樹木移植機鏟刀拓撲優(yōu)化-碩士專業(yè)學位論文開題報告(已修改)
2025-01-31 00:08 本頁面
【正文】 xxxx大學碩士專業(yè)學位論文開題報告姓 名： 學 院 （室）： 機電工程學院 學 科： 農(nóng)業(yè)機械化 研 究 方 向： 機械結構優(yōu)化 指 導 教 師： 入 學 年 月： 2012年9月 填表時間： 2013 年 06 月 28 日論文題目樹木移植機鏟刀拓撲優(yōu)化一、論文選題的目的意義 在園林建設中，樹木給人以最直觀的視覺效應，所以樹木的栽植成為了園林建設工作中的重中之重。在日常生活中、在新開發(fā)的小區(qū)、在新建的公園游樂場，甚至像北京奧運會工程、世博會工程等，常常能夠看到栽植大型的樹木的工作，而且由于工程的特殊、時間的限制，綠化工作經(jīng)常要打破樹木的生長規(guī)律（比如在樹木不該移植的時候移植等），打破季節(jié)的限制，進行非正常的季節(jié)施工。所以常年的樹木移植工作是必須的，尤其在我國近幾年來飛速發(fā)展的時代。 在20世紀90年代以來，園林綠化工作部門又提出來了“植大樹、見大綠”的口號，在城市的綠化工作中常常移植已經(jīng)長成的大樹，而移植已經(jīng)長成的大樹違背了樹木的自然成長規(guī)律，更別說在不宜移植樹木的季節(jié)移植大樹。樹木的帶土移植為不宜移植樹木的季節(jié)移植大樹工作提供了技術保障，但是樹木的帶土移植在我國剛開始是靠手工作業(yè)，工序有：挖土球、包扎土球或釘板箱、起重、運輸、挖栽植坑、栽植、澆灌等。這樣費工費時、作業(yè)安全性差、勞動強度大、成活率不高（特別是移栽樹木的直徑超過15厘米的高大樹木）。樹木移植機的應用能夠明顯的改善以上的狀況。因為樹木移植機的特點如下：1 生產(chǎn)率高，樹木移植機的生產(chǎn)率是人工的五、六倍以上，并且成本可降低一半以上（樹木的直徑越大，效果越明顯）；2 成活率高，幾乎可達到100%；3 可以延長樹木的移植作業(yè)季節(jié)，使得園林建設的工作不僅僅可以在春季開展，在夏天和秋季也可以開展，并且成活率幾乎不受季節(jié)的影響；4 減輕工人的勞動強度，提高了工人的工作安全性；5 樹木移植機可以適應復雜的土壤條件。不僅可以在正常的土壤條件下工作，而且可以在石塊、瓦礫比較多的地方作業(yè)。樹木移植機的樹鏟是整個樹木移植機的一個關鍵部位，在工作過程中起著重要作用：首先，當鏟刀刀刃切開土壤時，鏟刀使得土壤分離，由于刀刃面的作用使得刃口側(cè)面的土壤產(chǎn)生一側(cè)的運動，同時還有向下的運動。而向下的運動使得土壤有了向下的位移，使得下層土壤產(chǎn)生壓實，而刀刃面使得土壤產(chǎn)生一側(cè)的運動看成一個薄的垂直刃口在土壤中的運動。鏟刀下鏟過程中刀刃面使得土壤產(chǎn)生的側(cè)面位移較小，該位移量僅僅被該側(cè)的土壤所吸收，使得該側(cè)土壤產(chǎn)生壓實，所以得到結論：鏟刀的入土過程使得兩個方向上的土壤產(chǎn)生壓實現(xiàn)象，進而受到兩個方向上的土壤對其的作用力。在樹木移植機的挖樹過程中，它是挖樹的所有力的承載者，包括樹木移植機給它的驅(qū)動力和在入土過程中鏟刀受到的所有阻力，所以鏟刀的結構決定了鏟刀在入土過程中受到的阻力。因此，它的結構直接決定了在相同的工況下，鏟子入土時的受力情況和平穩(wěn)情況；第二，在挖樹工作完成之后，在樹木的和土球的被提升過程中，鏟刀是樹木和土球的受力者。在樹木和挖出的土球提升的情況下，鏟刀所有的重力載荷經(jīng)過計算，重力可達50—60kN（樹木的質(zhì)量加上土球的質(zhì)量）。基于上述的力學分析，提高鏟刀的壽命與效率，研究鏟刀對于發(fā)展樹木移植機有著重要的作用。二、國內(nèi)外相關研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢樹木移植機于20世紀60年代首次出現(xiàn)在美國，在當時它是一種全新概念的植樹機械。在美國、日本、德國等國發(fā)展比較迅速。剛開始，它只適用于城市的園林部門，主要用以移植胸徑較大的樹木。到了七十年代后期，它的使用范圍又迅速擴展到了林場，苗圃、果園，用于一般帶土苗木的移植。按照配用動力的種類，樹木移植機可分為自行式、牽引式、和懸掛式三類，美國、德國等國大量發(fā)展的都為自行式樹木移植機，有些已經(jīng)成系列，使得樹木移植機適用于不同地面條件和工作環(huán)境的需要。其中，國外最具有代表性的是美國生產(chǎn)的大約翰（Big John）樹木移植機，北京市林業(yè)局1979年購買了一臺美國大約翰樹木移植機，綠化二大隊通過近兩年來的使用實踐表明，它具有移植效率高、費用成本低、樹木
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