离散元件模拟优化设计和测试适用于高质量种子采收的低损伤柔性鼓式干元件
Ranbing Yang1,2, Peiyu Wang1,2, Yiren Qing3,4
1College of Mechanical and Electrical Engineering, Hainan University, Haikou, 570228, China.
Scientific reports
|April 19, 2025
概括
一个新的灵活的鼓形干元件大大减少了机械收获期间的米种子损伤和损失. 这项创新提高了种子的种子质量和收获效率.
科学领域:
- 农业工程 农业工程
- 机械工程 机械工程
- 农业学是一种农业学.
背景情况:
- 机械化大米种子收获面临着高种子破裂,低割效率和显著损失率的挑战.
- 现有的割元件往往无法满足高质量的种子繁殖的严格要求.
研究的目的:
- 设计和验证一个低损坏的,灵活的鼓形干元件,以改善米种子的收获.
- 为了解决种子破裂,低割率和机械化大米种子繁殖中拖延损失的问题.
主要方法:
- 开发了一种数学模型来计算磨过程中最大的正常冲击力.
- 创建了一个灵活的,多层空心茎离散元素大米模型用于微观力分析.
- 进行了优化模拟,变化了鼓速度,料量和割间隔.
主要成果:
- 最佳参数: 900 rpm 的鼓速度, 3.734 kg/s 的料量, 23.214 mm 的割间隙.
- 达到18.05N的正常力和12.96N的接触力,损失率为0.929%.
- 实地测试显示,与传统的钢钉牙相比,破裂率减少了55.9%,损失率减少了15.3%.
结论:
- 柔性鼓形的打元件显著提高了米种子的收获质量.
- 设计的元素有效地降低了种子的破碎和损失率,满足了高质量的收获需求.
- 这项技术为高效和温和的机械化大米种子传播提供了可行的解决方案.
