人工林履带式间伐采伐机设计与虚拟装配

发布时间：2020-08-22 00:34

【摘要】：本文通过对我国人工林采伐作业环境特点及国内外采伐机发展现状的分析和研究,结合现有采伐机的结构形式和工作原理,确定了适合我国人工林林区生产作业的采伐、间伐设备,主体结构采用履带式结构,伐木装置选用旋转刀具的结构形式。在此基础上,对履带式间伐采伐机的总体结构与布局进行了确定,并对其各自的主要参数进行设计。本文研究的旋转刀具主要是由横切锯片、粉碎锯片和高精度套筒组成,并以350mm,96齿,2.5 mm厚的锯片为例,深入分析横锯锯切的切削理论,对切削力、进给力、切削功率等参数进行计算,确定了组合刀具在切削过程中所需要的最大进给力、切削力以及锯切功率。不仅解决了立木锯切的问题,而月.提出一种新型组合刀具的锯切方法。同时对伐木机构中导向装置、凸轮锁紧机构、主轴组件、离心式离合器等重要的机构进行设计和分析。针对履带式行走机构的组成、行驶理论、转向性能进行研究,在打滑和理想状态下对转弯半径、摩擦力、转向阻力矩进行计算。还确定行走机构的主要技术参数(爬坡角度、行驶速度、接地比压),以及“四轮一带”的结构形式和具体的安装尺寸。借助ANSYS有限元分析软件对关键零部件进行静态和模态的分析,得出应力、应变云图和变形云图,以检验关键零部件的强度、刚度以及稳定性。在Solidworks环境下对整机的关键零部件进行三维模型的建立、虚拟装配和Motion运动分析,为今后改进和优化设计提供了指导意义。与此同时,对行走机构的行走速度、爬坡角度进行实验,验证了理论计算的准确性。
【学位授予单位】：东北林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S776.31
【图文】：

人工林

随着我国经济快速的发展，人们对木材的需求量不断的增长。由于长期过度采伐天逡逑然林，天然林资源已经枯竭，导致木材供应紧张Ｗ。为此，我国开始大量种植人工林，逡逑如图１－１所示，根据其繁殖和培育方法的不同，一般分为播种林、植苗林和插条林等。逡逑按林种分为人工用材林、人工薪炭林、人工经济林、人工防护林等；按树种分为人工马逡逑尾松林、人工杉木林、人工杨树林、人工按树林等Ｗ。逡逑姦瞧逡逑图１－１我国人工林逡逑目前，我国的人工林蓄积量己居世界首位，近似占世界人工林面积的兰分之一，年逡逑均增量超过世界增长量的二分之一，我国已成为森林资源增长最快的国家。根据２０１４逡逑年第八次全国森林资源清查结果显示，人工林面积６９巧万公顷，人工林蓄积为２４．８３亿逡逑ｍ３。我国人工林发展快速，已成为我国木材最重要的供给来源。人工林和灌木的采收作逡逑业对我国的生态安全、木材安全保障具有重要意义Ｗ。逡逑我国人工用材林和灌木的采收多采用简单工具或单机作业，效率较低，劳动强度逡逑大，劳动成本高，危险性高，己严重影响了人工林采伐乃至整个林业行业生产的健康发逡逑展Ｗ。为了减少我国与欧美发达国家的距离，研制符合我国林业国情的伐木机械会成为逡逑今后我国林业机械发展的大势所趋

履带式,行走机构,底盘

但需安装在轮式和履带式底盘上，将轮式或履带式底盘作为支撑的载体，完成逡逑采伐机其他的一些工序功能。如集材装载机、伐木打枝机和伐木归堆机等。那时，一些逡逑大型的企业专口研制和开发联合采伐机，如图１－２，１－３所不，Ｊｏｈｎ邋Ｄｅｅｒｅ公司的Ｆｅｌｌｅ逡逑Ｂｕｎｄｌｅ有履带式和轮式联合采伐机ｔｗｉ。逡逑履带式联合采伐机的种类繁多，有７５３Ｊ、７５９Ｊ等型号，轮式联合采伐机有６４３Ｊ和逡逑８４３Ｊ等型号。Ｆｅｌｌｅｒ邋Ｂｕｎｅｈｅｒ邋—种安装在较接式的轮式行走机构上，在林间的通过性较逡逑好。Ｆｅｌｌｅｒ邋Ｂｕｎｃｈｅｒ还有一种安装在履带式行走机构上，这样的结构具有爬坡角度高，越逡逑障能力强等优势逡逑ｍｍ逡逑图１－２履带式联合采伐机逦图＾３轮式联合采伐机逡逑（３）

履带式,行走机构,底盘,归堆

【参考文献】