عنوان پایان‌نامه
مقایسه مدل های فشار- نشست در خاک لومی رسی به منظور پیش بینی مقاومت غلتشی تایرهای بادی بر خاک نرم
- رشته تحصیلی
- مهندسی مکانیک بیوسیستم
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 6706;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 72845;کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 6706;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 72845
- تاریخ دفاع
- ۱۸ بهمن ۱۳۹۴
- دانشجو
- روح اله جلیلی بسحق
- استاد راهنما
- علی حاجی احمد
- چکیده
- بررسی عملکرد تراکتور روی خاک یک مسئله مهم در مهندسی کشاورزی است. توانی که به وسیله موتور تولید می شود، از طریق سازوکار هایی به چرخ های جلو یا عقب تراکتور منتقل شده و آنها را به چرخش در می آورد و در آنها نیروی کششی ایجاد می کند. در یک تعریف کلی، مقاومت غلتشی یک چرخ برابر است با نیرویی که هنگام غلتیدن چرخ بر روی سطح زمین با حرکت آن مخالفت می کند. این نیرو در جهت عکس نیروی کششی ایجاد شده توسط وسیله نقلیه می باشد. بنابراین مقاومت غلتشی بر توان کششی وسیله نقلیه تأثیر منفی می گذارد، از این رو پیش‌بینی این نیرو در شرایط مختلف عملکردی وسایل نقلیه، لازم و ضروری می باشد. یکی از راه های پیش‌بینی مقاومت غلتشی استفاده از روابط ارائه شده برای رفتار فشار-نشست خاک می باشد. برای تعیین رفتار خاک در شرایط اعمال بار، یک دستگاه سنجش مقاومت مکانیکی خاک از نظر سخت‌افزاری و نرم افزاری اصلاح و به روز گردید. محققان زیادی به ارائه رابطه فشار-نشست خاک پرداخته اند اما تا کنون در بین این روابط مقایسه ای ارائه نشده است. در پژوهش حاضر ضرایب هر یک از این رابطه ها به کمک نرم افزار متلب تعیین گردید. سپس با استفاده از دو معیار ضریب تبیین و ریشه میانگین مربعات خطا مقایسه بین آنها صورت گرفت. نتایج نشان داد که رابطه بکر با دقت بیشتری رفتار فشار-نشست خاک را پیش بینی می کند. ضرایب هر یک از رابطه های پیش بینی کننده رفتار فشار-نشست خاک با تغییر محتوای رطوبت و وزن مخصوص ظاهری خاک تغییر می کنند. در این پژوهش برای ارائه رابطه ای که بتواند در تمام شرایط رفتار فشار-نشست خاک را با ضرایب ثابت پیش بینی کند، در یک طرح آزمایشی اثر محتوای رطوبت، وزن مخصوص ظاهری و فشار ، هر کدام در سه سطح، و همچنین عرض صفحه در چهار سطح تغییر داده شدند. برای تحلیل آزمایش ها از روش سطح پاسخ مورد استفاده گردید. با استفاده از برازش غیرخطی بر داده های بدست آمده از آزمایش ها، رابطه پیش بینی کننده رفتار فشار-نشست خاک با ضریب تبیین 0/9228 تعیین گردید. آزمایش ها در مزرعه تحقیقاتی گروه مهندسی ماشین های کشاورزی دانشگاه تهران واقع در شهر کرج صورت پذیرفت. کلمات کلیدی: دستگاه سنجش مقاومت مکانیکی خاک، رابطه فشار-نشست، مقاومت غلتشی، محتوای رطوبت، وزن مخصوص ظاهری، روش سطح پاسخ.
- Abstract
- Study on the Tractor performance on soil is a major issue in agricultural engineering. The engine power is transferred to the front or rear tractor wheels through some mechanisms and makes the wheels to rotate and creates traction force. In a general definition, the rolling resistance of a wheel is a force against the rolling wheel on the ground. This force is in the opposite direction of the traction force created by the vehicle. rolling resistance impacts negatively on traction power of the vehicle rolling resistance, hence it is necessary to predict this force in vehicle performance in different conditions. One of the ways to predict the rolling resistance is applying the formulas presented for pressure- sinkagein soil. To determine soil behavior under loading conditions, a soil mechanical resistance meter device was amended and updated in terms of hardware and software. Many researchers have presented a pressure-sinkage relation of soil, but no comparison has made between these relationships yet. In this study, the coefficients of each equations was determined using MATLAB software. Then, comparisons were made between them using two measures of the coefficient of determination and root mean square error. The results showed that Bekker relation predicted the behavior of the soil gives pressure- sinkage more accurately. The coefficients of each relations predicting the pressure-sinkage behavior changes with changing soil moisture content and soil bulk density. In this study, in an experimental design the effects of moisture content, bulk density and pressure, each at three levels as well as plate width at four levels were changed in order to present a relation which could predict the behavior of the pressure-sinkage of the soil in all soil conditions with constant coefficients. Response surface methodology was used to analyze the experiments. Using non-linear fitting on data obtained from experiments, the relation predicting pressure-sinkage behavior of soil with a coefficient of determination as 92/28% was determined. Experiments were conducted at the experimental field of Mechanical Engineering of University of Tehran, Karaj city. Keywords: soil mechanical resistance meter device, pressure-sinkage relationship, rolling resistance, moisture content, bulk density, response surface methodology.
