Diseño y experimento de la máquina de recuperación de película residual de correa-dentada
Autores: Gao, Zebin; Zhang, Xinlei; Zhang, Jiaxi; Wang, Yichao; Li, Jinming; Shen, Shilong; Dong, Wenhao; Wang, Xiaoxuan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Diseño y experimento de la máquina de recuperación de película residual de correa-dentada
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas Generales
Palabras clave
Máquina de recuperación de película residual
Perfiles de dientes
Mecanismo de eliminación de película
Tasa de contenido de suelo
Parámetros óptimos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 37
Citaciones: Sin citaciones
Para abordar la mala recolección de película, la separación incompleta suelo-película y el alto contenido de suelo en las máquinas convencionales de recuperación de película residual, este estudio diseñó una máquina de recuperación de película residual de tipo correa-diente. Su componente principal integra correas flexibles con dientes de clavo, proporcionando tanto protección contra sobrecargas como un transporte eficiente. Las simulaciones de EDEM compararon el rendimiento de recolección de película a través de perfiles de dientes, identificando una estructura óptima. Basándose en la cinemática y propiedades mecánicas de la película residual, se diseñó un mecanismo de eliminación de película y un dispositivo de embalaje, incorporando correas de embalaje particionadas para reducir la tasa de contenido de suelo en la película recolectada. Utilizando el diseño experimental de Box-Behnken, la metodología de superficie de respuesta analizó los efectos de la velocidad hacia adelante de la máquina, la profundidad de penetración del diente de elevación de película y el ángulo de inclinación de la correa de recolección. Los hallazgos clave muestran que la velocidad hacia adelante, el ángulo de la correa y la profundidad del diente (en orden descendente) influyen principalmente en la tasa de recuperación; mientras que la profundidad del diente, el ángulo de la correa y la velocidad hacia adelante afectan principalmente la tasa de contenido de suelo. La optimización multiobjetivo en Design-Expert determinó los parámetros óptimos: velocidad de 5.2 km/h, profundidad del diente de 44 mm y ángulo de correa de 75 grados. La validación en campo logró una tasa de recuperación del 90.15% y una tasa de contenido de suelo del 5.86%. Errores relativos por debajo del 2.73% confirmaron la fiabilidad del modelo de regresión. En comparación con modelos comunes, la tasa de recuperación ha aumentado ligeramente, mientras que la tasa de contenido de suelo ha disminuido en más del 4%, cumpliendo con los requisitos técnicos para la recuperación de recursos de película plástica residual.
Descripción
Para abordar la mala recolección de película, la separación incompleta suelo-película y el alto contenido de suelo en las máquinas convencionales de recuperación de película residual, este estudio diseñó una máquina de recuperación de película residual de tipo correa-diente. Su componente principal integra correas flexibles con dientes de clavo, proporcionando tanto protección contra sobrecargas como un transporte eficiente. Las simulaciones de EDEM compararon el rendimiento de recolección de película a través de perfiles de dientes, identificando una estructura óptima. Basándose en la cinemática y propiedades mecánicas de la película residual, se diseñó un mecanismo de eliminación de película y un dispositivo de embalaje, incorporando correas de embalaje particionadas para reducir la tasa de contenido de suelo en la película recolectada. Utilizando el diseño experimental de Box-Behnken, la metodología de superficie de respuesta analizó los efectos de la velocidad hacia adelante de la máquina, la profundidad de penetración del diente de elevación de película y el ángulo de inclinación de la correa de recolección. Los hallazgos clave muestran que la velocidad hacia adelante, el ángulo de la correa y la profundidad del diente (en orden descendente) influyen principalmente en la tasa de recuperación; mientras que la profundidad del diente, el ángulo de la correa y la velocidad hacia adelante afectan principalmente la tasa de contenido de suelo. La optimización multiobjetivo en Design-Expert determinó los parámetros óptimos: velocidad de 5.2 km/h, profundidad del diente de 44 mm y ángulo de correa de 75 grados. La validación en campo logró una tasa de recuperación del 90.15% y una tasa de contenido de suelo del 5.86%. Errores relativos por debajo del 2.73% confirmaron la fiabilidad del modelo de regresión. En comparación con modelos comunes, la tasa de recuperación ha aumentado ligeramente, mientras que la tasa de contenido de suelo ha disminuido en más del 4%, cumpliendo con los requisitos técnicos para la recuperación de recursos de película plástica residual.