جلال خدائی

طبق مطالعات انجام شده حدود 60 درصد از انرژی مکانیکی مورد مصرف در کشاورزی برای تولید محصول، مربوط به عملیات خاک ورزی می باشد. دراین بین، اطلاع از خصوصیات خاک و درک روابط بین سیستم ماشین و خاک از اهمیت زیادی برخوردار است. تراکم یکی از خصوصیات تأثیرگذار و مهم بر عملکرد ادوات خاک ورزی می باشد. تراکم خاک باعث افزایش مقاومت مکانیکی خاک شده و به تبع آن افزایش نیروی کششی، افزایش مصرف سوخت، افزایش زمان انجام کار و افزایش ساییدگی ادوات را به دنبال خواهد داشت. با تحلیل رفتار دینامیکی خاک به روش اجزاء گسسته می توان اطلاعات لازم را جهت بهینه سازی و اصلاح فرآیند خاک ورزی به دست آورد. همچنین با ایجاد مدل می توان نیاز به آزمایش های سخت و هزینه دار را کاهش داد. برای انجام شبیه سازی از نرم افزار PFC3D استفاده شد. نیروی مقاوم کششی حاصل از برهم کنش بین خاک و ابزار در خاک سست، نیمه متراکم و کامل متراکم با سرعت پیشروی ثابت ms-1 112/1 در عمق cm 20 در جعبه خاک (سویل بین) کارگاه گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم دانشگاه ارومیه با استفاده از طرح کاملاً تصادفی با 3 تکرار اجرا و سپس با نرم افزار موردبررسی قرار گرفت. نتایج تجزیه واریانس نشان از تأثیر معنی داری تراکم خاک بر روی نیروی مقاوم کششی در سطح 1% دارد. بیشترین نیروی مقاوم کششی مربوط به خاک متراکم با مقدار میانگین N 6/2475 و مقدار N 7/4822 برای پیش بینی روش اجزاء گسسته بود. همچنین با بررسی نتایج حاصل از تغییرات شاخص مخروطی بعد از حرکت تیغه در خاک مشاهده گردید که مقادیر شاخص مخروطی در بازه اندازه گیری (30-2) سانتی متری در هر 3 سطح تراکم به مقادیر بازه (60-5) کیلو پاسکال رسیده است. نتایج به دست آمده گویای تأثیر مناسب عملیات کولتیواتورزنی در میزان سست کردن خاک است.