樹木移栽機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與有限元分析.pdf

1、目前，環(huán)境資源問(wèn)題成為我國(guó)全面建設(shè)小康社會(huì)和現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程中的瓶頸約束，植樹造林是改善環(huán)境問(wèn)題的一個(gè)必經(jīng)之路，所以發(fā)展林業(yè)機(jī)械，推動(dòng)實(shí)現(xiàn)林業(yè)產(chǎn)業(yè)的自動(dòng)化，將顯的尤為重要。在樹木移栽的機(jī)械化進(jìn)程中，我國(guó)相比于國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家稍顯緩慢，這一種類的機(jī)械還主要依賴于進(jìn)口，而引進(jìn)國(guó)外的樹木移栽機(jī)，尺寸也不盡然滿足國(guó)內(nèi)需要，所以研制一種能夠被廣泛使用的樹木移栽機(jī)，不僅具有很好的市場(chǎng)價(jià)值，對(duì)于推廣林業(yè)機(jī)械的發(fā)展也將起到至關(guān)重要的作用。由于項(xiàng)目組處于該領(lǐng)域

2、的初探期，所以致力于研發(fā)一種移栽中小型樹木的移栽機(jī)，主要參考國(guó)外大約翰型樹木移栽機(jī)的結(jié)構(gòu)形式，針對(duì)現(xiàn)有研發(fā)條件，對(duì)一些結(jié)構(gòu)進(jìn)行適當(dāng)簡(jiǎn)化，主要是綜合考慮動(dòng)力配置，設(shè)計(jì)難度與加工難度等因素，確定一種最優(yōu)設(shè)計(jì)方案，為懸掛、有架、3鏟、直鏟式樹木移栽機(jī)。查閱有關(guān)資料，參考國(guó)外數(shù)據(jù)，對(duì)所要設(shè)計(jì)的樹木移栽機(jī)每一部分的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行分析及選型設(shè)計(jì)，并最終確定尺寸。
　　根據(jù)設(shè)計(jì)要求，運(yùn)用三維建模軟件Pro/E對(duì)每一個(gè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行實(shí)體建模，根據(jù)彼此間的

3、裝配關(guān)系進(jìn)行裝配，同時(shí)檢查其干涉情況，并根據(jù)不同工況時(shí)，各個(gè)部件間的相對(duì)位置關(guān)系，得到不同的裝配模型，以便于對(duì)不同工況下進(jìn)行靜力學(xué)分析。根據(jù)設(shè)計(jì)時(shí)的力學(xué)計(jì)算結(jié)果，分別對(duì)鏟刀、門架、整機(jī)進(jìn)行滿載靜態(tài)強(qiáng)度分析，經(jīng)過(guò)有限元靜力學(xué)仿真計(jì)算的結(jié)果可知，樹木移栽機(jī)的鏟刀在下鏟工況的強(qiáng)度、剛度滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn);門架在升降過(guò)程中的強(qiáng)度及變形均滿足要求，其總體變形情況很小與結(jié)構(gòu)的整體尺寸相比較可以忽略不計(jì);整機(jī)在提升過(guò)程中，連接架的強(qiáng)度滿足要求，不會(huì)發(fā)生失效

4、現(xiàn)象;鏟刀閉合提升工況也滿足材料的極限標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)對(duì)樹木移栽機(jī)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析，以確定其固有頻率，是否會(huì)與發(fā)動(dòng)機(jī)的頻率產(chǎn)生共振，所以對(duì)移栽機(jī)的主要工作部件鏟刀進(jìn)行模態(tài)分析得到其前6階固有頻率，通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作頻率比較可知，其與發(fā)動(dòng)機(jī)不會(huì)發(fā)生共振現(xiàn)象。由于移栽機(jī)本身的重量對(duì)于提升工況的影響很大，所以本著減少樣機(jī)30％自身重量的目標(biāo)，對(duì)固定支架進(jìn)行材料的拓?fù)鋬?yōu)化分析，得到了固定支架的拓?fù)鋬?yōu)化模型，根據(jù)優(yōu)化結(jié)果，對(duì)固定支架重新設(shè)計(jì)，也為今后對(duì)樹木