Simulación y optimización de un plantador de algodón rotativo de precisión mediante el acoplamiento de DEM y MBD
Autores: Wang, Long; Ran, Xuyang; Shi, Lu; Xing, Jianfei; Wang, Xufeng; Hou, Shulin; Li, Hong
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Simulación y optimización de un plantador de algodón rotativo de precisión mediante el acoplamiento de DEM y MBD
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas Generales
Palabras clave
Mecanismo de siembra
Sembradoras de precisión
Operaciones de siembra de algodón
Rueda de semillas
Modelo de elementos discretos
Experimentos de simulación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 35
Citaciones: Sin citaciones
Investigar el mecanismo de siembra de las sembradoras de precisión es de gran importancia para mejorar la calidad de las operaciones de siembra de algodón. Este artículo diseña un plantador de precisión de algodón tipo orificio rotativo. Luego se analizan teóricamente los principales factores que influyen en la entrada de las semillas de algodón en los orificios de la rueda de siembra durante el proceso de siembra. A continuación, se establece un modelo preciso de elementos discretos de semillas de algodón recubiertas y se combina con un método de elementos discretos (DEM) y un modelo de simulación acoplado de dinámica de múltiples cuerpos (MBD) para la selección y siembra de semillas. Se realizaron experimentos de simulación sobre el rendimiento de siembra del plantador de precisión para estudiar la influencia de la estructura de la rueda de siembra y los parámetros de movimiento en el rendimiento de selección y siembra a diferentes velocidades. La combinación óptima de parámetros para la rueda de siembra se obtiene a través de experimentos de optimización, y se fabrica un plantador de precisión para pruebas de banco. Los resultados de las pruebas de banco son consistentes con los resultados de las pruebas de simulación. A una velocidad de rotación del plantador de precisión de 16 r/min, el índice calificado alcanza un valor máximo del 93,28%, el índice de siembra saltada aumenta con la velocidad de rotación del plantador de precisión, y el índice de resiembra disminuye a medida que aumenta la velocidad. Estos resultados de optimización mejoraron significativamente la precisión y eficiencia de la siembra y son de gran importancia para la fiabilidad y efectividad de las operaciones de siembra de algodón.
Descripción
Investigar el mecanismo de siembra de las sembradoras de precisión es de gran importancia para mejorar la calidad de las operaciones de siembra de algodón. Este artículo diseña un plantador de precisión de algodón tipo orificio rotativo. Luego se analizan teóricamente los principales factores que influyen en la entrada de las semillas de algodón en los orificios de la rueda de siembra durante el proceso de siembra. A continuación, se establece un modelo preciso de elementos discretos de semillas de algodón recubiertas y se combina con un método de elementos discretos (DEM) y un modelo de simulación acoplado de dinámica de múltiples cuerpos (MBD) para la selección y siembra de semillas. Se realizaron experimentos de simulación sobre el rendimiento de siembra del plantador de precisión para estudiar la influencia de la estructura de la rueda de siembra y los parámetros de movimiento en el rendimiento de selección y siembra a diferentes velocidades. La combinación óptima de parámetros para la rueda de siembra se obtiene a través de experimentos de optimización, y se fabrica un plantador de precisión para pruebas de banco. Los resultados de las pruebas de banco son consistentes con los resultados de las pruebas de simulación. A una velocidad de rotación del plantador de precisión de 16 r/min, el índice calificado alcanza un valor máximo del 93,28%, el índice de siembra saltada aumenta con la velocidad de rotación del plantador de precisión, y el índice de resiembra disminuye a medida que aumenta la velocidad. Estos resultados de optimización mejoraron significativamente la precisión y eficiencia de la siembra y son de gran importancia para la fiabilidad y efectividad de las operaciones de siembra de algodón.