آناليز ديناميكي چرخ و فلك و هليس كمباين CLAAS-MERCATOR 75 در برداشت گندم

Dynamic Analysis of Reel and Helix in CLAAS-MERCATOR 75 Combine in Wheat Harvest

كمباين ماشيني است كه عمل برداشت محصول را انجام مي دهد. به منظور برداشت محصول و بدست آوردن دانه، تمام كمباين ها پنج عمل اصلي را انجام مي دهند: 1-برش و تغذيه 2-كوبيدن 3-جداكردن 4- تميز كردن 5-جابجا كردن. در اين راستا لازم است كه كليه اعمال كمباين بر اساس وظايف اصلي اين ماشين بررسي شود، كه در اينجا به بررسي مورد اول (برش و تغذيه) در كمباين CLAAS-MERCATOR 75 پرداختيم. با توجه به اينكه ماكزيمم نيروي عكس العمل افقي هر بوته گندم، در خمش برابر 3.1 N و مقدار ماكزيمم آن در راستاي عمودي 0.8N مي باشد ( Hirai et al.، 2004 ) بنابراين نيروي وارده به ميله هاي چرخ و فلك، هليس و انگشتي ها را با اين مقادير و با توجه به الگوي كشت مورد نظر، بدست آورديم. در آناليز چرخ و فلك به منظور ساده سازي و افزايش سرعت حل با نرم افزار ANSYS ابتدا چرخ و فلك را بدون انگشتي و با اعمال اثر انگشتي ها تحليل نموده، سپس يك انگشتي را به طور مجزا تحليل نموديم و به اين نتيجه رسيديم كه براي عملكرد بهينه چرخ و فلك، بهتر است از چرخ و فلك هاي شش ميله اي استفاده كنيم، تا ضمن كمتر شدن تنش به ميله ها و انگشتي ها، عمل بالا كردن گندم هاي خوابيده نيز بهتر انجام مي شود. جابجايي نوك انگشتي ها نيز 3 ميليمتر بدست آمد، كه اين جابجايي براي جلوگيري از ضربه به محصول و ريزش آن مي باشد.

Combine is a machine used to harvest the crop. In order to harvest crop and extract the grain, all combines do five main functions: 1- cutting and feeding, 2- crushing, 3– threshing, 4– cleaning and, 5– discharging. In this regard, it is necessary to survey all operations done by a combine on the basis of their main functions. Here we investigated the first Item (cutting and feeding) in the CLAAS-MERCATOR 75 Combine. Given that the maximum force of horizontal reaction from each wheat plant, against bending, is equal to 3.1N and its maximum value in vertical direction is equal to 0.8N (Hirai et al., 2004), thus the force exerted on the reel bars, helix and fingers can be obtained using these values and according to the crop pattern. In the reel analysis, we first analyzed the reel without the fingers and by applying the impact of fingers to simplify and speed up the solution via ANSYS Software, then analyzed a single finger. It was concluded that we should use the six-bar reels to achieve the optimal performance of reel. Therefore while lowering the stress on bars and fingers, we would be able to raise the lying wheat plants much more easily. The calculation on displacement of fingertips suggested a 3mm space, thereby avoiding any damage to the crop and the grain loss