Diseño y análisis de dispositivo neumático para regular la fuerza descendente en sembradoras de maíz sin labranza
Autores: Cao, Xinpeng; Wang, Qingjie; Xu, Dijuan; Huang, Shenghai; Wang, Xiuhong; Wang, Longbao
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Diseño y análisis de dispositivo neumático para regular la fuerza descendente en sembradoras de maíz sin labranza
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas Generales
Palabras clave
Compactación del suelo
Variación en la profundidad de siembra
Fluctuación de la fuerza descendente
Resorte de aire
Parámetros estructurales
Sembradora de maíz sin labranza
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 20
Citaciones: Sin citaciones
Para evitar los problemas de compactación no deseada del suelo y variación en la profundidad de siembra causados por la fluctuación de la fuerza descendente de la sembradora de maíz sin labranza, se investigó en este artículo la influencia de los parámetros estructurales del resorte de aire en la fuerza descendente, mediante el establecimiento de un modelo de simulación de acoplamiento gas-sólido del resorte de aire. Se construyó un banco de pruebas de fuerza descendente para verificar el modelo de simulación; la prueba mostró que el error de la fuerza de salida vertical del modelo de simulación fue del 4.79%, el error del diámetro de paso fue del 0.76% y el error de presión fue del 5.07%. El ángulo de cordón, el ángulo del pistón y el diámetro del pistón se utilizaron como factores influyentes para llevar a cabo experimentos de un solo factor. Se analizaron las influencias de los parámetros estructurales en la fuerza descendente desde cuatro aspectos: la fuerza de salida vertical, la rigidez vertical, la diferencia de presión y la tasa de deformación. Los resultados mostraron que el ángulo de cordón reducía el área efectiva y su tasa de cambio durante la deformación al limitar la deformación radial de la fuelle. Cuando los ángulos de cordón eran de 30 grados, 45 grados y 60 grados, las tasas de deformación fueron del 65.6%, 20.3% y 4.8%, respectivamente. El ángulo de cordón tuvo un efecto positivo en la fuerza de salida vertical cuando el ángulo de cordón estaba en el rango de 30 a 56 grados, y tuvo un impacto negativo en el rango de 56 a 60 grados. A medida que el ángulo de cordón aumentaba, la rigidez vertical disminuía. A medida que el ángulo del pistón aumentaba, el área efectiva del resorte de aire disminuía y el cambio en la presión interna disminuía, reduciendo su fuerza de salida vertical y rigidez. El diámetro del pistón tenía poco efecto en la presión interna y la tasa de deformación. Aumentaba la fuerza de salida vertical y la rigidez al aumentar el área efectiva. Los parámetros estructurales del resorte de aire tuvieron un impacto significativo en la estabilidad de la fuerza descendente; la estructura del resorte de aire debería optimizarse según la demanda de fuerza descendente de la sembradora de maíz sin labranza.
Descripción
Para evitar los problemas de compactación no deseada del suelo y variación en la profundidad de siembra causados por la fluctuación de la fuerza descendente de la sembradora de maíz sin labranza, se investigó en este artículo la influencia de los parámetros estructurales del resorte de aire en la fuerza descendente, mediante el establecimiento de un modelo de simulación de acoplamiento gas-sólido del resorte de aire. Se construyó un banco de pruebas de fuerza descendente para verificar el modelo de simulación; la prueba mostró que el error de la fuerza de salida vertical del modelo de simulación fue del 4.79%, el error del diámetro de paso fue del 0.76% y el error de presión fue del 5.07%. El ángulo de cordón, el ángulo del pistón y el diámetro del pistón se utilizaron como factores influyentes para llevar a cabo experimentos de un solo factor. Se analizaron las influencias de los parámetros estructurales en la fuerza descendente desde cuatro aspectos: la fuerza de salida vertical, la rigidez vertical, la diferencia de presión y la tasa de deformación. Los resultados mostraron que el ángulo de cordón reducía el área efectiva y su tasa de cambio durante la deformación al limitar la deformación radial de la fuelle. Cuando los ángulos de cordón eran de 30 grados, 45 grados y 60 grados, las tasas de deformación fueron del 65.6%, 20.3% y 4.8%, respectivamente. El ángulo de cordón tuvo un efecto positivo en la fuerza de salida vertical cuando el ángulo de cordón estaba en el rango de 30 a 56 grados, y tuvo un impacto negativo en el rango de 56 a 60 grados. A medida que el ángulo de cordón aumentaba, la rigidez vertical disminuía. A medida que el ángulo del pistón aumentaba, el área efectiva del resorte de aire disminuía y el cambio en la presión interna disminuía, reduciendo su fuerza de salida vertical y rigidez. El diámetro del pistón tenía poco efecto en la presión interna y la tasa de deformación. Aumentaba la fuerza de salida vertical y la rigidez al aumentar el área efectiva. Los parámetros estructurales del resorte de aire tuvieron un impacto significativo en la estabilidad de la fuerza descendente; la estructura del resorte de aire debería optimizarse según la demanda de fuerza descendente de la sembradora de maíz sin labranza.