Diseño y optimización de parámetros de un dispositivo de zanjeo de doble disco para plantaciones ecológicas de té
Autores: Chen, Weixiang; Ren, Jinbo; Huang, Weiliang; Chen, Longbin; Weng, Wuxiong; Chen, Chongcheng; Zheng, Shuhe
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Diseño y optimización de parámetros de un dispositivo de zanjeo de doble disco para plantaciones ecológicas de té
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas Generales
Palabras clave
Desafíos
Colters
Dispositivo de zanjeo
Estabilidad de la profundidad de labranza
Resistencia al trabajo
Parámetros estructurales
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
Este documento aborda los desafíos en la aplicación de los colters existentes en las plantaciones de té ecológico chinas debido a las abundantes raíces de paja y la profundidad insuficiente de labranza. Alineado con los requisitos agronómicos de las plantaciones de té ecológico en colinas, nuestro estudio optimiza las ventajas estructurales del uso conjunto de cuchillas de labranza rotativa y colters de doble disco para diseñar un dispositivo de zanjeo eficiente. Nuestra investigación explora las características de movimiento de un colter de doble disco durante operaciones de zanjeo profundo, en conjunto con las cuchillas de labranza rotativa. Empleando simulaciones del método de elementos discretos (DEM), este documento tiene como objetivo minimizar la resistencia al trabajo y mejorar la estabilidad de la profundidad de labranza. Se realizan experimentos de un solo factor para determinar el impacto de los parámetros estructurales clave en la estabilidad de la profundidad de labranza y la resistencia al trabajo. Los parámetros óptimos se determinan con una altura relativa de 80 mm a 120 mm, un diámetro de 280 mm a 320 mm para el colter de doble disco y un ángulo de 10 grados a 14 grados entre los dos discos. El método de diseño compuesto central se utiliza para optimizar los parámetros estructurales del colter de doble disco. Los resultados indican que cuando la altura relativa es de 82 mm, el diámetro del colter de doble disco es de 297 mm y el ángulo entre los dos discos es de 14 grados, el rendimiento de estabilidad de la profundidad de labranza alcanza el 91.64%. Con una resistencia al trabajo de apenas 93.93 N, el dispositivo de zanjeo logra un rendimiento operativo óptimo bajo estas condiciones. Las pruebas de validación en campo muestran un coeficiente de estabilidad de la profundidad de labranza del 92.37% y una resistencia al trabajo de 104.2 N. Estos valores se desvían en 0.73% y 10.93%, respectivamente, de los resultados de la simulación, confirmando la fiabilidad del modelo de simulación. Una prueba de validación en campo confirma además que el rendimiento operativo del colter se alinea con los requisitos agronómicos de las plantaciones de té ecológico, ofreciendo valiosas ideas para la investigación sobre dispositivos de zanjeo en tales entornos.
Descripción
Este documento aborda los desafíos en la aplicación de los colters existentes en las plantaciones de té ecológico chinas debido a las abundantes raíces de paja y la profundidad insuficiente de labranza. Alineado con los requisitos agronómicos de las plantaciones de té ecológico en colinas, nuestro estudio optimiza las ventajas estructurales del uso conjunto de cuchillas de labranza rotativa y colters de doble disco para diseñar un dispositivo de zanjeo eficiente. Nuestra investigación explora las características de movimiento de un colter de doble disco durante operaciones de zanjeo profundo, en conjunto con las cuchillas de labranza rotativa. Empleando simulaciones del método de elementos discretos (DEM), este documento tiene como objetivo minimizar la resistencia al trabajo y mejorar la estabilidad de la profundidad de labranza. Se realizan experimentos de un solo factor para determinar el impacto de los parámetros estructurales clave en la estabilidad de la profundidad de labranza y la resistencia al trabajo. Los parámetros óptimos se determinan con una altura relativa de 80 mm a 120 mm, un diámetro de 280 mm a 320 mm para el colter de doble disco y un ángulo de 10 grados a 14 grados entre los dos discos. El método de diseño compuesto central se utiliza para optimizar los parámetros estructurales del colter de doble disco. Los resultados indican que cuando la altura relativa es de 82 mm, el diámetro del colter de doble disco es de 297 mm y el ángulo entre los dos discos es de 14 grados, el rendimiento de estabilidad de la profundidad de labranza alcanza el 91.64%. Con una resistencia al trabajo de apenas 93.93 N, el dispositivo de zanjeo logra un rendimiento operativo óptimo bajo estas condiciones. Las pruebas de validación en campo muestran un coeficiente de estabilidad de la profundidad de labranza del 92.37% y una resistencia al trabajo de 104.2 N. Estos valores se desvían en 0.73% y 10.93%, respectivamente, de los resultados de la simulación, confirmando la fiabilidad del modelo de simulación. Una prueba de validación en campo confirma además que el rendimiento operativo del colter se alinea con los requisitos agronómicos de las plantaciones de té ecológico, ofreciendo valiosas ideas para la investigación sobre dispositivos de zanjeo en tales entornos.