Diseño y experimento del mecanismo de sujeción para una máquina de extracción de tallos de algodón de contrarrotación con eje horizontal

Para abordar los problemas de alta tasa de ruptura de tallos y la descoordinación entre la fuerza de extracción y la velocidad operativa en los actuales extractores de tallos de algodón de contrarrotación con eje horizontal, este estudio presenta un novedoso mecanismo de sujeción. El mecanismo permite un ajuste preciso de la velocidad de rotación de los rodillos, la separación entre rodillos y la topografía de la superficie. El objetivo es investigar sistemáticamente los efectos de estos parámetros clave en la fuerza de extracción máxima y su sincronización durante el proceso de extracción de tallos. Inicialmente, se emplearon tallos de algodón precomprimidos como muestras de prueba. Se investigaron sus propiedades de tracción post-compresión simulando las fuerzas de extracción utilizando una máquina universal de ensayo. Posteriormente, se creó el diseño estructural de los componentes críticos para el banco de pruebas basado en estos hallazgos experimentales. El análisis teórico identificó la textura superficial de los rodillos de sujeción, su velocidad de rotación y la separación de sujeción como los principales factores experimentales. Se analizaron los efectos de estos factores en la fuerza de extracción máxima y su sincronización usando la Metodología de Superficie de Respuesta (MSR). Los resultados indicaron que la combinación óptima—textura superficial rayada para ambos rodillos, una velocidad de 220 rpm y una separación cero—produjo un tiempo hasta la fuerza máxima de 0.05 s y una fuerza máxima de 710.77 N, que está significativamente por debajo del límite de resistencia a la tracción medido de 994.60 N para tallos comprimidos. Esto indica que el dispositivo de sujeción diseñado para la máquina de extracción de tallos de algodón de contrarrotación con eje horizontal logra una velocidad de extracción más rápida mientras asegura la integridad del tallo, y los resultados de la investigación pueden proporcionar una base teórica y orientación de diseño para el desarrollo de maquinaria de extracción de tallos de algodón de contrarrotación con eje horizontal.