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Estudio sobre el proceso de eliminación de terrones de tierra y daño de papas en el dispositivo de cosecha frontal de la cosechadora de papas

Autores: Li, Zewen; Sun, Wei; Wang, Hucun; Wang, Juanling; Simionescu, Petru A.

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Estudio sobre el proceso de eliminación de terrones de tierra y daño de papas en el dispositivo de cosecha frontal de la cosechadora de papas


Categoría

Ciencias Agrícolas y Biológicas

Subcategoría

Ciencias Agrícolas y Biológicas Generales

Palabras clave

Eliminación de terrones de suelo
Daño de patata
Cadena de elevación de barra
Dispositivo de separación
Modelo matemático dinámico
Separación de patata-suelo

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 41

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Para mejorar la eliminación de terrones de suelo y reducir el daño de las papas en las cosechadoras de papas, este estudio investiga los procesos involucrados en la eliminación de terrones de suelo y las colisiones de papas dentro del dispositivo de separación de cadena de elevación de barras de la cosechadora. Se describen la estructura y los principios de funcionamiento de la máquina, se analizan teóricamente las dimensiones clave del dispositivo de excavación y los componentes de separación de papa-suelo, y se derivan parámetros estructurales específicos. Se establece un modelo matemático dinámico de la cadena de elevación de barras, a partir del cual se formulan las ecuaciones dinámicas. El análisis identifica factores que influyen en las características dinámicas de la cadena de elevación de barras. Este estudio examina los principios de funcionamiento y el rendimiento de separación del dispositivo de separación de papa-suelo, centrándose en las características de colisión entre las papas y tanto la superficie de la pantalla como las barras. Se consideran factores clave como la velocidad de línea de la pantalla de separación, la velocidad hacia adelante de la cosechadora y el ángulo de inclinación de la pantalla de separación. Se realizan simulaciones utilizando un método de acoplamiento basado en el Método de Elementos Discretos (DEM) y la Dinámica de Cuerpos Múltiples (MBD). A través de experimentos de simulación, se determinan las combinaciones de parámetros óptimas para el dispositivo de separación de papa-suelo. Los parámetros de trabajo óptimos se identifican como una velocidad de línea de pantalla de separación de 1,25 m/s, una velocidad hacia adelante de 0,83 m/s y un ángulo de inclinación de 25 grados. Los experimentos de cosecha en campo indican una tasa de pérdida de papa del 1,8%, una tasa de daño del 1,2%, una tasa de impurezas del 1,9%, una tasa de rotura de piel del 2,1% y un rendimiento de 0,15-0,21 ha/h. Todos los resultados cumplen con las normas nacionales e industriales. Los hallazgos de esta investigación proporcionan valiosas referencias teóricas para simular la separación de papa-suelo en las cosechadoras y optimizar los parámetros de estos dispositivos. La investigación futura considerará la regulación automática del volumen de excavación de la mezcla de papa-suelo, con el objetivo de lograr un control inteligente de la operación de separación de papa-suelo.

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