Optimización del diseño y experimento de simulación de un rodillo de prensa basado en una curva en forma de lemniscata en la región de rotación de arroz-trigo de China
Autores: Liu, Hongjun; Zhang, Wenyi
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Optimización del diseño y experimento de simulación de un rodillo de prensa basado en una curva en forma de lemniscata en la región de rotación de arroz-trigo de China
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas Generales
Palabras clave
Problemas
Rodillo de presión
Adhesión del suelo
Resistencia hacia adelante
Método de diseño geométrico
Modelo de simulación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 24
Citaciones: Sin citaciones
Para resolver los problemas de alta resistencia hacia adelante y seria adhesión del suelo en un área de rotación de arroz-trigo, se seleccionó el rodillo de presión suave de una sembradora de trigo en un área de rotación de arroz-trigo como objeto de investigación. Se consideró la baja resistencia y la estructura de adhesión del rodillo de presión en una curva en forma de lemniscata, y se adoptó el método de diseño geométrico para modificar la estructura geométrica del rodillo de presión suave. Se diseñó un modelo de simulación de la interacción rodillo-suelo utilizando el software EDEM2020 (DEM Solutions Ltd., Edimburgo, Escocia, Reino Unido), para investigar el comportamiento del suelo adherido a la superficie del rodillo de presión, así como los efectos de la estructura y los parámetros de trabajo en la adhesión del suelo y la resistencia hacia adelante. Además, el método de simulación numérica se combinó con el esquema de prueba de respuesta compuesta del plano central para realizar la prueba de simulación, utilizando el software Design-Expert 10.0.4 (Stat-Ease Inc., Minneapolis, MN, EE. UU.). En esta prueba, la velocidad hacia adelante, el espaciado axial y la altura de la protuberancia se tomaron como factores de prueba. Sobre esta base, se evaluó el rendimiento de trabajo del tipo de curva lemniscata del rodillo de presión mediante el establecimiento de una superficie de respuesta para la adhesión del suelo y la resistencia hacia adelante. Con la reducción de la adhesión del suelo y la resistencia de trabajo como restricciones, la optimización se llevó a cabo bajo la condición de una velocidad hacia adelante de 7 km/h. Bajo una velocidad hacia adelante de 7 km/h, un espaciado axial de 40,7-46,8 mm y una altura de protuberancia de 9,3-11,5 mm, la adhesión del suelo fue inferior a 70 g y la resistencia hacia adelante fue inferior a 50 N, lo que significa que el rendimiento de trabajo del tipo de curva lemniscata del rodillo de presión cumple con los requisitos para la producción real. En resumen, esta investigación proporciona una nueva idea y referencia para la aplicación de un rodillo de presión en un área de rotación de arroz-trigo.
Descripción
Para resolver los problemas de alta resistencia hacia adelante y seria adhesión del suelo en un área de rotación de arroz-trigo, se seleccionó el rodillo de presión suave de una sembradora de trigo en un área de rotación de arroz-trigo como objeto de investigación. Se consideró la baja resistencia y la estructura de adhesión del rodillo de presión en una curva en forma de lemniscata, y se adoptó el método de diseño geométrico para modificar la estructura geométrica del rodillo de presión suave. Se diseñó un modelo de simulación de la interacción rodillo-suelo utilizando el software EDEM2020 (DEM Solutions Ltd., Edimburgo, Escocia, Reino Unido), para investigar el comportamiento del suelo adherido a la superficie del rodillo de presión, así como los efectos de la estructura y los parámetros de trabajo en la adhesión del suelo y la resistencia hacia adelante. Además, el método de simulación numérica se combinó con el esquema de prueba de respuesta compuesta del plano central para realizar la prueba de simulación, utilizando el software Design-Expert 10.0.4 (Stat-Ease Inc., Minneapolis, MN, EE. UU.). En esta prueba, la velocidad hacia adelante, el espaciado axial y la altura de la protuberancia se tomaron como factores de prueba. Sobre esta base, se evaluó el rendimiento de trabajo del tipo de curva lemniscata del rodillo de presión mediante el establecimiento de una superficie de respuesta para la adhesión del suelo y la resistencia hacia adelante. Con la reducción de la adhesión del suelo y la resistencia de trabajo como restricciones, la optimización se llevó a cabo bajo la condición de una velocidad hacia adelante de 7 km/h. Bajo una velocidad hacia adelante de 7 km/h, un espaciado axial de 40,7-46,8 mm y una altura de protuberancia de 9,3-11,5 mm, la adhesión del suelo fue inferior a 70 g y la resistencia hacia adelante fue inferior a 50 N, lo que significa que el rendimiento de trabajo del tipo de curva lemniscata del rodillo de presión cumple con los requisitos para la producción real. En resumen, esta investigación proporciona una nueva idea y referencia para la aplicación de un rodillo de presión en un área de rotación de arroz-trigo.