5GZ-800型自行手扶式灌木平茬机的设计与试验

为解决中国北方沙区灌木的平茬问题,设计了一种自行手扶式灌木平茬机。介绍了沙生灌木平茬机的设计要求、工作原理和结构特点及样机的性能试验。使用该灌木平茬机进行灌木平茬作业,留茬高度在8 cm以下,平茬效率为0.1 hm2/h;次年萌发枝条数量平均为平茬前的2倍以上。平茬机底盘的牵引性能试验表明最大牵引力为290 N;连续作业发现机器对沙土表层植被无破坏作用。

自走式灌木平茬机设计与试验

针对我国西部地区沙生灌木平茬复壮工作迫切,人工平茬难、劳动强度大、效率低等问题,以及为荒漠化防治实现机械化技术,设计了具有铰接式车体机构的自走式灌木平茬机,实现扭腰式扇面摆动切割作业。提出了人工操纵与机具自适应仿形相结合的纵横向仿形收割沙生灌木方法,并对柠条、沙柳进行了收割试验。试验结果为:柠条漏割损失率小于等于0.8%,割茬破损率为2.9%;沙柳漏割损失率小于等于0.8%,割茬破损率为2.5%,割茬高度小于等于7 cm,整机可靠性系数98.5%,生产率3 t/h。

灌木平茬机输送及传动装置优化改进

在第一代灌木平茬机试验及数据分析的基础上对输送装置进行了改进,在输送装置各部分线速度计算的基础上,根据需要在原有的灌木平茬机机架前段增加了拢枝机构,拢枝机构内的拢枝斜链也是本次设计的创新点之一;为了减少灌木枝条在输送过程中伸入机架体悬臂所形成的空洞内,在输送装置上安置了导向板;为了获得质量轻、体积小、扭矩大及可以无极调速等优点,把输送装置的动力改为液压马达提供,且拢枝左、右臂各由其对应的液压马达提供动力。改进后的灌木平茬机输送装置是通过前端的拢枝斜链将灌木引导至齿轮箱上方的后输送通道内,再由后输送通道内的输送链将灌木引导至机身一侧,同时能够有序均匀地平铺。

灌木平茬机经济效益分析

针对我国沙生灌木平茬收割效率低、劳动强度大的问题,主要介绍灌木平茬机的结构特点、工作原理,并对其经济效益和社会效益进行分析。灌木平茬机静态投资回收期为130 d,投资收益率为88.3%;背负式割灌机静态投资回收期为13 d,投资收益率为36.4%。与背负式割灌机比较,灌木平茬机投资收益率高,不仅可以带来较大的经济效益,而且可产生一定的社会效益,具有很好的市场前景。

2GP—100灌木平茬机研究设计

通过对灌木平茬机的研究设计，分析和探讨了该机的理论计算、结构及用途。

灌木平茬机械手的研究开发

介绍了无颈式和长颈式灌木平茬机械手的基本结构和工作原理。

灌木平茬机沙地通过性仿真研究

为研究灌木平茬机在科尔沁沙地的通过性能,基于ADAMS/ATV建立了其虚拟样机模型及符合沙地特性的平地、坡路、垂直障碍、凹坑、正弦路面等虚拟地形,进行了灌木平茬机在典型路面上行驶的仿真分析。结果表明,灌木平茬机能够平稳通过所建立的虚拟地形,在沙地上具有较好的通过性能,转向平稳。根据仿真结果确定灌木平茬机主动轮的最佳直径为280 mm、转向半径为0.75 m。

履带自行式沙地灌木林平茬机的研制及应用

【目的】针对内蒙古科尔沁沙地作业环境及沙生灌木林的生长特点,提出灌木林平茬机切割装置地面仿形方法,并研制适于沙地作业的履带自行式灌木林平茬设备,为灌木资源的有效利用提供技术支持。【方法】在对内蒙古科尔沁沙地进行实地考察的基础上,确定履带自行式沙地灌木林平茬机优化设计方案,运用三维造型技术、虚拟样机技术等设计方法完成悬挂式灌木林平茬机整体结构及关键零部件设计,并采用抽样调查方法对试验林地灌木林实际分布密度及生物量等参数进行统计计算。【结果】考虑到灌木林生长特点和沙地整体环境,刀架外形根据灌木丛根部特点设计为倒V形,采用提升链及仿形支承轮结构使切割装置随地面浮动,以柔性连接方式实现刀具浮动切割及升降,并完成悬挂式割灌机的设计及研制,具体包括牵引和驱动方式的选择、切割装置及仿形机构的设计等。所设计灌木林平茬机结构形式为履带液压底盘前悬挂式,外形尺寸为长1 200 mm、宽900 mm、高1 150mm,作业行驶速度3.5 km·h-1,移动行驶速度5 km·h-1,圆锯片刀具转速3 600 r·min-1,割茬高度为50 mm,切割装置最大离地间隙为900 mm。完成设计试制后在科尔沁沙地腹地内蒙古通辽市奈曼旗兴隆沼林场的灌木林地进行试验,该地区共营造小叶锦鸡儿灌木林26.67万hm2,林场拥有小叶锦鸡儿灌木林2 000 hm2,试验总面积900 m2（宽10 m、长90 m）,同时对平茬的灌木丛数、枝条量进行了测量,统计计算得到该地区灌木林的实际分布密度为811丛·hm-2,湿质量、干质量生物量分别为6 012.44 kg·hm-2和3 763.22 kg·hm-2,单株平均积沙量0.5 m3,冠幅直径3.1 m,平均高度1.9 m。通过对样品采用烘干的方式得出灌木枝条萌芽前的含水率为34.71%,为灌木林平茬复壮抚育剩余物的资源化或能源化利用提供基础数据。【结论】通过对灌木林平茬机结构与工作原理的分析,设计、试制了以液力驱动橡胶履带底盘为动力的悬挂式灌木林平茬机。对样机在灌木林地进行试验的结果表明,该机作业效率243丛·h-1,留茬平均高度50 mm,留茬劈裂率低于3%。经当年夏、秋季的调查显示,平茬后的灌木新枝萌发数量是平茬前的5~10倍,当年生长高度超过1.2 m,满足沙地灌木林平茬复壮的要求。

我国灌木收割平茬机械发展现状调查分析

介绍了现有灌木收割平茬机械装备的发展状况,对其进行了分类,分析了现有的灌木收割平茬机械装备在工作中存在的问题,并提出解决的方案。

实施灌木柠条平茬机械的可行性分析

介绍了国内外荒漠化情况和我国灌木柠条种植分布情况,对研制推广4N-3型柠条平茬机可行性进行了分析。