| 研究課題/領域番号 |
08456127
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
農業機械学
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
井上 英二 九州大学, 農学部, 助教授 (00184739)
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| 研究分担者 |
山中 捷一郎 九州大学, 農学部, 助手 (20038251)
橋口 公一 九州大学, 農学部, 教授 (10038250)
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| 研究期間 (年度) |
1996 – 1997
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| 研究課題ステータス |
完了 (1997年度)
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| 配分額 *注記 |
1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
1997年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
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| キーワード | 汎用コンバイン / 大たわみ式 / 有限要素解析 / 曲げこわさ(EI) / 周波数応答特性 / 固有振動数 / レーリー法 / 動たわみ法 / 作物稈のたわみ特性 / 動たわみ性 / 稲稈 / 静的たわみ量 / 曲げ剛性 / 同定 / 汎用形コンバイン / 加振実験 / 有限要素法 |
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| 研究概要 |
本研究は、汎用形コンバインの収穫作業の高速化を目的として、コンバインによる収穫作業時の作物に対する刈取装置の機械的作用を作物稈の力学特性の面から究明したものである。
まず、汎用コンバインのリ-ル作業時に生じる作物稈のたわみ特性の解析に弾性片持ちはりの大たわみ式を導入した。その結果、本式でリ-ルの機械的作用による作物稈のたわみ量と荷重の関係を簡易的に推定しうることが可能となった。また、本式により算定した曲げこわさ(EI)は、先端部から株元にかけて、稲(コシヒカリ)で2.25〜2.75×10^4N・mm^2、小麦(農林61号)で2.65〜3.25×10^4N・mm^2であった。
さらに、有限要素法による作物稈のたわみ特性の解析を行い、作物稈のたわみ量の実測値と有限要素法で計算したたわみ量と比較検討を行った。その結果、曲げこわさの計測精度が非常に高ければ、作物稈の剛性要素となる曲げこわさとして節間ごとの平均曲げこわさを用いることにより、実測値のたわみ特性を高精度で推定しうることが判明した。
次に、稲稈の加振実験により、稲稈の周波数応答特性並びに固有振動数を検討した結果、周波数応答特性は卓越したピークを有する山形の曲線を示し、固有振動数は、特に、曲げこわさに依存して変化することが実証され、その値は1.13Hzと1.37Hzであった。また、稲稈の曲げ振動に関する固有振動数の理論計算にエネルギー法として確立されているレーリー法を応用し、静たわみ法と動たわみ法の2種類の算定式で実測値との比較を行った結果、静たわみ法で誤差が38.7〜47.8%、動たわみ法で7.3〜11.5%となり、稈の固有振動数の推定には、動たわみ法が有効であることが判明した。
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