تحليل تنش و مودال ميل‌لنگ تراكتور مسي فرگوسن 285 به روش اجزاء محدود

Stress and modal analysis of MF285 tractor’s crankshaft using Finite Element Method

تراكتورهاي كشاورزي به عنوان ركن اساسي مكانيزاسيون توان لازمه اغلب ادوات كشاورزي را فراهم مي كنند. به خاطر توان موردنياز زياد، اجزاء اصلي موتور تحت بارهاي زيادي قرار گرفته و تنش هاي بالايي بر اجزاء آن وارد مي شود كه مي تواند باعث شكست آن ها در مدت زمان نسبتا كوتاهي گردد. بر اين اساس بارهاي وارد بر ميل لنگ تراكتور مسي فرگوسن در دورهاي متفاوت به روش نيوتوني محاسبه گرديد. بيشينه نيروي برآيند وارده بر ميل لنگ براي سرعت دوراني 130orpm برابر با 98936/438N و براي سرعت دوراني 220orpm برابر با 103048/7 N به دست آمد. ميل لنگ در محيط نرم افزار Solidworks 2012 طراحي و در نرم افزار Abaqus 6.10.1 ضمن تعريف شرايط مرزي و وارد كردن نيروها و گشتاورهاي محاسبه شده در دو دور مذكور مورد تجزيه و تحليل تنش ديناميكي و تحليل مودال قرار گرفت. نتايج نشان داد كه فيلت ها بيشتر از ساير نقاط ميل لنگ تحت تنش قرار دارند و ماكزيمم تنش به دست آمده از نرم افزار برابر با Mpa 154.8 براي سرعت دوراني 1300 و 2200 دور بر دقيقه بود. تنش به دست آمده كمتر از تنش حد تسليم بوده و ضريب اطمينان 4.52 براي ميل لنگ به دست آمد كه نشان مي دهد ميل لنگ در ناحيه الاستيك كار مي كند. داده هاي حاصل از آناليز مودال و محاسبات صورت گرفته نشان داد كه ميل لنگ با سرعت مطمئنه حركت مي كند و به سرعت بحراني نمي رسد

Agricultural tractors as a base implement for mechanization supply the required power for the most of Agricultural implements. Most of agricultural operations are heavy work and require high power. For providing such a power requirement, key parts of engine will be under great loads and stresses which can lead to their failure in a relatively short time. Therefore, the loads acting on the crankshaft of MF285 tractor were calculated at different rotational speeds using Newtonian formulas. Maximum resultant acting force of 98936.438 N and 103048.7 N were calculated on the crankshaft at rotational speed of 1300 rpm and 2200 rpm, respectively. Crank shaft was modeled using Solidworks 2012 software and by defining boundary conditions and inserting calculated forces and torques in Abaqus6.10 .1 software, dynamical stress analysis and modal analysis were conducted on the Crankshaft. The results showed that filleted areas were under the maximum stress and maximum stress of 154.8 Mpa was occurred at the rotational speed of 1300 and 2200 rpm. The maximum stress level was below the yield stress and safety factor of 4.52 was obtained for the crankshaft. Modal analysis showed that crankshaft works at safe velocity and it does not reach to critical velocity.