發(fā)布時(shí)間：2020-03-29 18:04

【摘要】：本文在分析前人關(guān)于竹樹(shù)根挖掘設(shè)備研究的基礎(chǔ)上,提出粉碎、鋸切、旋切三種主要挖除方式,通過(guò)試驗(yàn)再進(jìn)行優(yōu)選一種適合浙江省丘陵山地的竹根挖除設(shè)備,本文主要研究成果如下:首先,設(shè)計(jì)調(diào)查問(wèn)卷,搜集了社會(huì)和林農(nóng)對(duì)竹根挖除設(shè)備的需求,包含動(dòng)力源、便攜性、挖除形式、設(shè)計(jì)成本、最低效率、整備質(zhì)量等技術(shù)參數(shù),從而確定了本文的技術(shù)目標(biāo)。充分參考市場(chǎng)上成熟的樹(shù)根挖掘設(shè)備,初選“鉆頭粉碎式、鏈鋸切割式和圓筒旋切式”三種方式為竹根挖除備選方案。從設(shè)計(jì)學(xué)的角度,介紹了動(dòng)力源、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等機(jī)器主要機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案;然后,通過(guò)試驗(yàn)分析三種方式的優(yōu)缺點(diǎn),進(jìn)而找出最優(yōu)的竹根挖除方案。在鉆頭粉碎式竹根試驗(yàn)試驗(yàn)中,發(fā)現(xiàn)鉆頭粉碎式竹根挖除機(jī)在一定程度上可以將竹根完全或部分粉碎,但其作業(yè)穩(wěn)定性、安全性及作業(yè)可持續(xù)強(qiáng)度不好,很難滿足挖除作業(yè)的需要。在鋸切式竹根挖掘機(jī)試驗(yàn)中,對(duì)鋸切式竹根挖掘機(jī)的作業(yè)效率、作業(yè)成功率、作業(yè)強(qiáng)度以及作業(yè)持續(xù)性做一個(gè)較為全面分析。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)鋸切式竹根挖掘機(jī)在挖掘竹根作業(yè)時(shí)有很高的成功率,但設(shè)備工作部位的磨損較快,設(shè)備的損壞率極高。在旋切式挖除試驗(yàn)中,旋切圓筒內(nèi)徑需比殘留竹根大約20mm,以確保旋切圓筒能順利的切割根須,避免旋切圓筒于竹根摩擦事產(chǎn)生較大阻力。在挖掘殘留部位較長(zhǎng)的竹根時(shí),為確保挖掘的成功率需用輔助設(shè)備將上部竹根去除,然后進(jìn)行挖掘,擯除因旋切圓筒高度不夠而導(dǎo)致挖掘失敗的事情發(fā)生。在旋切試驗(yàn)中,3次對(duì)樣機(jī)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn),最終樣機(jī)的作業(yè)成功率達(dá)到100%,平均挖除效率47s/根,整備重量為13kg,滿足最初的設(shè)計(jì)目標(biāo)。最后,進(jìn)一步對(duì)比了三種挖掘機(jī)構(gòu)在成功率、整備質(zhì)量和作業(yè)效率上的差異。綜合認(rèn)為圓筒旋切式挖掘竹根方式明顯優(yōu)于其他兩種方式,因此將該方式作為課題組未來(lái)主要的研究方式。另外,還設(shè)計(jì)了一種安全防護(hù)的操作機(jī)架,使操作的安全性和效率得到進(jìn)一步的提升。經(jīng)過(guò)此次改進(jìn),此種圓筒旋切式樣機(jī)已基本定型,滿足中試和示范推廣的基本條件。從本研究對(duì)于減輕竹農(nóng)勞動(dòng)強(qiáng)度、提高竹林的生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義。
【圖文】：

圖2-2d 采用的是拖拉機(jī)液壓提升裝置拔除樹(shù)根。圖 2-2 所示的幾種方法雖然都有效拔除樹(shù)根，但是竹根和樹(shù)根的根系不一樣，竹根在地下縱橫交錯(cuò)，起拔時(shí)必將破壞大片土地，而且該方法是手工操作，效率也不高，因此也將此法剔除。a 液壓千斤頂+鐵鏈拔除樹(shù)根 b 液壓千斤頂+撬棍拔除樹(shù)根c 鐵葫蘆拔除樹(shù)根 d 拖拉機(jī)拔除樹(shù)根圖 2-2 竹樹(shù)根拔除方式Fig. 2-2 extraction of bamboo root因此筆者將竹根挖除方式聚焦為機(jī)器挖除。盡管近年來(lái)關(guān)于竹樹(shù)根挖掘的研究進(jìn)度不斷推進(jìn)，研究成果種類也繁多，但總體來(lái)說(shuō)分為旋切式竹根挖掘機(jī)、連桿往復(fù)式竹根挖掘機(jī)、手持式竹根挖掘機(jī)、竹爪式竹根挖掘機(jī)、轉(zhuǎn)動(dòng)式竹根挖掘機(jī)、竹浦頭挖掘機(jī)、筒型竹根挖掘機(jī)等機(jī)構(gòu)。從挖掘原來(lái)上來(lái)歸類，大致可分為 3 種：粉碎竹根式、振動(dòng)切割竹根式、環(huán)切竹根式，這與表 2-1 中的調(diào)研結(jié)果基本一致。因此，本文選取

較易獲得較大的力矩、易實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)、傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、可實(shí)現(xiàn)快速和換向等，但與其他動(dòng)力源比較，液壓馬達(dá)工作時(shí)易出現(xiàn)泄漏、化，引起工作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)不穩(wěn)定、空氣滲入，而且液壓馬達(dá)成本很高的設(shè)計(jì)要求；氣動(dòng)馬達(dá)工作安全、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、噪音小、易控制，但實(shí)現(xiàn)低速控制，而且需配套設(shè)施成本較高，亦不符合設(shè)計(jì)原則，故力源。關(guān)于汽油機(jī)功率的推算，本文參照挖坑種樹(shù)機(jī)的配套動(dòng)力和 2~5kW 的汽油機(jī)作為試驗(yàn)樣機(jī)配套動(dòng)力源。機(jī)構(gòu)案一：鉆頭粉碎式粉碎式挖除竹根的基本思想是參考樹(shù)根粉碎機(jī)器的原理，，如圖 2-3驅(qū)動(dòng)螺旋刀片從上往下的鉆取、粉碎竹根。粉碎后的竹樹(shù)根不必清土壤肥料。
【學(xué)位授予單位】：浙江農(nóng)林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：S776

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 李志鵬;劉洋;張劍琦;;基于AMESim的樹(shù)木移栽機(jī)負(fù)載敏感系統(tǒng)仿真研究[J];森林工程;2014年03期

2 劉東琴;楊福增;孫立江;劉永成;王崢;劉志杰;趙友亮;;一種山地動(dòng)力底盤(pán)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及坡道轉(zhuǎn)向動(dòng)力學(xué)分析[J];拖拉機(jī)與農(nóng)用運(yùn)輸車;2013年06期

3 胡俊峰;徐貴陽(yáng);郝亞洲;;基于動(dòng)態(tài)特性的復(fù)合橋式微動(dòng)平臺(tái)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào);2014年01期

4 吳宵;傅燕鳴;沈斌;;基于ADAMS與ANSYS Workbench的遞紙機(jī)構(gòu)應(yīng)力分析[J];機(jī)械設(shè)計(jì)與制造;2012年09期

5 竇營(yíng);余學(xué)軍;巖松文代;;中國(guó)竹子資源的開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀與發(fā)展對(duì)策[J];中國(guó)農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃;2011年05期

6 魯順保;周小奇;芮亦超;陳成榕;徐志紅;郭曉敏;;森林類型對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)、微生物生物量及酶活性的影響[J];應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào);2011年10期

7 桂仁意;邵繼鋒;俞友明;朱永軍;董墩義;方偉;;鉤梢對(duì)5年生毛竹竹材物理力學(xué)性質(zhì)的影響[J];林業(yè)科學(xué);2011年06期

8 張季琴;楊福增;劉美麗;張戰(zhàn)文;張振平;;山地微耕機(jī)液壓差高裝置的設(shè)計(jì)[J];拖拉機(jī)與農(nóng)用運(yùn)輸車;2011年03期

9 牛曉華;吳兆遷;樊濤;;3ZSX-20樹(shù)枝粉碎機(jī)的設(shè)計(jì)[J];林業(yè)機(jī)械與木工設(shè)備;2010年11期

10 姜含春;趙紅鷹;葛偉;;中國(guó)茶產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)分析[J];中國(guó)農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃;2009年03期

相關(guān)會(huì)議論文 前1條

1 高志勤;;浙江竹林生態(tài)經(jīng)營(yíng)與發(fā)展竹業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的思考[A];2008中國(guó)可持續(xù)發(fā)展論壇論文集（1）[C];2008年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 吳君琦;基于國(guó)際貿(mào)易的中國(guó)竹產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力研究[D];中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院;2009年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前4條

1 劉麗;拜泉縣農(nóng)戶采納大壟密植通透栽培技術(shù)的影響因素研究[D];黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué);2016年

2 李冰雁;麻林瑤鄉(xiāng)竹根雕刻面具的工藝與傳承發(fā)展的探究[D];湖南師范大學(xué);2014年

3 劉婧婧;竹林伐后竹篼清理技術(shù)與設(shè)備研究[D];中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院;2011年

4 劉汾陽(yáng);竹根挖掘機(jī)的開(kāi)發(fā)研制[D];浙江大學(xué);2006年

本文編號(hào)：2606321