طراحی، تحلیل استاتیکی و دینامیکی، ساخت و ارزیابی براکت اتصال موتور تراکتور به محور جلو

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشکده مهندسی زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران

چکیده

اتصال موتور تراکتور به محور جلوی آن و حفظ فاصله مرکز تا مرکز چرخ‌های جلو و عقب در دامنه استاندارد، توسط قطعه‌ای مستحکم به نام براکت جلو که جزئی از شاسی تراکتور است، انجام می‌شود. این پژوهش به منظور تولید یک قطعه براکت جدید به دلیل افزایش توان موتور یک مدل تراکتور از 37 به 52 کیلو وات و در نتیجه نیاز به افزایش فاصله دو محور جلو و عقب آن انجام شد. قطعه براکت به وسیله نرم افزار Catia به‌صورت سه‌بعدی طراحی شد و از نظر استحکام مکانیکی به روش المان محدود تحت بارهای استاتیکی و دینامیکی در نرم افزار Abaqus مورد تحلیل قرار گرفت. به دلیل نیاز به استحکام بالا در این قطعه، جنس آن به‌صورت پیش فرض چدن نشکن یا داکتیل (GGG40 با استحکام تسلیم 250 مگاپاسکال) در نظر گرفته شد. نتایج تحلیل استاتیکی و دینامیکی نشان داد که حداکثر تنش‌ وارده به قطعه (7/93 مگاپاسکال) کمتر از استحکام تسیلم قطعه طراحی شده می‌باشد. بعد از اطمینان نسبی از مقاوم بودن قطعه، قالب ریخته‌گری آن در نرم افزار Catia طراحی و به روش ریخته‌گری آلومینیوم و ماشینکاری تولید شد. قطعات نمونه براکت (5 قطعه) به روش ریخته‌گری چدن تولید و پس از ماشینکاری بر روی تراکتورهای نمونه (مدل RK704 با بیشینه وزن 2635 کیلوگرم) نصب و آزمون‌های مزرعه‌ای انجام شد. نتایج ارزیابی نشان داد که قطعه تولید شده از نظر حفظ فاصله WB، شرایط نصب و مقاومت مکانیکی قابلیت تولید و استفاده در تولید این تراکتور را دارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Design, static and dynamic analyses, manufacture, and evaluation of the tractor front bracket

نویسنده [English]

  • Sajad Kiani

Biosystems Engineering Department, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Sari, Iran

چکیده [English]

Connecting the tractor engine to its front axle and maintaining the Wheel-Base (WB) distance of the tractor in its standard range is done using a part called the front bracket. It's part of the tractor's main chassis. This study was carried out to manufacture a new bracket due to the increase in engine power of a tractor from 37 to 52 kW. The WB distance of a tractor directly depends on its engine power. The bracket was designed in three-dimensional form by Catia software and analyzed in terms of mechanical strength by finite element method under static and dynamic loads in Abaqus software. Due to the need for high strength in this part, ductile cast iron (GGG40, yield strength: 250 MPa) was considered as its raw material. Static and dynamic analysis results showed that the maximum stress applied to the part (93.7 MPa) is lower than the yield strength of the designed part. Once the part's strength was verified, a casting mold was designed using Catia software and manufactured by aluminium casting and machining. Five initial samples were then cast and machined before being installed on sample tractors (RK704 model, maximum weight: 2635 kg) for field tests. The results of the tests indicated that the manufactured part maintained the WB distance, installation conditions, and mechanical strength and was reliable for use in producing this tractor.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Analysis
  • Chassis
  • Loading
  • Yield Strength