Diseño para copiar patrones de zancos y casco convexo biónico en superficies de ruedas de cosechadoras de orugas
Autores: Yuan, Lulu; Tang, Zhong; Liu, Sifan; Wang, Ting; Ding, Zhao
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Diseño para copiar patrones de zancos y casco convexo biónico en superficies de ruedas de cosechadoras de orugas
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas Generales
Palabras clave
Temporada de lluvias
Cosechadoras de orugas
Campos de arroz húmedos y blandos
Zapata de oruga
Fuerza de tracción
Información biónica
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
En la temporada de lluvias, que a menudo tiene precipitaciones inciertas, las cosechadoras de orugas tienen dificultades para atravesar los campos de arroz húmedos y blandos. Una gran cantidad de arcilla se acumula a menudo en las superficies de las pistas, lo que provoca resbalones y hundimientos frecuentes, lo que afecta en gran medida el rendimiento operativo y la eficiencia de la cosecha de las cosechadoras de orugas. Para abordar este problema, este documento propone un zancudo de pista de alta tracción basado en la estructura de la planta del pie de un avestruz. Primero, se construye un modelo matemático de fuerza de tracción para analizar la interacción entre un zancudo de pista y los campos de arroz húmedos y blandos, y se realiza una optimización de parámetros. Luego, se extrae la información biónica de la superficie corporal no lisa de un escarabajo pelotero, y se diseña la superficie de la pista con patrones biomiméticos de casco convexo basados en el principio de similitud geométrica y experimentos adhesivos. Finalmente, los resultados del análisis indican que el zancudo de pista optimizado mejoró significativamente la tracción de la pista en campos de arroz húmedos y blandos. Para la placa de pista con un patrón de casco convexo de desorción biónica, un diámetro de casco convexo de 6 mm, un espaciado de casco convexo de 8.25 mm y una altura de casco convexo de 3 mm produjeron buenos efectos de reducción de adhesión y desorción en suelos húmedos y blandos.
Descripción
En la temporada de lluvias, que a menudo tiene precipitaciones inciertas, las cosechadoras de orugas tienen dificultades para atravesar los campos de arroz húmedos y blandos. Una gran cantidad de arcilla se acumula a menudo en las superficies de las pistas, lo que provoca resbalones y hundimientos frecuentes, lo que afecta en gran medida el rendimiento operativo y la eficiencia de la cosecha de las cosechadoras de orugas. Para abordar este problema, este documento propone un zancudo de pista de alta tracción basado en la estructura de la planta del pie de un avestruz. Primero, se construye un modelo matemático de fuerza de tracción para analizar la interacción entre un zancudo de pista y los campos de arroz húmedos y blandos, y se realiza una optimización de parámetros. Luego, se extrae la información biónica de la superficie corporal no lisa de un escarabajo pelotero, y se diseña la superficie de la pista con patrones biomiméticos de casco convexo basados en el principio de similitud geométrica y experimentos adhesivos. Finalmente, los resultados del análisis indican que el zancudo de pista optimizado mejoró significativamente la tracción de la pista en campos de arroz húmedos y blandos. Para la placa de pista con un patrón de casco convexo de desorción biónica, un diámetro de casco convexo de 6 mm, un espaciado de casco convexo de 8.25 mm y una altura de casco convexo de 3 mm produjeron buenos efectos de reducción de adhesión y desorción en suelos húmedos y blandos.