بررسی تحلیل مکانیکی دیسک (هرس بشقابی) تاندوم به کمک روش المان محدود (FEM)

دیسک ها یا هرس های بشقابی کاربرد گسترده ای در تمامی مراحل خاک ورزی دارند که به منظور شکستن لایه های مستحکم خاک، خرد کردن کلوخه ها، مخلوط کردن بقایای گیاهی و موارد مشابه استفاده می شوند. عملکرد دیسک نقش مهمی در صنعت کشاورزی دارد و در صورت خرابی و عدم شخم مناسب زمین کشاورزی، موجب کاهش باروری زمین می شود. در نتیجه در این تحقیق دیسک به لحاظ نیرو و تنش اعمالی مورد تحلیل قرار گرفت. به کمک نرم افزار CATIA در محیط Part ابتدا مدل سه بعدی دیسک بشقابی طراحی شد. سپس مدل طراحی شده در محیط Analysis & simulation تحت شرایط بارگذاری واقعی خود با روش المان محدود شبیه سازی شد. نتایج نشان داد حداکثر تغییر شکل در لبه جلویی دیسک در اثر برخورد سنگ با اولین دیسک بشقابی، به میزان ۳۵mm مشاهده شد. همچنین حداکثر تنش وارد شده در لبه تقریبا برابر با ۱۴۰ MPa بدست آمد. حداکثر تنش فون مایزز محاسبه شده در محل ضربه به دیسک و همچنین نقاط تکیه گاهی شفت رخ داد. با این نتایج، برای کاهش میزان خسارت احتمالی می توان ضخامت بشقاب ها را افزایش داد یا از مواد جایگزین با توانایی جذب بالای ضربه مانند کامپوزیت ها استفاده کرد و تمرکز تنش در محل تکیه گاهی را بهبود داد

کلیدواژه ها:

تحلیل مکانیکی ، تنش ماکزیمم ، دیسک ، روش اجزاء محدود