抛土灭火机的设计与研究

发布时间：2022-09-17 12:23

　　本文在综述国内外林火扑救装备的发展与研究现状的基础上,针对林火扑救的现实需求,提出了以沙土为灭火材料,通过就地取材的方式进行林火扑救的思想,开展了全新结构形式抛土灭火机的整机设计与研究。抛土灭火机以土壤为灭火材料,利用土壤碎块对燃烧物的快速抽打和覆盖分离可燃物和空气,同时降低燃烧物的温度,从而实现灭火。抛土灭火机采用全液压驱动,选用履带式液压底盘作为移动载具,整机的作业时速为1.1km/h。抛土灭火机的核心工作机组是旋切机组和抛撒铲斗,旋切机由液压马达直接驱动,负责旋切取土碎土,旋切机以30°斜置角挂载在前架,单侧旋切机的有效作业幅宽为350mm,旋切深度为50～100mm,旋切机组的整体取土能力为0.6～1.3m3/min。抛撒铲斗主要工作部件为翻土转轴和抛撒转轴,通过翻土转轴完成土壤的上抛和二次碎土,上抛的土壤再由抛撒转轴进行锤击抛撒,实现抛土灭火作业。抛撒铲斗的最大有效抛土量为0.9m3/min,所抛土壤的集中落点距离为10m,最大抛撒距离为21m,可形成9m2的覆盖面积,平均覆盖厚度为40mm。通过研究分析抛土灭火机的各关键工作机组,建立了旋切机组和抛撒铲斗的运动学模型,确定了... 

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
1. 绪论
    1.1. 研究背景
    1.2. 研究目的
    1.3. 国内外林火扑救装备的研究现状
        1.3.1. 国内研究现状
        1.3.2. 国外研究现状
        1.3.3. 面临的问题
    1.4. 论文主要研究内容
2. 抛土灭火机的整机设计
    2.1. 抛土灭火机的设计要求
    2.2. 抛土灭火机的结构
    2.3. 抛土灭火机的工作原理
    2.4. 抛土灭火机的参数
    2.5. 抛土灭火机的动力系统
    2.6. 小结
3. 整机关键机组的设计
    3.1. 旋切机的设计
        3.1.1. 旋切刀和刀盘的设计
        3.1.2. 旋切刀的运动分析
        3.1.3. 旋切刀轴的受力分析
        3.1.4. 旋切功耗及影响因素
    3.2. 抛撒铲斗的设计
        3.2.1. 翻土转轴的设计
        3.2.2. 抛撒转轴的设计
        3.2.3. 土壤的抛撒运动分析及实验
    3.3. 机架系统的设计
    3.4. 本章小结
4. 整机关键零部件的有限元分析
    4.1. 旋切刀的静力学分析
    4.2. 旋切刀轴的静力学分析
    4.3. 抛撒铲斗的静力学分析
    4.4. 旋切刀棍的模态分析
    4.5. 本章小结
5. 旋切刀盘切削过程的数值模拟
    5.1. 土壤材料的设置
        5.1.1. 土壤的特性
        5.1.2. 土壤的本构模型
        5.1.3. 土壤模型参数的确定
    5.2. 仿真边界条件的确定
    5.3. 切削仿真模型的建立分析流程
    5.4. 仿真结果与分析
        5.4.1. 旋切刀盘旋切碎土过程的仿真分析
        5.4.2. 仿真过程中土壤的等效应力分布
        5.4.3. 旋切刀盘的切削力分析
        5.4.4. 旋切刀盘的切土功耗分析
    5.5. 本章小结
6. 创新点和结论
    6.1. 创新点
    6.2. 结论
参考文献
个人简介
导师简介
获得成果目录
致谢


【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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[4]旋耕机的结构及运动参数对其作业性能的影响研究[D]. 赵亚祥.吉林农业大学 2015
[5]蔬菜联合精整地机的设计与试验研究[D]. 张浪.中国农业科学院 2015
[6]微耕机刀具的有限元分析及优化[D]. 康松林.重庆理工大学 2015
[7]履带式微耕机及其主要工作部件的性能研究[D]. 杜蒙蒙.河南科技大学 2014
[8]有机肥施肥机构设计与试验研究[D]. 李洁.湖南农业大学 2014
[9]土灭火车取土碎土装置的设计[D]. 严轩.中南林业科技大学 2014
[10]微耕机刀辊切土动力学建模及仿真[D]. 彭彬.西南大学 2014



本文编号：3679216