三角履带式集材机的设计与分析

通过对集材机行走系统的研究,设计了一台三角履带式集材机。介绍了集材机整机结构、三角履带结构,并分析计算了牵引力、功率。利用MATLAB对车辆稳定性进行分析,发现降低质心高度、减小质心偏移距离、增加轨距可提高车辆稳定性。计算得出其空载纵向上、下坡最大行驶坡度分别为38.4°、33.2°,满载时分别为37.6°、38.1°,横向匀速直线和匀速转弯最大行驶角度为26.4°、22.8°。利用Adams对坡度为25°时车辆上、下坡及横向直线行驶运动进行仿真,结果表明:车辆有良好的爬坡能力和行驶稳定性。该研究对集材机的发展有一定参考意义。     

基于树木雷达的小兴安岭典型树种粗根分布及其影响因素研究

目的  探究小兴安岭典型树种粗根分布规律及其影响因素，为小兴安岭树木良好生长提供科学依据和数据支撑。 方法  以红松、落叶松、红皮云杉、樟子松为研究对象，在凉水实验林场选取了8个样地进行试验。以样木为圆心，采用树木雷达扫描以0.5、1、1.5、2 m为半径的圆周上的根系，采用环刀法和取土样法测定土壤理化性质，并测量树高、胸径、冠幅等树木因子，分析小兴安岭树木粗根分布状况，并对粗根密度与树木因子及土壤因子指标进行相关性分析。 结果  （1）小兴安岭4个典型树种在水平方向粗根密度随着与树干距离的增加而减少；在垂直方向上，随着土壤深度的增加，红松和落叶松粗根密度逐渐减少，红皮云杉和樟子松粗根密度先增加后减少。红松、落叶松、红皮云杉、樟子松分别有82.1%、82.0%、89.6%、67.6%的粗根分布在0 ~ 40 cm土层深度。（2）树木粗根密度与树高、胸径、冠幅呈显著正相关关系（P < 0.05），与树木平均阻力值无显著相关关系（P > 0.05）。（3）树木粗根密度与土壤含水量、饱和持水量、毛管持水量呈显著正相关关系（P < 0.05），与土壤密度呈显著负相关关系（P < 0.05），与毛管持水量相关程度最高（r = 0.538，P = 0.012）。树木粗根密度与土壤有机质、全氮、全磷、水解氮含量呈显著正相关关系（P < 0.05），与全氮含量相关程度最高（r = 0.646，P = 0.002）。 结论  研究结果表明树木因子和土壤因子均对小兴安岭4个典型树种粗根分布产生不同程度影响，树木粗根分布不仅与自身特性有关，还与其生存环境有关，而与树木材质状况无关。      

桉树人工林清林装置的研究设计与实验验证

为保护北方商业林资源及森林生态环境,人们加大了对南方桉树人工林的采伐。为更好的进行人工林采伐工作,需进行伐前林地清理,就此情况进行设计和研究新型清林装置。清林装置主要由刀轴、刀盘、刀具等组成。通过对研究区林木间距和杂灌种类、灌木直径、灌木密度等测量数据的分析处理确定了清林工作头的结构形式。利用测量数据对刀轴、刀盘和刀具的尺寸参数和刀轴转速,分析确定了消耗功率等关键参数并进一步对清林装置进行Solid Works建模。利用ANSYS的瞬态分析功能,对刀具进行了仿真分析,明确了刀具在切削灌木的瞬间应力应变情况良好。应用ANSYS和Adams对刀轴进行了模态分析和动平衡分析,证明刀轴转速和刀轴尺寸设计是合理的。刀盘形变分析结果表明,     

林业集材用牵引式搭载装置整体设计及其性能分析与运动仿真

依据环保型多功能集材机的特点和集材需要,选择适宜的结构参数、液压缸,设计了一款林业集材用牵引式搭载装置;利用MATLAB分析影响装置稳定性的因素;应用机械系统动力学自动分析软件(ADAMS)对装置进行集材举升仿真.结果表明:通过减小偏心距、降低质心高度,可提高装置的稳定性;允许装置稳定行驶的最大横向坡度角为29°,横向斜坡转弯最大速度为10.5 km/h;经有限元校核和运动仿真表明,牵引式搭载装置在结构强度、举升运动、搭载运动中,可完成集材工作.牵引式搭载装置稳定性好,集材效率高.     

集材机用三角履带轮关键参数的优化设计

【目的】采用三角履带轮代替传统轮胎,并对其关键参数进行优化设计,以改善轮式集材机的通过性,提高集材机的牵引力和爬坡能力,为集材机用三角履带轮后续研究提供理论数据,为其他三角履带轮研发提供参考。【方法】分析三角履带轮的结构组成及其作用,基于轮式集材机的基本参数和林内工况提出集材机用三角履带轮结构技术方案,选取三角履带轮关键参数,并结合轮式、履带式集材机的行驶理论、工作效率和布局关系等对集材机用三角履带轮关键参数取值范围进行理论计算。利用三角履带轮驱动效率理论,建立关键参数优化设计数学模型,借助MATLAB优化工具箱,采用约束非线性优化函数fmincon对关键参数进行优化,得到关键参数的最优组合。【结果】从输出结果得到exitflag=1,表明优化一阶最优性条件满足容许范围,分析结果比较理想。根据优化结果绘制三角履带轮总体几何布置图,三角履带轮各部件之间没有任何干涉。【结论】1)通过对三角履带轮结构组成及其作用的分析,结合林内工况,提出集材机用三角履带轮总体布置方案;2)选取三角履带轮关键参数,从实际调研出发,综合考虑工作效率、行驶稳定性及三角履带轮结构特性,确定关键参数选取原则和方法;3)基于三角履带驱动效率最优原则进行履带驱动段的驱动功率损失分析,建立履带驱动效率数学模型,确立优化目标函数,借助MATLAB软件优化模块对三角履带轮关键参数进行优化分析,得到关键参数的最优组合。     

杨树根腐病生防菌的筛选及鉴定

【目的】杨树作为我国最重要的工业用材林树种之一,对其长期的生产力维护和人工林的健康管理是林业和生态建设的重中之重。近年来,杨树根腐病的防治措施作为林学界亟待解决的重要问题,目前以化学防治方法为主,但其存在许多环境危害,所以具有诸多优点的生物防治成为了现在国内外的研究焦点,找到生防菌是研究的重中之重。以一系列实验分离筛选到用于防治根腐病的低温适生菌为创新点,旨在找到对杨树根腐病菌具有拮抗作用的生防菌,并明确其分类地位,令其在杨树根腐病的生物防治生防菌种类方面作为参考,也为进一步研究其定殖特性、林间防效及生物安全性等问题提供前期基础。【方法】为了筛选出新的低温适生生防菌菌种资源,采用稀释涂布平板法从杨树土壤中分离得到20株芽孢杆菌,经过初步筛选得到了拮抗效果最好的一株芽孢杆菌B42,并对其进行分离纯化,采用平板对峙法对该芽孢杆菌的抑菌活性进行测定,然后鉴定明确其分类地位。【结果】该芽孢杆菌对杨树根腐病菌具有显著的拮抗作用,同时对茄病镰刀菌、红松根腐病镰刀菌、山核桃干腐病菌、链格孢、油茶炭疽病菌、白腐菌均具有广谱抗性。【结论】根据菌体的形态特征、生理生化指标以及16S rDNA序列分析的结果,鉴定该菌B42为贝莱斯芽孢杆菌Bacillus velezensis。     

江堤防护林示范区规划及实践效果

[目的]分析江堤防护林示范区规划及实践效果。[方法]通过遥感影像处理对松花江干流沿岸防护林现状进行综合分析;提出了防护林规划设计基本原则;探讨了包括走向、间距、结构、配置、种植密度在内的防护林规划设计要素;总结了涉及树木特性、防护功能、景观功能3个指标层的9个功能指标以及专家打分法、层次分析法、熵权法相结合的评价方法;合理筛选植被配置方案对示范区展开实践建设。[结果]对建设初期效果进行分析,发现固土能力增加约45%,消浪能力增加约26%,生物多样性和景观功能均大幅提高。[结论]该研究为松花江干流沿岸防护林建设提供了理论与实践支撑。