طراحی، ساخت و ارزیابی جاذب ارتعاشی برای کاهش اثر تداخلی لرزش‌های کمباین بر عملکرد دستگاه پایش تلفات دانه

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

گروه مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز

چکیده

چکیده  
یکی از روش‌های اندازه­ گیری میزان دانه­های تلف شده در کمباین استفاده از دستگاه پایش تلفات دانه  است. در این دستگاه معمولاً از حسگرهای پیزوالکتریک که حساسیت بالایی دارند، استفاده می‌شود. هنگام برداشت محصول لرزش‌های کمباین مانع از عملکرد صحیح و مطمئن این حسگرها می‌گردد. به منظور کاهش اثر تداخلی لرزش‌های کمباین بر عملکرد حسگرها لازم است از انتقال این لرزش‌ها به دستگاه پایش تلفات دانه جلوگیری شود؛ لذا استفاده از جاذب‌های ارتعاشی قبل از نصب دستگاه روی کمباین ضروری خواهد بود. در این تحقیق بعد از طراحی یک جاذب ارتعاشی میرا، معادلات دیفرانسیل حاکم بر رفتار ارتعاشی جاذب استخراج گردید. سپس با مد نظر قرار دادن تحریک خارجی هارمونیک، تابع پاسخ فرکانسی سیستم استخراج شده و اثر پارامترهای مختلف مورد بررسی قرار گرفت. در نهایت با استفاده از آزمون‌های تجربی عملکرد جاذب ارتعاشی طراحی شده مورد تایید قرار گرفت. نتایج نشان داد که جاذب ارتعاشی طراحی شده کارایی بسیار بالایی داشته و موجب کاهش 99% میزان شتاب منتقل شده از کمباین به حسگر می‌شود. از نتایج تحقیق حاضر می‌توان در طراحی و ساخت انواع جاذب‌های ارتعاشی استفاده کرد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Design, construction and evaluation of a vibration absorber for grain loss monitoring system of combine harvesters

نویسندگان [English]

  • Adel Taheri hajivand
  • Hossein navid
Department of Biosystem Engineering, Tabriz University, Tabriz, Iran
چکیده [English]

Abstract
Using grain loss monitor system is one of the ways to measure the amount of the grain loss in the combine harvesters. The piezoelectric sensors that have a very great sensitivity are usually used in this kind of systems. Combine vibrations prevent proper and certain function of these sensors during the harvesting process. And it is necessary to prevent the transmission of these vibrations to grain loss monitor system in order to reduce the interference of the combine vibrations on the systems performance. Therefore, it is essential to use vibration absorbers before installing the measuring device on the combine harvester. In this study after designing of a vibration damping absorber, its differential equations were obtained. Then, the frequency response function of the system was obtained considering the external harmonic excitation and the effect of various parameters were examined. Finally, the performance of the designed vibration absorber was demonstrated with experimental tests. The results indicated that the designed vibration absorber had a high efficiency and resulted in 99% reduction of the acceleration transferred from combine to the sensor. The results of this study can be applied in designing and construction of vibration absorbers.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Keywords: Combine
  • Grain Loss Monitor system
  • Isolator
  • Transmissibility ratio

مراجع

Berardengo, M., A. Cigada, A., Guanziroli, F. and Manzoni, S. (2014). An adaptive tuned mass damper based on shape memory alloys with an extended range of frequency. In Environmental Energy and Structural Monitoring Systems (EESMS), IEEE Workshop on.
Huang, S., and K.-A. Lin. (2014). a New Design of Vibration Absorber for Periodic Excitation. Shock and Vibration.
Hunt, J. and C. Nissen. (1982). The broadband dynamic vibration absorber. Journal of sound and vibration, 83(4): pp. 573-578.
Jeong, U., Kim, J., Yoon, J. and Oh, J. (2014). Application magnetorheological elastomer to dynamic vibration absorber for vibration reduction by avariable-unbalance excitation. The Journal of the Acoustical Society of America, 135(4): pp. 2289-2289.elastomer to dynamic vibration absorber for
Khalilvandi, S., Navid, H., Karimian, Gh. and Rezai, M. (2016). Investigation of combine harvester rear vibration at the time domain in different operating conditions. The 10th national congress on biosystem engineering. (In Persian).
Marian, L. and A. Giaralis. (2014). Optimal design of a novel tuned mass-damper–inerter (TMDI) passive vibration control configuration for stochastically support-excited structural systems. Probabilistic Engineering Mechanics.
Marsili, A., Ragni, L., Santoro, G., Servadio, P. and Vassalini, G. (2002). Innovative Systems to reduce Vibration on Agricultural Tractors: Comparative Analysis of Acceleration transmitted through the Driving Seat, Bio Systems Engineering, Vol. 81, pp. 35-47.
Mohammadikia, R. and Aliasghary, M. (2019). Design of an interval type-2 fractional order fuzzy controller for a tractor active suspension system. Computers and Electronics in Agriculture. Volume 167, 105049.
Sam, B. and Kathirvel, K. (2006). Vibration Characteristics of Walking and Riding Type Power Tillers, Bio Systems Engineering, Vol. 95 (4), pp. 517–528.
Sergio, A., Rafael, V., Carlos, A., Rubens, A. and José,  A. (2016). Fractional PID controller in an active image stabilization system for mitigating vibration effects in agricultural tractors. Computers and Electronics in Agriculture. Volume 131, Pages 1-9.
Taghizadeh, A., saraei, A. (2017). Analysis of annoying shocks transferred from tractor seat using vibration signals and statistical methods. Computers and Electronics in Agriculture. Volume 141, Pages 160-170.
Zhao, Z., Li, Y., Chen, J. and Xo, J. (2011). Grain separation loss monitoring system in combine harvester, Computers and Electronics in Agriculture, Vol. 110, pp. 183-188.
Zhao, Z., Li, Y., Liang, Z. and Chen, Y. (2012). Optimum design of grain impact sensor utilizing poly vinylidene fluoride films and a floating raft damping structure, Bio Systems Engineering ,Vol. 112, pp. 223-227.
مکانیزاسیون کشاورزی
دوره 6، شماره 2
تیر 1400
صفحه 67-74

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 31 مرداد 1400
  • تاریخ پذیرش: 31 مرداد 1400

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار