【摘要】：樹(shù)木移植技術(shù)可以大大加快城市綠化進(jìn)度,完成城市園林規(guī)劃。目前我國(guó)的樹(shù)木移植工作大多采用人工移植,不僅效率低下勞動(dòng)繁重,而且無(wú)法保證樹(shù)木的成活率。設(shè)計(jì)研究制造高性能的樹(shù)木移植機(jī)械具有重要意義。U型鏟移樹(shù)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、能夠在狹小空間進(jìn)行移樹(shù)作業(yè),適合于我國(guó)城市園林建設(shè)需要。傳統(tǒng)的U型鏟移樹(shù)機(jī)受限于結(jié)構(gòu)只能對(duì)小直徑樹(shù)木進(jìn)行移植。新型的振動(dòng)式U型鏟移樹(shù)機(jī)應(yīng)用振動(dòng)切削減阻機(jī)理降低切削過(guò)程中的切削阻力,可以實(shí)現(xiàn)大、中直徑樹(shù)木的移植。本文主要分析移樹(shù)機(jī)弧形刀具振動(dòng)切削減阻機(jī)理,對(duì)移樹(shù)機(jī)工作過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬,應(yīng)用正交試驗(yàn)、回歸分析等方法確定移樹(shù)機(jī)最佳工作參數(shù)。論文的主要工作和內(nèi)容包括以下方面:(1)分析土壤的抗剪強(qiáng)度特性,討論土壤達(dá)到極限平衡狀態(tài)的三種方式。論述不同性質(zhì)土壤在振動(dòng)載荷下抗剪強(qiáng)度降低的原因。介紹振動(dòng)式U型鏟移樹(shù)機(jī)行走系統(tǒng)、切削系統(tǒng)、臂架系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)工作原理及主要技術(shù)參數(shù)。校核移樹(shù)機(jī)工作過(guò)程中的穩(wěn)定性。對(duì)移樹(shù)機(jī)弧形刀具進(jìn)行模態(tài)分析,確定弧形刀具固有頻率。為移樹(shù)機(jī)工作參數(shù)的確定提供理論基礎(chǔ)。(2)建立弧形刀具中心處的運(yùn)動(dòng)軌跡方程,引入速度比概念討論弧形刀具在土壤中的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與其振動(dòng)幅度、振動(dòng)頻率、切削速度之間的關(guān)系。分析振動(dòng)條件下切削阻力與切削速度、振動(dòng)頻率之間的關(guān)系。分析非振動(dòng)條件下影響切削阻力的因素,利用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算切削土球半徑為0.6m及0.4m時(shí)的切削阻力。(3)應(yīng)用ANSYS/LS-DYAN對(duì)弧形刀具切削土壤的過(guò)程進(jìn)行有限元分析,查看切削過(guò)程中弧形刀具應(yīng)力、土壤應(yīng)力及切削阻力。比較振動(dòng)及非振動(dòng)條件下的應(yīng)力變化及切削阻力變化。振動(dòng)切削有助于改善弧形刀具應(yīng)力、提高切削土壤能力、降低切削阻力。(4)計(jì)算不同工作參數(shù)下的切削阻力。利用正交試驗(yàn)法對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,確定工作參數(shù)對(duì)于切削阻力影響的主次順序?yàn)?振動(dòng)幅度、振動(dòng)頻率、切削速度。找出移樹(shù)機(jī)最優(yōu)工作參數(shù)的組合并與原工作參數(shù)進(jìn)行對(duì)比,最優(yōu)工作參數(shù)可以降低32.7%的切削阻力。應(yīng)用Design-Expert對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行回歸分析,擬合振動(dòng)幅度、振動(dòng)頻率、切削速度與切削阻力之間的回歸方程。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：S776.247

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