本科毕业设计树木移栽机.docx

本科毕业设计树木移栽机.docx

《本科毕业设计树木移栽机.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《本科毕业设计树木移栽机.docx（37页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

本科毕业设计树木移栽机

树木移栽机

摘要：

本设计的树木移栽机，用于挖掘直径在8-10cm的较小树木，挖掘土球直径为50cm，土球高度为40cm。

结构设计主要有：

机架、铲刀、导轨、液压缸、升降机构的设计。

1.机架：

包括一固定机架和两个活动机架，两活动机架分别通过两垂

直转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。

2.铲刀：

本设计为菱形铲，共有三个铲刀，分别用螺栓连接在固定导轨上；三个铲刀表面有一定光滑度，经过淬火处理，有一定的硬度和韧性。

3.导轨：

本设计中的导轨为滚动轴承导轨，固定内圈，外圈可转动。

4.液压缸：

本设计总共设计了三组液压缸，包括开合液压缸，铲土液

压缸和升降液压缸，分别实现开合、下铲和升降的功能。

5.升降机构：

本设计设计的升降机构通过一个导向导轨和两个平行放

置的液压缸实现主体结构提升和下降的功能。

本设计结构简单、操作简便、机动灵活、作业效率高。

关键词：

树木移栽机铲刀三点悬挂机构液压

Treetransplanter

Abstract:

Thedesignofthetreetransplanterisusedfordiggingthesmallertreesof8-10cm,anddiggingtheholeof50cmindiameterandintheheightof40cm.

Structuredesignare:

rack,blade,guiderail,hydrauliccylindersandelevatordesign.

1.Rack:

includesafixedrackandthetwoactivities,thetwoactivitiesconnectwiththefixedrackrespectivelythroughtwoverticalrackshaftfrombothsidesofthehinge.Andthetwoactivitiesconnectwiththeopeningandclosingcylinderthroughthepistonshaft.

2.Blade:

Thedesigniscalledthediamondbladeandtherearethreeblades,boltedinafixedrailrespectively;Threebladeshavesmoothsurfaceandacertainhardnessandtoughnessafterquenching.

3.Rail:

Thedesignoftherailtrackiscalledtherollingbearing.Itfixestheinnerringandouterringcanberotated.

4.Hydrauliccylinder:

thedesignhavethreegroupsofhydrauliccylinders,includingtheopeningandclosinghydrauliccylinder,digginghydrauliccylinderandlifthydrauliccylinder.Theyachievetheopeningandclosingthenextshovelandliftfunctionsrespectively.

5.Liftingmechanism:

Thedesignoftheliftingbodyhaveaguiderailandtwohydrauliccylindersplacedparalleltothemainstructuretoachieveimprovementanddeclineinfunction.

Thedesignhavesimplestructure,easyoperation,flexible,highefficiency.

Keywords：

treetransplanterbladeHandorganizationformwiththreepointshydraulicpressure

1引言

1.1课题研究的意义

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C02、制造O2的功能是草坪的5倍．1hm2树木每年可吸收C0216t，释放0212t，吸收量是草坪的3倍，年可滞尘0.9t，可吸收S02300kg，畜水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，进行树木移栽机的研究和设计，并成功投入使用，对城市绿化和环境美化有着重大的意义。

1.2机械化移栽目前存在的主要问题

通过在树木移植过程中的长期实践，列树木的成活机里和移植技术要领等进行了研究与总结。

1.2.1移栽前应考虑的因素

基本原理：

①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。

②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：

①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。

②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lcm以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。

1.2.2移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7-8倍，土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60-80cm宽的操作沟，遇到直径超过2cm的根系应剪断或锯断，但不可用铁锹斩断，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。

1.2.3移栽后的养护管理

旱季的管理：

6-9月，大部分时间气温在280C以上，且湿度小，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l米的喷灌装置，尽量调成雾状水，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。

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。

寒冷季节的管理：

要加强抗寒、保暖措施。

一是要用草绳绕干，包裹保暖，这样能有效地低御低温和寒风的侵害，二是搭建简易的塑料薄膜温室，提高树木的温、湿度，三是选择一天中温度相对较高的中午浇水或叶面喷水。

移栽后的施肥：

由于树木损伤大，第一年不能施肥，第二年根据树的生长情况施农家肥或叶面喷肥。

移栽后病虫害的防治：

移植树木的病虫害一般由原生境附带而来的居多，所以在移植前须对树木进行病虫害的治理和健康植株树木的挑选，在移植地应特别注意对土壤和移植树木损伤截U的处理，尽量减少病菌的滋生和感染。

穆植后的树木一旦发现虫害可采用捕杀、诱杀、化学施药法等进行处理，发现病害一般采用人工清除、化学施药进行防治。

可用多菌灵或托布津、敌杀死等农药混合喷施。

分4月、7月、9月三个阶段，每个阶段连续喷本次药，每星期一次，正常情况下可达到防治的目的。

大树移栽后，一定要加强养护管理。

俗话说得好，“三分钟，七分管”，由此可见，养护管理环节在绿化建设中的重要性。

当然，要切实提高大树移栽后的成活率，还要在绿地规划设计、树种选择等方面动动脑筋，下点功夫。

2总体方案

2.1设计要求

本设计的树木挖载机主要用于树木的挖掘、切根处理和移栽。

挖掘土球直径不大于800mm的树木，切根与挖掘可同时进行，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。

2.2方案一

本实用新型涉及一种树木挖掘移栽机。

该移栽机有一个十字形升降机架，它安装在固定机架内；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，它结构简单，价格低廉，效率高、用途广，它能和多种型号的拖拉机或其它动力机械配套安装，适用于各种树、苗木的挖掘移植。

如下图2.1所示：

图2.1方案一

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；

其特征是：

该移栽机有一个十字形的竖向安装的升降机架

（1），它滑动配合的安装在固定机架

（2）内，固定机架

（2）为一个前面开口的管状结构，它通过后部的连接架与动力机连接固定使用；固定机架

（2）的底端向前伸出与升降油缸（3）的伸缩轴连接，升降油缸（3）的顶端与升降机架

（1）的顶部连接，支持升降机架

（1）的上下运动；升降机架

（1）的顶端平向的向前伸出，该伸出端向下顺序与切土铲油缸（4）及切土铲（11）连接；切土铲（11）为一个弧形的板状结构，它的上部两侧与“n”形的切土铲活动臂（5）的中部固定连接，切土铲活动臂（5）的两端各与一侧开口的管状形固定切土铲臂框架（9）上端铰连接，它的作用是使切土铲（11）定位切入到被移树的底部；升降机架

（1）的中部顺序圆定连接有横向的切土桶固定臂（17）、切土桶活动臂（7、16）及固定器框架（15）；切土桶固定臂（17）伸向两边呈十字型，其两端，各铰连接着向外伸出的切土桶活动臂（7、16），并顺序与直杆式的切土桶固定架（14）及切土桶油缸（6）的缸体固定连接；切土桶油缸（6）的伸出轴连接着桶状的切土桶（8），切土桶（8）的外测，连接有滑轮（10）及滑块，它与切土桶固定架（14）滑动配合安装；固定器臂（15）中部与升降机架

（1）连接，两端各与固定切土铲臂框架（9）的顶端连接固定；切土桶固定架（14）上安装有分合臂，两个分台臂之间横向的连接一个切土桶分合油缸（12）。

2.3方案二

一种带土移树机，它主要解决在环境绿化植树造林中，需要移栽苗木，但目前大都采取移栽裸露根部的树木，不但易损伤根部，而且容易丧失水分，返青慢，影响成活率，对于因城市建设而无地容身的较大的树木由于没有专用机械，大多数被砍伐等问题，本实用新型包括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。

图2.2

图2.3

图2.4

如图2.2,2.3.2.4，本方案采用现有的装载机来保证其运输能力，将装载机4的铲斗部分改设为切割装置，切割装置设有箱体l，箱体1通过其上的联接耳15与单斗装载机4的摇臂2和翻转顶杆3活动连接。

箱体1的底部四角组装四个支脚螺钉，用来调整箱底与地面的距离，可以调整土墩切割深度，以获得不同大小的土墩。

箱体l内组装与装载机4油压系统连通的单油缸14，单油缸14的活塞杆13铰接左右两套杠杆11，杠杆11通过铰轴12铰接在箱体1上，杠杆11的另一端为拨叉7，它拨动另一杠杆16的一端头9，杠杆16通过铰轴17铰接在箱体上，杠杆16的另一端铰接刀具10，刀具10的两侧固定联接两个导套6，导套6滑动组装在箱体内的导柱5上，两侧的刀具10是相对的。

刀具可采用半圆锥形，一对刀具即组成一个圆锥形，当一对刀具相对斜向切入，获得圆锥形土墩。

也可以采用棱锥形一对刀具，双向斜切到底，两刀具合成一起为止，获得四棱锥体形土墩。

还可以采用一对棱楔形刀具，其切割的土墩为棱楔形。

2.3方案三

本实用新型涉及一种液压树木移栽机，属于园林机械技术领域。

该机包括固定机架，还包括两个活动机架，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。

本实用薪型结构简单、操作简便、机动灵活、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，亦可用于伐木后的树根挖掘作业等。

如下图所示：

图2.5

图2.6

本实施例的液压树木移栽机上图所示，由活动机架1、滑槽2、带有滑块的弧形铲3、机架开闭油缸轴4、机架开闭油缸5、垂直转轴6、固定机架7、铲升降油缸轴8、。

可调脚撑9、铲升降油缸10、多路换向控制阀11、挂接架12等部件组成。

左、右两活动机架1通过转轴6与固定机架7铰接，两机架开闭油缸5的缸体以及活塞轴4分别连接在活动机架1和固定机架7外侧。

各机架按一定倾斜角度分别焊有三个滑槽2，形成上开下收的形状。

下尖上宽的铲与滑块焊接或铆接为一体，从而使带有滑块的弧形铲3装入滑槽2中，并通过装在滑块内的铲升降油缸10及其两端的铲升降活塞轴8分别与滑槽2相连。

左、右两只可调脚撑9置于固定机架两侧，保证机具停放时的穗定性和调节挖掘深度。

装有操纵杆的多路换向控制阀11通过液压管路分别与各油缸的接口及主机液压油泵相连，形成液压控制系统。

挂接架12通过销轴将机具与具有液压输出装置和行走系统的主机挂接，组合成完整的机组。

2.4总体方案确定

根据设计要求，选定方案三，确定本设计为三铲式树木移栽机。

主体结构由三点悬挂装置挂接在拖拉机尾部，动力系统为液压传动。

主要技术参数：

主机功率8.82kw，土球直径50cm,土球高度45cm,工作装置提升重量800kg,单株起苗时间60s/颗。

整机外形尺寸（长×宽×高）1738cm×1777cm×2274cm。

3树木移栽机总体设计

3.1树木移栽机的构造

该机主要由对中微调机构、升降机构、挖树机构、压实调整机构、喷水装置和液压传动装置构成。

（1）对中微调机构

对中微调机构是调整工作装置与苗木位置在横向不同心的微调机构。

它由旋转横梁、端面轴承销轴、加强梁和微调油缸组成。

加强梁通过螺栓固定在翻斗车的纵梁上，螺转横梁通过销轴和端面轴承与底盘前横梁相接。

油缸缸筒端部铰装在加强架的支座上，油缸的活塞杆则与旋转横梁铰连。

微调油缸伸缩使旋转横梁绕销轴相对前端梁摆动。

摆动幅度为±100mm（弧长），因此对中微调范围为200mm。

图3.1和3.2所示为对中微调机构的示意图：

图3.1对中微调机构

图3.2对中微调机构

1．旋转横梁2.升降导轨3.微调油缸4.支座5.拖拉机机架

（2）升降机构

升降机构是使机架及其安装在机架上的树铲机构和压实调整机构的工作装置一起作上下运动，实现在起苗前先将工作装置下降放置在苗床上，起苗后将工作装置与苗木一起提升。

它由框架式升降导轨、升降支臂及两个双作用油缸构成。

框架式升降导轨焊接在对中微调机构的旋转横梁上。

升降油缸的缸筒与框架式导轨铰连，另一端活塞杆则与导轨架连接。

导轨架与支臂用螺栓联结。

支臂的端部装有滚轮，它们与升降导轨配合。

升降油缸带动铲支架和整个挖树机构通过支臂滚轮沿导轨作上、下运动，从而实现机具的升降。

（3）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。

（4）压实调整机构

压实调整机构是增加土球密度，调节土球尺寸的机构。

压实调整机构包括两个油缸和两付压实板构成。

压实调整油缸的一端与焊在导轨限位板上的支座铰接，油缸的另一端铰接压实板。

压实板随油缸提升和下降。

起苗时，压实板下降、压实土球，增加土球容重，使它不易松散。

压实板是可以更换的，更换压实板的大小，即可获得同样大小的土球。

在起小土球时，它还起着支撑树铲机构的作用，因此是靠机重压实土球。

压实土球力的大小视土壤情况而定。

如图3.3所示：

图3.3压实调整机构

（5）润水装置

根据造林技术要求，带土球的苗木要求含水量高，以保证苗木的成活率。

因此，该树木移栽机安装了水箱，既可装水，又可装药液，还起到配重作用，提高了机具的稳定性。

润水装置如图所示。

润水系统可直接将水沿铲刀体表面渗入土球，这一方面起润滑作用，以减小钢与土之间的摩擦力；另一方面增加了土球的水分，产生水膜使土球表面形成粘性较大的光滑土层，从而保证土球更不易松散，提高了苗木的成活率。

润水机构由水箱、水管、阀门组成。

打开阀既有水从水管流入铲刀面上，以减小铲刀入土时工作面的摩擦阻力，并使土球增加含水量。

如图3.4所示：

图3.4润水装置

（6）液压装置

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CB3-10型齿轮泵。

液压装置会在后面章节中详细描述。

（7）底盘的选择

我国没有苗圃专用底盘，大部分苗圃都是很i用农用拖拉机。

因此，只能根据该起苗机的特点来选择底盘。

起苗时，尽量保证苗木在土球的中心位置，就必须使操作者有良好的视野。

综合考虑选用后置式三点悬挂拖拉机。

3.2工作过程

（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）操纵升降油缸控制手柄，使挖树机构下降。

若铲组与苗木在横向不同心可调整对中微调机构手柄，使升降导轨和铲组绕前横梁上的销轴转动，实现微调动作。

人工关闭闸锁。

（3）操纵铲油缸控制手柄，使锹铲顺序入土挖掘苗木。

若挖掘困难可打开水阀门润滑铲面、湿润土壤，然后再下铲挖掘。

（4）当工作铲达到最低位置时，操纵升降机构，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。

3.3挖树机构设计

3.3.1工作铲

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