Methodological Aspects of Determination of Resultant Force Acting on the Cultivator Spring

• Autorzy: Krzysztof Lejman , Zygmunt Owsiak , Krzysztof Pieczarka , Franciszek Molendowski

Warianty tytułu

Metodyczne aspekty wyznaczania parametrów przebiegu siły wypadkowej działającej na sprężynowe zęby kultywatora

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper presents ap rocedure for de termination of t he tilt angle of the r sultant force and the point of its application on the cultivator-sprin g tine. These par ameters include he temporary value of horizon-tal an d vertical force, moment of force and cutting depth. Numerical meth ods were applie d to determine t he point of app lication of the resultant force as an intersection point of the resultant force direction and t he circuit described on the cultiva tor point curvatu re. Calculation algorithms include ch anges in the posi t ion and geometry of the cutting syste m caused by a dy namical load of a tool. Tests were carried out in field conditions in the sandy clay of 11.2% density moisture. Two depths of cutting with four tines, whi ch differ with fle xibility coeffi-cient , were applied. It was stated tha t the setting parameters of the result ant, calculated w ith the use of th e presented met hod, have low-value standard deviations. It was also found out that the tine flexibility and cutting depth positively influence the tilt angle of th e resultant and the ti ne flexibility affe cts only the dista nce of the point of the resultant force application on a tool from the bot tom of a furrow.(original abstract)

Przedstawiono metodę wyznaczania kąta nachylenia siły wypadkowej i miejsca jej przyłożenia na sprężynowym zębie kultywatora. Parametry te obliczane są z uwzględnieniem chwilowych wartości sił poziomej i pionowej, momentu siły i głębokości skrawania. Punkt przyłożenia siły wypadkowej wyznaczano metodami numerycznymi jako miejsce przecięcia kierunku działania siły wypadkowej i okręgu opisanego na krzywiźnie redliczki. W algorytmach obliczeniowych uwzględniono zmiany położenia i geometrii układu skrawającego spowodowane dynamicznym obciążeniem narzędzia. Badania testacyjne metody przeprowadzono w warunkach polowych w glinie piaszczystej o wilgotności wagowej 11,2%. Stosowano dwie głębokości skrawania czterema zębami różniącymi się współczynnikami sprężystości. Stwierdzono, że obliczone przy u życiu przedstawionej metody parametry ustawienia wypadkowej charakteryzują się małą wartością odchyleń standardowych. Stwierdzono również, że sprężystość zęba i głębokość skrawania wpływają istotnie na kąt nachylenia wypadkowej, natomiast na odległość punktu przyłożenia siły wypadkowej na narzędziu od dna bruzdy wpływa istotnie tylko sprężystość zęba.(abstrakt oryginalny)

Słowa kluczowe

EN

Agriculture; Machinery and equipment

PL

Rolnictwo; Maszyny i urządzenia

• Czasopismo: Agricultural Engineering
• Rocznik: 19 (2015)
• Numer: nr 4 (156)
• Strony: 69--78

Twórcy

autor

Krzysztof Lejman

• Wrocław University of Environmental and Life Sciences

autor

Zygmunt Owsiak

• Wrocław University of Environmental and Life Sciences

autor

Krzysztof Pieczarka

• Wrocław University of Environmental and Life Sciences

autor

Franciszek Molendowski

• Wrocław University of Environmental and Life Sciences

Bibliografia

• Berntsen, R.,Berre, B.,Torp, T,,Aasen, H. (2006). Tine forces established by a two -level model and the draught requirement of rigid and flexible tines.Soil and Tillage Research, 90, 230-241.
• Chen, Y., Cavers, C., Tessier, S.,Monero, F.,Lobb, D. (2005). Short-term tillage effects on soil cone index and plant development in a poorly drained, heavy clay soil. Soil and Tillage Research, 82, 161-171.
• Duerinckx, K.,Mouzaen, A.M.,Anthonis, J., Ramon, H. (2005). Effects of spring -tine settings and operational conditions on the mechanical performance of a weed harrow tine. Biosystems Engi-neering, 1(91), 21-34.
• Godwin, R.J. (2007). A review of the effect of implement geometry on soil failure and implement forces. Soil and Tillage Research, 97, 331-340.
• Godwin, R.J.,O'Dogherty, M.J. (2007).Integrated soil tillage force prediction models.Journal of Terramechanics, 44, 3-14.
• Lejman, K., Owsiak, Z., Szewczyk, A. (2011). Wpływ wybranych parametrów wytrzymałościowych gleby lekkiej na jej opory skrawania zębami kultywatora. Inżynieria Rolnicza, 8(133), 173-180.
• Lejman, K., Owsiak, Z., Pieczarka, K., Kordas, L. (2013). Wpływ sprężystości zębów kultywatora na jakość i efektywność spulchniania gleb gliniastych. InżynieriaRolnicza, 4(147), T.1, 281-290.
• Niyamapa, T.,Salokhe, V.M. (2000). Soil disturbance and force mechanics of vibrating tillage tool. Journal of Terramechanics, 3(37), 151-166.
• Onwualu, A.P., Watts, K.C. (1998). Draught and vertical forces obtained from dynamic soil cutting by plane tillage tools. Soil and TillageResearch, 48, 239-253.
• Owsiak, Z., Lejman, K., Wołoszyn, M. (2006). Wpływ zmienności głębokości pracy narzędzia na opory skrawania gleby. Inżynieria Rolnicza, 4(79), 45-53.
• Piotrowska, E. (2003). Badania filmowe bryły glebowej odkształcanej przez wąskie narzędzie upra-wowe. Inżynieria Rolnicza, 11(53), 173-178.
• Przybył, J., Kowalik, I., Dach, J., Zbytek, Z. (2009). Analiza jakości pracy agregatów do uprawy przedsiewnej. Journal of Research and Application in Agriculture Engineering, 4(54), 62-68.
• Sahu, R.K.,Raheman, H. (2006). An approach for draft prediction of combination tillage implements in sandy clay loam soil. Soil and TillageResearch, 90, 145-155.
• Talarczyk, W., Zbytek, Z. (2006). Wpływ głębokości roboczej agregatu do bezorkowej uprawy gleby na obciążenia eksploatacyjne. Inżynieria Rolnicza, 4(79), 303-312.
• Topakci, M.,Celik, H.K.,Canakci, M.,Rennie, A.E.W.,Akinci, I.,Karayel, D. (2010). Deep tollage tool optimization by means of finite element method: Case study for a subsoiler tine. Journal of Food, Agriculture& Environment, 2(8), 531-536.

Identyfikatory

DOI

http://dx.medra.org/10.14654/ir.2015.156.153