自动挖树机挖掘部分设计【图纸丢失，只有论文】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 摘  要  本人的设计是自动树木挖掘机，主要应用于 挖掘半径 掘深度 0 或者 50 的装载机上进行运动。充分提高装载机的利用率，同时方便运输与操作，提高了挖掘树木的效率，降低整机的设计成本。本次设计的自动树木挖掘机的主要结构包括： 机架、铲刀、导轨、液压缸设计。机架由一固定机架和两个活动机架组成，其中固定机架与装载进行连接，侧面的两个主机架上安装有铲刀进行工作。其中铲刀外形为菱形，为了充分保证铲削效率设计了四面的铲刀用螺栓连接在固定导轨上 ，热处理工艺为淬火处理，硬度高和韧性好。铲刀通过刚性弧形导轨内的导轨面使用轴承进行接触滚动保证铲刀的运动轨迹。设计中主要的驱动装置为液压缸，开合液压缸保证两侧面的机架进行开合保证树木能够被合理的取出。同时还有铲刀液压缸实现铲刀下铲和升降的目的。  关键词 ：自动挖树机 ， 铲刀 ， 液压 ，导轨  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 he is to of be 0 0 on To of at of of of of of is of a on of is is a in to is to a of of in of of of of be At to   文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目录  1 绪论  . 1 1 题背景及其意义 . 1 械化挖掘目前存在的主要问题 . 1 献综述（国内外研究现状与发展趋势） . 4 树移栽的工艺方法 . 5 2  总体的分析与确定  . 8 始设计要求 . 8 30 挖掘机铲斗 . 8 字升降式挖掘机 . 9 移树木机 . 9 压树木移栽机 . 10 体 方案确定 . 10 3  自动挖掘机零部件设计  . 12 案与结构 . 12 维设计的应用 . 13 掘工艺过程简析 . 14 树零部件结构设计 . 14 铲式挖树机构的导轨和导轨支架 . 19 压系统的设计 . 24 4  液压缸的设计  . 27 压缸的设计和计算  . 27 压缸强度校核 . 28 合液压缸，主要技术参数 . 29 土液压缸，主要技术参数 . 30 术经济性分析 . 31 5 结论  . 32 参考文献  . 33 致  谢  . 34 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 绪论  1 题背景及其意义  随着近几年来全国各地城市框架的逐步拉大，以及各地创建 “国家园林城市 ”、 “森林城市 ”和 “生态城市 ”等活动的积极开展，园林绿化事业也得到了极大的发展。在此过程中，需要移植大量的不同规格、品种的树木来进行绿化，通过绿化提升城市品位和形象。绿化工程是园林工程的主体部分，具有调节人 类生活和自然环境的功能，发挥生态、审美、游憩三大效益，起着悦目怡人的作用。大树移植是绿化工程中很重要的一部分。  自动挖树机研究和设计对城市绿化和环境美化有着重大的意义和实用价值，大大提高了劳动效率，改变了依靠传动人工挖掘的被动局面，所以应该要大力推广使用。 作物挖掘主要分为人工挖掘和机械挖掘，由于人工挖掘成本高、效率低、劳动强度大 ,并且难以保证挖掘质量 ,逐步被挖掘机械化所代替。机械挖掘过程中，改善挖掘苗挖掘状态是很多研究设计部门研究的重点和难点，挖掘状态主要包括树木直立度、埋树率、露树率、挖掘深度变化率、伤树 率等指标。  城市绿化是城市生态环境建设的核心内容。其生态效应是由绿量决定的，而绿量的大小则取决于组成城市绿化主导材料的各种类树木所表现的叶面大小和树冠覆盖面积，所以种植树木是短期内加快城市生态环境建设和提高城市生态环境质量的主要手段和途径。据测定，树木吸取 造 功能是草坪的 5倍 1木每年可吸收 放 0212t，吸收量是草坪的 3 倍，年可滞尘 吸收 水 1500t，空气湿度可增加 54。可见，树木产生的生态效应是非常明显的。   在目前城市热岛效应日趋明昱 和人们对城市居住环境品质要求不断提高的新形势下，在城市中推行种植有一定体量和相当数量的树木就显得尤为重要瓤迫切。在当前城市绿化建设过程中普遍进行较大规格树木移植时，因城市生境的特殊眭和差异性，其移植后的成活率及生长表现有时往往不容乐观。这不仅在 定程度上浪费了社会生态资源，而且影响了城市绿地的建植效果。因此，进行自动挖树机的研究和设计，并成功投入使用，对城市绿化和环境美化有着重大的意义 1 。  械化挖掘目前存在的主要问题   作物挖掘主要分为人工挖掘和机械挖掘，由于人工挖掘成本高、效率低、劳动强度大 ,并且难以保证挖掘质量 ,逐步被挖掘机械化所代替。机械挖掘过程中，买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 改善挖掘苗挖掘状态是很多研究设计部门研究的重点和难点，挖掘状态主要包括树木直立度、埋树率、露树率、挖掘深度变化率、伤树率等指标 2 。  从一些成熟行业的经验可以看出，挖掘的机械化是一种必然趋势，挖树机的推广只是时间问题，这个时间的长短取决于三个因素。首先是人工成本很高，当人工挖树成本高于挖树 机挖树成本时，挖树机自然得到青睐。其次，苗圃集约化程度达到一定水平。挖树机只有在大规模，标准化的苗圃中才可以发挥出高效优势。最后，阳机械要适应国内挖掘行业的规划 3 。  掘前应考虑的因素    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。   基本条件：季节适时。移植树木的成功率高低在很大程度上取决于移植树木季节的选择，而考虑适时选择主要是因为此时树木的生理代谢较易得到平衡。一般情况下，常绿树移植选择在春季，即 3 月下旬至 5 月上旬。这段时期气温回升，雨量充足，光照适中，常绿树在此期问枝叶、根系处于生理生长发育期，移植受损的伤口能及时 产生愈合组织，即新芽新根能在短期内得到恢复或修复。落叶树 般则选择在秋冬季，即树木落叶后到发芽前。因此时树木处于休眠期，而落叶树大多数季相明显，移植时都以保持全冠为宜，所以相对春季选择秋冬季更为妥当，但具体时间的选择还需根据树木的习性和物候特点来确定。适时选择树木的移植时间是建立在树势平衡这个基本原理之上的。  断根缩坨。从树木薪防；代谢括动的生理危度来看，树木移植经过掘起、搬运、再种植，其根系大量受损，树木的水分和有机物质大量消耗，这就打破了地上部分和地下部分的平衡，因为维持树木地上部分枝叶平衡主要依靠地 下部分的根系来供给养分，而根系则买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 主要通过大量的毛根和须根来完成，所以毛须根的数量和生理质量起着至关重要的作用。锵决树木移植中确保毛须根完整的有效办法就是采用科学的传统技法 断根缩坨，也称同根法，盘根法， 般在树木移植前 1 3 年通过挖沟断根、对根径 上的粗根进行环状剥皮、覆士等步骤来完成对树木的断根缩坨处理，断根是提高移植树木成活率的关键因素之一 4 。      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到直径超过 2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。  栽后的养护管理  旱季的管理： 6部分时间气温在 280湿度小，是最难管理的时期。如果管理不当造成根干缺水、树皮龟裂，会导致树 木死亡。这时的管理要特别注意： 是遮阳防晒，可以树冠外围东西方向“几字型，盖遮阳网，这样能较好的挡住太阳的直射光，使树叶免遭灼伤；二是根部灌水，预埋的塑料管或竹筒内灌水，此方法可避免浇“半截水”能一次浇透，平常能使土壤见干见湿，也可往树冠外的洞穴灌水，增加钳木周围土壤的湿度；三是甜南面架设三角支架，安装 个高了树 量调成雾状水，因为夏、秋季大多吹南风，密装在南面可经常给树冠喷水，使树干树叶保持湿润，也增加了树周围的湿度，并降低了温度，减少了树木体内有限水分、养分的消耗。没条件对可采“滴灌法 ”，即在树旁搭 个三角架，上面吊一只储水梗，在桶下部打若干孔，用硅胶将塑料管粘在孔上，另一端用火烧后封死，将管螺旋状绕在树干和树枝上，按需要从没方向在管上打孔至滴水，同样可起到湿润树干树枝、减少水分养分消耗的作用。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 雨季的管理：南方春季雨水多，空气温度大，这时主要应抗涝。由于树木初生芽叶，根部伤口未愈合，往往会赞附木死亡。雨季用潜水泵逐个抽干穴内水，避免树木被水浸泡。        献综述（国内外研究现状与发展趋势）  国外挖树机械由于发展时间早且技术水平较高，挖掘技术的研究均已成熟。根据各国国情不同 ，主要有两大发展方向： 农业人口均耕地面积较大等因素，挖掘技术主要向多行作业、自动化和联合作业等方向发展。国内引进的没过 番茄挖树机，该机及膜上打孔、投苗、载苗和浇灌作业于一体，可以根据地理条件的不同进行 35 行挖掘作业。 挖掘技术主要以单行作业、精密化、专用性等研究方向为主，国内目前大量使用的 全自动蔬菜挖树机、 水稻挖树机等机型均引进自日本。  我国对于机械挖掘技术的研究起步于 20 世纪 60代，由于国内农业提高生产作业效率的需要 ， 70 年代末到 80 年代初，各科研机构及高等院校陆续研制出多种挖树机械，这些挖树机具操作简单，挖掘质量较好，工作效率较高，但由于与国内农艺明显脱节，且未考虑综合经济效益，无法取得市场认可，从而一直没有进行大面积推广应用。  随着近年来我国农业科技不断进步，农业经济水平的不断提高，以及国家为支持农业机械化发展推出的多项新政策，农业生产对于机械化挖掘的需求越来越迫切。但目前国内很多从事挖树机研究的单位，主要是对国外先进的挖树机械进行改进和仿造。目前，我国移栽机械的研究与应用中还存在许多问题亟待解决：农机研究与我国农 业生产需求相脱节，无法满足国内农业生产的真正需求；没有自行的相关研究体系，大量抄袭，仿造国外先进机型，无法适应国内生产；现行使用的机型移栽质量不稳定，通用性差，自动化程度较低，且机具造价较高。 5 随着我国城镇化的大力发展，我国农业经济情况的制约，农机具价格的可接受范围较低，利用现代大工业技术的优点生产出我国农民可以接受的农业作业机具，降低农业机具的单价，将是我国未来农机的主要目标 5 。  纵观国内外挖树机的发展和应用情况，加上 对各种不同的类型挖树机的对比，总结未来挖树机的发展方向和趋势：  （ 1）栽植质量更加优良。设计出的挖树机能够具有更好的工作质量、满足农艺要求、理想的栽植深度，直立度、较低的漏苗率和伤苗率等。  （ 2）栽植速度进一步提高。目前市场上的挖树机多数半自动化机具，栽植速度受人工限制，劳动强度仍然较大，挖树机在解决好此问题的同时能更好的的适应现代化农业的要求。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 （ 3）功能更加完善，机型更加齐全。目前多数挖树机仅具有单一的挖掘功能，未来将集铺膜、施肥、除草、铺膜等多种功能于一体，并形成多机型、多系列的标准化产品。在挖树机的 通用性方面也将进一步提高通过局部的更换调整便能方便的实现不同作物及同一作物不同挖掘苗的挖掘，具有明显的一机多用功能。  （ 4）机具的质量更加可靠。随着设计手段和加工制造技术的不断提高，挖树机的零部件及装配将更加合理，降低机具的损坏率和返修率，保证挖树机的连续作业能力。  （ 5）设计的挖树机将更加合理。随着人性化设计水平的不断提高，在对挖树机进行设计过程中将更加注重挖掘工作人员的作业姿势和劳动强度，将人工作业劳动强度降至最低。  （ 6）农业与农艺结合的更加合理。农艺将更适应于农机，农机将更好地为农艺服务，实现农机与 农艺的紧密结合 6 。  树移栽的工艺方法  栽准备工作  首先应做好移植前的准备工作，有条件的情况下，苗木在移植前 1 至 2 年应进行断根，断根的目的是促使在主根上生出有利于成活的侧根，同时保证苗木起挖土球的完整性，大规格苗木无论落叶前还是长叶后，有条件的情况下，都要起挖土球，这是苗木成活的最基本保证。起挖土球同时土壤应有一定的保水性，但切忌湿度过大，冀南、豫北、鲁西三地以沙壤土为主（有个别区域以红壤土为主），土质疏松 ，不利于起挖土球，且春季气候干燥，树体水分保有量较小，在这种情况下，起挖前 10 至 15 天内应对苗木进行浇灌，这一点非常重要，对将来苗木能否成活起着关键作用。苗木经过测量分类后，起挖前应截去病虫枝，留半冠的树要注意各枝条间的均匀分布，以增加树体美观。务必在挖土球之前截去多余的树枝。树干在有条件的情况下，应打好草绳，草绳的粗度不宜小于人的食指，起挖前还应将截枝集中外运或燃烧处理，防止病虫害的发生与传播，个别的树洞之中有残留越冬的虫害，可用药物注射法杀灭，方法是用 70%高效氯氰菊脂或 40%辛硫磷乳液或 40%敌杀死均 可，注意：药物配比不可浓度过高，以使用说明书比例配比为准，若是遇到天牛等难以杀灭的害虫，最好的方法是在发芽后杀灭幼虫。  色植物的时令安排与苗木安排  （ 1） 为了确保树木成活，必须根据各地区的自然条件和各树种的生态习性，选择最适当的季节进行栽植。北方地区以春季栽植为好，此时气温逐渐回升，土层开始解冻。土壤逐步转向松软，水分较充足，有利于树木的发根，随着气温的买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 升高，根部吸收作用可以维持枝叶需要的水分养分。南方地区以秋末初冬栽植为宜，此时树木逐渐进入休眠期，树木对水分养分消耗日趋减少。新生根具备一定的 吸收能力，在水分养分供应上能满足枝叶萌发需要。  （ 2） 移植的大树能否具有绿化装饰效果和栽植后的生长发育状况，很大程度上取决于大树的选择是否恰当。一般应按照下列要求选择移植的大树。  1)能适应栽植地点的环境条件，做到适地适树。  2)形态特征合乎景观要求：做到树冠丰满，树姿优美，观赏价值高。  3)选择幼、壮龄大树。已衰老的大树移植后不易恢复健康，短期内易失去观赏价值，不宜选用。  4)生长健壮。无病虫害和机械损伤。  5)原环境条件型适宜挖掘、吊装和运输操作；土壤不易松散，能成形。  掘的注意要点  挖掘 包扎，是大树移植的一个重要环节。依起掘和包扎方式不同可分三种移植方法。  1)带土球软材料包扎适用于胸径 10 15大树。起掘前，要确定土球直径，然后在划定的土球圆圈的外缘挖宽 60 80沟，再用草绳、麻袋片等软材料混合包扎起来。这种方法简便，费用较低，最为常用。  2)带土块方箱包装适用于胸径 15 30更大的树木。土块成方形，以树干为中心，以树干胸径的 8 10 倍为宽度划正方形，沿划线的外缘开沟，沟深与留土台高度相等。随后用 4 块专制的箱板夹附土台 4 侧，用钢丝绳或螺钉使箱板紧包土块，而后将土块底部掏 空，附上底板并捆扎牢固。  3)裸根软材料包扎法只适用于落叶乔木和萌芽力强的常绿树木，如樟树、银杏等。除几个主枝外，其余部分全部剪除。顺着根系将土挖散敲脱，并保护好树皮和细根。然后在裸露的根系空隙处填入湿苔藓，再用湿草袋、草绳等软质料将根部包缚，并加强栽植后的养护管理，方可确保移植成活。  计任务与研究方向  机械挖树机，以树杆为中心进行圆周切割，切割成一个倒圆锥形土球，该机构要求可装配到 30 或 50 型装载机上。开始工作时，让机器移动，树干进入机架中心后关闭开闭锁，调整机架离地面的高度，操控四个挖土铲顺 序入土，待挖土铲全部进入土壤，下挖到最低位置，是园林绿化树木移栽机械。  本课题主要设计该挖树机的挖掘部分的机构设计，包括连接架、主机架、挖土铲、导轨、液压系统等部件。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 设计自动挖树机的挖掘部分结构，动力由 30 或 50 型装载机提供液压油，设计的主要结构有与装载机连接部分，机架开合装置，挖土铲入土装置等，包括系统液压回路的设计，要求挖掘半径 掘深度  任务量要求是：总装配图、部件图、主要零件图在内的图纸 。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2  总体的分析与确定  始设计要求  设计自动 挖树机的挖掘部分结构，动力由 30 或 50 型装载机提供液压油，设计的主要结构有与装载机连接部分，机架开合装置，挖土铲入土装置等，包括系统液压回路的设计，要求挖掘半径 掘深度  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。  30 挖掘机铲斗  图 掘机铲斗  由于最后挖掘机将要安装至 30 或者 50 的装载机处，所以为了保证各个位置的驱动连接口与挖掘机的主体机架尺寸一致，所以可以参考该铲斗进行相应设计。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 字升降式挖掘机  十字升降挖掘机有一 个十字形升降机架，结构简单，效率高、用途广，可以和拖拉机或其机械配套安装使用，适用于各种树、苗木的挖掘移植。安装在固定机架处；升降机架的顶端向下顺序与切土铲油缸及切土铲连接；切土铲的两侧与切土铲活动臂固定连接，切土铲活动臂的两端与固定切土铲臂框架铰连接；升降机架的中部固定连接一个横向的切土桶活动臂及固定器臂，并顺序与切土桶固定臂、切土桶油缸缸体及桶状的切土桶连接；固定器臂中部与升降机架连接，两端与切土铲活动臂连接固定；切土桶框架的底端横向的连接一个分合油缸。该机是全机械化作业。  图 字升降式挖掘机  该装置主要由升降机架 (1)、固定机架 (2)、升降油缸 (3)、切土铲油缸 (4)、切土铲活动臂 (5)、切土桶油缸 (6)、切土桶活动臂 (7、 16)、切土桶 (8)、固定切土铲臂框架 (9)、滑轮 (10)、切土铲 (11)、切土桶分合油缸 (12)、固定器 (13)、切土桶固定架 (14)及固定器臂 (15)组成；  移树木机  带土移树机主要结构有单斗装载机和切割装置，其特征是切割装置设有与单斗装载机摇臂和翻转顶杆连接的箱体，箱体内组装与装载机油压系统连通 的油缸，油缸的活塞杆传动联接相对的一对刀具，刀具固定联接在导套或导轨上，导套或导轨活动组装在箱体内的导柱或导槽上。优虑是实现带土移栽苗木机械化，提高移栽树木成活率和移栽效率，满足城市绿化和成树移栽的需要。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图  土移树机  压树木移栽机  液压树木移栽机结构简单、操作简便、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、短距离树木运输等。  由固定机架与其他零组件组成，固定机架包括两个活动机架，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 活动机架分别与开闭油缸的缸体和活塞轴连接，各机架上分别固定向下倾斜的滑槽，滑槽内装有可以沿槽滑移的弧形铲，滑槽和弧形铲分别与升降油缸的缸体和活塞轴连接。挖掘时，机具就位后，分别启动各机架上弧形铲升降油缸，使直铲沿滑槽向下运动，插入土壤中至预定位置即可。  图  压树木移栽机  体方案确定  自动挖树机的方案较多，应用的范围也各不相同，综合了各个挖树机的特点并且结合本次的设计要求，选定液压树木挖掘机，确定本设计为四铲式树木移栽买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 机。主要结构是主机架上安装有两个活动机架可以分别安装两个活动机架，活动机 架侧面各安装有两个铲斗，通过液压缸的收缩来实现铲斗的收放过程，从而控制工作。同时两侧的液压缸可以控制机架的开合来保证挖掘的顺利进行。  主要技术参数：  图  载机  自动挖树机的挖掘部分动力由 30 或 50 型装载机提供液压油，设计的主要结构有与装载机连接部分，机架开合装置，挖土铲入土装置等，要求挖掘半径 掘深度 机全长为 7783高 宽 2766文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3  自动挖掘机零部件设计  案与结构  该机主要由挖树主机架、滑铲、液压传动装置构成。本机由于 采用与 30 装置机进行结合设计的模式，所以通过挖掘机的伸缩臂可以对挖树机的位置以及角度进行调节所以基本可以不考虑使用上下的升降机构以及微调机构这样可以有效的节约成本。  （ 1） 挖树机构  挖树机构由导轨架、导轨、铲刀等构成。导轨架由型钢焊接组成环形构件。它分为三部分，相互铰接在一起。后面的两个支架可以开闭。打开时，树苗茎干可以进入支架中心。挖苗时，它们可以插销闭锁，以增强工作装置的刚性。  三组弧形导轨焊接在导轨架上，锹铲由铲柄、滚轮和铲刀构成。铲刀和滚轮由螺栓固定在铲柄上，铲刀通过滚轮与导轨配合。铲油缸的缸筒与 导轨架上的支座铰接，活塞杆则与铲柄铰接。当铲油缸伸缩时，锹铲则通过滚轮在弧形导轨中运动。  图 掘机挖掘部分  （ 2） 液压装置  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 液压装置由油箱、油泵、多路换向阀及液压油缸组成。液压油泵为  （ 3） 主机架装置  主机架的组成部分主要有前机架，后机架、左侧机架、右侧机架，其中前机架与左右侧机架进行相互连接，而后侧机架主要与前机架进行连接，同时后侧机架还需要与装载机的三个驱动臂进行连接，保证在臂展范围内能够灵活运动。  维设计的应用  件介绍  司是专业从事三维机械设计、工程分析和产品数据管理软件开发和营销的跨国公司，其软件产品 供一系列的三维（ 3D）设计产品，帮助设计师减少设计时间，增加精确性，提高设计的创新性，并将产品更快推向市场。  件组成：  （ 1） 2D 到 3D 转换工具  将 2D 工程图拖到 程图中的功能；支持包括外部参考的可重复使用 2D 几何；视图折叠工具，可以从 料产生 3D 模型。  （ 2） 内置零件分析  测试零件设计，分析设计的完整 性。  （ 3） 机器设计工具  具有整套熔接结构设计和文件工具，以及完全关联的钣金功能。  （ 4） 模具设计工具  测试塑料射出制模零件的可制造性。  (5)消费产品设计工具  保持设计中曲率的连续性，以及产品薄壁的内凹零件，可加速消费性产品的设计。  (6)对现成零组件的线上存取  让 3D 统使用者透过市场上领先的线上目录使用现在的零组件。  (7)模型组态管理  在一个文件中产生零件或零组件模型的多个设计变化，简化设计的重复使用。  (8)零件模型建构  利用伸长、旋转、薄件特征、进阶薄壳、特征复制排列和钻孔来产生设计。  (9)买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 使用有导引曲线的叠层拉伸和扫出产生复杂曲面、填空钻孔，拖曳控制点以进行简单的相切控制。直观地修剪、延伸、图化、缝织曲面、缩放和复制排列曲面。  掘工艺过程简析  （ 1）用人工打开挖树机构的开闭锁，使机器前进，让苗木位于铲刀的中央。  （ 2）操纵装载机的液压油缸控制三个伸展臂的伸缩机构来实现主机架的位置与角度保证其在合理位置将整个需要挖掘的树木进行包围。  （ 3）操纵铲油缸，使锹铲顺序入土挖掘苗木。  （ 4）当工作铲达到最低位置时，操纵装载机的液压油缸，提升挖树机构和苗木。  （ 5）把机器驶离挖 掘点，卸下苗木，再进行下一次作业。  树零部件结构设计  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。如前所述，树木移栽机中采用两类工作铲，第一类是切土刀，它是用一种在土壤中沿直线低速运动的斜面切削土壤及树木的根系，苗圃中的起苗机、及 U 形铲挖树机和弯铲挖树机即利用这种工作部件；第二类是锹铲，它可以简化为作直线低速运动的有刃口的薄片，锹铲式移栽机就是利用这种工作部件切削土壤及树木的根系。  工作铲的形状 和尺寸首先是由林业技术要求决定的。用于园林绿化的树种不同，其根系生长状况不一样。在栽植时，为了保证成活率，移植具有不同根系特点的树木，对根部土球的尺寸也有不同的要求。  工作铲加工的对象是土壤，还有生长在土壤中的树木根系，因此加工介质的特性对工作铲的性能影响很大。对一个切削刃口而言，土壤中根系的分布规律是不确定的，而且工作部件主要地还是和土壤产生相互作用，因此了解土壤的物理特性和工作部件切削土壤的原理，对工作铲的设计有着重要的意义。  铲的设计  （ 1）锹铲切土原理  锹铲外形是曲面或球面。组成部分主 要有铲柄和铲刀。铲刀开有侧刃口。在轴向推力作用下，锹铲靠两侧刃的作用切入土壤。下图为曲面餐刀的结构及示意图。当刀刃切开土壤时，锹铲使土体分离，由于铲刀刃面得作用使刃口侧面的土壤产生向下和一侧两个方向的复合运动。由刃面作用使土壤使土壤产生向下的位买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 移，并使下层土体产生压实；而刃面使土壤向一侧的推移可以看成一个薄的垂直刃口在土壤中运动。铲刀下铲过程中刀刃使土壤产生的侧向位移较小，该位移量仅被该侧的土壤层所吸收，使该侧土壤被压实。这就是说锹铲的入土运动使其下方和一侧的土壤产生压实现象，这部分土壤就对整个刃面产生法向 压应力。  随着铲刀继续切入土壤，在铲刀刃的作用下，其一侧的受压土壤在其弹性恢复力的作用下，继续施加在铲体的相应侧力。由于作用力与反作用力的影响，铲体两侧都受到弹性恢复力的作用。因为铲刀体由薄钢板组成，整体刚度相对较差，分析时将铲刀体两侧受到的力集中简化为沿铲臂直径方向的法向力。由于这部分垂直于铲臂的法向压应力是铲刀下铲过程中土壤受铲刀作用而附加产生的应力，故称为附加法向压应力。  （ 2）锹铲的结构设计  形铲和匙形铲。  菱形铲一般用于挖掘小型树木是一种曲面铲，纵截平面与铲 工作面的交线是直线，横截平面与铲工作平面的交线是等曲率的圆弧。移栽机铲组在挖掘结束时形成一个空心圆锥面，所以每个菱形铲是圆锥面的一部分。这种铲结构较简，制造比较容易。与这种铲相配的导轨为直线形，制造较容易。与这种铲相配的导轨为直线形、制造较容易。设导轨架中心一侧为内，这种锹铲一般都配置在导轨的内部。若要挖同一规格的土球，菱形铲在直线导轨上所移动的直线距离较长。  匙形铲用于挖掘大树或株行距较小的苗木。球面铲、纵截平面与铲工作面的结交线是曲线，横截平面与铲工作面的截交线也是曲线。移栽机挖树机构铲组闭合时呈空心椭 圆球体。这种铲的工作面较复杂，制造时要用特制的工艺装备。于这种锹铲相配的导轨为曲线形，其制造工艺也较复杂，这种工作铲一般配置在导轨的外面。对同一规格的土球而言，若匙形铲在弯导轨上移动的行程与菱形铲在直导轨上移动的距离相等，则匙形铲所走的直线长度较小；因此，这种挖树机构的外形尺寸较小，而铲组所包容的土球体积比菱形铲大，保留的树木根系多，对移栽后树木的生长有利。  图 锹结构  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 树木移挖掘机有 3 到 4 把锹铲。挖树机构的锹铲数目主要与锹 铲的挖掘阻力有关。锹铲式工作部件的挖坑阻力与铲面的投影弧长，倾斜角为 ，铲的厚度，挖掘深度，铲刀的表面状况，挖掘速度及土壤、根系特点等多种因素有关。  树木移栽机工作时采用单铲顺序入土的挖掘方式，单铲阻力也就决定了设计的油缸活塞面积、油缸压力和所配用的动力功率。铲的工作阻力还与机器的平衡和稳定有关。因此当所挖掘根的土球尺寸、配用动力和基础机械的重量分布决定以后，即可根据试验或计算确定锹铲数。本次我们设计过程中选择的 4 把铲  铲刀的结构参数包括工作面长度 L，曲率半径 向 )、 向 )、 倾斜安装角 。他们与要求的树木带根土球的尺寸、结构设计和使用条件有关。图 形铲的结构参数与土球尺寸的关系。其中铲面长 L 应满足下列关系。   （ 3 式中： H土球高度；  铲刀安装角。  L 的实际长度可在结构设计时确定。铲刀的倾角直接影响挖掘机构的外形尺寸，因此在保证土球尺寸和总体布置的同时应尽量取最大值。锹铲的曲率半径下式决定：   2D （ 3 式中   D土球直径。  图 掘铲  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图  结构参数  匙形铲的结构参数及确定参数 据。该挖树机构所挖土球直径=1200度 H=800计了三种纵向曲率半径的锹铲： R=20000004000用这三种锹铲作挖树机构机动示意图时发现： R=4000铲倾斜太大，机构的径向尺寸较大，不利于在株行距较小的苗圃中作业，而且铲柄也与微调机构干涉；经过计算后采用曲率半径 R=3000锹铲，导轨上部又距铲组中心太近，当布置了铲油缸以后 ，锹铲组的中部空间太小，若苗木枝叶茂盛，挖树机构会对它造成损伤。因此，最后决定采用纵向曲率半径R=3700锹铲。锹铲的其他参数也可按菱形铲的方法确定。曲率半径 按下式决定：  =37003 这时锹铲工作面为球形。这种工作铲制造较简单。 可不等于 R，这时的工作面为椭圆球面的一部分，但制造较复杂。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图 轨支架  铲的工作阻力  锹铲的下铲阻力是进行动力配套、液压系统设计和铲的结构设计的重要依据。下面以菱形铲为例，说明锹铲的阻力及其 影响因素。  说明铲刀体的受力图。其中影响下铲阻力的九个力分别为：土壤重力 W 、土壤的静止恻向压力 0P 、土壤一铲刀体表面的摩擦和附着力、铲刀两侧刀刃的纯切削阻力、土壤作用在铲刀刃面上的法向反力、土壤一铲刀刃面的摩擦力、铲刀体推移土壤所引起的土壤附加法向压力以及土壤对铲刀体的支反力。  当铲刀匀速下铲时，铲油缸施加在铲刀体上的作用力即与下铲阻力 P 相平衡。  由上式可 知铲刀的下铲阻力与铲刀的最大投影弧长 R，铲刀的倾角 ，铲刀的两刃口之间的夹角 等结构参数有关。除此以外铲刀的工作阻力还与工作深度 z，土壤特性等多种因素有关。一些研究者采用土壤一机器系统力学中常用的半经验法，以相似理论为基础的模型试验建立计算下铲阻力经验公式为：   1 . 1 8 8 4 0 . 7 5 5 8 0 . 8 4 4 7 0 . 0 2 4 800 . 1 3 0 7 1 3 . 9 2 7 5 + 0 . 5 6 3 3 1 0P X C （ （ 3 式中   X铲刀下铲位移量（ m）；  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 0土壤容重 (g/  C土壤内聚力 (  铲刀体围角的半径 (度 )。  上式的试验取值范围为 ： =30 C/0=x=3 铲式挖树机构的导轨和导轨支架  （一）导轨及锹铲与导轨的配合  导轨是锹铲的支持和导向装置工作铲的形状不同与其配合的导轨结构也不一样，一般菱形铲（直铲）与直导轨配合，铲置于导轨内部，动力油缸则置于导轨的外部；匙形铲则与弯导轨配合，锹铲置于导轨外部，动力油缸置于导轨和铲刀之间。对于要求外形尺寸较小的起苗机，也有将铲油缸布置在导轨