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Diseño y experimento de mecanismo de plantación de trasplantadora automática para vegetales plantados densamente

Autores: Shi, Jiawei; Hu, Jianping; Li, Jing; Liu, Wei; Yue, Rencai; Zhang, Tengfei; Yao, Mengjiao

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Diseño y experimento de mecanismo de plantación de trasplantadora automática para vegetales plantados densamente


Categoría

Ciencias Agrícolas y Biológicas

Subcategoría

Ciencias Agrícolas y Biológicas Generales

Palabras clave

Mecanismo de siembra
Vegetales plantados densamente
Mecanismo de siembra en pico de pato
Requisitos agronómicos
Efector final
Resistencia a la siembra

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 30

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El mecanismo de siembra de los trasplantadores existentes no puede cumplir con los requisitos agronómicos de plantar vegetales densamente plantados con múltiples hileras, espacios pequeños entre plantas y hileras. Con el fin de resolver este problema actual, se diseñó un mecanismo de siembra en forma de pico de pato de ocho hileras impulsado por un motor y un cilindro. De acuerdo con la orientación agronómica y los requisitos de diseño del mecanismo para trasplantar plántulas de vegetales densamente plantados, este documento analiza el principio de funcionamiento del mecanismo de siembra, establece su modelo teórico cinemático y determina los parámetros estructurales del dispositivo de accionamiento y del dispositivo de apertura y cierre en el mecanismo de siembra. Enfocado en el problema de la gran resistencia a la siembra cuando los extremos de siembra de ocho hileras del mecanismo de siembra están plantando al mismo tiempo, basado en la investigación existente, se seleccionaron tres extremos de siembra en forma de pico de pato con dobles incisiones, cuatro incisiones y estructuras cónicas, y el proceso de siembra se simuló utilizando una simulación acoplada EDEM 2022-RecurDyn 2024. Se utilizaron el método de análisis de un solo factor y el método de análisis de superficie de respuesta de Box-Behnken de factores interactivos. Se concluye que el extremo de siembra en forma de pico de pato con dobles incisiones tiene la menor resistencia a la siembra, y se verifica preliminarmente la racionalidad del diseño del mecanismo. Se construyó una plataforma de medición de resistencia a la siembra basada en la plataforma STM32 y el módulo HX711, y se realizó una prueba de resistencia a la siembra del extremo de siembra en forma de pico de pato para verificar la corrección de los resultados de la simulación del mecanismo de siembra. Se realizó la prueba de rendimiento del mecanismo de siembra, y los resultados mostraron que la tasa de calificación de siembra del prototipo alcanzó el 96.62%, el coeficiente de variación del espaciado de siembra fue solo del 3.55%, y la eficiencia de siembra alcanzó aproximadamente 7135 plantas/hora, lo que cumplió con los requisitos agronómicos de espaciado de plantas y hileras pequeñas para vegetales densamente plantados y verificó la viabilidad y practicidad del mecanismo de siembra.

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