Estudio sobre el diseño y rendimiento de un descargador de semillas para la cría de parcelas de cacahuetes basado en el método CFD-DEM
Autores: Ren, Degang; Chang, Xueliang; Liu, Bing; Yang, Yangyang; Li, Mengzhu; Wang, Dongwei; Gao, Zenghui
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Estudio sobre el diseño y rendimiento de un descargador de semillas para la cría de parcelas de cacahuetes basado en el método CFD-DEM
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas Generales
Palabras clave
Crianza de parcelas de maní
Descargador de semillas
Método CFD-DEM
Agujero de succión de semillas
Velocidad de rotación
Presión negativa de trabajo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 22
Citaciones: Sin citaciones
Para facilitar el proceso de cría de parcelas de cacahuetes, se diseñó y optimizó un descargador de semillas para la cría de parcelas de cacahuetes. Se utilizaron dos cilindros de carrera única para reemplazar las semillas y evitar la confusión entre diferentes variedades de semillas. El rendimiento de trabajo del descargador de semillas fue simulado mediante el método CFD-DEM. Los resultados de la simulación mostraron que el agujero de succión de semillas podía adsorber las semillas de manera estable, la fuerza de adsorción en el agujero de succión de semillas era de aproximadamente 0.02 N y el tiempo de limpieza de semillas era de 0.31 s. Cuando la velocidad de rotación del cilindro de descarga de semillas era de 25 r/min, el diámetro del agujero de succión de semillas era de 6 mm y la presión negativa de trabajo era de -5.5 kPa. El descargador de semillas desarrollado se instaló en el banco de pruebas para llevar a cabo el experimento de diseño compuesto central, y los resultados de la prueba fueron analizados y optimizados por el software Design-Expert. Los parámetros finales del descargador de semillas se obtuvieron de la siguiente manera: la velocidad de rotación del cilindro de semillas es de 25 r/min, el diámetro del agujero de succión de semillas es de 6 mm y la presión negativa de trabajo es de -6 kPa. Esto indica que el diseño de los parámetros iniciales es razonable. Finalmente, el descargador de semillas se probó en el campo. Los resultados mostraron que los intervalos de confianza del 95% para la tasa de paso de siembra, la tasa de siembra múltiple y la tasa de semillas faltantes fueron (88.9557%, 93.1777%), (3.8137%, 6.4597%) y (2.1157%, 5.4777%), respectivamente, lo cual cumplió con los requisitos de siembra de parcelas de cacahuetes.
Descripción
Para facilitar el proceso de cría de parcelas de cacahuetes, se diseñó y optimizó un descargador de semillas para la cría de parcelas de cacahuetes. Se utilizaron dos cilindros de carrera única para reemplazar las semillas y evitar la confusión entre diferentes variedades de semillas. El rendimiento de trabajo del descargador de semillas fue simulado mediante el método CFD-DEM. Los resultados de la simulación mostraron que el agujero de succión de semillas podía adsorber las semillas de manera estable, la fuerza de adsorción en el agujero de succión de semillas era de aproximadamente 0.02 N y el tiempo de limpieza de semillas era de 0.31 s. Cuando la velocidad de rotación del cilindro de descarga de semillas era de 25 r/min, el diámetro del agujero de succión de semillas era de 6 mm y la presión negativa de trabajo era de -5.5 kPa. El descargador de semillas desarrollado se instaló en el banco de pruebas para llevar a cabo el experimento de diseño compuesto central, y los resultados de la prueba fueron analizados y optimizados por el software Design-Expert. Los parámetros finales del descargador de semillas se obtuvieron de la siguiente manera: la velocidad de rotación del cilindro de semillas es de 25 r/min, el diámetro del agujero de succión de semillas es de 6 mm y la presión negativa de trabajo es de -6 kPa. Esto indica que el diseño de los parámetros iniciales es razonable. Finalmente, el descargador de semillas se probó en el campo. Los resultados mostraron que los intervalos de confianza del 95% para la tasa de paso de siembra, la tasa de siembra múltiple y la tasa de semillas faltantes fueron (88.9557%, 93.1777%), (3.8137%, 6.4597%) y (2.1157%, 5.4777%), respectivamente, lo cual cumplió con los requisitos de siembra de parcelas de cacahuetes.