山地果园单索循环输运索道的研制
发布时间：2021-11-19 01:30
目前林果产业已成为果农增收的重要支柱,随着果园生产经营模式的转变和劳动成本的增加,果园机械化的需求越来越迫切。而我国大部分果园分布在丘陵山地,地形复杂、果园郁闭,现有作业机械存在进地难、容易失稳等问题,尤其果品运输环节,多以人工为主,劳动强度大、运输效率低。尽管一些地区已出现了轨道运输机,但不适宜大坡度地形和长距离运输,且运输形式单一。因此本文研制了一种山地果园单索循环输运索道,通过果品转运平台与轨道运输机和田间运输车形成网格输运系统,主要研究内容如下:（1）根据实际果园地形,确定了山地果园单索循环输运索道整体方案。该机主要由驱动机构、拉紧系统、转载机构、迂回转向机构、循环钢丝绳、支架、托索轮和遥控系统等组成;通过电动机驱动,利用迂回转向机构实现果箱循环运动;采用纵向布置方式,通过转载机构与横向的单轨车或田间运输小车构成网格输运系统;通过工业遥控器实现系统的远程遥控。（2）依据整体方案,明确了山地果园单索循环输运索道的关键部件参数,并对其进行结构设计与仿真。利用Solidworks建立了虚拟样机三维模型,通过Ansys软件对支架和托索轮进行静应力分析,结果显示结构满足强度要求;根据理论...
【文章来源】：山东农业大学山东省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
山地桔园Fig.1-1Mountainousorchard
山地果园单索循环输运索道的研制2碍运输林果。由于修建道路投资较大，因此轨道及索道运输是目前果园输运较为有利的选择。图1-1山地桔园图1-2果品人力运输Fig.1-1MountainousorchardFig.1-2Manualtransportoffruit由此可见，目前林果产业已成为果农增收的重要支柱，随着果园生产经营模式的转变和劳动成本的增加，果园机械化的需求越来越迫切。但我国大部分果园分布在丘陵山地，地形复杂、果园郁闭，现有作业机械存在进地难、容易失稳等问题，尤其果品运输环节，多以人工为主，劳动强度大、运输效率低。尽管一些地区已出现了轨道运输机，但不适宜大坡度地形和长距离运输，且运输形式单一，因此开展山地果园单索循环输运索道的研究，与轨道运输机和田间运输车形成多维网格输运系统尤为必要。本文研制的山地果园单索循环输运索道是山地果园多维网格运输系统的重要组成部分；主要由驱动机构、拉紧系统、转载机构、迂回转向机构、循环钢丝绳、支架、托索轮和遥控系统等组成；通过电动机驱动，利用迂回转向机构实现果箱循环运动；采用纵向布置方式，通过转载机构与横向的单轨车和田间运输小车构成网格输运系统；通过工业遥控器实现系统的远程遥控。该机的研制对减少山地果品运输用工数量、降低劳动强度、提高运输效率和机械化水平具有重要意义。1.2国内外研究现状1.2.1丘陵山地果园运输机械研究现状长期以来，丘陵山区果品运输困难是困扰林果产业发展的重要因素，为此国内外学者进行了大量研究，其中境内多山地的德国、意大利、日本和韩国对山地果园运输机研究较为深入。德国和意大利果园运输装备多为拖拉机改装，运输车按载重分类，可根据运输情况配置工作装备，适应性和动力性良好（张梦华，1999）。日本果园规模小，多
山东农业大学硕士学位论文3为家庭经营，地形复杂，上世纪80年代，开发了轻简化专用山地轮式运输车，采用山地宽轮胎，利用差速锁防止轮胎打滑，车厢设有升降平台和锁紧装置，在果园通过性和稳定性较好（株式会社富士トレーラー製作所，2006；秦福，2019）。此外还开发了轻型履带式和履带轮式果园运输机，爬坡能力可达到20°，适合缓坡果园田间运输（吴伟斌等，2013；张德文，1992）；在陡坡果园运输方面，开发了单轨运输车，轨道离地20-30厘米，车厢和牵引机通过橡胶夹持轮夹在轨道上，通过驱动齿轮与钢轨底端的齿条啮合行走，最大爬坡能力达到45°，截止上世纪70年代，日本国内有十几家企业生产各种类型的单轨车，国内单轨车保有量达一万多辆（胡中，1973）。为提高运行定性，在单轨车基础上开发了双轨运输车，但受制于价格原因，推广力度较小（刘惯博等，1994）。韩国也是较早发展单轨车的国家之一，被广泛应用于果园、大型公园、滑翔机训练场等（战廷文等,2008）。图1-3轻简化四轮运输机图1-4手扶式单履带运输机Fig.1-3LightsimplifiedwheelconveyorFig1-4Walk-behindsingletrackconveyor图1-5微型四驱履带轮式运输车图1-6手扶式微型履带运输机Fig.1-5Mini4WDtrackedwheeledtransporterFig.1-6Walk-behindMinicrawlerconveyor我国对山地果园运输机械的研究起步较晚，80年代用变形拖拉机、农用三轮车、农用四轮车进行平地果园运输作业。2011年，吴江良工有限公司设计了载物台可自动调平
【参考文献】：
期刊论文
[1]果园输运装备发展现状与趋势[J]. 秦福,樊桂菊,张昊,李钊. 中国农机化学报. 2019(02)
[2]国内丘陵山地果园运输机械发展现状与趋势[J]. 宋月鹏,张红梅,高东升,任龙龙,张紫涵,耿晓阳. 中国农机化学报. 2019(01)
[3]山地果园机械化:发展瓶颈与国外经验借鉴[J]. 邹宝玲,刘佛良,张震邦,洪添胜,吴伟斌,赖少雄. 农机化研究. 2019(09)
[4]我国果园机械化生产现状与发展策略[J]. 赵映,肖宏儒,梅松,宋志禹,丁文芹,金月,韩余,夏先飞,杨光. 中国农业大学学报. 2017(06)
[5]客运架空索道张紧小车行程的研究[J]. 杨祥义,杜俊明,王旭. 起重运输机械. 2015(11)
[6]轴向运动弦线动力学方程的推导[J]. 余小刚. 机电技术. 2015(05)
[7]果园链索系统横向运动共振条件及频率分析(英文)[J]. 李君,李雪平,杨洲,洪添胜,薛坤鹏,李伟. 农业工程学报. 2014(23)
[8]果园钢索牵引悬挂式货运系统关键部件设计[J]. 杨洲,李雪平,李君,丁亮辉. 农业工程学报. 2014(07)
[9]丘陵山地果园运输机的研究进展[J]. 吴伟斌,赵奔,朱余清,王海林,支磊,冯灼峰. 华中农业大学学报. 2013(04)
[10]基于强迫振动装置的拉索和水线气动力试验[J]. 李寿英,孙文峰,陈政清. 中国公路学报. 2013(02)
博士论文
[1]林业架空索道横向振动的建模与分析[D]. 冯辉荣.上海大学 2016
[2]山地果园单轨运输机遥控关键技术与装置的研究[D]. 张俊峰.华中农业大学 2012
[3]轴向行进弦及索的非线性振动和稳定性分析[D]. 吕乐丰.大连理工大学 2010
硕士论文
[1]果园多功能遥控作业平台的研制与试验[D]. 王永振.山东农业大学 2018
[2]架空吊运索道作业过程的振动建模研究[D]. 蓝丽姗.福建农林大学 2017
[3]山地果园蓄电池驱动微型履带运输机的研制与试验[D]. 郑鹏淋.华南农业大学 2016
[4]链式货运单索横向振动控制研究[D]. 薛坤鹏.华南农业大学 2016
[5]循环式客运架空索道关键技术研究[D]. 里鑫.西南交通大学 2016
[6]基于ADAMS的多机吊装刚柔耦合动力学分析[D]. 李瑞强.大连理工大学 2016
[7]单履带动力运输车的研究与设计[D]. 王振.华中农业大学 2013
[8]石油管道抢修索道驱动运输系统关键技术研究[D]. 刘宇强.中国地质大学（北京） 2011
[9]工程机械无线遥控改造技术与方法研究[D]. 李文明.西安建筑科技大学 2009
[10]单索循环式实验索道设计的研究[D]. 杨德岭.东北林业大学 2006
本文编号：3504011
【文章来源】：山东农业大学山东省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
山地桔园Fig.1-1Mountainousorchard
山地果园单索循环输运索道的研制2碍运输林果。由于修建道路投资较大，因此轨道及索道运输是目前果园输运较为有利的选择。图1-1山地桔园图1-2果品人力运输Fig.1-1MountainousorchardFig.1-2Manualtransportoffruit由此可见，目前林果产业已成为果农增收的重要支柱，随着果园生产经营模式的转变和劳动成本的增加，果园机械化的需求越来越迫切。但我国大部分果园分布在丘陵山地，地形复杂、果园郁闭，现有作业机械存在进地难、容易失稳等问题，尤其果品运输环节，多以人工为主，劳动强度大、运输效率低。尽管一些地区已出现了轨道运输机，但不适宜大坡度地形和长距离运输，且运输形式单一，因此开展山地果园单索循环输运索道的研究，与轨道运输机和田间运输车形成多维网格输运系统尤为必要。本文研制的山地果园单索循环输运索道是山地果园多维网格运输系统的重要组成部分；主要由驱动机构、拉紧系统、转载机构、迂回转向机构、循环钢丝绳、支架、托索轮和遥控系统等组成；通过电动机驱动，利用迂回转向机构实现果箱循环运动；采用纵向布置方式，通过转载机构与横向的单轨车和田间运输小车构成网格输运系统；通过工业遥控器实现系统的远程遥控。该机的研制对减少山地果品运输用工数量、降低劳动强度、提高运输效率和机械化水平具有重要意义。1.2国内外研究现状1.2.1丘陵山地果园运输机械研究现状长期以来，丘陵山区果品运输困难是困扰林果产业发展的重要因素，为此国内外学者进行了大量研究，其中境内多山地的德国、意大利、日本和韩国对山地果园运输机研究较为深入。德国和意大利果园运输装备多为拖拉机改装，运输车按载重分类，可根据运输情况配置工作装备，适应性和动力性良好（张梦华，1999）。日本果园规模小，多
山东农业大学硕士学位论文3为家庭经营，地形复杂，上世纪80年代，开发了轻简化专用山地轮式运输车，采用山地宽轮胎，利用差速锁防止轮胎打滑，车厢设有升降平台和锁紧装置，在果园通过性和稳定性较好（株式会社富士トレーラー製作所，2006；秦福，2019）。此外还开发了轻型履带式和履带轮式果园运输机，爬坡能力可达到20°，适合缓坡果园田间运输（吴伟斌等，2013；张德文，1992）；在陡坡果园运输方面，开发了单轨运输车，轨道离地20-30厘米，车厢和牵引机通过橡胶夹持轮夹在轨道上，通过驱动齿轮与钢轨底端的齿条啮合行走，最大爬坡能力达到45°，截止上世纪70年代，日本国内有十几家企业生产各种类型的单轨车，国内单轨车保有量达一万多辆（胡中，1973）。为提高运行定性，在单轨车基础上开发了双轨运输车，但受制于价格原因，推广力度较小（刘惯博等，1994）。韩国也是较早发展单轨车的国家之一，被广泛应用于果园、大型公园、滑翔机训练场等（战廷文等,2008）。图1-3轻简化四轮运输机图1-4手扶式单履带运输机Fig.1-3LightsimplifiedwheelconveyorFig1-4Walk-behindsingletrackconveyor图1-5微型四驱履带轮式运输车图1-6手扶式微型履带运输机Fig.1-5Mini4WDtrackedwheeledtransporterFig.1-6Walk-behindMinicrawlerconveyor我国对山地果园运输机械的研究起步较晚，80年代用变形拖拉机、农用三轮车、农用四轮车进行平地果园运输作业。2011年，吴江良工有限公司设计了载物台可自动调平
【参考文献】：
期刊论文
[1]果园输运装备发展现状与趋势[J]. 秦福,樊桂菊,张昊,李钊. 中国农机化学报. 2019(02)
[2]国内丘陵山地果园运输机械发展现状与趋势[J]. 宋月鹏,张红梅,高东升,任龙龙,张紫涵,耿晓阳. 中国农机化学报. 2019(01)
[3]山地果园机械化:发展瓶颈与国外经验借鉴[J]. 邹宝玲,刘佛良,张震邦,洪添胜,吴伟斌,赖少雄. 农机化研究. 2019(09)
[4]我国果园机械化生产现状与发展策略[J]. 赵映,肖宏儒,梅松,宋志禹,丁文芹,金月,韩余,夏先飞,杨光. 中国农业大学学报. 2017(06)
[5]客运架空索道张紧小车行程的研究[J]. 杨祥义,杜俊明,王旭. 起重运输机械. 2015(11)
[6]轴向运动弦线动力学方程的推导[J]. 余小刚. 机电技术. 2015(05)
[7]果园链索系统横向运动共振条件及频率分析(英文)[J]. 李君,李雪平,杨洲,洪添胜,薛坤鹏,李伟. 农业工程学报. 2014(23)
[8]果园钢索牵引悬挂式货运系统关键部件设计[J]. 杨洲,李雪平,李君,丁亮辉. 农业工程学报. 2014(07)
[9]丘陵山地果园运输机的研究进展[J]. 吴伟斌,赵奔,朱余清,王海林,支磊,冯灼峰. 华中农业大学学报. 2013(04)
[10]基于强迫振动装置的拉索和水线气动力试验[J]. 李寿英,孙文峰,陈政清. 中国公路学报. 2013(02)
博士论文
[1]林业架空索道横向振动的建模与分析[D]. 冯辉荣.上海大学 2016
[2]山地果园单轨运输机遥控关键技术与装置的研究[D]. 张俊峰.华中农业大学 2012
[3]轴向行进弦及索的非线性振动和稳定性分析[D]. 吕乐丰.大连理工大学 2010
硕士论文
[1]果园多功能遥控作业平台的研制与试验[D]. 王永振.山东农业大学 2018
[2]架空吊运索道作业过程的振动建模研究[D]. 蓝丽姗.福建农林大学 2017
[3]山地果园蓄电池驱动微型履带运输机的研制与试验[D]. 郑鹏淋.华南农业大学 2016
[4]链式货运单索横向振动控制研究[D]. 薛坤鹏.华南农业大学 2016
[5]循环式客运架空索道关键技术研究[D]. 里鑫.西南交通大学 2016
[6]基于ADAMS的多机吊装刚柔耦合动力学分析[D]. 李瑞强.大连理工大学 2016
[7]单履带动力运输车的研究与设计[D]. 王振.华中农业大学 2013
[8]石油管道抢修索道驱动运输系统关键技术研究[D]. 刘宇强.中国地质大学（北京） 2011
[9]工程机械无线遥控改造技术与方法研究[D]. 李文明.西安建筑科技大学 2009
[10]单索循环式实验索道设计的研究[D]. 杨德岭.东北林业大学 2006
本文编号：3504011
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