Simulación de interacción suelo-arado de discos utilizando el método de elementos discretos-acoplamiento dinámico de múltiples cuerpos
Autores: Ucgul, Mustafa
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Simulación de interacción suelo-arado de discos utilizando el método de elementos discretos-acoplamiento dinámico de múltiples cuerpos
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas Generales
Palabras clave
Arados de discos
Análisis del movimiento del suelo
Arado de discos modificado de una vía
Métodos empíricos
Pruebas experimentales
Interacciones suelo-herramienta
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
Debido a sus (a) menores requisitos de fuerza de tracción y (b) capacidad para trabajar a mayores profundidades de operación y velocidades de operación más rápidas, los arados de discos han despertado interés en Australia. Una versión modificada del arado de discos que implica quitar cada segundo disco y colocar discos más grandes y a menudo más cóncavos se ha vuelto popular. Sin embargo, el desarrollo del arado de discos modificado de un solo sentido está en sus inicios, y se requiere un análisis detallado, especialmente sobre el movimiento del suelo. Históricamente, el análisis del movimiento del suelo en las interacciones suelo-herramienta se realiza utilizando métodos empíricos. Sin embargo, las pruebas experimentales son intensivas en recursos y mano de obra. Cuando la interacción suelo-herramienta puede modelarse con precisión, se pueden diseñar herramientas más eficientes sin necesidad de realizar costosas pruebas de campo, que solo se pueden llevar a cabo en ciertas épocas del año. Este estudio modeló la interacción entre el suelo y un arado de discos modificado de un solo sentido utilizando el método de elementos discretos (DEM). Dado que el arado de discos es una herramienta de accionamiento pasivo, la velocidad de rotación del arado de discos se modeló utilizando el acoplamiento DEM-MBD (dinámica de múltiples cuerpos). Los resultados del estudio muestran que el acoplamiento DEM-MBD puede predecir la velocidad de rotación del arado de discos con un error relativo máximo del 6.9%, y se obtuvo una buena correlación entre el movimiento del suelo predicho por DEM y el movimiento real del suelo (R = 0.68).
Descripción
Debido a sus (a) menores requisitos de fuerza de tracción y (b) capacidad para trabajar a mayores profundidades de operación y velocidades de operación más rápidas, los arados de discos han despertado interés en Australia. Una versión modificada del arado de discos que implica quitar cada segundo disco y colocar discos más grandes y a menudo más cóncavos se ha vuelto popular. Sin embargo, el desarrollo del arado de discos modificado de un solo sentido está en sus inicios, y se requiere un análisis detallado, especialmente sobre el movimiento del suelo. Históricamente, el análisis del movimiento del suelo en las interacciones suelo-herramienta se realiza utilizando métodos empíricos. Sin embargo, las pruebas experimentales son intensivas en recursos y mano de obra. Cuando la interacción suelo-herramienta puede modelarse con precisión, se pueden diseñar herramientas más eficientes sin necesidad de realizar costosas pruebas de campo, que solo se pueden llevar a cabo en ciertas épocas del año. Este estudio modeló la interacción entre el suelo y un arado de discos modificado de un solo sentido utilizando el método de elementos discretos (DEM). Dado que el arado de discos es una herramienta de accionamiento pasivo, la velocidad de rotación del arado de discos se modeló utilizando el acoplamiento DEM-MBD (dinámica de múltiples cuerpos). Los resultados del estudio muestran que el acoplamiento DEM-MBD puede predecir la velocidad de rotación del arado de discos con un error relativo máximo del 6.9%, y se obtuvo una buena correlación entre el movimiento del suelo predicho por DEM y el movimiento real del suelo (R = 0.68).