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Accès ouvert déclaré 2025 article

Parameter optimization and mechanism analysis of pepper spring-tooth drum picking device based on DEM

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Rattachement africain : cn. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

To address the issues of unclear mechanisms and poor harvesting quality in mechanized pepper harvesting, a simulation model based on the discrete element method (DEM) is developed to analyze the harvesting process and optimize key parameters. Through theoretical analysis, kinematic models of the spring-tooth drum and plant system were established, along with mechanical models of spring-tooth and pepper interactions, to elucidate the relationship between motion characteristics and key parameters. A complete pepper plant DEM model was developed to investigate the separation characteristics of peppers and the positional variation patterns of plants. Single-factor tests were performed to determine the optimal ranges of key parameters including rotation speed (150–190 r/min), forward speed (0.5–0.7 m/s) and spring-tooth angle (15–20°). A quadratic regression orthogonal rotary combination test was then employed to optimize these parameters. The optimization results showed that the loss rate ( η 1 ) and picking rate ( η 2 ) achieved optimal values of 5.66 % and 85.90 %, respectively, at a rotation speed of 170 r/min, a forward speed of 0.61 m/s and a spring-tooth angle of 17° Bench tests revealed a loss rate of 6.07 % and a picking rate of 90.23 %, with relative errors of 7.24 % and 5.04 % respectively compared to the simulation outcomes. This study establishes a theoretical foundation for understanding pepper harvesting mechanisms and provides technical insights for optimizing harvesting devices and developing machinery for similar crops.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Parameter optimization and mechanism analysis of pepper spring-tooth drum picking device based on DEM
Date Crossref
01/12/2025
Éditeur
Elsevier BV
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Où se fait cette recherche

  • Shihezi University pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Xinjiang Academy of Agricultural and Reclamation Science pays non établi dans la notice
    Structure de recherche
  • College of Mechanical and Electrical Engineering pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Mechanical Equipment Research Insistute pays non établi dans la notice
    Institution
  • Ltd Shihezi Tianshan Machinery Manufacturing Co. pays non établi dans la notice
    Entreprise

Shihezi University, Xinjiang Academy of Agricultural and Reclamation Science et College of Mechanical and Electrical Engineering, avec 2 autres affiliations.

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

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