AI Summary & Key Takeaways
AI InsightAccording to the graphical results, critical zones on the boom parts were identified and design improvements were performed when necessary.
📌 3 Key Takeaways
Abstract
The efficiency of pesticide applications has become an important issue with the increasing amount of pesticide usage in agriculture around the world. One of the most vital components of pesticide applications is the sprayer. Sprayers are used to spray the pesticides over the target organism homogenously. The sprayer boom is a crucial component of field sprayers in terms of spray homogeneity. To eliminate the yawn and roll moments on the sprayer booms, the design of those components is crucial. For that reason, a telescopically foldable sprayer boom consisting of 5 parts that hold 24 flat fan nozzles was designed. The materials used in the boom design were St-37 square welded and St-52 bent sheet steels. The relative motion of the boom parts was provided by the wheels that were beared on radial ball bearings. The propulsion was created with the rack-pinion mechanism and a DC motor. In order to examine the strength of the design, statical structural analysis was carried out in the Solidworks simulation module by using the Finite Element Method (FEM). All boom parts, wheels, and boom-chassis support points are investigated individually. All forces affected on the boom parts on both the XY and YZ planes were calculated with the help of the free-body diagrams. Support points, gravity, and external forces were applied before the analysis is carried out. Then, meshes were created. After the mesh creation, the analysis was carried out and Von-Mises stress and displacement graphs were created. According to the graphical results, critical zones on the boom parts were identified and design improvements were performed when necessary.
Özet
Dünya genelinde tarımda pestisit kullanımının artmasıyla birlikte pestisit uygulamalarının verimliliği de önemli bir konu haline gelmiştir. Pestisit uygulamalarının en hayati bileşenlerinden biri pülverizatördür. Püskürtme bumu, püskürtme homojenliği açısından tarla pülverizatörlerinin önemli bir bileşenidir. Pülverizatör bumlarındaki esneme ve yuvarlanma momentlerini ortadan kaldırmak için bu bileşenlerin tasarımı çok önemlidir. Bu nedenle, teleskopik olarak katlanabilen, 24 yelpaze hüzmeli püskürtme memesini taşıyan 5 parçadan oluşan bir pülverizatör bumu tasarlanmıştır. Bum tasarımında kullanılan malzemeler St-37 kare profil ve St-52 bükümlü sac levhadır. Bum parçalarının doğrusal hareketleri radyal bilyalı rulmanlar ile yataklanmış tekerlekler ile sağlanmaktadır. Tahrik, kremayer-pinyon mekanizması ve bir DC motor ile mümkün kılınmıştır. Tasarımın mukavemetini incelemek için Solidworks Simulation modülünde Sonlu Elemanlar Yöntemi (FEM) kullanılarak statik yapısal analizler gerçekleştirilmiştir. Tüm bum parçaları, tekerlekler ve bum-şasi destek noktaları ayrı ayrı incelenmiştir. Bum parçalarına hem X-Y hem de Y-Z düzlemlerinde etki eden tüm kuvvetler serbest cisim diyagramları yardımıyla hesaplanmıştır. Analiz yapılmadan önce destek noktaları, yerçekimi ve dış kuvvetler uygulanmıştır. Daha sonra meshler oluşturup analizler yürütülerek Von-Mises gerilme ve yer değiştirme grafikleri oluşturulmuştur. Grafik sonuçlarına göre, bum parçaları üzerindeki kritik bölgeler belirlenmiş ve gerektiğinde tasarım iyileştirmesi yapılmıştır.