خلاصه طرح : خاك ورزي جزء عملياتي زير بنايي دركشاورزي مي باشد كه مصرف انرژي آن از ديگر عملياتها بيشتر مي باشد تحقيقات متواتر توسط دانشمندان درسراسر جهان نشان داده است كه بيش از 60% از قدرت مورد استفاده درمزرعه صرف عمليات شخم مي شود گاوآهن برگرداندار مهمترين ومتداول ترين وسيله خاك ورزي دركشاورزي است كه دربيش از 90% ازاراضي زيركشت كشور به كار مي رود طبق آمار سازمان جهاد كشاورزي درسال 82 تعداد230 هزار دستگاه ازاين گاوآهن دركشور موجود ومورد استفاده بوده است مزاياي شخم با گاوآهن برگرداندار به اين شرح است كه اين وسيله رديفهاي خاك را بصورت افقي از كف وعمودي از ديواره بريده واززمين جدا مي كند وسپس روي سطح خود بلند كرده وبرمي گرداند بدين ترتيب بقاياي گياهي وخاشاك را مدفون مي نمايد گاوآهن برگرداندار خاك را بطور كامل زير ورو كرده خاك سطحي را به زير وخاك عمي را به سطح مي آورد و بهترين وسيله براي دفن بقاياي گياهي وتهويه خاك محسوب مي گردد به طور كلي از گاوآهن برگرداندار هنگامي استفاده مي شود كه نرم كردن خاك تا عمق حدود 30 سانتيمتر ضروري بوده واختلاط كامل بقاياي گياهي كشت سال قبل وهمچنين علف هاي هرز با خاك لازم باشد بزرگترين ومهمترين ايرادگاوآهن برگرداندار ايجاد كف شخم (plow pan )است كه بر نفوذ عمودي اب به داخل خاك اثر منفي گداشته ومانع از توسعه ريشه محصولات زراعي مي شود سخت لايه (hard pan) لايه ي سختي از خاك است درعمق بيش از 30 سانتيمتري خاك ايجاد مي شود وعلت ايجاد آن كفه شخم حاصل ازگاوآهن برگرداندار وتردد تراكتور وماشينهاي كشاورزي درسطح مزرعه حين عمليات زراعي مي باشد از آنجائيكه گاو اهن برگرداندار تاعمق 30 سانتيمتري را شخم ميزند لذا لازم است تاهر چندسال يكبار توسط زير شكن اقدام به شكستن وخرد نمودن سخت لايه نمود كه بسيار پرهزينه وزمانبر مي باشد درطرحهاي پيشين جهت جلوگيري ازايجاد كفه شخم از ماشين مركب گاو اهن برگرداندار – چيزل استفاده مي نمايد كه علاوه برسنگيني ، گراني قيمت مشكلات اتصلات ، حمل ونقل وبكارگيري ونيز نياز به نيروي كششي بيشتر ودرنتيجه تراكتور بزرگتر ، داراي دوايراد بزرگ مي باشد كه عبارتنداز: 1-دوباره كاري تا عمق اثر 30سانتيمتري درمحدوده كاري گاوآهن برگرداندار 2-بالااوردن بقاياي گياهي وخاك سطحي كه توسط گاوآهن برگرداندار مدفون شده اند

براي تعيين نيروي كششي مورد نياز ادوات از وسيله اي به نام دينامومتر استفاده مي شود . واژه دينامومتر از دو كلمه «دينامو» به مفهوم نيروي حاصل از اتوان و «ميتر» به معنوي اندازه گيري تشكيل شده است. بنابراين دينامومتر، وسيله اي براي اندازه گيري توان است. اندازه گيي نيروي كششي در ادوات كششي ساده است اما در ادوات نيمه سوار و سوار با روش هاي متعدد از جمله طراحي متعلقات و ضمائم مخصوص يا كوپلرها مي توان كشش ادوات مورد نظر را اندازه گرفت. اكثر قريب به اتفاق دينامومترهايي كه تا كنون در سطح دنيا ساخته و اراده شده اند از نوع اتصال سه نقطه مي باشند كه عموما براي اندازه گيري توان كششي ادوات خاكورزي به كار برده مي شوند. در اين تحقيق اقدام به طراحي و ساخت دينامومتري شده است كه به صورت اتصال سه نقطه سوار بوده و از دو قاب كه در داخل يكديگر قرار گرفته اند، تشكيل شده است. اين قاب ها نسبت به يكديگر متحرك بوده و مي توانند آزادانه در جهت طولي حركت نمايند كه حركت آنها توس لودسلي مهار گرديده است. در دو طرف اين دستگاه مكانيزم هاي اتصال سه نقطه اي تعبيه شده است كه دستگاه را قادر مي سازد ما بين تراكتور و ادوات، قرار گيرد. ساختمان دستگاه به گونه اي طراحي شده است كه ادوت مختلف خاكورزي به آن متصل مي شوند. اطلاعات لودسل توسط ساماه ثبت داده (ديتالاگر) جمع آوري و ثبت مي شود و دستگاه قادر مي باشد نيرو در جهت طولي يا همان نيروي كششي را بنسجد. با استفاده از اين دستگاه مي توان تغييرات نيروي كششي را در شرايط مختلف كاري اعم از عمق هاي مختلف كار، سرعت هاي پيشروي مختلف، زاويه هاي نفوذ گوناگون، نوع خاك، رطوبت خاك، نحوه آرايش بازوها بر روي شاسي اصلي و تأثيرات تيزي تيغه را مورد مطالعه و بررسي قرار داد. مسلما با داشتن اين اطلاعات كار طراحي تيغه ها، ساقه ها و شاسي ادوات خاكورزي و انتخاب اندازه صحيح ادوات با توجه به نوع خاك منطقه و توان تراكتورهاي موجود به صورت علمي ميسر مي گردد. براي اطمينان از صحت عملكرد دينامومتر ابداعي، داده هاي مربوط به ادوات مختلف با اعداد حاصله از فرمول محاسبه نيروي كششي در استاندارد ASAE مقايسه گرديد و مشاهده شد كه اختلاف بين داده هاي استاندارد و داده هاي به دست آمده از دينامومتر ابداعي، بسيار ناچيز مي باشد. هدف اصلي اين تحقيق، طراحي و ساخت دينامومتر اتصال سه نقطه اي است كه بتواند نيروي كششي مورد نياز ادوات خاكورزي سوار را به صورت مستقيم اندازه بگيرد و نسبت به انواع قبلي آن، ساده تر و دقيق تر باشد. ابتدا دينامومتر در نرم Solid Works 2009 مدلسازي گرديد. ماكزيمم نيرو و گشتاور وارده به دستگاه بر اساس ظرفيت لودسل به كار برده شده، تعيين شد. با توجه به مقادير ماكزيمم نيرو و گشتاور به دست آمده، استحكام دستگاه در نرم افزار ANSYS مورد بررسي قرار گرفت. نتايج تحليل مدل ، مناسب بودن ابعاد در نظر گرفته شده براي دستگاه را تأييد كرد سپس ماكتي از مدل تهيه و بعد از آن مدل نهايي ساخته شد. به منظور تعيين صحت عملكرد دينامومتر، نيروي كششي مورد نياز ادوات مختلف توسط اين دينامومتر اندازه گيري شده و با اعداد حاصل از فرمول هاي استاندارد ASAE مقايسه گرديد. مقايسات نشان داد كه دينامومتر ابداعي داراي دقت بالايي مي باشد.