Draft Force Prediction of Narrow Tillage Tool Using the Finite Element Method

• Autores: Luis Orlando Marín Cabrera, Armando Eloy García de la Figal Costales, Arturo Martínez Rodríguez
• Localización: Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias, ISSN-e 2071-0054, ISSN 1010-2760, Vol. 31, Nº. 3, 2022
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Predicción de Fuerza Traccional de herramienta de labranza estrecha mediante el Método de Elementos Finitos
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• Resumen
  • español

    El Método de Elementos Finitos (MEF) ha sido utilizado para predecir el comportamiento del suelo removido por la herramienta de labranza, así como la fuerza de tracción necesaria para su rompimiento. El objetivo del presente trabajo es analizar, mediante un modelo de simulación de la interacción suelo-herramienta de labranza en elementos finitos, el comportamiento de la fuerza de tracción de la herramienta de labranza estrecha de un subsolador vibratorio, labrando un bloque de suelo Ferralítico (Rhodic Ferralsol) y utilizando la forma lineal del modelo elastoplástico de relación constitutiva de Drucker-Prager extendido. El software empleado fue Solid Works y su complemento Simulation para modelar, tanto la herramienta del subsolador como el bloque de suelo. Las propiedades mecánicas del suelo fueron asignadas al modelo de simulación, en función de la humedad, densidad, profundidad de trabajo y velocidad de avance de 0,65 ms-1. Los resultados mostraron la confiabilidad del MEF para predecir el comportamiento de los esfuerzos de tracción de esta herramienta de labranza.

  • English

    The Finite Element Model (FEM) has been used to predict the soil behavior disturbed by tillage tool, as well as the necessary draft force to break it. The aim of the present work is to analyze, by a simulation model of soil-tillage tool interaction in finite element, the draft force behavior of the vibratory subsoiler bent leg (narrow farming tillage tool), tilling a Ferralitic soil block, using the linear form to the extended Drucker-Prager elastoplastic constitutive relation model. The software used was Solid Works and its complement Simulation to model the vibratory bent leg and the soil block. The mechanical properties of soil were determined in the soil box CS-CEMA-25 and assigned to simulation model which was analyzed in function of moisture, bulk density, working depth and forward speed. The results showed the FEM reliability to predict the draft forces behavior of narrow tillage tool.