تحلیل تنش و مودال میل‌لنگ تراکتور مسی فرگوسن 285 به روش اجزاء محدود

تراکتورهای کشاورزی به‌عنوان رکن اساسی مکانیزاسیون توان لازمه اغلب ادوات کشاورزی را فراهم می کنند. به خاطر توان موردنیاز زیاد، اجزاء اصلی موتور تحت بارهای زیادی قرار گرفته و تنش‌های بالایی بر اجزاء آن وارد می شود که می‌تواند باعث شکست آن‌ها در مدت زمان نسبتاً کوتاهی گردد. بر این اساس بارهای وارد بر میل‌لنگ تراکتور مسی فرگوسن در دورهای متفاوت به روش نیوتونی محاسبه گردید. بیشینه نیروی برآیند وارده بر میل‌لنگ برای سرعت دورانی rpm 1300 برابر با n98936.438 و برای سرعت دورانی rpm2200 برابر با n 103048.7 به دست آمد. میل‌لنگ در محیط نرم‌افزار solidworks 2012 طراحی و در نرم‌افزار abaqus 6.10.1 ضمن تعریف شرایط مرزی و وارد کردن نیروها و گشتاورهای محاسبه شده در دو دور مذکور مورد تجزیه و تحلیل تنش دینامیکی و تحلیل مودال قرار گرفت. نتایج نشان داد که فیلت‌ها بیشتر از سایر نقاط میل‌لنگ تحت تنش قرار دارند و ماکزیمم تنش به‌دست‌آمده از نرم‌افزار برابر با mpa 154.8 برای سرعت دورانی 1300 و 2200 دور بر دقیقه بود. تنش به‌دست‌آمده کمتر از تنش حد تسلیم بوده و ضریب اطمینان 4.52 برای میل‌لنگ به دست آمد که نشان می دهد میل‌لنگ در ناحیه الاستیک کار می‌کند. داده‌های حاصل از آنالیز مودال و محاسبات صورت گرفته نشان داد که میل‌لنگ با سرعت مطمئنه حرکت می‌کند و به‌سرعت بحرانی نمی‌رسد.

Stress and modal analysis of MF285 tractor’s crankshaft using Finite Element Method

Agricultural tractors as a base implement for mechanization supply the required power for the most of Agricultural implements. Most of agricultural operations are heavy work and require high power. For providing such a power requirement, key parts of engine will be under great loads and stresses which can lead to their failure in a relatively short time. Therefore, the loads acting on the crankshaft of MF285 tractor were calculated at different rotational speeds using Newtonian formulas. Maximum resultant acting force of 98936.438 N and 103048.7 N were calculated on the crankshaft at rotational speed of 1300 rpm and 2200 rpm, respectively. Crank shaft was modeled using Solidworks 2012 software and by defining boundary conditions and inserting calculated forces and torques in Abaqus6.10 .1 software, dynamical stress analysis and modal analysis were conducted on the Crankshaft. The results showed that filleted areas were under the maximum stress and maximum stress of 154.8 Mpa was occurred at the rotational speed of 1300 and 2200 rpm. The maximum stress level was below the yield stress and safety factor of 4.52 was obtained for the crankshaft. Modal analysis showed that crankshaft works at safe velocity and it does not reach to critical velocity.