林地伐根拔除装置设计文献综述

 2022-08-04 10:10:32

林地伐根拔除装置设计

[摘要]: 目前国内外对于伐根机械的研究多在切削伐根这一方面,而这种清除伐根方式造成大量的二次资源浪费。相对的在拔根机研究上所花的精力远远不够,国内外的拔根机普遍存在机械化程度低、适应性差、工作效率低等问题。因此根据国内外对林地伐根机械的研究现状,本设计在此基础上着重对林地伐根拔除装置进行改良。相对于普通的伐根清除机械来说,拔根机所清理的伐根更加完整,可以进行二次利用,比如做成工艺品或者切片,这种二次利用有着更加显著的经济效益和环境生态效益。同时此设计还对拔根机进行优化设计,使其既能适应我国林地的多变性,也能有较高的机械化程度和生态效益。

关键词:伐根 拔根机 林地清理

1、 课题研究目的和意义

目前,随着林业的快速发展,植树造林面积逐年增加,而我国各林场每年都要皆伐、择伐、间伐很多树木,由于清根有困难,有很多宜林地不能及时造林,长期下去浪费了很多土地。而且我国对林木的采伐主要利用其地上的干材部分,伐根留在林地内不利于器械的大规模施工,降低了工作效率。对于林地伐根清除这一难题,国内外采取了各种方式(人工挖:劳动量大、生产率低;化学腐蚀:周期长、对其他苗木有伤害、伐根不能被利用;爆破:安全性差、伐根破坏不能削片;机械清理:地下杂石较多、机械已损坏)进行清除伐根,但是收到的效果却是微乎其微。而在这众多的伐根清理方式中,利用机械清除伐根占据了主导地位,所以各国研制了很多各种类型的伐根清理机械。但是由于机械本身存在的一些问题,使这些伐根清理机械不能广泛适应我国的林地情况,因而都未能推广。在国内外内研制的一些伐根清理机械大多是以切削伐根为主的,这些伐根机只能清理掉一部分的伐根,伐根腐烂易滋生和携带多种病菌,一定程度上加剧了森林感染病虫害的几率。虽然国内外也有伐根的拔除机械,但是这些机械的机械化程度不高,劳动强度较大,而且拔除伐根之后的坑径较大,不利于清理之后的植树造林。采用更加先进的自动化清理机械使采伐剩余物得以充分,对森林生态环境保护,促进人工更新造林,减轻工人劳动强度,保证工人作业安全,提高作业效率等各方面都具有重要的现实意义和显著的社会、生态效益及经济效益。因而针对国内外伐根机械基本情况,结合我国国情和林情研制一种既先进又经济适用,效率高,对地表破坏程度小,伐根材收集率高,清除伐根程度符合更新要求,对环境污染小的伐根拔除机成了迫切需求。

国内外研究现状

2.1国内研究现状

(1)目前有国内研究设计的YB-30型振动式拔根机,以东方红-75为动力,其结构方案如图

图1 YB一30型振动式拔根机示意图

1机架;2额爪;3.酷汕器;4.锁销机构;5.托盘;6起拔汕缸;7导向柱;

8行走轮;9汕箱;10夹紧油缸,11承载架;抢承载梁;13抽马达;14日汕管;

15压力表16换向叫;17.油泵;18增速箱;19.传动轴主

垂直起拔,是拔根机设计的主导思想,因为种作业方式相对于其他方式来说对地表的破坏程度较小。考虑到作业头〔起夹紧伐根和上拔的双重作用)在夹紧树根的过程中还要有垂直方向上的往复运动,所以采用液压传动的方式。由于垂直向上的起拔作用反力要由地面承担,故要求两个起拔油缸的瑞头要设置较大面积的托盘,以减少压强,防止下陷。为保持起拔力垂直向上,分置于承载梁两端的汕缸要具有分别升降的能力,以适应不同的地表状况`。为了防止树根的滑脱或劈裂,理想的夹紧位置应该在主根的底部,以使整个主根被爪子兜住。因此要求爪子有足够的人土深度。为了使拔起的主根和侧根移位,要求爪子在牵引力作用下把根拖翻,这就要求承载梁和机架都要具有一定的抗扭刚度。此项拔根机在成本上仅为人工的三分之一,基本上满足了经济效益需求。同时效率高,对地表破坏程度小,侧根拔除干净,也基本满足需求。但是这种拔根机机械化程度不高劳动强度较大,不适合直径较大的伐根清理,因此还需进一步改进。

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