چکیده
در قرن حاضر تحقیقات گسترده و کاربردی در زمینه مکانیک خاک صورت گرفته که شمار زیادی از آن¬ها در زمینه تاثیر عبور و مرور وسایل نقلیه بر روی خاک بوده است. مشکل اصلی در انجام این تحقیقات تعیین پارامترهای مهم و بنیادی خاک است. تعیین این پارامترها به منظور شناخت و آگاهی از ویژگی¬های خاک در کشاورزی دقیق، برای تعیین عکس العمل خاک در برابر رفت و آمدهای مکرر وسایل نقلیه و هم چنین تعیین مقاومت غلتشی خاک ضروری است. معادله بیکر یکی از معادله های کاربردی در تعیین پارامترهای خاک است. در معادله بیکر kc، kφ و n پارامترهای فشار، نشست هستند که به کمک دستگاه بوامتر اندازه¬گیری می¬شوند. در این تحقیق به منظور تعیین پارامترهای خاک دستگاه بوامتر پشت تراکتوری طراحی و ساخته شد که شامل شاسی اصلی، صفحات بارگذاری، شاسی حامل و سیستم الکتروهیدرولیکی می¬باشد. صفحات بارگذاری به شکل مستطیل در دو اندازه مختلف با نسبت طول به عرض یکسان در نظر گرفته شدند. دستگاه بر روی خاک لومی با سه تکرار برای هر صفحه مورد آزمایش قرار گرفت. با انجام آزمایش¬های لازم برای ارزیابی کار دستگاه، مشخص شد که دستگاه بوامتر پشت تراکتوری ساخته شده دارای سیستم سنجش نیرو با دقت 02/0 کیلوگرم و سیستم سنجش جابجایی با دقت 01/0 میلی¬متر است. بنابراین این دستگاه توانایی ترسیم نمودارهای فشار- نشست را با دقت بالا دارا می¬باشد.
مقدمه
توصیف ویژگی¬های خاک برای مدیریت صحیح و آگاهی از رشد محصولات در کشاورزی دقیق، نشان دادن کارایی وسایل نقلیه غیر جاده¬ای ، تغییر شکل خاک (فشردگی و پیدایش اثر چرخ بر روی خاک) که ناشی از رفت آمد وسایل نقلیه است و تعیین قابلیت خاک برای حرکت وسایل نقلیه ضروری می¬باشد [4]. مقاومت نفوذی خاک و تنش برشی در بین پارامترهای خاک دو پارامتری هستند که، از طرفی با محدود کردن پتانسیل مزرعه¬ای، بر رشد محصول و از طرف دیگر با محدود کردن پتانسیل کششی بر قابلیت حرکت وسیله نقلیه اثر می¬گذارند [2]. یکی از شناخته شده¬ترین روش¬ها برای تعیین پارامترهای خاک و سنجش قابلیت حرکتی وسایل نقلیه توسط بیکر ارایه شده است [5]. معادله ارایه شده توسط بیکر به شرح زیر است:
((1
که در معادله بالا p مقدار فشار بر حسب کیلوگرم بر سانتی¬مترمربع؛ z مقدار نشست صفحه بارگذاری بر حسب سانتی¬متر؛ b کوچک¬ترین بعد صفحه بارگذاری بر حسب سانتی¬متر؛ kc، kφ و n پارامترهای فشار- نشست هستند که kc مدول چسبندگی خاک تغییر شکل یافته برحسب (kg/cm(n+1))؛ kφ مدول اصطکاکی خاک تغییر شکل یافته بر حسب (kg/cm(n+2)) و n ضریب بدون بعد است [5]. برای محاسبه ضرایب معادله بیکر از روش ارایه شده توسط بیکر استفاده می¬شود. بر اساس این روش برای حل معادله (1) باید از دو صفحه بارگذاری با عرض¬های متفاوت استفاده کرد. روش کار به این ترتیب است که ابتدا معادله بیکر برای دو صفحه با عرض¬های متفاوت نوشته می شود (معادله 2)، سپس از طرفین دو معادله لگاریتم گرفته ¬شده (معادله 3) و نمودار لگاریتم z در برابر لگاریتم p برای هر دو صفحه رسم می¬شود. شیب نمودار بیانگر مقدار n است. این دو نمودار در خاک همگن موازی بوده ولی در خاک غیر همگن ممکن است با هم موازی نباشند. در این حالت مقدار میانگین n به دست آمده از دو نمودار در نظر گرفته می¬شود.
شامل 12 صفحه Word
دانلود تحقیق طراحی، ساخت و ارزیابی دستگاه بوامتر پشت تراکتوری
