Ingeniería de diseño y optimización basada en el Método de Elementos Discretos de los componentes clave de un dispositivo dosificador de semillas de espinacas de rueda de cucharón
Autores: Zheng, Gang; Qi, Bing; Zhang, Wenyi; Shao, Weixing; Zhang, Lei; Wang, Yunxia; Ding, Youqiang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Ingeniería de diseño y optimización basada en el Método de Elementos Discretos de los componentes clave de un dispositivo dosificador de semillas de espinacas de rueda de cucharón
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Agronomía y Ciencia de los Cultivos
Palabras clave
Problemas
Dispositivo de siembra de precisión mecanizada
Rueda-cuchara
Software SolidWorks
Software de simulación EDEM
Método de superficie de respuesta.
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
En vista de los problemas que afectan la siembra manual a demanda de espinacas, como la alta intensidad de trabajo, la baja eficiencia de siembra y el alto costo, se propone un dispositivo de siembra de precisión mecanizado para semillas de espinacas, basado en una rueda cuchara que incluye una celda combinada con dos superficies que se intersectan. Se diseñó la estructura clave y se realizó un análisis de movimiento empleando el software SolidWorks (2022). Además, el proceso de siembra se simuló utilizando el software de simulación EDEM (2022). El número de cucharas, el radio de las cucharas y la velocidad de la rueda de semillas se eligieron como factores influyentes, mientras que el índice calificado, el índice de resiembra y el índice de siembra faltante se utilizaron como índices de evaluación. Se llevó a cabo una prueba de método de superficie de respuesta basada en el diseño de Box-Behnken, y los resultados de la prueba se analizaron para obtener la combinación óptima de parámetros para el dispositivo dosificador de semillas. Los resultados de la prueba de campo mostraron que cuando la velocidad de rotación era de 18 rpm, el radio de cada cuchara de semilla era de 2.5 mm y el número de cucharas de semilla era de 50, el índice calificado promedio fue del 90.89%, el índice de resiembra fue del 8.22% y el índice de siembra faltante fue del 0.89%. Los resultados de la prueba satisfacen los requisitos técnicos de producción para la siembra de semillas de espinacas.
Descripción
En vista de los problemas que afectan la siembra manual a demanda de espinacas, como la alta intensidad de trabajo, la baja eficiencia de siembra y el alto costo, se propone un dispositivo de siembra de precisión mecanizado para semillas de espinacas, basado en una rueda cuchara que incluye una celda combinada con dos superficies que se intersectan. Se diseñó la estructura clave y se realizó un análisis de movimiento empleando el software SolidWorks (2022). Además, el proceso de siembra se simuló utilizando el software de simulación EDEM (2022). El número de cucharas, el radio de las cucharas y la velocidad de la rueda de semillas se eligieron como factores influyentes, mientras que el índice calificado, el índice de resiembra y el índice de siembra faltante se utilizaron como índices de evaluación. Se llevó a cabo una prueba de método de superficie de respuesta basada en el diseño de Box-Behnken, y los resultados de la prueba se analizaron para obtener la combinación óptima de parámetros para el dispositivo dosificador de semillas. Los resultados de la prueba de campo mostraron que cuando la velocidad de rotación era de 18 rpm, el radio de cada cuchara de semilla era de 2.5 mm y el número de cucharas de semilla era de 50, el índice calificado promedio fue del 90.89%, el índice de resiembra fue del 8.22% y el índice de siembra faltante fue del 0.89%. Los resultados de la prueba satisfacen los requisitos técnicos de producción para la siembra de semillas de espinacas.