新型林木联合采育机前车架的设计与优化

参照CFJ30林木联合采伐机对ZL30型装载机前车架进行改装,设计出适合我国林地工作的采育机前车架,利用SolidWorks建立前车架虚拟样机模型,并开展基于CosmosWorks的有限元分析与结构优化.优化后,在保证结构可靠性的同时,前车架减轻了78 kg,缩少了0.01 m3,有效地降低了制造成本.     

林间作业环境内采育目标立木间株距的计算

为提高林木联合采育机的工作效率,减轻驾驶员的工作压力,采用基于二维激光扫描仪的非接触测量系统获取采育作业林地环境内的目标数据,运用基于腐蚀扩张和聚类原理的滤波算法过滤原始扫描数据的背景噪声,获取采育目标的位置和轮廓数据,并假设所有目标为标准圆,采用最小二乘法拟合目标直径,计算采育目标之间的株距。结果表明,采用以上方法的株距计算与人工测量结果相比,平均误差为197.52 mm,标准差为97.7 mm,相对误差小于2%。     

林木联合采育机底盘车架设计与模态分析

林木联合采育机的底盘车架是采育机中重要的承载部件,其固有频率与振型是整车在林间安全运行的重要保证.基于SolidWorks对林木联合采育机的车架进行设计,并建立虚拟样机模型,采用ANSYS Workbench有限元分析软件对其进行模态分析,得出了车架的前6阶固有频率(9.9～61.0 Hz)和振型、外界的激振频率(2.78～7.20 Hz,70～90 Hz),从而确保车架在行驶过程中的安全性.     

改装后林木联合采育机作业稳定性分析

该文旨在判断改装后的林木联合采育机能否在作业过程中保持良好的稳定性。在solidworks环境下,对轮式装载机和林木联合采育机的工作装置进行建模,从模型中获得工作装置的质量和重力数据,并基于稳定性评价理论对改装后的林木联合采育机的稳定性进行评价。经过评价计算得出:改造后的林木联合采育机在不加配重的情况下是可以进行稳定工作的。      

轮式林木采育机清障机构设计与运动仿真

随着科学技术的快速发展,林木联合采育机在林业领域的作用日益明显。但是在复杂的林区环境下,必要的清障机构有利于提高采育机林区作业效率。设计一种适合我国作业的轮式采育机清障机构,在ProE环境下对清障机构进行虚拟样机建模,并对推铲进行运动学与动力学仿真,得到推铲液压缸的运动特性曲线与受力特性曲线。分析结果表明,清障机构在作业过程中推铲液压缸的最大轴向推力达到51 408 N,符合清障功能需求。      

变幅轮腿机器人智能越障步态规划与平稳性分析

为了实现机器人林区伐根的智能越障,保证机器人搭载扫描设备时的越障平稳性,该文设计了一种主动摆臂六轮腿式机器人结构,它具备2个独立的摆臂轮腿运动单元以及4个复合的摆臂轮腿运动单元。该文运用拉格朗日方程建立了机身智能越障过程中的摆臂轮腿动力学模型,采用最小二乘法拟合推杆的速度函数,通过ADAMS动态仿真以及样机试验,得到该变幅轮腿机器人在智能越障10 cm高度的过程中,机身的最大侧倾角与纵倾角较被动碰撞越障的右倾4.5°和前倾2.5°减小到左倾0.75°和前倾0.4°,验证了智能越障理论建模的正确性以及该系统的可靠性。该研究为该机器人在人工林区扫描作业的平稳越障提供了理论基础。     

基于AMEsim的采育头锯切液压系统建模与仿真

液压驱动链锯是林木联合采育机采育头的关键执行部件,用于采伐锯切原木,完成伐木过程的造材作业。为了对比采育头串、并联锯切液压系统的优劣,在获得采育头锯切作业性能参数的基础上,对采育头锯切机构进行虚拟样机建模,对锯切作业过程进行研究与分析。基于AMEsim软件平台构建了采育头锯切作业的串联液压系统、并联液压系统的仿真模型,进行液压作业仿真,对仿真结果进行对比与分析,发现并联系统的功率利用率高于串联系统。      

林木联合采育机前车架关键铰接点承载仿真分析

前车架是林木联合采育机的关键部件之一,为准确反映林木联合采育机作业过程中工作臂对前车架的受力作用,本研究利用Pro/E模型和ADAMS软件建立了虚拟样机,根据工作臂实际作业情况编写液压缸运动函数,进行工作臂作业动力仿真.通过分析林木联合采育机作业过程中前车架关键铰接点受力随作业时间和偏转角度的变化趋势,得到偏转角度为0°、75°时最危险,前车架关键铰接点的承载力最高为170 kN左右.