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diseño y experimento de dispositivo de recogida de plántulas de doble fila para máquina de trasplante automático de alta velocidad

Autores: Yue, Rencai; Yao, Mengjiao; Zhang, Tengfei; Shi, Jiawei; Zhou, Jinhao; Hu, Jianping

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

diseño y experimento de dispositivo de recogida de plántulas de doble fila para máquina de trasplante automático de alta velocidad


Categoría

Ciencias Agrícolas y Biológicas

Subcategoría

Ciencias Agrícolas y Biológicas Generales

Palabras clave

Eficiencia
Estabilidad
Dispositivo de recogida de plántulas
Sistema de control
Análisis mecánico
Optimización del buffer.

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 20

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Para abordar la ineficiencia e inestabilidad de las máquinas automáticas de trasplante, se desarrolló un dispositivo de recogida de plántulas de doble fila y su sistema de control correspondiente. Los efectores finales de las plántulas existentes están controlados principalmente de forma mecánica, y las agujas de las plántulas pueden causar fácilmente daños en el interior del recipiente. Con el fin de reducir el daño infligido por los efectores finales al recipiente, este trabajo realizó un análisis mecánico del efector final. Al mismo tiempo, se llevó a cabo un análisis de optimización del amortiguador en la operación del efector final, y se diseñó un efector final neumático flexible para la recogida de plántulas. El sistema de control combinó la detección de múltiples sensores para monitorear el proceso de recogida y lanzamiento de plántulas. Al coordinar el cilindro de elevación y el cilindro de sujeción, el sistema redujo efectivamente el daño en las macetas de las plántulas al tiempo que mejoraba la eficiencia de la recogida de plántulas. Al establecer los parámetros de funcionamiento del motor servo, se logró el objetivo de recoger plántulas a baja velocidad y alta eficiencia. Para evaluar el rendimiento del sistema de control, se utilizaron sensores de desplazamiento lineal y sistemas de prueba de aceleración para analizar el rendimiento del lanzamiento de plántulas. Los resultados mostraron que la eficiencia de recogida de plántulas podía alcanzar 180 plantas por minuto, sin una diferencia significativa entre la distancia de movimiento medida y la distancia de ajuste teórica. El error de posicionamiento se mantuvo estable entre 0.5 y 0.9 mm, lo que cumplió con los requisitos de precisión en la recogida de plántulas. El diseño de optimización del amortiguador redujo la aceleración máxima del efector final de -22.1 m/s a -13.4 m/s, y el valor máximo se redujo en un 39.4%, lo que demostró la efectividad significativa del diseño del amortiguador. Se realizó una prueba de rendimiento utilizando bandejas de semillas de 128 orificios y plántulas de col de 33 días para la recogida y lanzamiento de plántulas. Cuando la frecuencia de siembra alcanzó las 90 plantas por fila por minuto, la tasa de éxito promedio en la recogida y lanzamiento de plántulas fue del 97.3%. Esto indica que los diversos componentes del dispositivo de recogida de plántulas diseñado funcionan en buena coordinación durante la operación, y el sistema de control opera de manera estable. Se lograron los requisitos técnicos para el trasplante mecánico automático de plántulas en bandejas, lo que puede servir de referencia para la investigación sobre máquinas automáticas de trasplante.

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