Diseño óptimo y experimento de descargador de fertilizante de precisión en espiral inclinada controlado electrónicamente
Autores: Dun, Guoqiang; Sheng, Quanbao; Ji, Xinxin; Zhang, Chaoxia; Gao, Shang; Wei, Yuhan; Han, Yinan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Diseño óptimo y experimento de descargador de fertilizante de precisión en espiral inclinada controlado electrónicamente
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas Generales
Palabras clave
Tradicional
Inclinado
Descarga de fertilizantes
Estructura en espiral
Uniformidad
Preciso
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 20
Citaciones: Sin citaciones
Para resolver el problema tradicional de descarga de fertilizante de espiral simple de la fluctuación del flujo de descarga de fertilizante y el problema de la descarga precisa de fertilizante, se realizó el diseño innovador de una colocación oblicua en voladizo de una estructura de espiral de descarga de fertilizante en forma de un descargador de fertilizante en espiral inclinado, en el cual, a través de la extrusión completa del extremo de la espiral de fertilizante, se logró una entrega uniforme de la descarga. Se utilizó la simulación de elementos discretos para comparar las características de descarga de fertilizante de los descargadores de fertilizante en espiral inclinados y tradicionales de espiral simple, y los resultados demostraron que el descargador de fertilizante en espiral inclinado redujo efectivamente la fluctuación de la tasa de flujo de descarga de fertilizante. A través de un análisis teórico realizado para determinar la descarga de fertilizante teórica y los principales parámetros que afectan la uniformidad de la descarga de fertilizante, identificamos el ángulo de inclinación del descargador de fertilizante () y la distancia desde la cuchilla de la espiral de terminación hasta la salida de fertilizante (). Se realizó un experimento combinado rotativo generalizado cuadrático de dos factores y cinco niveles con dos parámetros ( y ) como factores del experimento y el coeficiente de variación de uniformidad de descarga de fertilizante () como indicador del experimento. Los resultados experimentales mostraron que para , fue un efecto altamente significativo, fue un efecto significativo, y fue inferior al 8.5%; cuando fue de 35.02 grados y fue de 16.87 mm, el rendimiento de descarga de fertilizante fue mejor. Se utilizó un experimento de banco para comparar los descargadores de fertilizante en espiral tradicionales e inclinados, y los resultados mostraron que el error relativo del coeficiente de variación entre el banco y el experimento de simulación bajo esta combinación fue del 2.28%. Y en comparación con el aumento promedio del 80.79% del descargador de fertilizante en espiral tradicional, el efecto de la descarga de fertilizante fue mejor que el del descargador de fertilizante en espiral tradicional. Se desarrolló un controlador de aplicación de fertilizante, y el rendimiento del banco se probó en base a la ecuación de ajuste de la tasa de flujo de descarga de fertilizante medida de este descargador de fertilizante en espiral inclinado combinado. Los resultados muestran que el descargador de fertilizante en espiral inclinado controlado electrónicamente tiene una desviación promedio del 3.12% respecto al valor preestablecido, lo que se puede utilizar para regular el flujo de fertilizante descargado a través del controlador de fertilizante para realizar una aplicación precisa de fertilizante, y este estudio puede proporcionar una referencia para el diseño óptimo del descargador de fertilizante en espiral.
Descripción
Para resolver el problema tradicional de descarga de fertilizante de espiral simple de la fluctuación del flujo de descarga de fertilizante y el problema de la descarga precisa de fertilizante, se realizó el diseño innovador de una colocación oblicua en voladizo de una estructura de espiral de descarga de fertilizante en forma de un descargador de fertilizante en espiral inclinado, en el cual, a través de la extrusión completa del extremo de la espiral de fertilizante, se logró una entrega uniforme de la descarga. Se utilizó la simulación de elementos discretos para comparar las características de descarga de fertilizante de los descargadores de fertilizante en espiral inclinados y tradicionales de espiral simple, y los resultados demostraron que el descargador de fertilizante en espiral inclinado redujo efectivamente la fluctuación de la tasa de flujo de descarga de fertilizante. A través de un análisis teórico realizado para determinar la descarga de fertilizante teórica y los principales parámetros que afectan la uniformidad de la descarga de fertilizante, identificamos el ángulo de inclinación del descargador de fertilizante () y la distancia desde la cuchilla de la espiral de terminación hasta la salida de fertilizante (). Se realizó un experimento combinado rotativo generalizado cuadrático de dos factores y cinco niveles con dos parámetros ( y ) como factores del experimento y el coeficiente de variación de uniformidad de descarga de fertilizante () como indicador del experimento. Los resultados experimentales mostraron que para , fue un efecto altamente significativo, fue un efecto significativo, y fue inferior al 8.5%; cuando fue de 35.02 grados y fue de 16.87 mm, el rendimiento de descarga de fertilizante fue mejor. Se utilizó un experimento de banco para comparar los descargadores de fertilizante en espiral tradicionales e inclinados, y los resultados mostraron que el error relativo del coeficiente de variación entre el banco y el experimento de simulación bajo esta combinación fue del 2.28%. Y en comparación con el aumento promedio del 80.79% del descargador de fertilizante en espiral tradicional, el efecto de la descarga de fertilizante fue mejor que el del descargador de fertilizante en espiral tradicional. Se desarrolló un controlador de aplicación de fertilizante, y el rendimiento del banco se probó en base a la ecuación de ajuste de la tasa de flujo de descarga de fertilizante medida de este descargador de fertilizante en espiral inclinado combinado. Los resultados muestran que el descargador de fertilizante en espiral inclinado controlado electrónicamente tiene una desviación promedio del 3.12% respecto al valor preestablecido, lo que se puede utilizar para regular el flujo de fertilizante descargado a través del controlador de fertilizante para realizar una aplicación precisa de fertilizante, y este estudio puede proporcionar una referencia para el diseño óptimo del descargador de fertilizante en espiral.