Estudio sobre el mecanismo de corte dinámico de ramas de pimiento verde () bajo parámetros de herramienta óptimos
Autores: Li, Yexin; Li, Binjie; Jiang, Yiyao; Xu, Chengrui; Zhou, Baidong; Niu, Qi; Li, Chengsong
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas Generales
Palabras clave
Diseño
Dispositivo para la cosecha de pimientos verdes
Mecanismo de corte
Modelo de elementos finitos
Fuerza de corte
Modelo mecánico teórico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 24
Citaciones: Sin citaciones
Para diseñar un dispositivo de cosecha de pimientos verdes tipo corte de ramas, primero estudiamos todo el proceso de corte de pimientos verdes con cuchillo recto para revelar el mecanismo de corte y proporcionar orientación teórica para el diseño. Se estableció un modelo de elementos finitos para el corte de ramas de pimiento a través de la distancia, y se realizaron pruebas de simulación de elementos finitos de un solo factor y de múltiples factores sobre el ángulo de avance del cuchillo, el ángulo del borde de la herramienta y la velocidad de avance del cuchillo de las partes de trabajo del dispositivo de corte y cosecha de pimientos. Los resultados del experimento fueron analizados mediante ANOVA, que mostró los diferentes grados de importancia de estos factores, y los parámetros óptimos fueron obtenidos mediante la metodología de superficie de respuesta (RSM). Con los parámetros óptimos seleccionados, la fuerza de corte máxima predicha y la finalización del corte fueron de 803.35 N y 98.58%, respectivamente, lo que satisface los requisitos de eficiencia y economía del diseño de maquinaria agrícola. Además, se analizó la fuerza de corte de las ramas de pimiento verde y se desarrolló un modelo mecánico teórico para ayudarnos a comprender la variación de la fuerza de corte numéricamente. El sistema de estrés-deformación, el sistema de fotografía de alta velocidad y la predicción numérica se combinaron de manera innovadora para observar y medir el estrés y otras variables clave de estado en el proceso de corte en detalle, resumir su tendencia de cambio y establecer un modelo de monitoreo y comparación basado en el tiempo. Los resultados de la investigación anterior pueden proporcionar una referencia para el diseño de dispositivos de corte y cosecha de ramas de pimiento verde, como orientación directa sobre la selección de parámetros de trabajo, materiales, etc., y orientación sobre la operación en el trabajo real.
Descripción
Para diseñar un dispositivo de cosecha de pimientos verdes tipo corte de ramas, primero estudiamos todo el proceso de corte de pimientos verdes con cuchillo recto para revelar el mecanismo de corte y proporcionar orientación teórica para el diseño. Se estableció un modelo de elementos finitos para el corte de ramas de pimiento a través de la distancia, y se realizaron pruebas de simulación de elementos finitos de un solo factor y de múltiples factores sobre el ángulo de avance del cuchillo, el ángulo del borde de la herramienta y la velocidad de avance del cuchillo de las partes de trabajo del dispositivo de corte y cosecha de pimientos. Los resultados del experimento fueron analizados mediante ANOVA, que mostró los diferentes grados de importancia de estos factores, y los parámetros óptimos fueron obtenidos mediante la metodología de superficie de respuesta (RSM). Con los parámetros óptimos seleccionados, la fuerza de corte máxima predicha y la finalización del corte fueron de 803.35 N y 98.58%, respectivamente, lo que satisface los requisitos de eficiencia y economía del diseño de maquinaria agrícola. Además, se analizó la fuerza de corte de las ramas de pimiento verde y se desarrolló un modelo mecánico teórico para ayudarnos a comprender la variación de la fuerza de corte numéricamente. El sistema de estrés-deformación, el sistema de fotografía de alta velocidad y la predicción numérica se combinaron de manera innovadora para observar y medir el estrés y otras variables clave de estado en el proceso de corte en detalle, resumir su tendencia de cambio y establecer un modelo de monitoreo y comparación basado en el tiempo. Los resultados de la investigación anterior pueden proporcionar una referencia para el diseño de dispositivos de corte y cosecha de ramas de pimiento verde, como orientación directa sobre la selección de parámetros de trabajo, materiales, etc., y orientación sobre la operación en el trabajo real.