Optimización de material para componentes clave y parámetros de descascarador de cacahuate basada en la teoría de Hertz y el diseño de Box-Behnken
Autores: Wang, Jiannan; Xie, Huanxiong; Hu, Zhichao; Liu, Minji; Peng, Jinyi; Ding, Qishuo; Peng, Baoliang; Ma, Chenbin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Optimización de material para componentes clave y parámetros de descascarador de cacahuate basada en la teoría de Hertz y el diseño de Box-Behnken
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas Generales
Palabras clave
Industria del cacahuete
Material resistente al desgaste
Tasa de daño mecánico
Eficiencia de descascarado
Factores influyentes
Análisis multiobjetivo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 35
Citaciones: Sin citaciones
La mala calidad del desgranado degrada el rendimiento y la ganancia de la industria del maní. La teoría de Hertz y el método experimental de resistencia al desgaste se aplicaron para identificar un material altamente resistente al desgaste que garantice una baja tasa de daño mecánico (MDR) de los granos de maní. El método de diseño de Box-Behnken se aplicó en el experimento para ilustrar la influencia del módulo elástico del material (), el radio de curvatura de las partes clave (), la velocidad de rotación del tambor de desgranado () y la separación entre el tambor de desgranado y la pantalla cónica () en MDR y eficiencia de desgranado (SE). Dependiendo del análisis de varianza, se observaron los pesos de los factores influyentes como > > > . Los modelos matemáticos de MDR y SE se derivaron del método de mínimos cuadrados, y se utilizaron diagramas de corte tridimensionales de los tres factores más significativos para ilustrar las tendencias de MDR y SE. Un análisis multiobjetivo proporcionó la combinación óptima de parámetros como: = 10 MPa, = 12.77 mm, = 277.48 r/min, y = 24.24 mm, dando como resultado MDR = 4.89% y SE = 97.91%. Los resultados fueron verificados mediante una prueba de producción, demostrando que la solución propuesta con el material seleccionado, el diseño de la máquina y los parámetros de trabajo fueron efectivos para mejorar la calidad del desgranado de maní.
Descripción
La mala calidad del desgranado degrada el rendimiento y la ganancia de la industria del maní. La teoría de Hertz y el método experimental de resistencia al desgaste se aplicaron para identificar un material altamente resistente al desgaste que garantice una baja tasa de daño mecánico (MDR) de los granos de maní. El método de diseño de Box-Behnken se aplicó en el experimento para ilustrar la influencia del módulo elástico del material (), el radio de curvatura de las partes clave (), la velocidad de rotación del tambor de desgranado () y la separación entre el tambor de desgranado y la pantalla cónica () en MDR y eficiencia de desgranado (SE). Dependiendo del análisis de varianza, se observaron los pesos de los factores influyentes como > > > . Los modelos matemáticos de MDR y SE se derivaron del método de mínimos cuadrados, y se utilizaron diagramas de corte tridimensionales de los tres factores más significativos para ilustrar las tendencias de MDR y SE. Un análisis multiobjetivo proporcionó la combinación óptima de parámetros como: = 10 MPa, = 12.77 mm, = 277.48 r/min, y = 24.24 mm, dando como resultado MDR = 4.89% y SE = 97.91%. Los resultados fueron verificados mediante una prueba de producción, demostrando que la solución propuesta con el material seleccionado, el diseño de la máquina y los parámetros de trabajo fueron efectivos para mejorar la calidad del desgranado de maní.