Análisis del comportamiento del movimiento del suelo-paja en suelo salino-alcálino bajo labranza rotativa de doble eje basado en EDEM
Autores: Zhao, Zhuang; Hou, Jialin; Guo, Peng; Xia, Chao; Yan, Haipeng; Wang, Dongwei
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Análisis del comportamiento del movimiento del suelo-paja en suelo salino-alcálino bajo labranza rotativa de doble eje basado en EDEM
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas Generales
Palabras clave
Suelo estratificado
Máquina de labranza rotativa
Cuchillas rotativas de recuperación
Tasa de mulching de paja
Terreno salino alcalino
Tasa de fragmentación del suelo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 32
Citaciones: Sin citaciones
La máquina de labranza rotativa de trituración de suelo en capas con cuchillas rotativas de recuperación en forma de L y combinación de cuchillas rotativas de recuperación rotativa fue diseñada para hacer frente a los problemas de una baja tasa de fragmentación del suelo, baja tasa de mulching de paja y mala nivelación de la superficie después de arar en el modo tradicional de labranza con arado rotativo en la tierra salina costera del Delta del río Amarillo. Se propuso un modo de labranza de fragmentación de suelo en capas activas duales, y se determinaron los parámetros estructurales clave, la disposición del eje de las cuchillas y el diseño espacial de las cuchillas rotativas de recuperación en forma de L y las cuchillas rotativas de recuperación en base al análisis del principio de corte deslizante. Se construyó un modelo de elementos discretos de agregados de componentes de labranza de suelo y paja adecuados para la tierra alcalina salina costera utilizando EDEM, y se analizó de manera integral la influencia de las cuchillas rotativas de recuperación en forma de L y las cuchillas rotativas de recuperación en el rendimiento de desplazamiento de la capa de labranza del suelo y el rendimiento de entierro de paja de la tierra alcalina salina desde una perspectiva microscópica. Tomando la velocidad de rotación de las cuchillas rotativas de recuperación en forma de L, la velocidad de rotación de las cuchillas rotativas de recuperación y la velocidad hacia adelante como factores experimentales, y utilizando la tasa de fragmentación del suelo y la tasa de entierro de paja como indicadores de evaluación para el análisis de optimización experimental, se obtuvieron los parámetros óptimos: la velocidad de rotación de las cuchillas rotativas de recuperación en forma de L fue de 295.04 r/min, la velocidad de rotación de las cuchillas rotativas de recuperación fue de 359.06 r/min y la velocidad hacia adelante fue de 3.12 km/h. En este momento, la tasa teórica de fragmentación del suelo de la tierra alcalina salina fue del 94.67% y la tasa de entierro de paja fue del 93.56%. Los experimentos de campo han demostrado que la tasa promedio de fragmentación del suelo de las cuchillas rotativas de recuperación en forma de L y las cuchillas rotativas de recuperación combinadas de trituración de suelo en capas después del cultivo es del 94.37%, la tasa de entierro de paja es del 95.68%, la planitud de la superficie es de 25.82 mm y la estabilidad de la profundidad de labranza es del 95.64%. La máquina ha mostrado un aumento en el rendimiento en comparación con los arados rotativos de eje único tradicionales, satisfaciendo las necesidades de preparación de camas de cultivo en tierras alcalinas salinas.
Descripción
La máquina de labranza rotativa de trituración de suelo en capas con cuchillas rotativas de recuperación en forma de L y combinación de cuchillas rotativas de recuperación rotativa fue diseñada para hacer frente a los problemas de una baja tasa de fragmentación del suelo, baja tasa de mulching de paja y mala nivelación de la superficie después de arar en el modo tradicional de labranza con arado rotativo en la tierra salina costera del Delta del río Amarillo. Se propuso un modo de labranza de fragmentación de suelo en capas activas duales, y se determinaron los parámetros estructurales clave, la disposición del eje de las cuchillas y el diseño espacial de las cuchillas rotativas de recuperación en forma de L y las cuchillas rotativas de recuperación en base al análisis del principio de corte deslizante. Se construyó un modelo de elementos discretos de agregados de componentes de labranza de suelo y paja adecuados para la tierra alcalina salina costera utilizando EDEM, y se analizó de manera integral la influencia de las cuchillas rotativas de recuperación en forma de L y las cuchillas rotativas de recuperación en el rendimiento de desplazamiento de la capa de labranza del suelo y el rendimiento de entierro de paja de la tierra alcalina salina desde una perspectiva microscópica. Tomando la velocidad de rotación de las cuchillas rotativas de recuperación en forma de L, la velocidad de rotación de las cuchillas rotativas de recuperación y la velocidad hacia adelante como factores experimentales, y utilizando la tasa de fragmentación del suelo y la tasa de entierro de paja como indicadores de evaluación para el análisis de optimización experimental, se obtuvieron los parámetros óptimos: la velocidad de rotación de las cuchillas rotativas de recuperación en forma de L fue de 295.04 r/min, la velocidad de rotación de las cuchillas rotativas de recuperación fue de 359.06 r/min y la velocidad hacia adelante fue de 3.12 km/h. En este momento, la tasa teórica de fragmentación del suelo de la tierra alcalina salina fue del 94.67% y la tasa de entierro de paja fue del 93.56%. Los experimentos de campo han demostrado que la tasa promedio de fragmentación del suelo de las cuchillas rotativas de recuperación en forma de L y las cuchillas rotativas de recuperación combinadas de trituración de suelo en capas después del cultivo es del 94.37%, la tasa de entierro de paja es del 95.68%, la planitud de la superficie es de 25.82 mm y la estabilidad de la profundidad de labranza es del 95.64%. La máquina ha mostrado un aumento en el rendimiento en comparación con los arados rotativos de eje único tradicionales, satisfaciendo las necesidades de preparación de camas de cultivo en tierras alcalinas salinas.