اثر ارتعاش دوراني بر نيروي كششي، عملكرد و كارآيي انرژي زيرشكن

Effect of Rotary Vibration on Draft Force, Performance and Efficiency of Subsoiler

فشردگي خاك موجب عدم نفوذ آب و هوا در خاك و توسعه نا مناسب ريشه مي‌گردد. سريع‌ترين روش مقابله با آن زيرشكني است. ارتعاش به كار گرفته شده در زيرشكن‌هاي موجود به دليل استفاده از محور تواندهي به عنوان منبع توان ايجاد ارتعاش، از نوع رفت و برگشتي است. اين روش هم توان بالايي نياز دارد و هم موجب استهلاك در زيرشكن و تراكتور مي‌گردد. در اين پژوهش به منظور دستيابي به اهدافي مانند كاهش توان كل (كششي+ ارتعاشي) و افزايش كارآيي انرژي، يك زيرشكن مجهز به سامانه ارتعاش دوراني ساخته شد و براي تأمين توان ارتعاش دوراني، كنترل بسامد ارتعاش و جهت دوران، از توان الكتريكي استفاده شده است. طرح آماري فاكتوريل در قالب كاملاً تصادفي با سرعت پيشروي و بسامد، به عنوان متغيرهاي مستقل و عمق خاك‌ورزي، سطح مقطع خاك‌ورزي، ميانگين وزني قطر كلوخه، نيروي كششي و انرژي كل متغيرهاي وابسته در نظر گرفته شدند. اثر ارتعاش دوراني با اطمينان 95% بر عمق خاك‌ورزي و با اطمينان 99% بر سطح خاك‌ورزي و ميانگين وزني قطر كلوخه معني‌دار شد. بسامد (36-) هرتز بهترين خردكنندگي كلوخه را داشت. تأثير ارتعاش دوراني بر نيروي كششي، با اطمينان 99 درصد معني‌دار شد و بسامد (36+) هرتز كمترين نيروي كششي را داشت. همچنين انرژي مصرف شده براي خاك‌ورزي با اطمينان 99 درصد كاهش يافت و بسامد (36+) هرتز داراي كمترين انرژي مصرفي شد. با در نظر گرفتن ميزان خردكنندگي در ازاي مصرف انرژي، نشانگري به عنوان كارآيي زيرشكني تعريف شد و نتيجه نشانگر كارآيي انرژي، به ترتيب اولويت كارآيي زيرشكني عبارت از تيمارهاي با بسامد (36+)، (36-)، (18-)، (18+) و (0) هرتز است.

Soil compaction causes the lack of water and oxygen in the soil; therefore, development of the roots is restricted. Therefore, vibrating subsoilers recommended for better soil crushing and for increasing the power transfer efficiency from tractor to soil. The vibration used in the subsoiler is available from the type of sweep and its main reason is the use of the tractor power axis (P.T.O) as the source of vibration creation. In this study a subsoiler, which was equipped with a rotational vibration system, was fabricated and used to provide rotational vibration, the vibration frequency control and the side of rotation, be controlled with electrical power. Factorial statistical design was performed in a completely randomized manner with speed and frequency, as independent variables. The dependent variables were: tillage depth, tillage cross section, clod mean weight diameter, tensile force and total energy. The effect of rotational vibration with confidence of 95% on tillage depth and with confidence of 99% on tillage side and mean weight of the clot was significant. Frequency (-36 Hz) had the best crushing of the soil. The effect of rotational vibration on tensile force was significant with confidence of 99% and the frequency (+36 Hz) had the lowest tensile force. The energy used for tillage was reduced with confidence of 99% and the frequency (+36 Hz) had the lowest energy consumption. By considering the amount of crushing for energy consumption, the marker was defined as the subsoiler efficiency (the amount of energy consumed for the crushing). The result of this marker is the priority of the rippering of the treatments with frequency (+36, -36, -18, +18 and 0 Hz) respectively.