容器苗因造林成活率高被廣泛推廣應(yīng)用,其栽植機械化是發(fā)展的主要方向。目前國內(nèi)容器苗栽植機械化程度較低。一般對造林區(qū)進行整地后,都由人工栽植。近幾年,廣西北海從芬蘭引進了大型植苗器用于桉樹容器苗的栽植。整套設(shè)備必須配套大型挖掘機,體積龐大,行動不靈活,作業(yè)及維修成本高昂。本文參考此類設(shè)備,基于ZL910C小型裝載機設(shè)計了一套小型植苗器。整套設(shè)備工作原理與國外大型植苗裝備相似,但整體尺寸和重量都大幅降低。本文所設(shè)計的植苗器主要由翻土系統(tǒng)、苗盤系統(tǒng)、植苗系統(tǒng)三大部分組成。翻土系統(tǒng)的功能是將土層翻新,為容器苗提供良好的生長條件。其構(gòu)成包括了裝載機的臂系、液壓油缸和翻土鏟板。本文分析了翻土系統(tǒng)運動情況,給出了三組油缸長度變化與翻土鏟尖空間位置的關(guān)系式。設(shè)計了翻土鏟結(jié)構(gòu),給出了翻土鏟結(jié)構(gòu)尺寸。對翻土鏟在入土、破土、翻土三個階段運動情況進行了分析。利用EDEM軟件建立土層離散元模型,仿真并檢驗了翻土鏟的翻土性能,通過仿真結(jié)果得出結(jié)論:翻土鏟可以實現(xiàn)土壤翻新,以70°入土翻土效果較好。苗盤系統(tǒng)主要功能是存苗和取苗。本文對苗盤結(jié)構(gòu)進行了設(shè)計。苗盤長0.85m,寬0.7m,一次可存放54棵容器苗。苗盤系統(tǒng)的苗杯布置形式采用鏈式布置。通過苗杯與苗盤摩擦實驗,建議采用不銹鋼板作為苗盤承載盤材料。對驅(qū)動電機進行選型,并設(shè)計了苗盤系統(tǒng)的控制電路。植苗系統(tǒng)的作用主要是栽植容器苗。植苗系統(tǒng)主要包括植苗桿系、鴨嘴機構(gòu)、鎮(zhèn)壓機構(gòu)以及液壓油缸。本文對植苗系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進行了設(shè)計,給出了關(guān)鍵部件的結(jié)構(gòu)尺寸。分析并給出了植苗機構(gòu)、鎮(zhèn)壓機構(gòu)動作位置與油缸長度變化的關(guān)系式。搭建了植苗系統(tǒng)液壓回路,利用AMESim軟件對回路進行仿真,驗證了該液壓回路的可行性。最后,本文對基于小型裝載機的植苗器設(shè)計進行了展望,提出可在本文設(shè)計基礎(chǔ)上,增加施水施肥功能,苗、水、肥余量監(jiān)測報警功能,智能導(dǎo)航、植苗統(tǒng)計功能,以提高植苗器的植苗效率以及自動化、智能化程度。
【學(xué)位單位】：中國林業(yè)科學(xué)研究院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：S776.2
【部分圖文】：

我國已成為全球第二大木材消耗國[1]，木材對外依存度已經(jīng)接近 50%；有學(xué)者預(yù)測，到 2020 年我國木材需求量將會達到 8.5~9.5 億 m3，木材安全形勢嚴峻[2]。隨著“十三五”期間我國對天然林資源全面保護政策的實施（全面停止 7053 萬 hm2國有天然林商業(yè)性采伐，并逐步實現(xiàn) 5907 萬 hm2集體和個人天然林停伐）[3]，合理科學(xué)地發(fā)展人工林，尤其是像桉樹林、杉木林這樣的速生豐產(chǎn)林，成為了緩解我國木材緊缺，保障國家木材資源安全的重要手段。由于綠化造林事業(yè)的不斷發(fā)展，我國容器育苗技術(shù)逐漸成熟。近年來，應(yīng)用容器苗植苗造林已經(jīng)成為一大趨勢[4]，我國一些豐產(chǎn)經(jīng)濟林區(qū)已廣泛采用容器苗栽植造林。容器苗優(yōu)點較多，如：便于工廠化管理，抗逆性強、成活率高；栽后緩苗期短、成林快。但是，由于容器苗植苗作業(yè)工序復(fù)雜，作業(yè)環(huán)境惡劣，目前植苗的大部分工序仍需要依靠人工來完成。圖 1-1 的 a、b、c 是人工植苗（桉樹容器苗）作業(yè)的場景。

圖 1-2 國外大型容器苗植樹機Fig.1-2 Foreign large container seedling planter球化的發(fā)展，我國一些外資或合資林場開始引進并使用這類國外。如斯道拉恩索林業(yè)技術(shù)有限公司就在我國廣西北海的桉樹種植的容器苗植苗機來栽植桉樹容器苗。圖 1-3 是該設(shè)備及其所配套作業(yè)時的場景：

圖 1-2 國外大型容器苗植樹機Fig.1-2 Foreign large container seedling planter全球化的發(fā)展，我國一些外資或合資林場開始引進并使用這類國外先械。如斯道拉恩索林業(yè)技術(shù)有限公司就在我國廣西北海的桉樹種植基司的容器苗植苗機來栽植桉樹容器苗。圖 1-3 是該設(shè)備及其所配套的苗作業(yè)時的場景：
【參考文獻】

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本文編號：2858470