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Estudio sobre un dispositivo novedoso de resiembra de una sembradora de papas de precisión

Autores: Wang, Jiarui; Liao, Min; Xia, Hailong; Chen, Rui; Li, Junju; Li, Junmin; Yang, Jie

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico


Categoría

Ciencias Agrícolas y Biológicas

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 6

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Para abordar el problema de una alta tasa de siembra incorrecta en el trabajo de siembra mecanizada de papas, se diseñó y analizó un nuevo dispositivo de resiembra. Basado en principios dinámicos y cinemáticos, se construyó un modelo de análisis de movimiento de las papas de siembra en el proceso de preparación de semillas. Los resultados del análisis indican que el rendimiento de la preparación de semillas está relacionado positivamente con la longitud de apertura de la preparación de semillas y el ángulo de inclinación de la tubería de retorno de semillas. Luego, se construyó un modelo de análisis de movimiento de las papas en el proceso de resiembra. El análisis mostró que el desplazamiento de las papas de siembra en la dirección horizontal está influenciado por la velocidad inicial de las papas de siembra, la altura de caída y el ángulo entre la tubería de siembra y el suelo horizontal. La distancia de movimiento horizontal de las papas de resiembra está influenciada por el ángulo entre la parte inferior de la tubería de resiembra y el suelo horizontal, la distancia desde su centroide hasta la puerta de resiembra y la altura de caída de la papa. Los resultados del análisis indicaron que la papa de resiembra puede ser descargada efectivamente en el surco. Luego, se construyó un prototipo de un sistema de control de resiembra basado en el microcontrolador STM32, empujadores eléctricos y sensores láser de haces. Se realizó un análisis de simulación para verificar el análisis teórico utilizando el software EDEM2020. Los resultados de la simulación indicaron que con el aumento de la velocidad de la cadena de siembra, la tasa de éxito de la preparación de semillas aumentó lentamente al principio y luego disminuyó gradualmente. El rendimiento de la preparación de semillas puede aumentarse aumentando la longitud de apertura de la preparación de semillas o disminuyendo el ángulo de inclinación de la tubería de retorno de semillas. El impacto en la tasa de éxito de la preparación de semillas se clasifica por importancia de la siguiente manera: longitud de apertura de la preparación de semillas > ángulo de inclinación de la tubería de retorno de semillas > velocidad de la cadena. Luego, se fabricó el dispositivo de resiembra prototipo y el dispositivo de medición de semillas correspondiente, y se realizaron una serie de pruebas de banco y pruebas de campo. Los resultados de las pruebas de banco mostraron una tasa promedio de preparación de semillas exitosa del 93.6%. La tasa promedio de siembra calificada, tasa de siembra incorrecta y tasa de siembra múltiple en la prueba de campo fueron del 89.6%, 2.46% y 7.94%, respectivamente. Este estudio puede proporcionar una referencia teórica para el diseño de dispositivos de resiembra de papas.

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