Análise dos sistemas de força aristados durante a transação do Arado de vara tradicional mexicana
Análise de sistemas de força do trabalho de ard de madeira mexicana
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 Cyido IPN Oaxaca Unidade. Xoxocótcia, Oaxaca, México.
II Universidade Central de Las Villas. Faculdade de Ciências Agrícolas. Santa Clara, Villa Clara, Cuba.
III Universidade Agrária de Havana. Faculdade de Ciências Técnicas. San José de Las Lajas, Mayabeque, Cuba.
Resumo
O uso do arado de madeira com Ox Yunta é muito difundido nos MILPAs dos vales centrais de Oaxaca. As flutuações freqüentemente têm problemas com a operação do referido arado, uma vez que isso tem problemas de instabilidade durante o desaparecimento. Por esta razão, fotos da Yunta e do Boyero foram tiradas durante o sulco para observar as manobras do boyero durante o desaparecimento. Por esta razão, as fotos foram tiradas durante o resultado. Em seguida, esses dados foram analisados para estabelecer os diagramas corporais arados. Em seguida, foram obtidos quatro diagramas de corpo livre e suas equações de equilíbrio estático. Em seguida, o arado de pau foi avaliado para obter a demanda por atirar no arrumamento e, assim, relacionar a força de disparo real e a calculada. Os resultados mostraram a alta variabilidade das forças de disparo em ambos os casos. Finalmente, descobriu-se que a manobra de voyero influencia decisivamente os valores altos e baixos do projecto de demanda.
Palavras-chave: Forças, equilíbrio, estabilidade, manuseio.
Resumo
O uso de arado de madeira com bois é generalizado nos MILPAs de vales centrais de Oaxaca. Os rowhmen muitas vezes têm problemas com a operação deste arado, uma vez que isso tem problemas de instabilidade durante a sulcação. Por esse motivo, as fotos foram tiradas durante a sulcação com o propósito de assistir ao manuseio da taça durante o plantio. Em seguida, esses dados foram analisados para estabelecer os diagramas de corpo livre do arado. Portanto, foi obtido quatro diagramas de corpo livres e suas equitativas de equilíbrio estático. Consutivelmente, o arado de madeira foi testado para obter a força de seca através do cultivo e assim fazendo a relação entre as forças de seca e calculadas. Os resultados mostram a variabilidade de alta velocidade das forças nas duas circunstâncias. Finalmente, verifica-se que a manipulação de arado está relacionada aos altos e baixos projectos.
Palavras-chave: Forças, equilíbrio, estabilidade, manuseio.
Introdução
A tração animal é muito difundida na agricultura mexicana, onde atinge um grau de uso de 32,1% da área cultivada (Cruz et al., 2004). Na região dos vales centrais de Oaxaca, o sistema de agricultura nomeado Milpa cujas características não devem exterminar ervas daninhas, pois muitas delas são usadas para humanos, animais ou medicamentos (Mera et al., 2003, Crocker et al., 2004 Bom e Barrientos, 2004; Vázquez-García et al., 2004; Blanckaert et al., 2007). A principal característica deste sistema é a sua adaptação ao clima local, condições de solo e culturas, sem forçar e esgotamento do agroecossistema (Lambert et al., 1984, González e del Amo, 1999, polimento e Bocco, 2003, Vázquez et al., 2004, Barrera et al., 2006, Martin et al., 2010). De acordo com estudos feitos anteriormente, a maioria das parcelas desta região tem um tamanho que varia de 0,66 a 1,88 ha (Castle, 1990) 1.
Antes da expansão colonial europeia, o arado animal da tração animal foi utilizado para o cultivo de Espanha e Marrocos à Etiópia, Índia, Indonésia, China e Japão; Mas ele não havia sido introduzido na América e na Oceania (Hopfen, 1969, Starkey, 1989). No México, este arado foi introduzido pelos espanhóis em 1524 (Romero, 2006). Existem dois tipos de arados, simétricos e assimétricos. Durante séculos, eles foram fabricados com madeira, exceto a grelha e a lâmina que abrem o solo (estressador, 1988).O arado que é usado nos vales centrais de Oaxaca é simétrico, de um único acidente vascular cerebral e é composto por cinco partes, que são: (1) portão de La, geralmente feitos de ferro, que abre o solo; (2) a cabeça de madeira que desliza no fundo do sulco e que carrega a grelha fixada em seu membro anterior; (3) a manhã de madeira que a corrugação opera com a mão para manter o arado em sua posição e direcioná-lo; (4) O leme de madeira é a peça reta que une o arado com a Yunta e transmite a força dos animais para a ferramenta de lavoura; e (5) o parafuso de aço que se junta à cabeça e do leme, e mantém o ângulo desejado entre eles (Figura 1).
durante a lavoura, o boyero executa várias manobras com as mãos e os pés no arado para manter uma profundidade de penetração uniforme de a grade e a direção do progresso nas várias operações, a fim de garantir a qualidade do trabalho da Terra. Em cada manobra, um sistema de diferentes forças é exercido no arado, cujo efeito pode aumentar a demanda de energia do trabalho e originar a fadiga excessiva tanto no boyero quanto nos animais, impedindo-os adequadamente a trabalhar adequadamente. Foi procurada informação sobre este aspecto em trabalhos de pesquisa em ferramentas de tensão animal, mas não foi encontrada referência à análise da variação de sistemas de força na implementação das manobras Voyero e sua conseqüência na demanda de demanda (Gebresenbet, 1994; Gebregziabher et al. Em 2007). Daí a importância de realizar este trabalho que visa analisar os esforços que surgem durante as manobras exercidas pelo Boyero no arado da vara mexicana tradicional, durante o cultivo.
Métodos
A investigação foi realizada em dois estágios, na primeira entrevista não estruturada foi feita para os Boyeros, com o objetivo de esclarecer as diferentes manobras que realizam durante a operação de Arado de madeira mexicano tradicional.
No segundo estágio, as forças acratadas foram determinadas experimentalmente durante sua operação, e evidência fotográfica das manobras realizadas durante o flange. Nesta etapa, foram utilizadas as seguintes metodologias:
Caracterização do enredo do teste. Neste caso, um enredo de 60,0 m x 150,0 m foi selecionado, com topografia simples, na área de fazenda queimada localizada no município Cuilapam, vales centrais de Oaxaca, México. A textura foi determinada de acordo com a NC 20: 1999, que estabelece a metódica, equipamentos e acessórios para sua realização. Com base na composição granulométrica do solo, sua classificação textural é realizada, através da utilização do triângulo textural do Instituto do Solo da Academia de Ciências de Cuba (Cairo Cairo e Quintero, 1980). A determinação da humidade do solo foi realizada de acordo com os procedimentos do NC 67: 2000 (NC 67: 2000, 2000) e densidade de acordo com o padrão oficial Mexicano Nom-021-Semarnat-2000 (Nom-021-Recnat-2000, 2002 ), que estabelece os procedimentos, bem como os equipamentos e acessórios a serem utilizados para obter esta propriedade com base em métodos gravimétricos.
Metodologia para a determinação experimental dos esforços durante o cultivo. O enredo foi levantado com uma yunta de bois de dois anos, operado com um criador experiente. Um arado de vara tradicional mexicana do tipo dental (Figura 2A) foi usada. As ranhuras foram inclinadas durante todo o comprimento do enredo, para registrar a força de disparo exercida por animais, durante as diferentes operações realizadas pelo Boyero. A profundidade média do sulco foi de 0,18 m. A velocidade de trabalho foi determinada por meio de tempo percorrido por um comprimento de 50 m da ranhura, com um cronômetro manual de marca cidadão.
Para medição A força de disparo dos animais foi utilizada uma célula de carga do tipo S, modelo TCCA-750 Omega marca com capacidade máxima de 3 340 N, que foi acoplado ao poste e chefe do arado por meios de juntas parafusadas (Figura 2b). Os dados foram registrados e armazenados com um sistema de aquisição de dados portátil (triste), marca Omega, modelo OM-DAQPRO-5300 (Figura 2), que é responsável pela aquisição de leituras de tensão, amplificando e armazenando-os com uma velocidade máxima de 1 amostra / s.
Metodologia para observar as manobras dos Boyeros. Para deixar evidências gráficas das operações realizadas pelos Boyeros durante o Tillage, uma Samsung Marca Samsung de 14,2 Mpix of Resolution foi usada para tirar fotografias das manobras de voyero durante o desaparecimento. Terminou a voz, as amostras de profundidade de sulco foram tiradas.Posteriormente, todas as fotos foram analisadas para identificar as manobras e selecionar as amostras gráficas representativas que serviram para elaborar o arado do arado dos casos selecionados. Em seguida, a formulação das equações de equilíbrio estático foi prosseguida para cada caso selecionado.
Metodologia do registro das manobras que o Boyero realiza durante o flange. A análise das operações mostrou que o Boyero teve que manobrar freqüentemente para manter o equilíbrio e a profundidade do trabalho do arado, evidenciou que quatro manobras fundamentais, sendo:
trabalho de arado livre, quando o boyero não exerce Qualquer força na manga de manga, só toca com a mão para não perder contato com o implemento, já que o arado funciona em equilíbrio. Ele mostra um passo normal do jugo (Figura 3).
Neste caso, as forças que atuam no arado são devidas à ação da força de disparo exercida pela Yunta de bois (ft), para superar a resistência (RZX), que se opõe ao solo a ser cortado pelo arado (Figura 4), bem como o arado do arado (g) que atua no centro da gravidade.
Do sistema de forças definidas no DCL e com a realização de seu verão no eixo XYZ, ele pode ser definido, que:
Limpar FTX da equação (1) Obtido, que:
limpando ftz de equação (3), você ganha:
Finalmente, se a soma dos momentos for realizada σmcg = 0, é obtido, que:
Onde: A, é a distância entre a linha de ação Rx e o CG Centro de Gravidade CG; B, é a distância entre a linha de ação RZ e CG; C, é a distância entre a linha de ação FTZ e o ponto de aplicação RZX; A e D são a distância entre a linha de ação FTX e o ponto A.
Limpando os momentos produzidos pelos componentes FT, a equação patrimonial das forças é obtida durante o trabalho livre do arado.
Aplicação de uma carga com a mão do buoyero no topo da manhã.
O buoyero exerce uma força com a mão no topo da manhã, para equilibrar as forças de resistência geradas pelo solo e a força dos animais (Figura 5). Neste caso, um aumento na resistência do solo é evidente, com relação ao caso anterior.
No caso 2, a força exercida pela mão do Boyero (FM) é adicionada, Figura 6.
executar forças na horizontal σfx = 0, obtém, que:
Limpar (FTX) na equação (7), é obtido:
Os verões das forças na vertical σfz = 0, permite obter o componente da força de disparo nesse eixo, tais como:
Finalmente limpa FTZ e permanece:
Finalmente, fazendo a soma dos momentos Σmcg = 0, Você consegue, que:
Onde: e, é a distância perpendicular entre a linha de ação do FMX e o ponto CG ; ƒ É a distância perpendicular entre a linha de ação FMZ e o ponto CG.
Ao limpar os momentos produzidos pelos componentes FT, a equação de equilíbrio é obtida:
se O Boyero levanta o arado para reduzir a profundidade do trabalho ou superar um obstáculo, então as equações (8), (10) e (12) seriam, como:
No caso de Levante, o Boyero aplica uma carga vertical de elevação sobre o arado. Isso significa que muda o sentido da FM, e a inclinação vertical será zero (B = 0). O caso extremo é quando o arado perde o contato com o solo porque o boyero leva a evitar um obstáculo.
trabalho do arado com carga de mão na alça da gerência. O boyero aplica uma força na alça da gerência, a equilibrar o arado quando tende a subir devido à reação do solo (Figura 7). Nesse caso, a força de reação vertical do solo adquire tais magnitudes, que obriga o Büyero a exercer essa força a equilibrar arado durante o trabalho e estabilizar a profundidade do arranjo. Como um caso particular, o boyero às vezes levanta o arado para superar os obstáculos no campo, ou evitar o aprofundamento excessivo.
Durante esta manobra do boyero, as mesmas forças agem no caso 2, com a diferença de que o ponto de ação de A força exercida pelo Boyero mudou-se para a manga da manhã (Figura 8).
A soma dos componentes das forças são levantadas na horizontal σfx = 0, deixando como:
Limpar a força de disparo resultante FTX
Fazendo para forças a vertical
Limpar a força do disparo na equação 18, eu queria como:
Os verões do momento estão definidos Σmcg = 0 com relação ao CG:
Fazendo os arranjos necessários e a liberação relevante A equação de balanço desejada, como:
Se o Boyero aplicar uma força para levantar o arado, você deve:
Trabalho de arado com carga do pé na cabeça do arado. O Boyero aplica uma força com o peso do corpo no arado que tende a subir pelo efeito do projecto de força dos animais e da reação do solo (Figura 9). Nesse caso, a força de reação do solo alcançou níveis mais altos e não pode ser compensada com a carga exercida pela mão do Boyero, também procura atingir a máxima profundidade de trabalho. Da mesma forma que o caso 2, o flutuador exerce uma carga com a mão no topo da manhã, embora neste caso só veja equilibrar sua posição no topo do arado e manter a direção dele.
As forças e as reações que se manifestam durante esta manobra são mostradas na Figura 10, elas coincidem com as encontradas no caso 2 , exceto pela FPIE Force, aplicada pelo Boyero com o pé na cabeça do arado.
Raising a soma das forças no eixo X σfx = 0A equação seria como:
Limpar FTX da equação (25), então seria:
então prossiga com a soma das forças no eixo z σfz = 0
clara equação (27) Em relação à FTZ, então:
é finalmente levantado o momento de momentos em relação ao CG Σmcg = 0 , então:
a distância perpendicular entre a linha de ação FPIE e CG, H é a distância perpendicular entre A linha de ação FMX e CG, e G é a distância perpendicular entre a linha de ação FMZ e CG.
Se a equação (29) for apagada em relação aos momentos causados pelos componentes FT, a equação do balanço permaneceria, como:
Resultados e discussão
Floor Caracterização do objeto de encomendas de estudo. O piso do enredo de teste é classificado como um Regosole (WRB, 2006), com predomínio da areia em sua composição textural (Tabela), quais condições tem uma consistência arenosa franca, de acordo com a classificação textural do Instituto do Solo de Cuba (Cairo Cairo e Quintero, 1980). Na camada arável de 0 a 15 m de profundidade, o solo foi encontrado em um estado compacto solto ou pouco, no entanto, uma camada compacta foi detectada, que se estendeu a 0,30 m. A umidade do solo durante a experimentação foi baixa.
Réptico de resistência ao fogo nas operações realizadas pelo Boyero durante a tinta. Os resultados da medição dessa força (Figura 11) confirmam as premissas teóricas elaboradas das entrevistas com os Boyeros e as observações feitas durante as diferentes operações que realizam durante o flange. É evidente que o Boyero realiza quatro operações fundamentais durante este trabalho, que determinam a demanda por projecto de força, atingindo valores que variam de 850 a 2 182 n.
A resistência mínima foi registrada durante a Trabalho de arado gratuito, oscilando entre 850 a 1 370 N, neste caso, predominou o trabalho estável do arado, exigindo os mais baixos gastos energéticos para os animais de disparo e o flutuante. O limite inferior de 850 n marca o início do trabalho de arado estável. Com o aumento da resistência do solo, o arado tende a ser levantado, produto de um aumento na reação terrestre na direção normal (eixo z), então o boyero empurra o arado aplicando uma força com a mão pela mão, a fim de neutralizar a força de reação e manter a profundidade do trabalho.Esta ação é refletida no aumento da demanda pela força do disparo, atingindo valores de 1 470 N, que marca o limite superior para o trabalho estável do arado.
O intervalo de esforços registrados durante o trabalho de arado estável (850 a 1 470 N) concorda com os obtidos por outros pesquisadores (530 a 1 295 N), em diferentes condições de trabalho e tipos de ferramentas de lavoura ( Bartholomew et al., 1995, Gebreenbet et al., 1997; O’Neill, 2002, Loukanov et al., 2005, Temesgen et al., 2009).
Se o piso é compactado, o buoyero é recarregado com ambas as mãos sobre a manga da manhã, causando um aumento instantâneo na demanda de demanda, subindo até 1 980 N. Quando o solo é muito compactado em excesso, A força exercida com as duas mãos sobre a manga da manhã, não é capaz de compensar o aumento da força de reação do solo, então os exercícios de boyero tenta compensar essa força com a ação de seu próprio peso, fazendo upload no topo Da cabeça de arado, neste momento também exerce uma força com a mão na manhã, aumentando a demanda por filmagem sobre os 1 980 N, alcançando valores de 2 120 N. Quando o arado funciona camadas de solo muito lançamentos Excessivamente produto da diminuição abrupta na resistência da terra, neste caso, o boyero exerce uma força na parte da manhã para levantar o arado e preservar a profundidade do trabalho. Esta situação também surge quando o boyero levanta o arado para superar um obstáculo. Nesses casos a demanda pela força de disparo registrada é inferior a 850 N. Às vezes, quando a aragem colide com uma raiz ou alguma pedra e seu avanço é interrompido, então o flutuante, levanta verticalmente para evitar que uma pausa apareça, até que perde contato com obstáculo e a terra. Neste momento, valores instantâneos muito baixos da demanda de demanda são registrados, que variam em torno de 33 n.
Os resultados revelaram vários fenômenos que não foram analisados no trabalho anterior e que têm grande repercussão no A demanda da força de disparo, o efeito sobre os esforços internos nos componentes do arado e da qualidade do trabalho agricano. A variabilidade e as tendências mostradas pela demanda por proposta de força obtida nos experimentos concordam com a obtida por (Bobobee e Gebreenbet, 2007), que testaram diferentes ferramentas de lavoura encontraram uma grande variação dessas forças, com valores que variam de 100 a 1 700 N, que inclui o levantamento de arado e a sobrecarga do buoyero nele. Esses autores, no entanto, não se referem à influência das manobras de boyero sobre o implemento, culpando as causas de variação apenas à falta de homogeneidade das propriedades do solo. Simplesmente Tsujimoto et al. (2005), avaliaram três arados japoneses e um arado espanhol (tiro animal) em Marrocos, registrando valores médios da força de tiro 804; 726; 731 e 702 N, para cada arado, respectivamente, no entanto, os desvios normais dessas forças eram altos, atingindo 400; 350; 300 e 270 n. Estes foram atribuídos à falta de especialização do Boyero, mas sem uma análise das manobras. Estes resultados corroboram a incidência das manobras de voyero na variabilidade do réu da força para os animais de disparo.
Conclusões
• Durante o cultivo de solos com o tradicional arado mexicano (porno de Palo), o Boyero realiza quatro manobras fundamentais que visam segurar o arado durante seu trabalho estável , Mantenha a profundidade de trabalho e supere os obstáculos que interpõem ao implemento.
• A demanda por força de disparo durante o flange depende das operações realizadas pelos valores de alcance do boyero que variam de 850 a 2 182 N, embora durante o trabalho estável quanto os valores máximos de disparo força não exceda 1 470 n.
• A carga exercida com o pé do flowero no arado de madeira tem grande influência sobre a demanda da demanda, uma vez que aumenta até 67% em relação ao máximo Valores de disparo (1 470 n) que são registrados durante o trabalho de arado estável.
• As pesquisas de arado realizadas pela redução do flutuante de tal forma o tiro que pode reduzi-lo a um valor mínimo de 33 n, devido à perda de contato com o solo.
Notas de rodapé
1 Castelo, t.: os sistemas agrícolas dos vales centrais de Oaxaca, 174pp., Tese na opção do título de professor em ciência, centro de edafologia, faculdade de pós-graduação Motecillo, Montecillo, México, 1990.
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Recibido: 18 de diciembre de 2013.
Aprobado: 22 de Septiembre de 2014.