Modelo dinâmico de simulação e otimização da força normal de reação do solo para um mecanismo de corte basal

Abstract

O modelo físico foi baseado no método de Newton-Euler, sendo o mesmo desenvolvido utilizando o programa computacional científico Mathematica®. Realizaram-se várias simulações, nas quais se procurou obter a força normal de reação do solo variando velocidades de avanço (0,69; 1,12; 1,48; 1,82 e 2,12 m s-1); perfis de solo (senoidal, rampa ascendente e descendente) e altura do camalhão (0,025 e 0,05 m). Após as simulações iniciais, o mecanismo foi otimizado utilizando o programa computacional científico Matlab®, tendo como critério (função-objetivo) a minimização da força normal de reação do perfil (F N) e como variáveis de projeto os comprimentos das barras (L1y, L2, l3 e L4), altura da operação (L7), o comprimento inicial da mola (Lmo) e a constante elástica da mola (k t). A falta de robustez do mecanismo em relação à variável altura de operação foi contornada por meio do uso de mola com baixa rigidez e grande comprimento. Os resultados demonstraram que o mecanismo otimizado obteve desempenho de flutuação muito bom, em relação ao mecanismo inicial.

Suspensão pantográfica para corte de base de cana-de-açúcar

“…Com base nas características dimensionais do mecanismo proposto, conforme apresentado no modelo vetorial da figura 3, foram feitas as adaptações necessárias no modelo apresentado por VOLPATO et al (2005), variando a constante elástica da mola e sua deformação inicial até que se obtivesse como resultado a flutuação do mecanismo sobre o perfil do solo com afastamentos e afundamentos mínimos, analisando-se a magnitude da força normal da reação do solo no patim. Dessa forma, foi determinado que a rigidez da mola deveria ser de 50.000N m -1 e sua deformação inicial na montagem do mecanismo deveria ser de 0,18m.…”