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我国虽然地域辽阔,但林地面积却很少,人均占有森林面积和蓄积量分别只有世界人均水平的1/4和1/6。随着我国森林的过度开发和利用,生态环境及土地沙漠化等问题日益严重。我国已经成为世界上荒漠化危害最严重的国家之一,沙漠化发展的速度是惊人的,沙漠化对生产和人们的日常生活产生严重影响。如何保护生态环境,防风固沙,高效植树,提高森林覆盖率,是迫在眉睫需要解决的难题。因此,急需开发一种联合植树设备,以解决植树投入大、见效慢、成活率低的问题。 本文首先论述了国内外研究现状,综述了植树机性能及发展趋势,定性地分析了联合植树机的总体设计原则、结构特点,介绍了联合植树机液压系统的工作原理。着重探讨了植树机的动态设计理论,对以经验和实用的角度出发,以运用力学和数学的计算公式、经验公式、图表、手册等作为依据所进行传统的设计理论作了科学的补充。现代设计方法不仅要考虑机械的静强度,而且还要考虑机械的动态特性,这样才能适应和满足目前机械行业大型化、复杂化和高速化的趋势,才能提高机械设备的性能和效率。 本文对联合植树机松土机构进行了运动分析,探索原动件的运动参数对其形成坑形的影响规律,并进行了运动仿真。本文用数字仿真技术对所研究系统进行了结构装配和运动干涉检查。对松土机构进行了弹性动力分析,运用运动弹性动力学分析方法,对联合植树机建立了多个单元的运动微分方程式,系统地对联合植树机松土机构动力学特性进行分析,研究了该机构的动态特性。通过计算机模拟,系统地描述、辨识,揭示系统的内在规律。并运用MATLAB软件对弹性动力学问题作了数值模拟。 在系统介绍植树机常用钻头形式的基础上,对联合植树机的钻孔动态性能进行了分析,分析了钻头的结构参数和运动参数对挖坑特性的影响,进一步确定实际钻头的基本参数。 在正式生产前对所开发的样机的运动特性、结构特性有更清晰的认识,为顺利制造、调试样机奠定了理论基础。