Modified Design of a Precision Planter For a Robotic Assistant Farmer

APPENDIX A- Pictures of Developed Planter 
In following come pictures of the developed planter. 
Figure A- 1- Side view of the developed planter 

---

136 
Figure A- 2- Disc coulter, Gauge wheel, Disc holder and depth control link 

---

137 
Figure A- 3- Power transmission from the press wheel to the singulator disc 
Figure A- 4- Horizontal, Vertical pull bars and hand wrench used for lifting the planter 

---

138 
APPENDIX B- Stress Analysis of the Disc Holder with 
Different Mesh Sizes 
As discussed in chapter 4, the maximum stress show in the FEM model may not be valid 
for most of the cases when there is geometric singularity or concentrated load, or point support. 
Decreasing the mesh size in the singular area, will increase the maximum stress. But the real 
maximum stress can be read from two or three elements away from the singular point and the 
real maximum stress remains almost the same for all the mesh sizes. To check for this, different 
stress analyses using different mesh sizes were performed on all the parts for the developed 
planter. The analyses performed for disc holder are presented here for comparison. For all of 
these meshing methods, an element size was set for the whole body. Besides, mesh refinement 
was performed around the point that stress concentration happens, utilizing sphere of influence. 
ANSYS Workbench refines the size of the elements inside the specified circle to the specified 
size. (Figure B-1) 
Figure B- 1- Sphere of influence tool in ANSYS Workbench for mesh refinement 

---

139 
Table A-1 lists different mesh sizes and total number of nodes that were used for 
different analyzes. The Maximum real stress also is shown in this table for comparison. Figures 
A-2, A-3, A-4, A-5 and A-6 show the corresponding mesh formation shapes and stress contours 
for the mesh sizes depicted in table A-1. 
The license available for the software did not allow going over 32000 nodes for the 
model. It can be observed from table A-1 and the figures that the real maximum stress remains 
almost the same for all different meshing methods. 
Table B- 1-Number of nodes, element sizes and maximum real stress for different stress 
analyzes of disc holder with different mesh sizes 
Corresponding 
Figures 
Num. of 
total 
nodes 
Body 
element 
size (mm) 
Element size 
inside of the 
sphere (mm) 
Radius of 
the sphere 
of influence 
(mm) 
Maximum 
real stress 
(MPa) 
1 
A-2 
29053 
7.5 
- 
- 
173 
2 
A-3 
31561 
15 
3 
50 
181 
3 
A-4 
28758 
15 
2 
30 
183 
4 
A-5 
29053 
25 
1.5 
25 
183 
5 
A-6 
29059 
30 
1 
17 
182 

---

140 
(a) 
(b) 
Figure B- 2- Analysis 1, a) Meshing, b) Stress contour 

---

141 
(a) 
(b) 
Figure B- 3- Analysis 2, a) Meshing, b) Stress contour 

---

142 
(a) 
(b) 
Figure B- 4- Analysis 3, a) Meshing, b) Stress contour 

---

143 
(a) 
(b) 
Figure B- 5- Analysis 4, a) Meshing, b) Stress contour 

---

144 
(a) 
(b) 
Figure B- 6- Analysis 5, a) Meshing, b) Stress contour 

---

145