Investigación sobre el mecanismo de corte de rastrojos de caña de azúcar de un cortador de labranza vertical ultra profunda basado en el método de acoplamiento FEM-SPH
Autores: Yang, Wang; Lu, Huangsheng; Xiao, Xiong; Luo, Zhengkai; Dai, Weilong; Lu, Zhiheng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Investigación sobre el mecanismo de corte de rastrojos de caña de azúcar de un cortador de labranza vertical ultra profunda basado en el método de acoplamiento FEM-SPH
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas Generales
Palabras clave
Ultra profundo
Arados rotativos verticales
Campos de rastrojo de caña de azúcar
Modelo de simulación
Picado de rastrojo
Efectividad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 49
Citaciones: Sin citaciones
Después de que trabajan las fresadoras rotativas verticales ultra profundas en campos de rastrojos de caña de azúcar, el rendimiento de picado de los rastrojos es pobre, y la razón de esto es desconocida. Para resolver esto, este documento desarrolla un modelo de simulación de labranza rotativa vertical ultra profunda (UDVRT) en un campo de rastrojos de caña de azúcar utilizando el método de acoplamiento FEM-SPH y pruebas físicas. El modelo de simulación se utiliza para investigar el proceso de labranza rotativa en el campo de rastrojos y el mecanismo de picado de rastrojos del cortador UDVRT, identificando las causas de la efectividad inadecuada de picado de rastrojos. Los resultados muestran que, al comparar la simulación con la prueba de campo, la magnitud y variación de las curvas de par del cortador son relativamente consistentes, el error relativo de la tasa de fragmentación del suelo superficial es del 9.5%, la tasa de fragmentación de la capa cultivada entera es del 11.3%, y el número promedio de veces que se cortó el tallo de rastrojo es más cercano; por lo tanto, el método de modelado del modelo de simulación es razonable y preciso. Cuando el cortador corta el suelo y los rastrojos simultáneamente, la restricción del suelo sobre los rastrojos se debilita gradualmente, la diferencia de velocidad entre la cuchilla y el tallo se reduce, la inclinación de los tallos aumenta, y el número de veces que la cuchilla puede cortar los tallos se reduce, lo que lleva al pobre efecto de picado de rastrojos. El cortador corta los rastrojos en el orden de la cuchilla de arriba a abajo, con la cuchilla cortando primero el tallo y luego la raíz, lo cual es una medida efectiva para aumentar la tasa de fragmentación de rastrojos. Los hallazgos de este documento pueden proporcionar una base teórica confiable para el diseño óptimo de un cortador UDVRT.
Descripción
Después de que trabajan las fresadoras rotativas verticales ultra profundas en campos de rastrojos de caña de azúcar, el rendimiento de picado de los rastrojos es pobre, y la razón de esto es desconocida. Para resolver esto, este documento desarrolla un modelo de simulación de labranza rotativa vertical ultra profunda (UDVRT) en un campo de rastrojos de caña de azúcar utilizando el método de acoplamiento FEM-SPH y pruebas físicas. El modelo de simulación se utiliza para investigar el proceso de labranza rotativa en el campo de rastrojos y el mecanismo de picado de rastrojos del cortador UDVRT, identificando las causas de la efectividad inadecuada de picado de rastrojos. Los resultados muestran que, al comparar la simulación con la prueba de campo, la magnitud y variación de las curvas de par del cortador son relativamente consistentes, el error relativo de la tasa de fragmentación del suelo superficial es del 9.5%, la tasa de fragmentación de la capa cultivada entera es del 11.3%, y el número promedio de veces que se cortó el tallo de rastrojo es más cercano; por lo tanto, el método de modelado del modelo de simulación es razonable y preciso. Cuando el cortador corta el suelo y los rastrojos simultáneamente, la restricción del suelo sobre los rastrojos se debilita gradualmente, la diferencia de velocidad entre la cuchilla y el tallo se reduce, la inclinación de los tallos aumenta, y el número de veces que la cuchilla puede cortar los tallos se reduce, lo que lleva al pobre efecto de picado de rastrojos. El cortador corta los rastrojos en el orden de la cuchilla de arriba a abajo, con la cuchilla cortando primero el tallo y luego la raíz, lo cual es una medida efectiva para aumentar la tasa de fragmentación de rastrojos. Los hallazgos de este documento pueden proporcionar una base teórica confiable para el diseño óptimo de un cortador UDVRT.