曲阜兴亚机械

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产品介绍：

由小型通用汽油机,超越离合器,高减速比传动箱及特殊设计的钻具组成适合于<20度以下的坡地、沙地、硬质土地的植树造林或果树种植，道路两侧绿化植树等。苗木种植挖穴,畜牧围栏埋桩挖穴；葡萄胡椒种植埋桩挖穴；果树、林木施肥挖穴。挖坑直径：，200mm250 mm 300 mm。，操作每小时不低于80个坑，按一天工作8小时计算，一天可以挖640个坑，是人工的30多倍。让人们从繁重的体力劳动解放出来,广泛应用于植树造林,栽种果林、篱笆、及秋季给果树施肥等。营林造林植树树坑机，果树挖坑机及植树机设计合理，结构紧凑，使用灵活，操作方便。

研究内容  植树挖坑机动力消耗的影响因素主要有钻头贯入速度、坑径、坑深和土壤物性等。本项目的研究内容包括实验与数值两部分，先进行挖坑机的挖坑实验，然后以实验所得力学数据为基础，再对钻头进行有限元法静态和动态数值分析，最后结合实验，将实验结果与数值计算结果进行定性和定量综合分析，得到土壤—钻头相互作用的数值模型。具体研究内容如下：  （1）挖坑机钻头挖坑实验研究  在实验室的土槽里，对钻头挖坑情景进行1：1的实验研究。由于土壤条件是影响挖坑机钻头动态工作参数的一个重要因素，因此在实验时，拟使用林业生产中常见的砂土、粘土和石质山地土三种典型的土壤类型，每种土壤在实验时均采用不同的湿度和硬度，先做单因素实验，再做正交实验。​

立项依据与研究内容： 1、 项目的立项依据    2、 项目的研究内容、研究目标，以及拟解决的关键问题 2.1 研究目标  针对机械化植树技术体系，通过研究植树挖坑机的钻头在砂壤土挖坑作业过程中旋转速度和下降深度对土壤阻力的影响，准确把握其内在规律，一方面通过试验来初步分析，获得统计学模型；另一方面采用离散元法进行与试验相对应的数值计算，理论与实际结合，对挖坑机钻头贯入土壤过程钻头对土壤变形的作用机理进行深入研究，建立其相互作用的数值模型，为植树挖坑机钻头的工作动态参数选择以及挖坑机的设计改进提供基础理论依据。   2.2 研究内容  植树挖坑机动力消耗的影响因素主要有钻头贯入速度、坑径、坑深和土壤物性等。由于本课题的数值分析采用的是离散元法，而离散元法的优势正是分析松散的颗粒介质动力学行为，故该课题以砂壤土作为土壤样本，分别考虑植树挖坑机钻头的转速和贯入深度对土壤阻力的影响，

通过挖坑机对实验得到的不同土壤类型、不同土壤硬度和不同钻头转速的大量实验数据，应用实验统计方法，建立关于挖坑机钻头进给阻力和扭转力矩与上述因素之间的统计模型。实验过程中，每一组实验需重复2-3次，以消除由于土样配置所产生的测量误差。挖坑实验考虑的影响因素及其水平如表1所示。    表1 实验中影响因素及其水平列表   钻头转速(r/min)  土壤类型 土壤硬度(kg/cm2 )  1 55 砂土 10 2 110 粘土 20 3  165  石质山地  30     （2）对钻头动态工作进行有限元分析  首先，对挖坑机钻头进行数值建模。ANSYS的几何建模功能不如其他建模软件功能强大，而且，ANSYS具有与其他建模软件的接口，因此建模使用的软件可以是PROE或CATIA等制图软件，将建好的钻头模型导入到ANSYS进行有限元计算分析。  其次，为了数值计算时考虑土壤对钻头的真实作用，将实验得到的土壤对钻头的作用力（包括铅垂阻力与扭转力矩）与时间的函数关系，作为非线性荷载，施加到钻头螺旋翼片的有限元模型上。由于钻头的运动为边旋转边直线下降，因此在土壤作用力加载的时候，需要分次施加，即将总的工作时间分成若干时间段，然后在每一时间段内将对应的实验作用力与时间的数据结果施加到有限元模型上进行动态计算。​