1.综合考虑灌木收割的难点和特点确定了割灌机的行走方式;确定了割灌机的动力来源;确定了割灌机的切割方式;确定割灌机了的操作方式;确定了设计割灌机各个部件的布局方式. 2.选择确定了割灌机各个功能元件.如发动机,汽油油箱,蓄电池,动力底盘,行走液压马达,切割液压马达,液压泵,各种液压控制阀,空气过滤器,液位计,散热器,回油过滤器等.设计了齿轮减速器,液压油箱,切割装置和整体机架布置等.完成了所有设计图纸,终完成了液压履带式割灌机的设计 3.使用ADAMS/ATV模块进行了液压履带割灌机沙地虚拟样机的建立.建立了割灌机履带模型,沙地土壤参数模型和路况模型.进行了液压履带割灌机沙地通过性仿真试验.模拟仿真了液压履带割灌机通过平地;转向;爬15度,30度,45度斜坡;爬15度,30度侧倾坡;通过交错正弦路面的情况.得到了各种动力学参数,验证了所设计的液压履带割灌机在沙地上有着良好的通过性.收
灌木为生物质能源的重要原材料,而且其经济价值也很高,如用作饲料和工业原料等.我国灌木资源非常的丰富,但灌木分布分散且生长面积大,而且大部分还生长在干旱,地形起伏较大的沙地和沙丘地带,这样给灌木的平茬和收割带来不便.我国目前落后的灌木设备也不能满足收割效率的要求,致使许多灌木由于得不到及时的平茬复壮而大面积枯死,导致土地再次的荒漠化,灌木资源也不能得到利用.因此急需研制出一种能够提高灌木收割效率的设备. 本文主要完成了以下的研究和结论:
柠条,是豆科锦鸡儿属多年生落叶灌木.喜生于固定,半固定沙地,在流动沙地,覆沙戈壁和丘陵梁地也能正常生长.由于它抗寒耐热,根系发达,主根具有的穿透力,是防风固沙,保持水土的优良灌木.
沙生灌木是我国干旱,半干旱防风固沙,改善土壤结构的重要植被,在治理我国国土方面发挥着至关重要的作用.由于灌木具有平茬复壮的物理特性,因此需要对灌木进行适时平茬,以促进植物的生长.目前国内平茬机存在效率低,安全性低,平茬质量差等不足.为解决这一问题,本文在分析国内外平茬机的基础上,研究设计一台整体外形尺寸小,操作灵活,平茬,工作稳定的灌木平茬机.分析国内沙生灌木生长环境,生物学特性,切割特性以及切削方式与切削类型,研究灌木平茬机理,分析刀具在切削过程中的运动与受力情况,影响锯切力的因素对平茬对象进行分析,对比国内外同类设备的优缺点结合平茬技术要求,平茬
内蒙古科尔沁沙地作业环境及沙生灌木林的生长特点,提出灌木林平茬机切割装置地面仿形方法,并研制适于沙地作业的履带自行式灌木林平茬设备,为灌木资源的有效利用提供技术支持。【方法】在对内蒙古科尔沁沙地进行实地考察的基础上,确定履带自行式沙地灌木林平茬机优化设计方案,运用三维造型技术、虚拟样机技术等设计方法完成悬挂式灌木林平茬机整体结构及关键零部件设计,并采用抽样调查方法对试验林地灌木林实际分布密度及生物量等参数进行统计计算。【结果】考虑到灌木林生长特点和沙地整体环境,刀架外形根据灌木丛根部特点设计为倒V形,采用提升链及仿形支承轮结构使切割装置随地面浮动,以柔性连接方式实现刀具浮动切割及升降,并完成悬挂式割灌机的设计及研制,具体包括牵引和驱动方式的选择、切割装置及仿形机构的设计等。所设计灌木林平茬机结构形式为履带液压底盘前悬挂式,外形尺寸为长1 200 mm、宽900 mm、高1 150mm,作业行驶速度3.5 km·h-1,移动行驶速度5 km·h-1,圆锯片刀具转速3 600 r·min-1,割茬高度为50 mm,切割装置大离地间隙为900 mm。完成设计试制后在科尔沁沙地内蒙古通辽市奈曼旗兴隆沼林场的灌木林地进行试验,该地区共营造小叶锦鸡儿灌木林26.67万hm2,林场拥有小叶锦鸡儿灌木林2 000 hm2,试验总面积900 m2(宽10 m、长90 m),同时对平茬的灌木丛数、枝条量进行了测量,统计计算得到该地区灌木林的实际分布密度为811丛·hm-2,湿质量、干质量生物量分别为6 012.44 kg·hm-2和3 763.22 kg·hm-2,单株平均积沙量0.5 m3,冠幅直径3.1 m,平均高度1.9 m。通过对样品采用烘干的方式得出灌木枝条萌芽前的含水率为34.71%,为灌木林平茬复壮抚育剩余物的资源化或能源化利用提供基础数据。【结论】通过对灌木林平茬机结构与工作原理的分析,设计、试制了以液力驱动橡胶履带底盘为动力的悬挂式灌木林平茬机。对样机在灌木林地进行试验的结果表明,该机作业效率243丛·h-1,留茬平均高度50 mm,留茬劈裂率低于3%。经当年夏、秋季的调查显示,平茬后的灌木新枝萌发数量是平茬前的5~10倍,当年生长高度超过1.2 m,满足沙地灌木林平茬复壮的要求。展
榆林沙区飞播的沙柳( Salix psammophila )等4种灌木林进行平茬更新复壮试验,结果表明:灌木林平茬既更新了老化的树种,又增加了植被覆盖度,同时延长了灌木的生命,提高了防风固沙效益;平茬可以显著提高灌木林的生长,改变衰老长势,春季平茬效果要好于冬季.
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