزرعه وجود داشته باشد تا حالت خاکورزی حفاظتی رعایت شود از فرمول زیر که در فصل قبل آمد استفاده میکنیم:
“y=” (“1-” “e” ^”-0.000644X” )”×100″
با قرار دادن y= 30 درصد مقدار بقایای گیاهی برحسب پوند بر ایکر به دست می آید
X= 553.84 lb/ecare= 616 kg/ha
3-8- اندازه گیری میزان بقایا در مزرعه
چون در این پژوهش ذرت به صورت مستقیم کشت شده است بنابراین اندازه گیری بقایا فقط محدود به قبل و بعد از عملات کاشت بوده است. برای اندازه گیری بقایا ابتدا بقایای موجود در مزرعه به صورت یکنواخت پخش شده و سپس با استفاده از یک قاب فلزی 5/0 در 5/0 متر ، مقدار کل بقایای موجود در مزرعه از لحاظ وزنی اندازه گیری شد و این کار را در 10 نقطه مختلف مزرعه تکرار گردید. سپس با استفاده از بیلر بقایا را بسته بندی شده و از مزرعه خارج شد. سپس مقدار بقایا از لحاظ وزنی اندازه گیری گردید. مقدار بقایا به ترتیب در تیمار بقایای دست نخورده و بقایای بسته بندی 5653 و 3523 کیلوگرم در هکتار حاصل گردید ( به ترتیب شکل های 3-17 و 3-18). با توجه به مندرجات پاراگراف قبلی همچنان حالت خاکورزی حفاظتی حفظ شده است. بعد از اتمام عملیات کاشت این بار بقایای گیاهی موجود بر روی ردیف کشت اندازه گیری شد که حداقل میزان بقایای موجود در بین کل تیمارها (85/1 تن در هکتار) بوده است که همچنان شرایط حفاظتی کاملا رعایت شده است.
شکل 3-17:نمایی از تیمار بقایای دست نخورده
شکل 3-18: نمایی از تیمار بقایای بسته بندی شده
3-9- محاسبه نسبتهای سرعت پیش بر محرک
سرعت پیشروی برابر با سرعت بهینه و ثابت 7 کیلومتر بر ساعت بوده است. اگر سرعت خطی پیش بر بیشتر از سرعت پیشروی باشد، ما دارای لغزش، و اگر کمتر از سرعت پیشروی باشد سرش خواهیم داشت و در صورتی که سرعت پیشروی با سرعت خطی پیش بر برابر باشد غلتش خالص خواهیم داشت. برای اینکه برش خاک و بقایا به صورت مطلوب انجام پذیرد، باید پیش بر دارای لغزش باشد، بنابراین سرعت خطی پیش بر مذکور بیشتر از 7 کیلومتر در نظر گرفته شد.
V=2πrn/60 v (m/s):محرک بر پیش خطی سرعت r(m):بر پیش

مطلب مرتبط :   مقاله رایگان دربارهامام زمان

دیدگاهتان را بنویسید