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Bionic Design and Parameter Optimization of Rotating and Fixed Stem- and Leaf-Cutting Devices for Carrot Combine HarvestersDiseño biónico y optimización de parámetros de dispositivos rotatorios y fijos de corte de tallos y hojas para cosechadoras de zanahorias

Resumen

Para resolver los problemas de los elevados daos en los rizomas y el escaso corte de la red durante la cosecha combinada de zanahorias, se llev a cabo la siguiente investigacin. Se tom como objeto de investigacin el dispositivo diseado para cortar tallos y hojas de zanahoria, y se adopt una idea de diseo binico. Se utiliz el software MATLAB para extraer y optimizar la curva tibial de la extremidad anterior de la mantis, y su forma se aplic a los bordes de corte de un cortador giratorio de disco nico y un cortador fijo recto, cuyos parmetros estructurales clave se determinaron. Se establecieron los modelos cinemticos y dinmicos de la cortadora, los tallos y las hojas para explorar las condiciones crticas del corte suave. Se realiz un experimento de un solo factor. Los resultados muestran que el dao del rizoma y el corte neto de tallos y hojas aumentaron al aumentar la velocidad de rotacin de la polea de la cinta de sujecin. La planitud de la superficie de corte aument primero y disminuy despus. A una velocidad de 102 r/min, el dao del rizoma fue del 2,86%, el corte neto de tallos y hojas fue del 92,82%, y la planitud de la superficie de corte fue del 85,39%. El corte neto de tallos y hojas y la planitud de la superficie de corte aumentaron al aumentar la velocidad de la cortadora de disco, mientras que los daos en los rizomas disminuyeron. Cuando la velocidad de rotacin alcanz 165 r/min, los daos en los rizomas, el corte neto de tallos y hojas y la planitud de la superficie de corte fueron del 1,97%, 89,59% y 91,48%, respectivamente. Los resultados de la prueba de banco y del experimento de campo mostraron que el rendimiento de corte del grupo de cuchillas binicas optimizadas es significativamente mejor que el del grupo de cuchillas convencionales. El dao al rizoma, el corte neto de tallos y hojas, y la planitud de la superficie de corte fueron del 4,01%, 92,05%, y 84,05%, respectivamente, que cumplen con los requisitos agronmicos para la cosecha de zanahoria.

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