深圳市园林树池构造设计研究

树池承担着保护植物的功能,设计巧妙的树池还具有塑造园林景观特色、彰显环境氛围的重要作用。近年来深圳城市园林树池的建设存在诸如设计同质化严重、土壤环境恶劣、空间狭窄等问题。通过分析休憩型树池、艺术型树池、生态型树池等优秀树池类型及案例,从前期实地调研、土壤改良、树种选择等方面提出建议,并提出引根技术、隔根技术及组合式种植模块应用的树池构造设计新技术及新工艺。

原位混肥挖坑回填复式果树栽植机设计与试验

为避免土壤连作障碍,果树幼苗栽植时需将树穴土壤与菌肥充分混匀,以提高果树成活率。针对果树栽植过程中混肥质量差、作业流程分离且劳动强度大的问题,设计了一种原位混肥挖坑回填复式果树栽植机。根据栽植农艺要求对关键部件进行设计,挖坑混肥回填装置实现挖坑混肥同步进行,垂直挖坑进给、肥料计量排放及原位回填浇灌,根据原位作业距离确定举升装置各连杆长度,动力传动系统实现机器的行进及液压栽植动力分配。开发了相配套的栽植作业控制系统,并依据监测油压表征的作业负载,实现基于PWM控制的挖坑进给量实时调节。针对菌肥少土壤多的混匀难题,使用离散元(DEM)技术模拟不同转速、不同掺混时间下菌肥和土壤在掺混腔的掺混过程,通过相对标准偏差法分析树穴中不同深度土肥混合物的掺混均匀度变异系数,得到最佳理论掺混作业参数:转速250 r/min、掺混时间14 s。田间验证试验表明,样机单次栽植作业总时间在3 min内,树穴上、中、下3层掺混均匀度变异系数均不超过16%,作业深度为0~400 mm可调,作业直径为500 mm,样机各项指标符合果树栽植农艺要求。

采伐迹地植树机的设计及其开沟器的应力分析

对采伐迹地及时进行造林更新,能够有效地遏制森林退化,提高森林的利用率。为此,结合已有采伐迹地植树机的结构特点,设计了一种以轮式拖拉机为动力,可前开沟、后植苗的新型采伐迹地植树机。该机由一种悬挂在拖拉机前端用于林地清理以及土壤破碎的开沟器和悬挂在拖拉机后端的植树机组成。同时,着重分析了前开沟器旋转速度和拖拉机前进速度之间的匹配关系,并结合ANSYS分析软件对开沟器进行了力学分析,得出了工作过程中的最大应力应变。

深松插干植树机牵引阻力的试验研究

深松插干造林在我国是一种较新的深栽造林作业方式,用于这种造林作业的植树机所能划开的松土沟深度是影响造林成活率的关键。在半干旱的科尔沁沙地腹部,对这种植树机的松土深度与牵引阻力的关系进行了实地测试。取得的数据表明,植树机的牵引阻力随松土深度增大而增大,所做的曲线为一近似直线。进而得出在科尔沁沙地的土壤条件下,使用国产的东方红履带式拖拉机作为植树机的牵引动力,其最大深松作业深度不大于80cm。

植树机挖穴机构动态性能分析与试验探究

【目的】基于现有机械化植树造林装备在造林质量、保持水土、保护已有植被、作业效率、作业能耗等方面存在缺陷导致地表破土面积大、作业简单粗放等问题,提出一种针对速生杨树等大苗栽植的串联双自由度植树机挖穴机构,实现连续动态行驶过程中间歇挖穴植树。【方法】按照造林技术规程,根据植树机挖穴机构运行规则建立串联多闭链机构的运动学模型;以行驶速度、浮动油缸运行速度和挖穴油缸运行速度为自变量,以坑穴形态主要参数为评价指标,开展基于ADAMS的单因素仿真试验;采用高速摄像分析系统对刀盘挖穴作业过程进行单循环动态拍摄,通过配套软件获取刀盘中心运动轨迹;开展田间试验研究,以仿真试验中各因素为自变量,以植树坑穴上端纵长、坑穴上部前倾角、坑穴上部后倾角为响应值,应用三维光学相位检测技术和Box-Behnken进行中心组合试验设计,分析各因素间交互作用;应用Design-Expert的优化求解器进行优化准则下的求解。【结果】1)坑穴上端纵长和坑穴倾角随行驶速度增加而增大;浮动油缸运行速度对坑穴前倾角、坑穴上部前倾角和坑穴上端纵长影响较大,对坑穴上部后倾角影响不明显;坑穴形态各参数随挖穴油缸运行速度增加而减小;坑穴前倾角明显大于后倾角,自变量变化对坑穴底部纵长几乎无影响;浮动油缸运行速度对坑穴上端纵长变化的贡献最大,挖穴油缸运行速度的影响次之。2)高速摄像分析显示,挖穴刀盘运动轨迹与仿真轨迹一致,挖穴机构具备减速挖穴特性且当坑穴上部后倾角较小时发生明显回土现象。3)建立试验目标的回归模型,各因素对响应值的交互作用与方差分析一致;优化求解显示,最佳作业参数为行驶速度108 mm·s^(-1)、浮动油缸运行速度19 mm·s^(-1)、挖穴油缸运行速度80 mm·s^(-1);验证试验结果表明,坑穴上端纵长均值为669 mm、坑穴上部前倾角为33.1°、坑穴上部后倾角为24.5°,各项指标均满足造林规程要求。【结论】植树机挖穴机构各项指标均满足造林技术规程相关要求,本研究结论可为开展大苗机械化造林提供一种新方法,为生态植树机开发提供参考。

1YC—50液压植树成穴机的研制与试验

1YC—50液压植树成穴机是一种与FCIA翻斗车配套,适用于道路两侧、城郊绿化带树木移植作业的液压植树成穴机。该机选用液压传动、前置式作业,可实现升降、伸缩回转等功能。试验结果表明:与其他类型的成穴机相比,具有功耗省、转速低、扭矩大、操作方便的优点,提高了作业质量和机组生产率。

我国造林机械的现状及发展趋势

介绍了我国造林机械中的几种典型设备,并对未来我国造林机械的发展趋势做了分析。