【摘要】：當(dāng)前,國內(nèi)現(xiàn)有采伐頭大部分只有一套鋸切機(jī)構(gòu),不能對能源林樹干末端充分截梢利用。隨著林業(yè)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、社會對木材需求量的不斷增大,對國內(nèi)能源林機(jī)械化采伐作業(yè)進(jìn)行優(yōu)化具有深遠(yuǎn)意義。本文在現(xiàn)有采伐頭結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上,研究設(shè)計一套采伐收集作業(yè)裝置,安裝于現(xiàn)有采伐頭頂部,可對樹干末端充分截梢利用,同時可實(shí)現(xiàn)1～4棵多棵夾抱作業(yè),進(jìn)而提高對林業(yè)資源的利用率、采伐作業(yè)的效率和減少作業(yè)耗能,為未來能源林采伐收集提供參考。本文首先對采伐收集作業(yè)裝置進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)方案研究,分析鋸切機(jī)構(gòu)和輔助夾抱機(jī)構(gòu)的工作原理,確定鋸切機(jī)構(gòu)鋸切樹木的最大有效直徑以及兩機(jī)構(gòu)油缸的最大工作行程和推力,并對鋸切機(jī)構(gòu)有關(guān)結(jié)構(gòu)進(jìn)行選取,同時對鏈輪的主要設(shè)計參數(shù)進(jìn)行深入的計算。然后,建立采伐收集作業(yè)裝置的三維模型,完成裝置的虛擬裝配。在此基礎(chǔ)上,對裝置進(jìn)行運(yùn)動學(xué)仿真分析,獲取輔助夾抱機(jī)構(gòu)分析點(diǎn)的位置、速度和加速度隨時間的變化規(guī)律。通過分析運(yùn)動軌跡、速度的變化規(guī)律,可知夾抱機(jī)構(gòu)左右兩側(cè)打枝刀抱爪運(yùn)動基本相對對稱,作業(yè)時可保持相對穩(wěn)定;分析加速度的變化規(guī)律,可知合理控制夾抱油缸的加速度,可以減少夾抱時對樹木的損傷和減小打枝刀抱爪對鉸接點(diǎn)的反作用力。接著,對裝置進(jìn)行有限元靜力學(xué)分析和有限元模態(tài)分析,驗(yàn)證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度均可靠;獲取和分析裝置結(jié)構(gòu)的共振特性,為作業(yè)時進(jìn)料速度的設(shè)置提供依據(jù),避免設(shè)置不當(dāng)導(dǎo)致發(fā)生或接近共振,進(jìn)而損壞裝置。最后,基于鋸切機(jī)構(gòu)的運(yùn)動實(shí)際情況及其性能要求,計算執(zhí)行機(jī)構(gòu)的主要尺寸,確定壓力、流量等液壓系統(tǒng)參數(shù),設(shè)計控制鋸切機(jī)構(gòu)運(yùn)動的液壓系統(tǒng)原理圖并進(jìn)行仿真驗(yàn)證。
【圖文】：

頭是能源林采伐收集作業(yè)裝置技術(shù)的基礎(chǔ)。逡逑１．２．１森林采伐聯(lián)合機(jī)及其采伐頭介紹逡逑森林采伐聯(lián)合機(jī)主要包括三大部分：底盤、機(jī)械臂和采伐頭，如圖１－１所示。底逡逑盤為聯(lián)合機(jī)的行駛以及機(jī)械臂和采伐頭作業(yè)提供動力，是整個設(shè)備的支撐機(jī)構(gòu)。機(jī)械逡逑臂前端結(jié)構(gòu)用于安裝采伐頭，采伐頭是整個采伐作業(yè)工序的核心執(zhí)行裝置；回轉(zhuǎn)液壓逡逑馬達(dá)、打枝刀、測量輥、進(jìn)料輥、鋸切機(jī)構(gòu)和夾緊機(jī)構(gòu)構(gòu)成了采伐頭的功能機(jī)構(gòu)，此逡逑夕卜，，采伐頭結(jié)構(gòu)還包含有主體支架、支架上蓋、潤滑油箱、液壓油缸、蓄能器和控制逡逑器等等（潘海兵、劉晉浩等，２０１２）（蒲帥，２０１６）。采伐頭結(jié)構(gòu)如圖１－２所示。同時，逡逑根據(jù)不同地形地貌特點(diǎn)研制，目前采伐聯(lián)合機(jī)底盤主要有履帶式、輪式、步進(jìn)式等，逡逑如圖１－３所示。逡逑悐逡逑ｉ／ｉｉ邋ｉｉ邋Ｕ邋ｋ逡逑１－發(fā)動機(jī)２－駕駛室３－后車架４－前車架５－機(jī)械臂６－伐木頭逡逑圖１－１采伐聯(lián)合機(jī)結(jié)構(gòu)圖逡逑Ｆｉｇ．邋１－１邋Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋Ｌｏｇｇｉｎｇ邋ｃｏｍｂｉｎｅｄ邋ｍａｃｈｉｎｅ逡逑rу義希擼歟凇卞義希保刈澩錚玻蛑Φ叮常餼

本文編號：2613238