摘要：【目的】解决传统的人工植树方式效率低下、人工作业辛苦且树苗成活率低等问题。【方法】研究小组提出了一种乔木幼苗自动植树机构,主要对抓放苗装置、捧土覆土装置和植苗机驱动方式进行了设计,并通过计算选出了最优型号的传动液压马达,使得植苗机构达到了最佳运行状态。【结果】该乔木幼苗自动植树机具有投放精度高、幼苗存活率高、成本较低的优点,同时能保证较高的种植速度与效率。【结论】本研究对未来乔木幼苗自动植树机以及其他植树机械的设计和发展具有一定的指导作用。

摘要：针对现有沙漠植树机或辅助植树装置,存在操作模块多、效率较低等问题,在此提出研发一种全自动沙漠植树机,该植树机主要由机体框架、挖坑机构、植苗机构、覆土机构、浇水装置以及电控系统等组成。经样机制作实地种植实践检验证明,该植树机能可靠完成挖坑、投苗、覆土到浇水等连续植树工作,并实现了小树苗适量定点投放,具有自动化水平高、效率高、降低劳动强度等优点。

摘要：【目的】基于现有机械化植树造林装备在造林质量、保持水土、保护已有植被、作业效率、作业能耗等方面存在缺陷导致地表破土面积大、作业简单粗放等问题,提出一种针对速生杨树等大苗栽植的串联双自由度植树机挖穴机构,实现连续动态行驶过程中间歇挖穴植树。【方法】按照造林技术规程,根据植树机挖穴机构运行规则建立串联多闭链机构的运动学模型;以行驶速度、浮动油缸运行速度和挖穴油缸运行速度为自变量,以坑穴形态主要参数为评价指标,开展基于ADAMS的单因素仿真试验;采用高速摄像分析系统对刀盘挖穴作业过程进行单循环动态拍摄,通过配套软件获取刀盘中心运动轨迹;开展田间试验研究,以仿真试验中各因素为自变量,以植树坑穴上端纵长、坑穴上部前倾角、坑穴上部后倾角为响应值,应用三维光学相位检测技术和Box-Behnken进行中心组合试验设计,分析各因素间交互作用;应用Design-Expert的优化求解器进行优化准则下的求解。【结果】1)坑穴上端纵长和坑穴倾角随行驶速度增加而增大;浮动油缸运行速度对坑穴前倾角、坑穴上部前倾角和坑穴上端纵长影响较大,对坑穴上部后倾角影响不明显;坑穴形态各参数随挖穴油缸运行速度增加而减小;坑穴前倾角明显大于后倾角,自变量变化对坑穴底部纵长几乎无影响;浮动油缸运行速度对坑穴上端纵长变化的贡献最大,挖穴油缸运行速度的影响次之。2)高速摄像分析显示,挖穴刀盘运动轨迹与仿真轨迹一致,挖穴机构具备减速挖穴特性且当坑穴上部后倾角较小时发生明显回土现象。3)建立试验目标的回归模型,各因素对响应值的交互作用与方差分析一致;优化求解显示,最佳作业参数为行驶速度108 mm·s^(-1)、浮动油缸运行速度19 mm·s^(-1)、挖穴油缸运行速度80 mm·s^(-1);验证试验结果表明,坑穴上端纵长均值为669 mm、坑穴上部前倾角为33.1°、坑穴上部后倾角为24.5°,各项指标均满足造林规程要求。【结论】植树机挖穴机构各项指标均满足造林技术规程相关要求,本研究结论可为开展大苗机械化造林提供一种新方法,为生态植树机开发提供参考。

摘要：本文基于水气种植法以及规整的沙柳树苗设计一款智能化沙漠植树机,通过机械设计、有限元分析及北斗循迹控制等方法,对沙漠植树机的功能设计与结构设计进行研究,并完成样机制作。从沙漠植树实际现状进行分析,确定了智能化沙漠植树机要实现的各项功能,提出了智能一体化沙漠植树机的总体机构方案,利用机械原理和机械设计理论,完成了各机构的设计以及尺寸和选型,建立完善的三维模型;应用有限元分析理论,通过ANSYS软件对关键零部件进行静力学分析,验证其在不同工况下的结构强度是否满足要求;购买材料进行产品加工制作以及后期调试,并加入BDS北斗循迹模块进行智能化路径规划植树作业,利用太阳能板,转化光能进行能源补充;加入了水量及苗量的监测及反馈系统以及植树点的记录系统等。相较于沙漠林业人员人工种植所面临的效率低、耗时长、成本高的情况,本产品可以在有效提升种植效率同时,通过更加便捷的智能化管理,节省人力物力,较好地降低成本。

摘要：为了改善土地荒漠化的问题,降低植树造林对人力的依赖性,提高造林的效率和质量,设计一台用于沙地的多边形挖坑植树机。基于三维建模软件UG软件设计出一种适用于沙地的多边形挖坑植树机的几何模型,通过动力学分析推导出拉动旋转框架所需的拉力,并导入动力学仿真软件ADAMS进行了动力学仿真分析,得到旋转框架转动过程中质心位移曲线、绕转动轴力矩变化曲线和质心速度变化曲线,从而为旋转框架转动过程提供了分析的依据并验证方案的可行性。

摘要：随着我国西部土地荒漠化问题日趋严重,植树造林、提高森林覆盖率迫在眉睫。为此,针对南疆的土地特点,研发了一种针对荒漠化土壤的ZS70-2高效植树机,并对机架、开沟装置、覆土镇压装置等关键部件进行设计分析与建模,利用ANSYS软件对开沟装置中犁刀进行静力学分析,得出其最大应力和应变位置。该植树机集开沟、投苗、覆土镇压等作业于一体,结构简单、工作可靠,作业生产效率≥2.5 hm^(2)/h,可实现大面积连续植树作业,在节省人力物力的同时,大大提高了植树作业效率。

摘要：为实现我国苗木种植业的智能化,课题组设计了一种小型冲压式智能植树机,基于树莓派平台开发的苗木种植控制系统实现挖穴、移动、投苗、填土镇压、浇水工作等系统化设计,将传统苗木栽种方法与现代机器人技术结合在一起。仿真结果表明:该智能植树机可以实现自动放苗、栽种、压实、浇水、行走等完整的植树作业流程,极大地节约了人力成本;可以实现多种类苗木与复杂环境一体化、智能化的苗木栽种,并且满足植树精准、连续性好、存活率高等种植要求。大幅度提升了工作效率和苗木种植质量的稳定性、安全性和环境适应性,为我国在环境保护和树木智能种植方面提供了参考。

摘要：对采伐迹地及时进行造林更新,能够有效地遏制森林退化,提高森林的利用率。为此,结合已有采伐迹地植树机的结构特点,设计了一种以轮式拖拉机为动力,可前开沟、后植苗的新型采伐迹地植树机。该机由一种悬挂在拖拉机前端用于林地清理以及土壤破碎的开沟器和悬挂在拖拉机后端的植树机组成。同时,着重分析了前开沟器旋转速度和拖拉机前进速度之间的匹配关系,并结合ANSYS分析软件对开沟器进行了力学分析,得出了工作过程中的最大应力应变。

摘要：提高森林覆盖率,改善生态环境,必须大力开展机械化植树造林。为此,针对新疆土地特点,研究了一种结构简单、性能稳定、工作可靠的新型植树作业机械。该机集开沟、投苗、覆土、镇压、铺设滴灌带等作业于一体,实现了植树与滴灌带铺设的联合作业。该装备适用于新疆沙土地的大面积连续植树作业,解决了人工植树存在的劳动强度大、工作效率低等问题。

摘要：荒漠化是当今威胁人类生存的严重问题之一,植树造林、种草恢复植被是目前防止荒漠化的最有效手段。为此,设计研制了一种ZS-45多功能植树机。该机具有结构简单、性能稳定、工作可靠等特点。实验结果表明,该机作业速度为2～6km/h,有效度≥85%,作业生产率≥1.8hm2/h。