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基于北方寒地冻土的螺旋式挖坑机设计与试验
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作者 尹大庆 王雪 苏林峰 《农机化研究》 北大核心 2025年第1期157-164,172,共9页
针对目前市场上缺少适宜冻土环境作业挖坑机械的问题,以适用于北方寒地的螺旋式挖坑机为研究对象,通过测量哈尔滨的冻土参数并与硬质土壤进行对比,获得工作对象土壤参数。结合移栽白桦树苗所需穴坑尺寸,对挖坑机工作部件进行参数设计。... 针对目前市场上缺少适宜冻土环境作业挖坑机械的问题,以适用于北方寒地的螺旋式挖坑机为研究对象,通过测量哈尔滨的冻土参数并与硬质土壤进行对比,获得工作对象土壤参数。结合移栽白桦树苗所需穴坑尺寸,对挖坑机工作部件进行参数设计。根据运动学分析确定了升运土壤的临界转速,对挖坑机的工作参数进行分析,并得到了装置所需的功率。为便于开展试验验证,运用相似理论对试验装置和作业穴坑进行了等比例缩放,试验用钻头长度为400 mm,叶片长度为200 mm,钻尖半径为100 mm,转速大于155 r/min,动力源额定功率为4 kW。试验结果表明:当刀片组合方式为平刀-锯齿刀时,可以获得最短的挖坑时间。研究结果可为北方寒地秋冬季节冻土条件下,树苗移栽时螺旋式挖坑机的设计提供参考。 展开更多
关键词 挖坑机 螺旋式 冻土 钻头
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基于Matlab的挖穴机刀片作业模型建立及分析
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作者 洪启睿 靳成 +3 位作者 吴传宇 杜远飞 田舒杰 闫轩旭 《机械管理开发》 2024年第3期10-12,共3页
通过建立梯形刀片运动模型,分析与挖穴机切土刀刃滑切速度的相关因素,得出刀片刃口与水平方向有一倾斜角,土壤质点与水平方向的夹角与滑切速度显著相关,运用MATLAB编程分析结合实际作业经验得出刀片刃口倾斜角的具体取值范围20°~30... 通过建立梯形刀片运动模型,分析与挖穴机切土刀刃滑切速度的相关因素,得出刀片刃口与水平方向有一倾斜角,土壤质点与水平方向的夹角与滑切速度显著相关,运用MATLAB编程分析结合实际作业经验得出刀片刃口倾斜角的具体取值范围20°~30°为优;建立刀片纯切削模型,基于数学语言,对刀片安装角、刃倾角进行了理论分析,并通过MATLAB程序设计,给出了合理取值范围。 展开更多
关键词 挖穴机 刀片参数 刀片模型 MATLAB
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基于MATLAB挖坑机螺旋钻头参数的研究 被引量:18
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作者 郭贵生 高梦祥 +1 位作者 郭康权 党革荣 《西北农林科技大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2003年第3期179-182,共4页
根据螺旋钻头的升土理论 ,基于 MATL AB程序设计 ,得出了挖坑机螺旋钻头的运动参数及结构参数关系曲线 ,并对这些曲线的变化趋势及相互间的影响进行了分析 。
关键词 MATLAB程序 挖坑机 螺旋钻头 运动参数 结构参数 关系曲线 设计
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手提式挖坑机开合螺母式自动进给机构的设计与试验 被引量:10
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作者 马丽娜 王警梁 +2 位作者 宗望远 黄小毛 冯军 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期25-31,共7页
挖坑机钻头进给量是影响其扭矩和工作效率的重要因素,研究挖坑机进给量与其动态力学参数之间的变化规律对开发挖坑机具有重要意义。该文首先根据开合螺母的工作原理,利用解析法分析了开合螺母机构的运动特性,确定出了其动销轨道角为105&... 挖坑机钻头进给量是影响其扭矩和工作效率的重要因素,研究挖坑机进给量与其动态力学参数之间的变化规律对开发挖坑机具有重要意义。该文首先根据开合螺母的工作原理,利用解析法分析了开合螺母机构的运动特性,确定出了其动销轨道角为105°,进而设计出了一种开合螺母式自动进给机构的手提式挖坑机,不仅实现了挖坑作业的自动化,又能迅速完成回程运动。然后基于挖坑机升土理论,分析了挖坑机钻头进给量与其升土效果之间的影响关系,并通过试验进行了验证,从而为挖坑机进给量的设计提供了参考。研究表明,开合螺母螺距为5 mm时,挖坑机扭矩及其波动幅度均较小、工作效率最高。 展开更多
关键词 机械化 设计 土壤 挖坑机 开合螺母 自动进给 钻头进给量 扭矩
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作业参数对挖坑机动态力学参数影响的试验研究(Ⅰ)——挖坑机动态力学参数的测试与研究 被引量:9
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作者 王乃康 刘会敏 茅也冰 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第5期195-199,共5页
挖坑机动态力学参数与其影响因素关系的研究 ,是一项重要的基础研究 .在自行研制的挖坑机动态力学参数测试试验装置上 ,采用传感器电测方法 ,通过计算机数据采集系统 ,实现对挖坑作业过程中力学参数的动态实时记录 .通过单因素试验和多... 挖坑机动态力学参数与其影响因素关系的研究 ,是一项重要的基础研究 .在自行研制的挖坑机动态力学参数测试试验装置上 ,采用传感器电测方法 ,通过计算机数据采集系统 ,实现对挖坑作业过程中力学参数的动态实时记录 .通过单因素试验和多因素正交试验相结合的方法 ,模拟生产现场作业条件 (不同钻头转速、钻头进给速度 ) ,得出作业参数与钻头的动态力学参数 (扭矩和进给阻力 )间的影响因素关系 .通过数据分析得出各影响因素与钻头动态力学参数间的数学关系 ,绘出关系曲线 ,作出曲线拟合方程 ,从而找出钻头动态力学参数达到最优时各影响因素值 ,为挖坑机设计提供理论依据 . 展开更多
关键词 作业参数 挖坑机 动态力学参数 试验研究 数据采集系统
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挖坑机动态力学参数测试试验装置的研制 被引量:9
6
作者 茅也冰 王乃康 刘会敏 《北京林业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期79-82,共4页
挖坑机动态力学参数 (扭矩和入土阻力 )与其影响因素 (钻头转速、钻头进给速度、土壤质地、土壤硬度、土壤湿度 )以及工作部件结构参数之间的关系 ,是一项重要的基础理论研究 .试验装置是进行研究的必备条件 ,为此作者自行研制了挖坑机... 挖坑机动态力学参数 (扭矩和入土阻力 )与其影响因素 (钻头转速、钻头进给速度、土壤质地、土壤硬度、土壤湿度 )以及工作部件结构参数之间的关系 ,是一项重要的基础理论研究 .试验装置是进行研究的必备条件 ,为此作者自行研制了挖坑机动态力学参数室内测试试验装置 .该试验装置能根据试验要求 ,改变各影响因素值 ,采用传感器电测方法 ,通过计算机数据采集系统 ,在挖坑作业全过程中 ,实现对力学参数的动态实时记录 ,在营林机械有关挖坑机研究领域是一项创新 .已完成的试验证明 ,该试验装置性能稳定 。 展开更多
关键词 挖坑机 动态力学参数 测试 试验装置 研制
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行走式植树挖坑机的工作原理及结构分析 被引量:13
7
作者 黄伟 娄玉印 +2 位作者 韦宁 杨龙宝 郑广平 《农机化研究》 北大核心 2013年第2期35-39,共5页
基于保护环境的原则,针对传统植树挖坑机的缺点,研发了一种挖坑质量高、速度快、安全可靠、劳动强度低、挖坑成本低以及能适应不同坑深要求、地形变化和土壤硬度等条件的新型植树挖坑机。分析了植树挖坑机的工作原理,对刀盘进行了受力分... 基于保护环境的原则,针对传统植树挖坑机的缺点,研发了一种挖坑质量高、速度快、安全可靠、劳动强度低、挖坑成本低以及能适应不同坑深要求、地形变化和土壤硬度等条件的新型植树挖坑机。分析了植树挖坑机的工作原理,对刀盘进行了受力分析,采用APDL参数化设计语言建立了挖坑机各零件的有限元模型。有限元分析的结果表明:新型行走式植树挖坑机能够满足工作要求,并且挖坑机的各零件能够满足刚度和强度要求。 展开更多
关键词 植树挖坑机 有限元 APDL
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基于MATLAB的挖坑机钻头转矩分析 被引量:7
8
作者 高梦祥 郭贵生 郭康权 《西北农林科技大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2003年第1期131-134,共4页
通过 MATL AB语言 ,对挖坑机钻头转矩及发动机功率进行了计算 ,得出了钻头转矩、发动机功率与土壤特性及其进给量的关系曲线 。
关键词 挖坑机 钻头转矩 发动机功率 土壤特性 进给量
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国内外挖坑机的研究现状及发展趋势 被引量:46
9
作者 于建国 屈锦卫 《农机化研究》 北大核心 2006年第12期38-41,共4页
国家林业局公布的第五次全国森林资源调查报告显示:我国森林资源状况比较匮乏,远远低于世界平均水平。“沙尘暴”在我国京津地区的出现更使人们清醒地认识到:如果不加快植树造林和保护生态环境,人类将无处生存。在机械化退耕还林和植树... 国家林业局公布的第五次全国森林资源调查报告显示:我国森林资源状况比较匮乏,远远低于世界平均水平。“沙尘暴”在我国京津地区的出现更使人们清醒地认识到:如果不加快植树造林和保护生态环境,人类将无处生存。在机械化退耕还林和植树造林的过程中,挖坑机是一种主要的机械化造林设备之一,其性能将直接影响植树造林的质量和速度。为此,介绍了国内外挖坑机的发展现状,分析了挖坑机的发展趋势,并对挖坑机的研发方向提出了建议。 展开更多
关键词 林业工程 挖坑机 综述 现状 发展趋势
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手推式液压挖坑机的设计试验 被引量:8
10
作者 李学超 宋月鹏 +2 位作者 高东升 李倩 冯有柱 《中国农机化学报》 北大核心 2013年第5期150-153,共4页
介绍了手推式液压挖坑机的整体结构,主要参数,工作原理以及性能特点。在挖坑过程中采用改变钻头转速,螺旋叶片类型的单一变量方法,对成坑时间、出土回土率进行试验。结果表明,采用双螺旋叶片钻头成单坑时间在18s左右,在180r/min时回土... 介绍了手推式液压挖坑机的整体结构,主要参数,工作原理以及性能特点。在挖坑过程中采用改变钻头转速,螺旋叶片类型的单一变量方法,对成坑时间、出土回土率进行试验。结果表明,采用双螺旋叶片钻头成单坑时间在18s左右,在180r/min时回土率最低,仅为6%。此外,本文还对挖坑机正常工作最佳转速范围进行理论推导研究。 展开更多
关键词 液压挖坑机 螺旋钻头 出土率 转速范围
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石质山地手提式挖坑机钻头的研制 被引量:8
11
作者 茅也冰 王乃康 鲍际平 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 1991年第3期42-49,共8页
本文通过对研制的几种手提式挖坑机钻头的结构特点、参数选择、刀片及钻尖的型式、材料及热处理工艺等所进行的理论分析及生产试验,证明了所研制的钻头在含石砾量40%~60%的陡坡石质山地的挖坑整地作业中,具有良好的适应性,钻头入土... 本文通过对研制的几种手提式挖坑机钻头的结构特点、参数选择、刀片及钻尖的型式、材料及热处理工艺等所进行的理论分析及生产试验,证明了所研制的钻头在含石砾量40%~60%的陡坡石质山地的挖坑整地作业中,具有良好的适应性,钻头入土快、生产效率高、成本低、劳动强度低、各项指标达到林业技术要求。 展开更多
关键词 挖坑机 钻头 钻头 刀片 林业机械
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螺旋升角对钻头工作性能影响规律的研究 被引量:8
12
作者 郭贵生 樊相印 +1 位作者 吴希锈 杨有刚 《西北农业大学学报》 CSCD 1995年第3期88-92,共5页
根据螺旋钻头升土理论,通过计算机处理,得出了升角和钻头其它参数的关系曲线,并对这些曲线的变化趋势进行分析,为设计钻头时合理选取升角值提供理论依据。
关键词 螺旋升角 钻头 最佳值 控坑机 林业机械
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悬挂式挖坑机弯曲振动系统的能量分布与减振研究 被引量:2
13
作者 杨有刚 朱俊平 +1 位作者 任工昌 郭贵生 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2004年第3期192-195,共4页
通过对拖拉机后悬挂式挖坑机弯曲振动的模态分析,找出了需要改进的模态;在分析系统振动各部位能量大小的基础上,查出了结构中的薄弱环节和浪费环节,进而对挖坑机进行了改进设计,其减振结果得到了电测实验验证。
关键词 拖拉机 挖坑机 弯曲振动系统 能量分布 减振
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挖坑机执行机构的动力学分析及仿真研究 被引量:3
14
作者 杨务滋 黄亚光 王昌平 《西北林学院学报》 CSCD 北大核心 2012年第6期185-189,共5页
采用多体建模的方法简洁地表达了该多体系统方程。运用拉格朗日方程和多体动力学建立了挖坑机动臂、斗杆及钻头的刚性运动微分方程。通过对运动微分方程的推导与求解,对动臂、斗杆及钻头的角速度和角加速度进行了分析。以6T小型挖坑机... 采用多体建模的方法简洁地表达了该多体系统方程。运用拉格朗日方程和多体动力学建立了挖坑机动臂、斗杆及钻头的刚性运动微分方程。通过对运动微分方程的推导与求解,对动臂、斗杆及钻头的角速度和角加速度进行了分析。以6T小型挖坑机执行机构为研究对象,在三维建模软件Pro/E中建立了挖坑机几何模型,并导入动力学仿真软件ADAMS,进行了动力学仿真。采用角速度传感器测出了挖坑机空载状态下动臂与斗杆的角速度,仿真结果与试验误差在5%内,验证了模型的准确性。证明了采用多体动力学方法建立的挖坑机的运动方程可以描述挖坑机的各项动力学特性,提供了一种逆方式仿真验证模型的方法,可广泛应用于挖掘机执行机构。 展开更多
关键词 挖坑机 运动微分方程 仿真 多体动力学
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挖坑机钻头螺旋面强度分析及结构参数探讨 被引量:5
15
作者 任工昌 朱俊平 +1 位作者 薛文灿 郭柏坤 《西北农业大学学报》 CSCD 1994年第3期65-68,共4页
经对挖坑机螺旋钻头的有限元计算分析,得出螺旋面的位移数据、应力分布规律及钻头易损部位。通过变换钻头结构参数,经模拟对比试验,找到影响强度的主要因素及参数的合理取值。计算值与实际相吻合。计算模型与方法切实可行,为挖坑机... 经对挖坑机螺旋钻头的有限元计算分析,得出螺旋面的位移数据、应力分布规律及钻头易损部位。通过变换钻头结构参数,经模拟对比试验,找到影响强度的主要因素及参数的合理取值。计算值与实际相吻合。计算模型与方法切实可行,为挖坑机钻头的优化设计奠定了基础。 展开更多
关键词 挖坑机 螺旋钻头 结构参数
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植树挖坑机钻头主轴扭转振动数学建模与求解 被引量:3
16
作者 于建国 孟庆华 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期101-105,共5页
介绍国内外机械化植树造林机械发展状况,指出国内植树用挖坑机研究重点,利用空间运动学和机械振动理论以及弹性动力学原理着重分析建立钻头主轴扭转振动模型并用数值方法进行求解,同时系统地分析钻头主轴下端部件与土壤的相互作用力、... 介绍国内外机械化植树造林机械发展状况,指出国内植树用挖坑机研究重点,利用空间运动学和机械振动理论以及弹性动力学原理着重分析建立钻头主轴扭转振动模型并用数值方法进行求解,同时系统地分析钻头主轴下端部件与土壤的相互作用力、钻头主轴重力及惯性力等因素的影响,给出动态的准随机边界条件和初始条件。为下一步的钻头动力学特性仿真及整机动态特性研究,合理预测和控制钻头的运动规律,改善钻头的动力学特性,提高钻头工作效率及改进设计方法提供新的理论依据。 展开更多
关键词 挖坑机 钻头主轴 扭转振动 数值解
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基于ANSYS的植树挖坑机主轴的优化设计 被引量:7
17
作者 屈锦卫 于建国 《森林工程》 2006年第6期12-13,16,共3页
用有限元分析软件ANSYS对挖坑机主轴进行优化设计,从理论上说明优化设计的数学模型,并给出具体的设计步骤。通过得出的优化结果,说明ANSYS优化设计模块在机械结构优化设计上的优越性和可行性,为其他较为复杂的结构优化提供新的思路和方法。
关键词 ANSYS 挖坑机 主轴 优化设计
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一类挖坑机械钻头横向振动系统的最优控制问题 被引量:3
18
作者 孟庆华 于建国 鲍春雨 《森林工程》 2005年第5期25-26,共2页
建立了一类挖坑机械钻头横向振动系统的数学模型,并以阻尼函数作为控制变量,研究了该系统的最优控制问题,得出了两个定理。
关键词 挖坑机械 横向振动 数学模型 最优控制
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植树挖坑机坑形控制与挖坑阻力计算方法研究 被引量:10
19
作者 马岩 《动力学与控制学报》 2007年第3期267-270,共4页
提出了利用钻头下钻时受到的阻力和挖坑连杆机构的固有频率控制生态植树机钻头运行轨迹的控制方法.首先,采用近似方法计算挖坑过程中钻头下钻时受到的阻力,得到了分叉型尖入土阻力公式.然后,推导出了一般情况下弹性挖坑连杆机构的固有频... 提出了利用钻头下钻时受到的阻力和挖坑连杆机构的固有频率控制生态植树机钻头运行轨迹的控制方法.首先,采用近似方法计算挖坑过程中钻头下钻时受到的阻力,得到了分叉型尖入土阻力公式.然后,推导出了一般情况下弹性挖坑连杆机构的固有频率,并给出了在其他条件不变的情况下,只改变油缸推程速度控制钻尖轨迹的计算程序.分析表明:油缸推程(下行)速度越大,坑形随之变小;但是当推程速度增大时,钻头的挖坑速度增加;利用机构的运动控制来进行坑形的几何控制,可以提高挖坑机构的运动特性和结构特性. 展开更多
关键词 植树机 挖坑 动态控制 机构 坑形
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神经网络在铲式成穴器穴孔长度试验中的应用 被引量:1
20
作者 何波 李成华 赵凤芹 《农机化研究》 北大核心 2004年第3期134-136,共3页
在对铲式成穴器穴孔长度进行二次通用旋转组合试验设计的基础上,引入基于人工神经网络的数据处理方法。分析结果表明,BP神经网络对试验结果拟合模型的相对剩余误差比回归模型拟合的相对剩余误差小,拟合精度高于回归模型,为铲式成穴器成... 在对铲式成穴器穴孔长度进行二次通用旋转组合试验设计的基础上,引入基于人工神经网络的数据处理方法。分析结果表明,BP神经网络对试验结果拟合模型的相对剩余误差比回归模型拟合的相对剩余误差小,拟合精度高于回归模型,为铲式成穴器成穴质量的试验研究提供了新的数据分析方法。 展开更多
关键词 神经网络 铲式成穴器 穴孔长度试验 应用
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