Articolo originale
Analisi dei sistemi di forza sono stati assistiti durante la transazione del Aratro del bastone tradizionale messicano
Analisi dei sistemi di forza dal lavoro dell’Ard in legno messicano
m.sc. Fidel Diego Nava, I Dr. C. Miguel Herrera Suárez, II Dr. C. Armando Eloy García de la Figal Costales, III M.Sc. José Rodolfo Martínez e Cárdenasi
I unità IPN Oaxaca. Xoxocotlan, Oaxaca, Messico.
II Central University of Las Villas. Facoltà di scienze agricole. Santa Clara, Villa Clara, Cuba.
III Università Agraria dell’Avana. Facoltà di scienze tecniche. San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba.
Riepilogo
L’uso dell’aratro in legno con ox yunta è molto diffuso nei milpas delle valli centrali di Oaxaca. I Buoyeros hanno frequentemente problemi con il funzionamento di detto aratro poiché questo ha problemi di instabilità durante gli ultimi. Per questo motivo, le foto dello Yunta e il Boyero furono prese durante il Groove per osservare le manovre del boyero durante gli ultimi. Per questo motivo, le foto sono state scattate durante il risultato. Successivamente, questi dati sono stati analizzati per stabilire i diagrammi del corpo arato. Poi sono stati ottenuti quattro diagrammi del corpo libero e le loro equazioni di equilibrio statico. Quindi l’aratro del bastone è stato valutato per ottenere la domanda di riprese nell’involucro e quindi relazionare la forza di tiro reale e il calcolato. I risultati hanno mostrato l’elevata variabilità delle forze di ripresa in entrambi i casi. Alla fine si è scoperto che la manovra Voyero influenza decisamente i valori alti e bassi del progetto di domanda.
Parole chiave: forze, equilibrio, stabilità, movimentazione.
Astratto
L’uso di aratro di legno con buoi è diffuso nei milpas delle valli centrali di Oaxaca. Gli arowhmen hanno spesso problemi con il funzionamento di questo aratro poiché ciò ha problemi di instabilità durante il solco. Per questo motivo, le foto sono state scattate durante il tuorrowing allo scopo di guardare la movimentazione del pollo durante la lavorazione della lavorazione. Quindi, questi dati sono stati analizzati per stabilire i diagrammi del corpo libero dell’Aratro. Pertanto, ha ottenuto quattro diagrammi del corpo libero e le loro equitioni di equilibrio statico. Consuquentemente, l’aratro di legno è stato testato per ottenere la forza di siccità attraverso la lavorazione del terreno e quindi fare la relazione tra le forze di siccità calcolate. I risultati mostrano l’alto progetto di variabilità delle forze nelle due circostanze. Infine, si trova che la movimentazione dell’Arowman è correlata alle forze alte e basse.
Parole chiave: forze, equilibrio, stabilità, movimentazione.
Introduzione
La trazione animale è molto diffusa nell’agricoltura messicana in cui raggiunge un grado di utilizzo del 32,1% dell’area coltivata (Cruz et al., 2004). Nella regione delle valli centrali di Oaxaca, il sistema di agricoltura denominato MILPA le cui caratteristiche non devono sterminare erbacce poiché molti di loro sono utilizzati per umani, animali o medicinali (Mera et al., 2003, Crocker et al., 2004 ; Buono e Barrierientos, 2004; Vázquez-García et al., 2004; Blanckaert et al., 2007). La caratteristica principale di questo sistema è il suo adattamento al clima locale, al suolo e alle condizioni del terreno, senza forzando ed estenuanti l’agroecosistema (Lambert et al., 1984, González e del Amo, 1999, lucidatura e Bocco, 2003, Vázquez et al., 2004, Barrera et al., 2006, Martin et al., 2010). Secondo gli studi effettuati in precedenza, la maggior parte delle trame di questa regione ha una taglia che comprende da 0,66 a 1,88 ettari (Castello, 1990) 1.
Prima dell’espansione europea coloniale, l’aratro animale della trazione animale è stato utilizzato per la lavorazione della lavorazione della spagna e del Marocco ad Etiopia, India, Indonesia, Cina e Giappone; Ma non era stato introdotto in America e Oceania (Hopfen, 1969, Starkey, 1989). In Messico, questo aratro è stato introdotto dagli spagnoli nel 1524 (Romero, 2006). Ci sono due tipi di aratri, simmetrici e asimmetrici. Per secoli, sono stati fabbricati con legno, tranne la griglia e la lama che aprono il terreno (stressante, 1988).L’aratro che viene utilizzato nelle valli centrali di Oaxaca è simmetrico, di un singolo colpo ed è composto da cinque parti, che sono: (1) La gate, generalmente fatta di ferro, che apre il suolo; (2) la testa in legno che scorre sul fondo del solco e che porta la grata fissata al suo arto precedente; (3) la mattina in legno che la corrugazione opera con la mano per mantenere l’aratro nella sua posizione e dirigerlo; (4) Il timone di legno è il pezzo dritto che unisce l’aratro con la yunta e trasmette la forza degli animali allo strumento di lavorazione del terreno; e (5) la vite in acciaio che si unisce alla testa e al timone e mantiene l’angolo desiderato tra di loro (figura 1).
Durante la lavorazione del po ‘il boyero esegue diverse manovre con le mani e i piedi sull’aratro per mantenere una profondità uniforme di penetrazione di La griglia e la direzione dei progressi nelle varie operazioni, al fine di garantire la qualità del lavoro della Terra. In ogni manovra, un sistema di forze diverse viene esercitato sull’aratro, il cui effetto può aumentare la domanda di energia del lavoro e originare la fatica eccessiva sia nel boyero che negli animali, impedendo loro adeguatamente di lavorare adeguatamente. L’informazione è stata richiesta su questo aspetto nel lavoro di ricerca sugli strumenti di trazione degli animali, ma non è stato trovato alcun riferimento all’analisi della variazione dei sistemi di forza sull’attuazione delle manovre Voyero e della sua conseguenza sulla domanda della domanda (Gebresenbet, 1994; GebregziaBher et al. , 2007). Da qui l’importanza di realizzare questo lavoro che mira ad analizzare gli sforzi che sorgono durante le manovre esercitate dal Boyero sull’aratro del bastone messicano tradizionale, durante la lavorazione del terreno.
Metodi
L’inchiesta è stata effettuata in due fasi, nel primo colloquio non strutturato è stato fatto ai boyeros, con l’obiettivo di chiarire le diverse manovre che eseguono durante il funzionamento di Aratro in legno messicano tradizionale.
Nella seconda fase, le forze di acquisizione sono state determinate sperimentalmente durante il suo funzionamento e la prova fotografica delle manovre eseguite durante la flangia. In questo passaggio, sono state utilizzate le seguenti metodologie:
Caratterizzazione della trama del test. In questo caso è stato selezionato un terreno di 60,0 m x 150,0 m, con una topografia semplice, nell’area del ranch bruciata situata nel comune di Cuilapam, valli centrali di Oaxaca, in Messico. La trama è stata determinata secondo NC 20: 1999, che stabilisce la metodico, le attrezzature e gli accessori per la sua realizzazione. Sulla base della composizione granulometrica del suolo, la sua classificazione strutturale è effettuata, attraverso l’uso del triangolo strutturale del suolo dell’istituto del suolo dell’Accademia delle scienze di Cuba (Cairo Cairo e Quintero, 1980). La determinazione dell’umidità del suolo è stata eseguita secondo le procedure del NC 67: 2000 (NC 67: 2000, 2000) e densità secondo lo standard ufficiale messicano NOM-021-Semnat-2000 (NOM-021-RECNAT-2000, 2002 ), che stabilisce le procedure, nonché l’attrezzatura e gli accessori da utilizzare per ottenere questa proprietà in base ai metodi gravimetrici.
Metodologia per la determinazione sperimentale degli sforzi durante la lavorazione del terreno. La trama è stata sollevata con uno yunta di buoi di due anni, gestito con una boayer esperta. È stato utilizzato un aratro di bastone messicano tradizionale del tipo dentale (figura 2A). Le scanalature sono state inclinate per tutta la lunghezza della trama, per registrare la forza di tiro esercitata dagli animali, durante le diverse operazioni effettuate dal Boyero. La profondità media della scanalatura era 0,18 m. La velocità di lavoro è stata determinata mediante tempi di tempo percorsa a una lunghezza di 50 m dal Groove, con un cronometro manuale del marchio cittadino.
Per la misurazione La forza di tiro degli animali è stata utilizzata una cella di carico di tipo S, modello TCCA-750 Omega Brand con capacità massima di 3 340 N, che è stata accoppiata al polo e a capo dell’aratro di Mezzi di giunti avvitati (figura 2b). I dati sono stati registrati e memorizzati con un sistema di acquisizione dati portatili (SAD), marchio OMEGA, modello OM-DAQPRO-5300 (Figura 2), che è responsabile dell’acquisizione delle letture di tensione, amplificando e conservandole con una velocità massima di 1 campione / S.
Metodologia per osservare le manovre dei boyeros. Per lasciare le prove grafiche delle operazioni eseguite dai Boyeros durante la lavorazione della lavorazione, un marchio Samsung Samsung di 14,2 mpix di risoluzione è stato utilizzato per scattare fotografie delle manovre del Voyero durante lo sparimento. Finito il grano, sono stati presi i campioni di profondità di Groove.Successivamente, tutte le foto sono state analizzate per identificare le manovre e selezionare i campioni grafici rappresentativi che hanno servito per elaborare l’aratro dell’Aratro dei casi selezionati. Quindi, la formulazione delle equazioni di equilibrio statico è stata proceduta per ciascuna custodia selezionata.
Metodologia della registrazione delle manovre che Boyero si esibisce durante la flangia. L’analisi delle operazioni ha dimostrato che il Boyero ha dovuto spesso manovrare per mantenere l’equilibrio e la profondità di lavoro dell’Aratro, evidenziando che quattro manovre fondamentali, essendo:
lavori di aratro gratis, quando il boyero non esercita Qualsiasi forza sul mango mango, tocca solo con la sua mano in modo da non perdere il contatto con l’attrezzo, poiché l’aratro funziona in equilibrio. Mostra una fase normale del giogo (figura 3).
In questo caso le forze che agiscono sull’aratro sono dovute all’azione della forza di tiro esercitata dallo yunta di buoi (ft), per superare la resistenza (RZX), che si oppone al terreno da tagliare dall’aratro (figura 4), così come l’aratro dell’aratro (G) che agisce al centro della gravità.
Dal sistema di forze definite nel DCL e con la realizzazione del suo estate sull’asse XYZ, può essere impostato, che:
Cancellazione FTX dell’equazione (1) Si ottiene, che:
Cancellazione FTZ di equazione (3), ottieni:
Infine se la somma dei momenti viene eseguita σmcg = 0, si ottiene, che:
Dove: A, è la distanza tra la linea di azione RX e il CG Gravity Center; B, è la distanza tra la linea di azione RZ e CG; c, è la distanza tra la linea di azione FTZ e il punto di applicazione RZX; A e D sono la distanza tra la linea di azione FTX e il punto A.
Cancellazione dei momenti prodotti dai componenti FT, la equazione azionaria delle forze è ottenuta durante il libero lavoro dell’Aratro.
Applicazione di un carico con la mano del Buoyero in cima al mattino.
Il Buoyero esercita una forza con la mano sulla parte superiore della mattinata, per bilanciare le forze di resistenza generate dal suolo e dalla forza degli animali (figura 5). In questo caso, un aumento della resistenza del terreno è evidente, rispetto al caso precedente.
Nella causa 2, viene aggiunta la forza esercitata dalla mano di Boyero (FM), Figura 6.
Esecuzione delle forze in orizzontale σfx = 0, ottieni, che:
Cancellazione (FTX) nell’equazione (7), si ottiene:
Le estati delle forze nella verticale σfz = 0, consente di ottenere il componente della forza di tiro su quell’asse, ad esempio:
Alla fine cancella FTZ e rimane:
Infine, rendendo la somma dei momenti σmcg = 0, Ottieni, quello:
Dove: E, è la distanza perpendicolare tra la linea di azione di FMX e il punto CG ; ƒ È la distanza perpendicolare tra la linea di azione FMZ e il punto CG.
Durante la cancellazione dei momenti prodotti dai componenti FT, viene ottenuta l’equazione di equilibrio:
Se Il Boyero aumenta l’aratro per ridurre la profondità del lavoro o superare un ostacolo, quindi le equazioni (8), (10) e (12) sarebbero, come:
Nel caso di Levante, il boyero applica un carico verticale di sollevamento sopra l’aratro. Ciò significa che cambia il senso della FM e l’inclinazione verticale sarà zero (B = 0). Il caso estremo è quando l’aratro perde il contatto con il terreno perché il boyero lo solleva per evitare un ostacolo.
Lavoro del aratro con carico della mano sulla maniglia di manico. Il Boyero applica una forza sull’impugnatura del manico, per bilanciare l’aratro quando tende a salire a causa della reazione del terreno (figura 7). In questo caso, la forza di reazione verticale del suolo acquisisce tali magnitudini, che obbliga il Büyero di esercitare questa forza per bilanciare l’aratro durante il lavoro e stabilizzare la profondità di disposizione. Come caso particolare, il boyero a volte solleva l’aratro per superare gli ostacoli sul campo, o evitare eccessivi approfondimenti.
Durante questa manovra di The Boyero, le stesse forze agiscono nella causa 2, con la differenza che il punto d’azione da La forza esercitata dal Boyero si mosse verso il mango del mattino (figura 8).
La somma dei componenti delle forze viene sollevata in orizzontale σfx = 0, lasciando come:
Cancellazione della forza di tiro risultante FTX
Fare per forzare la verticale
Cancellazione della forza della ripresa in equazione 18, volevo come:
Quindi i Summers Summers è impostato σmcg = 0 rispetto a cg:
Arredamento le disposizioni necessarie e il relativo spazio la equazione del bilanciamento desiderato, ad esempio:
Se il Boyero applica una forza per sollevare l’aratro, quindi devi:
Aratro funziona con il carico del piedino sulla testa di aratro. Il Boyero applica una forza con il peso del corpo sull’aratro che tende a salire dall’effetto del progetto di forza degli animali e della reazione del terreno (figura 9). In questo caso, la forza di reazione del terreno ha raggiunto livelli più elevati e non può essere compensato con il carico esercitato dalla mano del Boyero, cerca anche di raggiungere la profondità massima del lavoro. Allo stesso modo in cui il caso 2, la galleria esercita un carico con la mano sulla parte superiore della mattinata, anche se in questo caso cerca solo di bilanciare la sua posizione sopra l’aratro e mantenere la direzione di esso.
Le forze e le reazioni che si manifestano durante questa manovra sono mostrate nella figura 10, coincidono con quelli trovati nel caso 2 , ad eccezione della forza FPIE, applicata dal Boyero con il piede sulla testa di aratro.
Aumentare la somma delle forze sull’asse x σfx = 0 L’equazione sarebbe come:
Cancellazione ftx di equazione (25), quindi sarebbe:
Quindi procedere con la somma delle forze sull’asse Z σfz = 0
Cancella equazione (27) In relazione a FTZ, quindi:
è finalmente sollevato il momento dei momenti rispetto a cg σmcg = 0 , quindi:
Dove: ƒ è la distanza perpendicolare tra la linea di azione FPIE e CG, H è la distanza perpendicolare tra La linea di azione FMX e CG e G è la distanza perpendicolare tra la linea di azione FMZ e CG.
Se l’equazione (29) viene cancellata rispetto ai momenti causati dai componenti FT, la equazione del bilanciamento rimarrebbe, ad esempio:
Risultati e discussione
Caratterizzazione del pavimento dell’oggetto pacco dello studio. Il pavimento della trama del test è classificato come Regosole (WRB, 2006), con una predominanza della sabbia nella sua composizione strutturale (tabella), quali condizioni ha una coerenza di Frank Sandy, secondo la classificazione strutturale del suolo Cuba (Cairo Cairo e Quintero, 1980). Nello strato arabile da 0 a 15 m di profondità, il terreno è stato trovato in uno stato libero o piccolo compatto, tuttavia oltre a questo, è stato rilevato uno strato compatto, che esteso a 0,30 m. L’umidità del terreno durante la sperimentazione era bassa.
Forza antincendio Convenuto nelle operazioni eseguite dal Boyero durante la vernice. I risultati della misurazione di questa forza (figura 11) confermano le ipotesi teoriche elaborate dalle interviste con i boyeros e le osservazioni effettuate durante le diverse operazioni che svolgono durante la flangia. È evidente che il Boyero svolge quattro operazioni fondamentali durante questo lavoro, che determinano la domanda di forza di bozza, raggiungendo valori che variano da 850 a 2 182 N.
la resistenza minima è stata registrata durante il Lavoro di aratro libero, oscillante tra 850 a 1 370 N, in questo caso, ha predominato il lavoro stabile dell’Aratro, esigendo le spese energetiche più basse per gli animali della sparatoria e della galleggiante. Il limite inferiore di 850 n segna l’inizio del lavoro di aratro stabile. Con l’aumento della resistenza del suolo, l’aratro tende ad essere sollevato, il prodotto di un aumento della reazione del terreno in direzione normale (asse Z), quindi il Boyero spinge l’aratro applicando una forza con la mano oltre la mattina, al fine di contrastare La forza di reazione e mantenere la profondità del lavoro.Questa azione si riflette nell’aumento della domanda per la forza di ripresa, raggiungendo valori di 1 470 N, che segna il limite superiore per il lavoro stabile dell’Aratro.
L’intervallo di sforzi registrati durante il lavoro di aratro stabile (da 850 a 1 470 N) concorda con quelli ottenuti da altri ricercatori (da 530 a 1 295 N), in diverse condizioni di lavoro e tipi di strumenti di lavorazione ( Bartolomeo et al., 1995, Gebreenbet et al., 1997; O’Neill, 2002, Loukanov et al., 2005, Temesgen et al., 2009).
Se il pavimento è compattato, il Buoyero viene ricaricato con entrambe le mani sopra il mango del mattino causando un aumento istantaneo della domanda della domanda, in aumento fino a 1 980 N. quando il terreno è molto compattato in eccesso, La forza esercitata con entrambe le mani sopra il mango del mattino, non è in grado di compensare l’aumento della forza di reazione del terreno, quindi gli esercizi di Boyero cercano di compensare questa forza con l’azione del proprio peso, caricando in cima Della testa di aratro, in questo momento esercita anche una forza con la mano la mattina, aumentando la domanda di colpo nel 1 ° 980 N, raggiungendo valori di 2 120 N. Quando l’aratro funziona i livelli del terreno molto rilasciati penetrati Prodotto eccessivamente dalla brusca diminuzione della resistenza della terra, in questo caso il Boyero esercita una forza al mattino per aumentare l’aratro e preservare la profondità del lavoro. Anche questa situazione sorge quando il boyero solleva l’aratro per superare un ostacolo. In questi casi la domanda per la forza di tiro registrata è inferiore a 850 N. a volte quando aratura collide con una radice o una pietra e il suo anticipo viene fermato, quindi la galleggiante, lo solleva verticalmente per evitare una rottura, fino a quando non perde una pausa contatto con ostacolo e terra. In questo momento vengono registrati valori istantanei molto bassi della domanda della domanda, che vanno circa 33 N.
i risultati hanno rivelato diversi fenomeni che non sono stati analizzati nel lavoro precedente e che hanno una grande ripercussione nel Richiesta della forza di ripresa, dell’effetto sugli sforzi interni nei componenti dell’aratro e della qualità del lavoro agricano. La variabilità e le tendenze dimostrate dalla domanda di forza della bozza ottenuta negli esperimenti concorda con ciò ottenuto da (Bobobee e Gebreenbet, 2007), che hanno testato diversi strumenti di lavorazione del terreno hanno trovato una grande variazione di queste forze, con valori che vanno da 100 a 1 700 n, che include il sollevamento aratro e il sovraccarico del Buoyero su di esso. Questi autori, tuttavia, non si riferiscono all’influenza delle manovre Boyero sull’attrezzo, incolpando le cause della variazione solo alla mancanza di omogeneità delle proprietà del suolo. Semplicemente Tsujimoto et al. (2005), hanno valutato tre aratri giapponesi e un aratro spagnolo (sparatoria degli animali) in Marocco, registrando valori medi di 804 forza di tiro; 726; 731 e 702 N, per ciascun aratro rispettivamente, tuttavia le normali deviazioni di queste forze erano alte, raggiungendo 400; 350; 300 e 270 N. Questi sono stati attribuiti alla mancanza di competenze del boyero ma senza un’analisi delle manovre. Questi risultati corroborano l’incidenza delle manovre del Voyero nella variabilità della forza convenuta agli animali da tiro.
Conclusioni
• Durante la lavorazione del terreno dei terreni con il tradizionale aratro messicano (Porno de Palo), il Boyero svolge quattro manovre fondamentali che mirano a tenere l’aratro durante il loro lavoro stabile , Mantieni la profondità del lavoro e superare gli ostacoli che interpongono all’attrezzo.
• La domanda di forza di tiro durante la flangia dipende dalle operazioni effettuate dal Boyero che raggiunge i valori che vanno da 850 a 2 182 n, anche se durante il lavoro stabile i valori massimi di ripresa La forza non supera 1 470 N.
• Il carico esercitato con il piede del Buoyero sull’aratro in legno ha una grande influenza sulla domanda della domanda, poiché la solleva fino al 67% rispetto al massimo Valori di ripresa (1 470 N) registrati durante il lavoro di aratro stabile.
• Le indagini di aratura eseguite dalla diminuzione della galleggiante in tal modo il colpo che può ridurlo fino a un valore minimo di 33 n, a causa della perdita di contatto con il terreno.
Note a piè di pagina
1 Castello, T.: I sistemi agricoli delle valli centrali di Oaxaca, 174PP., Tesi alla possibilità del titolo di insegnante in Scienze, Edafology Center, College di Postgraduate Motecillo, Montecillo, Messico, 1990.
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recibido: 18 de diciembre de 2013.
Aprobado: 22 de Septiembre de 2014.