Authors

Abstract

This study presents a digital simulation of a stone-picking machine using the Discrete Element Method (DEM) to analyze its interaction with heterogeneous soil and scattered stones. A detailed 3D model of the machine was developed in SolidWorks and imported into EDEM software to replicate the mechanical operation and material flow during field use. The simulation aims to evaluate the machine's performance in terms of stone collection efficiency, component interaction with granular material, and potential clogging scenarios. By accurately modeling the geometry and motion of key parts, such as the collection system and conveyor belt, the study provides insight into operational dynamics that are difficult to capture through physical prototypes alone. This workflow demonstrates how integrating CAD-based design with DEM simulation can contribute to optimizing agricultural machinery for improved field reliability and performance. Additionally, the stone-picking machine can be effectively used in field preparation prior to soil work for establishing vineyards and orchards, helping to create a clean and suitable seedbed that supports sustainable crop development.

Abstract in Romanian

Acest studiu prezintă o simulare digitală a unei mașini de cules pietre folosind metoda elementelor discrete (DEM) pentru a analiza interacțiunea acesteia cu solul eterogen și pietrele împrăștiate. Un model 3D detaliat al mașinii a fost dezvoltat în SolidWorks și importat în software-ul EDEM pentru a reproduce funcționarea mecanică și fluxul de materiale în timpul utilizării pe teren. Simularea urmărește să evalueze performanța mașinii în ceea ce privește eficiența colectării pietrelor, interacțiunea componentelor cu materialul granular și scenariile potențiale de înfundare. Prin modelarea precisă a geometriei și mișcării pieselor cheie ale mașinii, cum ar fi sistemul de colectare și banda transportoare, studiul oferă o perspectivă asupra dinamicii operaționale care este dificil de captat doar prin prototipuri fizice. Acest flux de lucru demonstrează modul în care integrarea proiectării bazate pe CAD cu simularea DEM poate contribui la optimizarea utilajelor agricole pentru îmbunătățirea fiabilității și a performanțelor pe teren. În plus, mașina de cules pietre poate fi utilizată eficient în pregătirea terenului înainte de lucrările solului destinate înființării plantațiilor de viță de vie și pomi fructiferi, contribuind la crearea unui pat germinativ curat și adecvat dezvoltării durabile a acestora.