針對林木聯(lián)合采育機(jī)頭作業(yè)過程中,進(jìn)料輥與伐倒木接觸面積較小而造成的釘齒對原木損傷嚴(yán)重的問題,提出一種基于雙V附翼型柔性蜂窩結(jié)構(gòu)的進(jìn)料輥,以改變進(jìn)料輥的剛度,提升其垂直方向的彈性,增大進(jìn)料輥與原木的有效接觸面積,從而減小對伐倒木的損傷。根據(jù)進(jìn)料輥的結(jié)構(gòu)參數(shù),設(shè)計了柔性蜂窩結(jié)構(gòu)胞元以及構(gòu)成的進(jìn)料輥的結(jié)構(gòu)形式,通過分析蜂窩結(jié)構(gòu)在采伐作業(yè)中的受力工況,分別討論了胞元長短壁的受力變形,基于位移法建立了評價胞元力學(xué)性能的面內(nèi)彈性常數(shù)理論模型。構(gòu)建不同結(jié)構(gòu)參數(shù)的實體模型,制備該結(jié)構(gòu)胞元試驗構(gòu)件,通過有限元仿真和試驗研究了胞元厚度t、上夾角θ₂、下夾角θ₁與胞元半寬L四組參數(shù)對該結(jié)構(gòu)面內(nèi)彈性常數(shù)的影響,并驗證了理論模型的正確性。結(jié)果表明,其y方向等效彈性模量E_y隨胞元厚度t的增大而增大,隨胞元角度θ₁、胞元半寬L的增大而減小,胞元角度θ₂對其影響較小;x方向等效彈性模量E_x隨胞元厚度t、胞元角度θ₁和θ₂的增大而增大,隨胞元半寬... 

【文章來源】：北京林業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

我國森林年采伐限額占比Figure1.1TheproportionofannualforestcuttingquotainChina

歸堆等多道采伐工序，并可以安裝在輪式或履帶式等不同底盤上以適應(yīng)不同的林區(qū)地形，例如美國Beloit公司的BeloitHarvester、瑞典BMVolvo公司的SM-800和美國JohnDeere公司的FelleBunche等多種品牌和型號。到了90年代，美國、德國、芬蘭、瑞典等歐美林業(yè)發(fā)達(dá)國家50%以上的平原林區(qū)和緩坡林區(qū)都利用聯(lián)合采伐機(jī)進(jìn)行機(jī)械化的林區(qū)采伐作業(yè)，亞洲國家日本也開始投入研制聯(lián)合采伐機(jī)。如日本的Komatsu公司生產(chǎn)了多種型號的聯(lián)合采伐機(jī)，到90年代中期，生產(chǎn)的設(shè)備總量已達(dá)幾萬臺，聯(lián)1.旋轉(zhuǎn)馬達(dá)2.上端抱爪3.進(jìn)料輥4.下打枝刀5.鏈鋸圖1.2林木聯(lián)合采育機(jī)采伐頭Figure1.2Thecuttingheadofcombinedforestharvester

緒論3合采伐機(jī)在日本得到了大規(guī)模的使用和推廣。發(fā)展至今，世界上比較有名的Waratah公司、LAKO公司、JohnDeere公司、KESLA公司等各大林業(yè)作業(yè)機(jī)械公司均已形成了全面系統(tǒng)的生產(chǎn)體系，并朝著采伐作業(yè)信息化、智能化發(fā)展（趙文銳，劉晉浩，2008；蒲帥，劉晉浩，2016；王丹，2006）。1.1.3.選題的目的和意義林木聯(lián)合采育機(jī)在林區(qū)進(jìn)行打枝、伐木、造材等工作時，最主要的工作執(zhí)行部件是懸掛于采伐機(jī)機(jī)械臂前端的采伐頭，通過采伐頭完成立木的采伐，伐倒木的打枝、去皮，原條的定長造材和材積測量等工作，其工作流程如圖1.3所示。因此，各大公司也相繼研制出不同品牌型號的采伐頭，方便采伐工人根據(jù)實際工況，從采伐頭重量、進(jìn)料輥的最大張開度與進(jìn)給速度、鏈鋸的最大鋸切直徑、打枝直徑、整機(jī)適用采伐直徑及工作壓力等多個方面選取采伐頭進(jìn)行林區(qū)作業(yè)。圖1.3林木聯(lián)合采育機(jī)作業(yè)流程Figure1.3Operationprocessofcombinedforestharvester由圖1.3可以看出，采育作業(yè)機(jī)頭中的進(jìn)料輥，是將采伐機(jī)底盤液壓能量轉(zhuǎn)換成帶動伐倒木在機(jī)頭內(nèi)動作的關(guān)鍵部件。目前，傳統(tǒng)的采育作業(yè)機(jī)頭使用的進(jìn)料輥主要有以下3種，如圖1.4所示。進(jìn)料輥均為鋼制，外緣帶有平均分布的剛齒，在針對伐倒木的打枝和造材作業(yè)過程中，進(jìn)料輥通過鋼齒與伐倒木接觸咬合，提供伐倒木或原條在機(jī)頭內(nèi)的驅(qū)動力。圖1.4不同齒形的采育機(jī)頭進(jìn)料輥Figure1.4Feedingrollersofdifferenttoothshapesoftheharvester但是，伴隨著現(xiàn)代化的林木聯(lián)合采育作業(yè)裝備在我國境內(nèi)人工林生產(chǎn)作業(yè)中的使用，一些“水土不服”的問題也隨之而來。例如，在作業(yè)過程中，進(jìn)料輥表面的鋼齒會使伐倒木本身的表皮和表層木質(zhì)纖維受到的一些損傷，如圖1.5所示。


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