大果苗挖掘移栽机的设计【植树苗挖坑机移栽机】.zip

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植树苗挖坑机移栽机 大果苗 挖掘 发掘 移栽 设计 植树 挖坑
资源描述:
16 届毕业设计 大果苗挖掘移栽机的设计大果苗挖掘移栽机的设计 学生姓名 蒋庆峰 学 号 8011212113 所属学院 机械电气化工程学院 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 161 指导老师 郭文松 日 期 2016 .6 塔里木大学机械电气化工程学院 前前 言言 本设计的大果苗挖掘移栽机,用于挖掘直径在 8-10cm 的较大树木,挖掘土球直径为 50cm, 土球高度为 40cm。结构设计主要有:切土铲、切土桶、液压缸、机架 。 1.机架:一个固定十字架机架,两活动机架分别通过两垂直转轴从两侧与固定机架铰接,相 邻固定机架和活动机架分别与开闭油缸的缸体和活塞轴连接。 2.切土铲:本设计为圆铲,表面有一定光滑度,经过淬火处理,有一定的硬度和韧性。 3.切土桶:本设计中桶刃有一定角度。 4.液压缸:本设计总共设计了三组液压缸,包括开合液压缸,铲土液压缸和升降液压缸,分 别实现开合、下铲和升降的功能。 本设计结构简单、操作简便、机动灵活、作业效率高。 关键词:关键词:大果苗挖掘移栽机;铲刀;液压缸 目目 录录 1 概述概述.1 1.1 课题研究的目的.1 1.2 研究的意义.1 1.3 国内研究的现状.1 1.4 国外研究现状.2 1.5 机械化移栽目前存在的主要问题.2 2 具体方案具体方案.3 2.1 设计要求.3 2.2 方案.3 3 挖树机构设计挖树机构设计.4 3.1 工作铲.4 3.2 锹铲的设计.4 3.3 锹铲的工作阻力.6 4 液压系统的设计液压系统的设计.7 4.1 液压缸的设计计算 .8 5 技术经济性分析技术经济性分析.15 总总 结结.1 致致 谢谢.2 参考文献参考文献.3 工程概况工程概况 本文首先介绍了切土铲的原理,对切土铲进行了分析,根据现实生活中的工作环境,进行对 切土铲形状进一步的细化,接着对切,设计液压缸的尺寸,首先对液压土铲的工作阻力进行了简 单的什么。然后重点是对液压缸的设计,根据工作中所需要的力的大小缸的内径尺寸设计,然后 对缸筒壁厚和外径尺寸设计,最后对活塞杆设计,并进行了校核。 经过本次论文的相关设计,我想出了用近似圆形铲再加上桶型铲,可以很好的对树木进行挖 掘,土球的形状就很规范,近似的像桶一样,在移栽的时候也很方便,这就是我的新想法。 塔里木大学毕业设计 1 概述概述 1.1 课题研究的目的课题研究的目的 果苗在移栽的过程中采用传统的人工移栽的方法时,劳动力大,强度高,生产效率低、费工费 时;机器的灵活性低,适应性差,实用性差,能耗高,效率较低等问题。而要实现由传统移栽技 术向现代移栽技术的转换,就应该解决这些问题。要考虑各地的不同环境,不同气候等条件,也 就是因地制宜,去大力发展现代移栽技术,使移栽过程中机械化。机械化过程中就的解决劳动力 多,强度大,生产效率低等问题,同时也要考虑使产品尽可能成本低,操作方便,质量好等。因 此,目的就是有助于农村城市化,大大降低劳动强度,提高农民素质和生活质量实现农业现代化。 1.2 研究的意义研究的意义 我国作为一个传统的农业大国,农业一直是国民经济的基础。现今我国的第二、三产业迅猛 发展,经济结构发生了重大变化。但是,无论经济结构怎样变化,农业的基础地位是不可能改变 的。生态果业移栽技术步入机械化是发展现代化农业的主要内容,适合地区生产科技含量不高, 不能满足果业生产的要求,因此在如此的大好趋势下发展大果苗挖掘移栽机是非常重要的意义。 1.3 国内研究的现状国内研究的现状 国内对农作物的机械化育苗移栽技术的研究早在 20 世纪 50 年代未 60 年代初就已经开始。近 年来由于农业生产的发展,新技术、新工艺的出现,为移栽机具的发展提供了很好的发展前景。 树木移植机种类很多,具体分类方法如果按挖掘铲的形状可分为直铲式、弧形铲式、U 形铲和半 圆球形铲。按照铲的数量可分为两铲式、三铲式、四铲式和六铲式。树木移植机研究工作大约在 20 世纪 70 年代末期, 20 世纪 80 年代北京林业大学顾正平和张英彦对树木移植机进行了试验研 究。 我国从在 20 世纪 60 年代开始研制移栽机,初期主要用来移栽棉花和玉米等作物,我国在 这方面的研究起步晚,技术进步缓慢,目前整体技术水平还比较低。植树造林方面的机械也是很 少,我国于 1953 年开始引进移栽植树机,在东北地区西部营造防护林。为了适应沙区防风固沙 植树造林的要求,国家不断投资科研经费来研制植树机,2001 年研制成功的深栽造林钻孔机在我 国西部、尤其是在干旱和半干旱地区植树具有广阔和特殊的应用前景。2001 年填补我国机械化造 林空白的新型液压植树机(JYZ-80)在内蒙古达拉特旗白土梁林场研制成功并批量投入生产。这 种植树机由履带式拖拉机牵引,采用液压系统调节耕深,开沟深度随意调节,最大开沟深度为 80cm,主要适用于沙区、荒漠地区栽植带根苗、扦插苗、沙柳等。 北京林业大学顾正平和张英彦 20 世纪 80 年代末通过对树木移植机的研究并导出了模型铲下 铲阻力的经验公式。1987 年由北京林业大学研制的 4YS80 型悬挂式树木移植机于 1987 年 9 月 12 日在北京通过鉴定。这种机具有 4 个组合型的铲刀,能与铁牛55 和东方红75 配套使用。 塔里木大学毕业设计 内蒙古赤峰亚美非生态科技发展有限公司最新研制的由 23.205kW(30PS)以上挖掘机作为动力, 通过液压系统控制机械动作挖树机。江苏省丰垒果蔬特种机械研制有限公司研制的丰垒牌 4YS 系 列挖树机。该系列机械主要用于林木移栽过程中根球的挖取,装桶或淘汰林木的采伐更新,也可 用于林木移植,还可挖树坑,栽树,装车。山东曲阜汇众机械设备有限公司等企业生产的便携式 断根移植挖树机。 1.4 国外研究现状国外研究现状 上世纪 50 年代开始,欧洲国家研制出不同结构形式 的半自动移栽机和制钵机;到了 1970 年至 1980 年,半自动移栽机在前苏联、欧美等农业较发达的国家和地区得到广泛应用,使制钵、 育苗、移栽技术有机结合。目前,国外的移栽技术已基本成熟,移栽后的农作物达到农艺要求, 工作可靠性也较高。欧美一些农业较发达的 国家,如美国、荷兰、德国、法国等国家,大部分的 蔬菜生产和几乎全部的大地花卉生产都 采用育苗移栽种植模式和生产工艺。日本在 20 世纪 80 年代,90的甜菜已实现移栽种植, 移栽机自动化程度较高。从移栽机的工作过程看,这些农业 机械水平较高的国家多采用钵体 苗半自动移栽机械,作业过程中采用人工喂苗,并根据作业对象 的不同通过更换或调节栽植 器来实现机械移栽,扩大机械移栽的作业范围,提高其通用性。 制造树木移植机械的公司有美国 BigJohn 公司,加拿大 HoltTreeSpades 公司,加拿大 LemarTreeSpades 公司,加拿大的 DutchmanIndustries 公司,德国的 Optimal 公司,还有荷兰的 Damcon 公司,另外俄罗斯和日本也制造了先进的树木移植机械 。 美国 Big-John 公司生产研究大树移植机已有 35 年的历史,产品有车载式、汽车拖车式、轮 式前悬挂式;还配备临时存放带土球大树的漏斗。加拿大 HoltTreeSpades 公司 1957 年开始制造了 第一台树木移植机。这台树木移植机是人力操作的四铲式,最大能挖掘直径为 30cm 土球。荷兰 Damcon 公司制造的树木移植机种类也较多,有半圆筒立铲式挖树机,还有球面铲刀式树木移植机, 加拿大的 DutchmanIndustries 制造了很多系列树木移植机,可与拖拉机、装载机、滑移装载机以及 汽车配套使用。 德国的 Optimal 公司制造树木移植机械已经有四十多年的历史了,能挖掘土球直径 36250cm,主要制造与装载机汽车滑移装载机配套使用的树木移植机械。加拿大 LemarTreeSpades 公司制造三铲和四铲多种系列的和装载机以及滑移装载机配套使用的树木移植机。 1.5 机械化移栽目前存在的主要问题机械化移栽目前存在的主要问题 通过在树木移植过程中的长期实践,列树木的成活机里和移植技术要领等进行了研究与总结。 1.5.1 移栽前应考虑的因素 塔里木大学毕业设计 基本原理:近似生境。实践证明,若移植后的生境近似于原生生境,则移植的成活率较高, 移植在近似生境中的树木期生长情况往往能恢复到原生生境状态。树木的生长环境主要包括温度、 光照、水分等小气候条件和土壤条件等,如果把处于不同生境中的树木进行移植,光度、温度、 湿度、及土壤等任一条件发生变化,其树木的植株生长就会受到影响或发生差异,有的甚至枯萎 死亡,所以定植地的土壤条件进行判定或测试,根据检测结果改善定植地的土壤生境条件,以提 高树木移植的成活率。树木移植近似生境的原理一定程度上也是树木移植宜近不宜远、适地适树 实践经验。树势平衡。树木移植时,树木的地上部分和地下部分须保持平衡,树木移植如对根 系造成伤害,就必须根据其根系分布情况,对地上部分进行修剪,使地上部分和地下部分的生长 情况基本保持平衡。闪为供给根系发育的营养物质主要来副阻上部分,对枝叶修剪过多不但会影 响树木的景观,也会影响根系的生长发育,所以在移植树木时必须慎重考虑枝叶和根系的去留权 衡问题,尽量使地上部分和地下部分保持平衡。如地上部分所留比铡超过地下部允昕留比例,则 须通过人工养护弥补这种不平衡。 1.5.2 移栽过程中的注意事项 挖掘:在树木移植前,应根土壤的干湿情况进行浇水,以防挖掘后因土壤过于而使土球松散 或树木脱水,以树干为中心,沿外缘挖掘土球,土球的大小应为移植树木胸径的 7-8 倍,土球的 厚度不小于土球直径的 2/3,特别有要求的树木,其土球规格可适当放大,挖掘时首先应铲除表层 土,沿土球外沿开挖 60-80cm 宽的操作沟,遇到直径超过 2cm 的根系应剪断或锯断,但不可用铁 锹斩断,以防震裂土球,挖到一定深度后,将士球四周的土进行修削,上大下心,肩部圆滑,形 状规整,同时挖掘过程中应对树木进行适当疏枝与修剪。 土壤的选择和处理:要选择通气、透水性好,有保水保肥能力,土内水、肥、气、热状况协 调的土壤。经多年实践,用泥沙拌黄土(3:1 为佳)作为移栽后的定植用土比较好,它有三大好处, 是与树根有“亲和力” 。在栽培大树时,根部与土往往有无法压实的空隙,经雨水的侵蚀,泥沙 拌黄土易与树根贴实;二是通气性好。能增高地温,促进根系的萌芽,三是排水性能好。雨季能 迅速排掉多余的积水。遭水沤,造成根部死亡,旱季浇水能迅速吸收、扩散。 2 具体方案具体方案 2.1 设计要求设计要求 本设计的树木挖载机主要用于大果苗的挖掘、切根处理和移栽。挖掘土球直径不大于 500mm 的树木,切根与挖掘可同时进行,移栽挖大小同样的坑后将挖掘来的树木栽入。要求土球光滑不 毛,机器体积小、效率高。 2.2 方案方案 本设计为一种液压系统大果苗挖掘移栽机,属于园林机械技术领域。 该机包括固定机架, 还包括两个活动机架,两活动机架分别通过两销轴从两侧与固定机架铰接,相邻固定机架和活动 塔里木大学毕业设计 机架分别与开闭油缸的缸体和活塞轴连接,挖掘时,机具就位后,分别启动各机架上圆形铲升降 油缸,使直铲向下运动,插入土壤中至预定位置即可。本设计结构简单、操作简便、机动灵活、 作业效率高,适用于苗圃、林场、园林、公路、街道等场所的树坑挖掘、中小树木带土起挖移栽、 短距离树木运输,亦可用于伐木后的树根挖掘作业等。如下图所示: 图 2-1 大果苗挖掘移栽机 本设计为一铲一桶式树木移栽机。动力系统为液压传动。 主要技术参数: 主机功率 8.82kw,土球直径 50cm,土球高度 45cm,工作装置提升重量 800kg,单株起苗时间 180s/棵。 3 挖树机构设计挖树机构设计 3.1 工作铲工作铲 工作铲是树木移栽机进行挖树作业的主要工作部件。工作铲的形状和结构参数决定了移栽机 的总体设计,对挖掘时的能量消耗也有极大的影响。树木移栽机中采用两类工作铲,第一类是切 土铲,它是用一种在土
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