Resumen de Specific cutting energy variations under different rice stem cultivars and blade parameters
Alireza Allameh, Mohammad Reza Alizadeh
- español
La energía específica de corte necesaria para segar el tallo de arroz es un requisito fundamental al momento de diseñar u optimizar las propiedades mecánicas de una máquina cosechadora de granos. Las propiedades físicas y mecánicas del tallo así como la influencia de los parámetros geométricos y cinemáticas del par cortante (cuchilla/sufridera) son componentes efectivos para determinar esta energía. Especificar estos parámetros y su impacto en la energía de corte es fundamental para evaluar la eficiencia de cada mecanismo de corte y la energía total utilizada. En este estudio, se utilizó una prueba de péndulo con desplazamiento de los componentes de corte para calcular la energía específica de corte de un tallo de arroz. El diseño experimental fue factorial completamente al azar con tres repeticiones con el objetivo de evaluar los efectos de cultivares de arroz (en cuatro niveles: Hashemi, Ali Kazemi, Fajr, y Khazar), ángulo de corte (en tres niveles: 25, 30 y 35 grados), el ángulo de bisel de la hoja (en cuatro niveles: 25, 30, 35, y 40 grados), y velocidad de la hoja (en tres niveles: 1,5; 2,0 y 2,5 m s-1) en la energía específica de corte para tallo del arroz. Los resultados revelaron que cultivar de arroz y la velocidad de la cuchilla tuvieron efectos significativos (P <0,01) en la energía de corte específica. Hubo diferencias significativas entre cultivares en la energía específica de corte donde el valor más alto y más bajo se observaron en Hashemi (29,29 kJ m-2) y Khazar (16,81 kJ m-2), respectivamente. Al aumentar la velocidad de la cuchilla de 1,5 m s-1 a 2,5 m s-1, la energía específica de corte se elevó alrededor del 77%. Los ángulos de corte y bisel no solo influyeron en la energía de corte, además interactuaron con el cultivar de arroz y lo afectaron. La óptima energía específica se obtuvo con ángulos de corte y bisel de 30º, en ambos casos.
- English
Cutting energy requirement for rice stem is a momentous touchstone in design or optimization of cutting mechanism on harvesting machines. Various parameters such as physical and mechanical properties of a plant stem and blade shearing components are effective on the cutting energy requirement. Specifying these parameters and their impacts on the cutting energy would be especially important in the assessment of each cutting mechanism efficiency and total energy utilization. In this study, using a test-rig pendulum displacement cutting apparatus, specific cutting energy for single stem cutting of rice stem was identified. The experiments were analyzed in a factorial arrangement laid out in a completely randomized design (CRD) with three replications in order to examine the effects of rice cultivars (at four levels: Hashemi, Ali Kazemi, Fajr, and Khazar), cutting angle (at three levels: 25, 30, and 35 degrees), blade bevel angle (at four levels: 25, 30, 35, and 40 degrees), and blade speed (at three levels: 1.5, 2.0, and 2.5 m s-1) on the specific cutting energy for rice stem. The results revealed that rice cultivar and blade velocity had significant effects (P<0.01) on the specific cutting energy. There were significant differences among cultivars in the view of specific cutting energy so that the highest and lowest values belonged to Hashemi (29.29 kJ m-2) and Khazar (16.81 kJ m-2), respectively. When blade velocity increased from 1.5 m s-1 to 2.5 m s-1, specific cutting energy raised about 77 %. Blade cutting and bevel angles were not solely influential on the specific cutting energy but they interacted with rice cultivar and impacted it. Optimum specific cutting energy obtained at cutting and blade bevel angles of 30 and 30 degrees, respectively.
