Q.3
ICAR AIEEA PG 2024 - Agricultural Engineering and Technology (Q.56)
MCQ (Single Correct) +4 −1
The resultant soil thrust and radial force acting on each gang of a single acting disc harrow are 1200 N and 600 N respectively. The resultant downward force acting on each gang is 2400 N. The perpendicular distance of the soil thrust from the gang axis is 20 cm. What is the distance between line of action of downward force and centre of the gang to get a uniform depth of cut?
एक सिंगल एक्टिंग डिस्क हैरो के प्रत्येक गैंग पर कार्य करने वाला परिणामी मृदा प्रणोद (soil thrust) और रेडियल बल क्रमशः 1200 N और 600 N है। प्रत्येक गैंग पर कार्य करने वाला परिणामी नीचे की ओर बल (downward force) 2400 N है। गैंग अक्ष से मृदा प्रणोद की लंबवत दूरी 20 सेमी है। कटाई की एकसमान गहराई (uniform depth of cut) प्राप्त करने के लिए नीचे की ओर लगने वाले बल की क्रिया रेखा और गैंग के केंद्र के बीच की दूरी क्या होगी?

In disc harrow mechanics, to maintain a uniform depth of cut across all discs in a gang, the moment produced by the horizontal soil forces must be balanced by the moment of the vertical downward force about the center of the gang:

  • Overturning moment caused by horizontal soil thrust (\(H\))\lt /strong\gt : \[ M_H = H \times y = 1200\text{ N} \times 20\text{ cm} = 24,000\text{ N}\cdot\text{cm} \]
  • Balancing moment by downward vertical force (\(W\)) acting at distance \(x\)\lt /strong\gt : \[ M_W = W \times x = 2400\text{ N} \times x \]
  • Setting the moments equal for rotational equilibrium:
    \[ 2400 \times x = 24,000 \implies x = \frac{24,000}{2400} = 10\text{ cm} \]
Thus, the downward force must act at a distance of 10 cm from the gang center.

डिस्क हैरो में एकसमान गहराई बनाए रखने के लिए आघूर्ण संतुलन:
\(\text{क्षैतिज मृदा बल का आघूर्ण} = \text{ऊर्ध्वाधर बल का आघूर्ण}\)
\(1200\text{ N} \times 20\text{ cm} = 2400\text{ N} \times x\) \(x = \frac{24000}{2400} = 10\text{ सेमी}\)।

अतः सही दूरी 10 सेमी है।
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