عنوان پایان‌نامه
کاهش چسبندگی سطوح فلزی با خاک توسط امواج مافوق صوت
- رشته تحصیلی
- مهندسی کشاورزی-مکانیک ماشینهای کشاورزی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس ابوریحان شماره ثبت: 604
- تاریخ دفاع
- ۱۷ بهمن ۱۳۹۰
- دانشجو
- حمید عبدالهی
- استاد راهنما
- جعفر مساح
- چکیده
- چکیده: چسبندگی خاک به صفحه¬های فلزی، در بیشتر عملیاتی که در آن صفحه فلزی با خاک در تماس می¬باشد (عملیات خاکورزی، ماشین¬های نشاکار، کارنده¬ها، ماشین¬های راهسازی و غیره) عامل مهمی است که بر کیفیت کار و مصرف انرژی، تاثیر مستقیم دارد. همچنین در زمین¬های مرطوب و شالیزارها که رطوبت خاک در آنها متغیر می¬باشد، چسبندگی خاک به ادوات و صفحه¬های فلزی بسیار چشمگیر است. هدف این تحقیق استفاده از امواج فراصوت برای کاهش چسبندگی خاک به سطوح فلزی می¬باشد. آزمایش¬های این تحقیق توسط سه صفحه با ابعاد مختلف انجام شد. اجزای تشکیل دهنده¬ی این صفحه¬ها عبارتند از: بدنه¬ی اصلی، ورق آلومینیوم، ورق فولاد ضد زنگ، پیزوالکتریک، تشتک¬های PVC-U، بازوی اتصال و سیال واسط. امواج فراصوت توسط پیزوالکتریک¬های به کار رفته در ساختمان صفحه¬ها تولید و با عبور از سیال واسط به سطح تماس صفحه با خاک منتقل می¬شد. پس از آن حداکثر نیروی کششی هنگام جدا شدن صفحه¬ها از خاک اندازه¬گیری و ثبت شد. آزمایش¬های این تحقیق در دو نوع خاک رسی و سیلتی- لومی، در پنج سطح رطوبت اشباع 70، 85، 100، 115 و 130 درصد و با اعمال امواج فراصوت در پنج فرکانس 620، 845، 1100، 1300 و 1800 کیلوهرتز و توسط سه صفحه با ابعاد مختلف در قالب آزمون فاکتوریل بر پایه¬ی طرح کاملا تصادفی با سه تکرار برای هر آزمایش انجام شد. نتایج حاکی از آن بود که امواج فراصوت، اثر معنی¬داری بر روی چسبندگی خاک به سطوح فلزی داشت. همچنین مدت زمان اعمال امواج فراصوت به سطح تماس صفحه فلزی با خاک مورد بررسی قرار گرفت. مشاهدات نشان داد که امواج فراصوت هنگام اعمال در طول مدت زمان 60 ثانیه بیشترین تاثیر را بر روی چسبندگی خاک به فلز دارد. کلمات کلیدی: امواج فراصوت ، پیزوالکتریک، چسبندگی خاک به فلز، تولید کننده¬ی سیگنال، تقویت کننده.
- Abstract
- Abstract: Soil adhesion to metal is an important factor that affects the quality of work done by tillage machines, planters, transplanting machines, off-road vehicles and etc. It also affect energy consumption directly. Soil adhesion is very impressive in wet fields with different moisture content and swamp fields. The purpose of this study is using ultrasonic waves to reduce soil adhesion to metal surfaces. In this study, there was evaluated the effect of five different frequencies, in five different moisture levels (saturated mud with different concentrations) and two types of soil, on soil adhesion to metal plates. The experiments were performed by three metal plates with different dimensions. These plates were consist of following components: main body, aluminum plate, stainless steel plate, piezoelectric, PVC-U basin, connecting arm and fluid interface. Ultrasonic waves were produced by the piezoelectric parts of metal plates. Passing through the fluid used in the structure of the plates, ultrasonic waves receive to the surface contacting soil. The maximum tensile force was measured and recorded while picking the plate out of the soil. Experiments of this study were carried out in two type of soil (clay and silt- loam), five saturation moisture levels 70, 85, 100, 115 and 130%, by applying ultrasonic waves with the five frequencies 620, 845, 1100, 1300 and 1800 kHz through the three different plates with a factorial model based on completely randomized block design and three replications for each test. The results indicate that ultrasonic waves have a significant effect on soil adhesion to metal surfaces. The duration of applying ultrasonic waves to the contact surface of plate and soil was evaluated too. Duration times differ from zero to 2 minutes. It was observed that ultrasonic waves at the duration time of 60 seconds have greatest effect on soil adhesion to metal plates. Keywords: Ultrasonic, Piezoelectric, Soil adhesion, Function generator
