اتزان الجرار
المؤلف:
د. محمود مريعي ود. عبد الهادي كاخيا
المصدر:
الآلات الزراعية
الجزء والصفحة:
ص 186-188
2025-10-26
29
اتزان الجرار
يستخدم الجرار عند ظروف تشغيل مختلفة لذا فلا بد من أن يتمتع باستقرار جيد أثناء عمله، ويتحقق ذلك عن طريق توفير شروط الاتزان، وتتلخص مثلاً أثناء عمل الجرار على سطح يسير بسرعة منتظمة (الشكل التالي) كما يلي:
- مجموع القوى في الاتجاه الأفقي = صفر
FK – Fzx – R1 – R2 = 0
إذ إن: Fk : القوة المحركة الآتية من المحرك، Fzx: المركبة الأفقية لقوة الشد المؤثرة على الجرار عند نقطة التعليق R1, R2 : المركبة الأفقية لقوة رد الفعل على العجلات الأمامية والخلفية (القائدة) وتمثلان قوة مقاومة التدحرج للعجلات الأمامية والخلفية، وتتجهان عكس اتجاه سير الجرار، وتؤثران عند نقطة تلامس الإطارات مع الأرض.
- مجموع القوى في الاتجاه الناظمي = صفر
F1 + F2 - W - Fzy = 0
إذ إن : F1, F2 : المركبة الناظمية لرد الفعل على العجلات الأمامية والخلفية تؤثران عند نقطتي استناد العجلات الأمامية والخلفية مع سطح الاستناد وتتجهان نحو الأعلى، w : وزن الجرار وهو عبارة عن قوة شاقولية تتجه للأسفل وتؤثر في مركز ثقل الجرار الزراعي الذي يكون أقرب إلى المحور الخلفي لكي يعطي ثبات أكثر للإطارات الخلفية، وليكون رد الفعل أكبر مما يحقق تماسكاً أعلى مع الأرض وانزلاقاً أقل، Fzy : المركبة الناظمية لقوة الشد المؤثرة على الجرار عند نقطة التعليق.
مخطط القوى المؤثرة على الجرار عند سطح افقي
- مجموع العزوم حول نقطة تماس العجلة الخلفية = صفر
إذ إن : Fzx : المركبة الافقية لقوة الشد المؤثرة على الجرار عند نقطة التعليق، a,b: الابعاد الافقية للعجلات ألامامية والخلفية عن مركز ثقل الجرار، h, c: البعد الأفقي والشاقولي لنقطة التعليق عن نقطه التوازن (نقطة استناد العجلة الخلفية) ، W1 : وزن التماسك على العجلات الأمامية، L : البعد بين محوري الجرار ،
(Fzy. c + Fzx. H) / L: مقدار انتقال الوزن (تغير إحداثيات مركز الثقل) وهو يتأثر بقيمة قوة الشد، كما يوثر على الجرار القوى التالية: قوة مقاومة الهواء حيث يمكن إهمالها في حال تمت العمليات الزراعية عند سرعة منخفضة للجرار، قوة القصور الذاتي وهي تؤثر في مركز الثقل فقط في حالة تغير سرعة الجرار وتكون عكس اتجاه الحركة أثناء بدء الحركة (التسارع) أو في اتجاه السير في حالة تقليل السرعة عند الوقوف (التباطؤ). يمكن تحديد اتزان الجرار الزراعي أثناء التشغيل عند انعدام المركبة الناظمية لرد الفعل على العجلات الأمامية F1 بدلالة معامل الاتزان CF الذي يعطى بالعلاقة التالية:
W.b / Fzy.C+Fzx.h Cf =
تكون دائماً قيمة معامل الاتزان أكبر من الواحد، فهي بالنسبة للأراضي المستوية تقدر بحدود 1.25 ، أما بالنسبة للأراضي المائلة فتقدر بحدود 1.5 حتى لا يتعرض الجرار للانقلاب، وبمعرفة هذه القيمة يمكن حساب أقصى قوة شد ممكنة وذلك عند التعويض بالقيم الحدية لمعامل الاتزان، يفضل أن يكون قضيب الشد على ارتفاع منخفض عن سطح الأرض وذلك لتأثيره على توازن الجرار الزراعي فهو في هذه الحالة يقلل من قيمة عزم انقلاب الجرار، في حال ثبات القدرة الناتجة عن الجرار فإن سرعة الجرار تتعلق بمقدار قوة الشد، فمن أجل زيادة قوة شد فإنه لابد من خفض قيمة سرعة الجرار ، ولتقييم شد الجرار يمكن الاعتماد على ما يسمى بمعامل التماسك الذي يمثل نسبة قوة الشد الأفقية إلى الوزن الواقع على العجلات القائدة، ويتأثر بنوع سطح الاستناد ، ونوع جهاز التلامس مع السطح. كما يمكن حساب أقصى ميل ممكن لقوة الشد . ويتلخص شرط حركة الجرار على الشكل التالي:
Fc ≥ Fk ≥ Fz
إذ إن: Fc : قوة التماسك، Fk القوة المحركة، Fz : قوة المقاومة، وتقدر جميعها بالـ [كيلو نيوتن].
الاكثر قراءة في المكائن والالات الزراعية
اخر الاخبار
اخبار العتبة العباسية المقدسة
