معرفی رویکردی نوین در محاسبه خواص مکانیکی ساقه گیاهان در برش ضربه ای (مطالعه موردی: گیاه شمشاد)

اطلاعات مربوط به رفتار برشی ساقه گیاهان مانند نیروی برشی، انرژی مورد نیاز برش و مقاومت برشی، نقش مهمی در طراحی، ساخت و کاربرد تجهیزات مورد استفاده در هرس و برش گیاهان دارد. به دلیل پیچیدگی فرآیند برش ساقه های گیاهان، ارائه یک روش نظری و محاسباتی برای تعریف و محاسبه خواص برشی ساقه های گیاه همانند آنچه در خصوص فلزات متداول است، غیرممکن است. بنابراین، تعیین و ارائه یک روش تجربی برای تعیین پارامترهای برش ساقه ضروری می باشد. برای اندازه گیری پارامترهای مورد نظر، یک دستگاه الکترومکانیکی تست برش ضربه ای خاص ساخته و مورد ارزیابی قرار گرفت. این دستگاه تست شبیه دستگاه تست برش ضربه ایزود برای فلزات بوده با این تفاوت که یک تیغه برش و سیستم جمع آوری داده با ترکیبی از نیروسنج و نمایشگر دیجیتال به آن متصل شده و می تواند نیروی برش ساقه گیاه را به صورت لحظه ای نشان دهد. برای ارزیابی دستگاه مذکور، ساقه گیاه شمشاد بعنوان گیاهی که در طول سال چندین مرتبه مورد برش و هرس قرار می گیرد، مورد برش قرار گرفت. نمونه های ساقه تحت فرایند برش ضربه ای در چهار سرعت بارگذاری ۱، ۲، ۳ و ۴ متر بر ثانیه و سه میان گره پنجم، دهم و پانزدهم ساقه توسط دستگاه تست مذکور، برش داده شدند. در تجزیه و تحلیل برش انجام شده، حداقل مقدار انرژی برش در پنجمین میان گره ساقه و سرعت بارگذاری ۴m/s و حداکثر مقدار انرژی برشی در پانزدهمین میان گره و سرعت بارگذای ۱m/s بدست آمد.

کلیدواژه ها:

نیروسنج ، مقاومت برشی ، اندازه گیری ، خواص مکانیکی ، ساقه شمشاد