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Exclusivo BibloRed

Por: Hindawi | Fecha: 2021

El cultivador rotatorio es la principal máquina de cultivo en muchos países. Sin embargo, siempre se enfrenta al reto de un alto par de torsión de funcionamiento y a la necesidad de energía. Para abordar este problema, en este estudio se diseñaron cuchillas de labranza rotativa biomiméticas para reducir el par y el requisito de energía basándose en las características geométricas (GC) de cinco garras delanteras de ratas topo, incluidas las curvas de contorno de las cinco puntas de las garras (GC-1) y las características estructurales de la combinación de garras múltiples (GC-2). En este caso, la hoja óptima se seleccionó teniendo en cuenta tres factores (1) la relación (r) entre la anchura de las garras y la separación lateral, (2) el ángulo de inclinación (?) de la combinación de multigarras, y (3) la velocidad de rotación (n) a través de los ensayos de cubetas de suelo. Los resultados mostraron que el orden de influencia de los factores sobre el par era n, r y ?; la combinación óptima de factores con el par mínimo era r=1,25, ?=60° y n=240 rpm. Además, se estudió el par de la cuchilla óptima (BB-1) comparándola con una cuchilla convencional (CB) y una cuchilla biomimética óptima (BB-2) en el depósito de tierra a la velocidad de rotación de 160 a 320 rpm. Los resultados mostraron que las cuchillas BB-1 y BB-2 redujeron el par motor en un promedio de 13,99y 3,74 en comparación con CB, respectivamente. Los resultados del experimento de campo también mostraron el excelente rendimiento de corte del suelo de BB-1, cuyos pares medios se redujeron en gran medida en un 17,00%, 16,88% y 21,80 omparados con CB a diferentes velocidades de rotación, velocidades de avance y profundidades de labranza, respectivamente. Se descubrió que la estructura geométrica de las cinco garras de las ratas topo no sólo podía mejorar el rendimiento de corte penetrante y deslizante del filo de corte de la BB-1, sino que también disminuía la cuña de fallo del suelo para minimizar la resistencia al corte del suelo de la BB-1. Por lo tanto, el CG de las cinco garras delanteras de las ratas topo podría inspirar el desarrollo de herramientas eficientes de labranza o excavación para reducir la resistencia del suelo y el consumo de energía.

Fuente: Revista Virtual Pro Formatos de contenido: Otros

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