Design and Testing of a Laboratory Scale Deflection Apparatus

Abstract

Agricultural structures play an important role in the quality and quantity of products that are either produced or stored within a structure. Main characteristic of an agricultural structure is that it is generally smaller and lighter than other industrial structures. Hence, they require smaller scale and capacity laboratory equipment when conducting studies on structural behaviors of such structures. In this study, a deflection apparatus was designed and tested to determine if it is suitable for use in greenhouse mechanics studies. Design procedures, materials used in the design and performance of the system was discussed. Theoretically calculated deflections were compared to measured deflections that were obtained using the developed system. The results showed that calculated and measured deflections yielded stronger relationship with an R2 value of 0.99. It should also be noticed that the cost of the system (TL 5480 TL, $ 1000) makes it ideal for related studies.

Keywords

• Agricultural Structures,Greenhouses,Strength of Materials,Deflection,Beams

Laboratuvar Ölçekli Tasarlanan Bir Eğme Deney Setinin Test Edilmesi

Abstract

Tarımsal yapılar, bir yapı içerisinde üretilen veya depolanan ürünlerin kalitesi ve miktarında önemli bir rol oynar. Tarımsal bir yapının temel özelliği, diğer endüstriyel yapılardan genellikle daha küçük ve daha hafif olmasıdır. Bu nedenle, bu tür yapıların yapısal davranışları üzerinde çalışmalar yaparken daha küçük ölçekli ve kapasiteli laboratuvar ekipmanları gerektirirler. Bu çalışmada, sera mekaniği çalışmalarında kullanılmaya uygun olup olmadığını belirlemek için bir eğme deney seti tasarlanmış ve test edilmiştir. Tasarım prosedürleri, sistemin tasarımında kullanılan malzemeler ve performansı tartışılmıştır. Teorik olarak hesaplanan sarkı miktarları, geliştirilen sistem kullanılarak ölçülen sarkı miktarları ile karşılaştırılmıştır. Sonuçlar, hesaplanan ve ölçülen sarkı miktarlarının, 0.99 'luk bir R2 değeri ile güçlü bir ilişki sağladığını göstermiştir. Ayrıca sistemin, maliyeti gereği (5480 TL, 1000 $) benzer çalışmalar için uygun olduğu göz önünde bulundurulmalıdır.

Keywords

• Tarımsal Yapılar,Seralar,Malzeme Mukavemeti,Sarkı,Kirişler

Thanks

Bu çalışma, Çanakkale Onsekiz Mart üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü 'nün mezuniyet şartlarının bir kısmını oluşturmaktadır. Sefa AKSU 'nun "Plastik Örtülü Seralarda Rüzgar ve Kar Yükü İzleme Sisteminin Geliştirilmesi" başlıklı doktora tezi araştırmasından üretilmiştir.

References

1. Hoxey R. P. and Richardson G. M. 1983. Wind Loads on Film Plastic Greenhouses. Journal of Wind Engineering & Industrial Aerodynamics. 11,1-3. pp 225- 237. https://doi.org/10.1016/0167-6105(83)90102-2.
2. Hoxey R. P. and Richardson G. M. 1984. Measurements of Wind Loads on Full-Scale Film Plastic Clad Greenhouses. Journal of Wind Engineering & Industrial Aerodynamics. 16,1. pp 57- 83. https://doi.org/10.1016/0167-6105(84)90049-7.
3. Hur D.J. and Kwon S. 2017. Fatigue Analysis of Greenhouse Structure Under Wind Load and Self-Weight. Applied Sciences. 7. Paper number:1274. https://doi.org/10.3390/app7121274.
4. Kareem, B., 2012. Development of a beam deflection apparatus from locally sourced material. International Journal of Engineering and Innovative Technology (IJEIT). 2(6):343 – 348.
5. Lindley, J.A., Whitaker, J.H., 1996. Agricultural Buildings and Structures. ASAE. St. Joseph, Michigan.
6. Mathews E.H. and Meyer J.P. 1987. Numerical Modelling of Wind Loading on a Film Clad Greenhouse. Building and Environmental. 22,2. pp 129-134. https://doi.org/ 10.1016/0360-1323(87)90032-1.
7. Moriyama H., Mears D.R., Sase S., Kowata H., Ishii M. 2003. Design Consideration for Small-Scale Pipe Greenhouses to Prevent Arch Buckling Under Snow Load. ASAE Annual International Meeting. Paper Number: 034047. https://doi.org/ 10.13031/2013.13861.
8. Pisačić, K., Kljajin, M., Botak, Z., Novak, I., Crnčec, P., 2018. The development of an experimental beam support with an integrated load cell. IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 393:(2018) 012123 doi:10.1088/1757-899X/393/1/012123.

9. Wells D. A. and Hoxey R. P. 1980. Measurements of Wind Loads on Full-Scale Glasshouses. Journal of Wind Engineering & Industrial Aerodynamics. 6,1-2. pp 139-167. https://doi.org/10.1016/0167-6105(80)90027-6.
10. Yang Z.Q., Li Y.X., Xue X.P., Huang C.R., Zhang B. 2013. Wind Loads on Single-Span Plastic Greenhouses and Solar Greenhouses. Hortechnology. 23,5. pp 622-628. https://doi.org/10.21273/HORTTECH.23.5.622.