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林业机械与木工设备

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2026年01期

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研究与设计 | 引种树种非洲棟与德宏本地用材树种物理力学性能比较研究

研究与设计 | 引种树种非洲棟与德宏本地用材树种物理力学性能比较研究

摘要:通过对引种的非洲楝与本地重要乡土用材树种毗黎勒、顶果木、普文楠、合果木的木材物理力学性能进行对比研究，为其后续应用提供基础理论数据和指导。研究表明：非洲棟的气干密度、基本密度、冲击韧性和径面硬度在所有参试树种均为最大，分别为 0.872g/cm³.0.690g/cm³.280kJ/m².6154.17N ；径向干缩系数、体积干缩系数均大于其他参试树种,分别为 0.198%.0.391% ，差异干缩最小，为0.744,该指标属于1级，表明其木材在干燥时不宜变形和翘曲;抗弯强度、端面硬度、弦面硬度分别为 106.793MPa.5075.00N, （2045929.167N,对应等级为3级、3级、4级;但其抗弯弹性模量、顺纹抗压强度较弱,两项指标均属1级。综上，非洲楝部分性能优于本地参试树种，具有明显优势特征。
研究与设计 | 基于CFD的飞翼型翅片传热研究

研究与设计 | 基于CFD的飞翼型翅片传热研究

摘要：采用数值方法对正弦波形飞翼翅片的传热与阻力特性进行研究，目的是提高正弦波形飞翼翅片的综合传热和阻力性能。通过CFD对不同高度和不同间距的翅片进行数值模拟，建立了优化后的飞翼型翅片(FWF)仿真模型,在特定风速下,讨论了不同高度和不同间距对飞翼型翅片传热效率、阻力特性和摩擦因数的影响，并对其热工水力性能(THPP)进行评价。结果表明，在高度为 12mm ，间距为 1.5mm 时，飞翼型翅片有着最好热工水力系数， THPP=3.13 ，对比初始形状，提升了 8% 。
研究与设计 | 基于折线形路径规划的固沙草方格铺设机设计

研究与设计 | 基于折线形路径规划的固沙草方格铺设机设计

摘要：针对传统人工草方格沙障铺设效率低、成本高，以及现有铺设机械功能单一，仅能实现纵向直线铺设的问题,设计一种折线形沙障铺设机。该设备由电控装置、压草装置、输送装置及折线运动装置组成，核心功能在于草沙障的折线形铺设。机械结构上，采用滑槽-滚轮机构和双电机驱动,将牵引拖拉机的直线运动与压刀装置的横向往复运动相结合，合成了折线运动轨迹。控制系统基于STC80C52单片机开发，结合电磁传感器进行极限位置检测，实现了折线形轨迹生成及安全保护的自动化控制。草帘输送装置通过链式软连接与压草装置同步运动,确保草帘平稳输送与定位。通过机械-液压-电控多系统协同,显著提高了草沙障铺设的效率和自动化程度，降低了人力成本，并为满足多风向防风固沙需求提供了新的机械化解决方案。
研究与设计 | 山地单轨运输车关键件结构设计与试验分析

研究与设计 | 山地单轨运输车关键件结构设计与试验分析

摘要：针对山地单轨运输机结构配置,对影响机组运输能力的关键部件进行研究和建模分析,提出轨道、立柱、联接件等关键件材质、规格和结构设计是影响机组运输能力的主要因素。关键件材质抗弯曲和剪切能力较强，或者几何尺寸和壁厚等规格选择即惯性矩较大时,机组承载能力也更强；立柱安装质量也极大影响轨道的承载能力，立柱安装间距应与货箱承重轮组的间距相匹配，并且不大于承重轮组间距,安装间距应均等；立柱下端防沉降基础应结实,混泥土浇注受力面积应能抵抗机组最大负荷1.5倍的压力,保证机组通过时不发生立柱下沉,提高轨道抗弯曲变形能力,从而提升机组的额定装载量,增大单次运输能力。通过试验验证，立柱材质为Q235，规格外径为 Φ26.75mm 、壁厚为 2.75mm 时，货箱最大总质量不应大于 600kg ，否则会导致立柱弯曲变形，导向轮与立柱干涉，加剧与轨道间的摩擦,缩短轨道使用寿命。为生产企业产品研发提供理论参考，并为正确、安全使用和推广提供技术参考。
研究与设计 | 倾斜空心双头螺旋排肥器优化设计与试验

研究与设计 | 倾斜空心双头螺旋排肥器优化设计与试验

摘要：针对传统螺旋排肥器存在流量脉动大、排肥不均问题,设计了一种基于普通螺旋排肥器倾斜放置的倾斜空心双头螺旋排肥器,通过螺旋叶片中心肥料颗粒的回流降低出肥口处流量周期性脉动现象，使其排肥均匀性得到提高,通过原理分析确定排肥器的理论排肥量及参数对排肥均匀性的影响，利用EDEM建立倾斜空心双头螺旋排肥器仿真模型,并进行合架试验。试验结果表明：台架试验的排肥均匀性波动系数、单圈施放量与仿真试验相对误差分别为 3.47%.3.25% ，台架试验与仿真试验契合度较好，较未优化时排肥均匀性波动系数降低了5.94个百分点，单圈施放量增加13.98个百分点。倾斜空芯双头螺旋排肥器排肥在最优参数组合下的均匀性波动系数显著下降，可为同类型螺旋排肥器的设计提供部分参考。
研究与设计 | 竹定向刨花板层合梁抗弯性能研究

研究与设计 | 竹定向刨花板层合梁抗弯性能研究

摘要：为拓展竹材及竹定向刨花板（Bamboo oriented strand board，BOSB）应用,试验研究了不同类型BOSB板内密度分布，动态弯曲弹性模量和足尺试件抗拉性能，并比较分析了单向竹刨花板层合梁和普通BOSB层合梁弯曲性能。结果表明,不同类型BOSB平均密度和板内密度分布存在差异，足尺抗拉强度及动态弯曲弹性模量有明显差异，其中类型II BOSB表现出了最高性能，主向抗拉强度及动态弹模分别为 28.25MPa 和8 896MPa ，满足规范要求。BOSB平均次向动态弹模约为其主向为 42% ,BOSB层合梁具有较高的抗弯强度，且单向竹刨花板层合梁的表观弹性模量及抗弯强度分别比普通BOSB层合梁高 29.51% 和 80.75% 。为BOSB及其层合梁的应用提供了数据支撑。
研究与设计 | 轻简式油茶果采摘机机架有限元分析

研究与设计 | 轻简式油茶果采摘机机架有限元分析

摘要：为满足油茶果振动采摘作业对机架刚度和强度的要求,利用仿真软件对机架虚拟样机进行静力分析和模态分析。在满足机架使用要求的前提下，得到机架的固有频率,避免振动采收作业产生共振现象。研究结果表明，机架最大应力为 43.172MPa ，最大应变为2.36e-4，最大变形量为 0.074mm ，机架强度满足要求。机架最低固有频率为 133.96Hz ，大于振动采摘作业最大频率 40Hz ，采摘作业时机架与振动头组件不会发生共振现象。可为轻简式油茶果采摘机机架的设计提供参考。
研究与设计 | 履带式果园多功能作业底盘水平路面作业过程中稳定性分析与试验

研究与设计 | 履带式果园多功能作业底盘水平路面作业过程中稳定性分析与试验

摘要：为提高履带式果园多功能作业底盘经常在复杂土壤环境下工作的稳定性和平顺性，以甘肃地区田间常见的粘土、沙土等场景为例分析底盘直线行驶的稳定性能。首先,对整机行驶过程中的稳定性进行了理论分析，得到底盘的牵引附着力、整车的通过能力的计算公式，分析表明，土壤的牵引附着系数、底盘自身的重力、履带的结构尺寸是影响整机牵引力和通过性的主要因素;其次，通过RecurDyn动力学仿真试验,得出仿真模型在粘土路面的稳定性和平顺性较高；最后，田间实验结果表明,该作业底盘在粘土、沙土路面直线行驶过程中的跑偏率分别为 1.15%.2.36% ，是符合国标规定的 7% ，可以满足使用要求。
研究与设计 | 基于共用式采摘头的枸杞采收装置结构设计与试验研究

研究与设计 | 基于共用式采摘头的枸杞采收装置结构设计与试验研究

摘要：枸杞是一种具有重要经济价值和药用价值的作物，其市场需求逐年增加，是中国西北省份重要的经济作物之一。为了提高枸杞采摘率，降低含杂率、破损率和采收成本，以青海省海西州都兰县的宁杞七号为研究对象,基于相同的共用式振动采摘头,设计了适用于非标准化枸杞种植园和标准化枸杞种植园的手持式振动采摘机和振动式枸杞采收车。对手持式振动采摘机进行了样机加工，并在青海省诺木洪农场的非标准化枸杞种植园进行了振动采摘试验。采摘实验的结果与模拟结果基本一致：当采摘频率为 25Hz 时，平均采摘率为 97.33% ，含杂率为 13.87% ，果实破损率为 5.49% ，采摘效率约为人工的2倍。手持式振动采摘机能有效提高枸杞的采摘效率，降低采摘成本。
研究与设计 | 基于STM32的木材中金属夹杂物检测系统研究

研究与设计 | 基于STM32的木材中金属夹杂物检测系统研究

摘要：在木材加工行业，原料内时常混杂铁钉、金属屑片等异物,若未能及时检出，不仅会严重磨损精密刀具与设备，还可能引发机械故障甚至全线停产，导致经济损失。为解决这些问题，研制了一套适用于木材加工的在线式金属杂质检测系统。基于涡流感应原理,检测探头采用对称差分式线圈布局，配合差分放大电路对感应信号进行处理，最终输出与金属杂质扰动磁通呈严格对应关系的电压信号。经过系统参数优化及信号特征解析，显著提高了金属识别的灵敏度与准确度。为木材加工质量控制提供了技术支撑,具有一定的工程应用价值。
研究与设计 | 爆破式松果采摘机理研究

研究与设计 | 爆破式松果采摘机理研究

摘要：由于人工采摘松果采摘效率低、存在安全隐患的问题,为了提高松果采摘的智能化水平,提出一种基于无人机的爆破式振动松果采摘方法，基于液态二氧化碳可转化为超临界二氧化碳瞬间释放高压气体的原理,计算松果振落的基本条件。模拟松树受到气体爆炸冲击，利用Workbench软件进行高压气体喷射松树的流体仿真和瞬态结构仿真，并将两个仿真进行耦合，更改仿真中的气源距离参数，得到了不同气源距离时果柄处的应力数据。使用激波管进行试验，在不同距离安装压力传感器测量数据。当爆破压力为 10MPa 进行释放,记录爆破压力传递到不同距离时的压力数据,对比仿真中的数据。研究结果表明,当气源距离为 1m 、压力超过 10MPa 时可使松果果柄断裂实现落果。
研究与设计 | 高架草莓连续采摘机器人末端执行器结构设计与仿真

研究与设计 | 高架草莓连续采摘机器人末端执行器结构设计与仿真

摘要：草莓采摘机器人是缓解劳动力不足、提高采摘效率的重要技术手段，而末端执行器作为直接作用于果实的关键部件,其性能对采摘质量与效率影响重大。草莓果实具有皮薄多汁、易损易碎的特点，且生长环境复杂,果实形态、成熟度及姿态差异较大，为此设计了一种新型末端执行器，创新采用“剪切果梗－夹持果梗"的作业模式，替代传统的果实抓取方式。借助精准的果梗定位技术,实现果梗的快速剪切与稳定夹持，整个过程不与果实直接接触,从根源上降低了果实损伤的风险。同时,连续作业机制大幅提高了采摘效率，可以有效应对果实重叠、遮挡等复杂情况。为突破现有技术瓶颈提供了新思路，对促进草莓采摘机器人技术升级及产业应用具有重要意义。
研究与设计 | 孔道结构对GPF工作特性的影响分析

研究与设计 | 孔道结构对GPF工作特性的影响分析

摘要：基于AVL-Fire 软件建立了汽油机颗粒捕集器（gasoline particulate filter,GPF)的三维仿真模型，系统研究了孔密度、壁厚及非对称孔径比等孔道结构参数对GPF压降和捕集效率的影响规律。通过数值模拟与实验验证相结合的方法，分析了不同孔道结构参数下GPF的压降特性与捕集效率。结果表明：增加孔密度（100\~300 CPSI)可显著降低压降(降幅达 50.6% ），同时小幅提升捕集效率;壁厚增大 (0.10～0.30mm) 导致压降线性上升（增幅 40.7% ），但可提高捕集效率;非对称孔径比 ( 1. 0～1. 4) 增加可降低压降（降幅17.2% )，但捕集效率略有下降（由 99.45% 降至 98.72% ）。因此，通过适当增大孔密度、减小壁厚和增加孔径比能达到降低GPF压降的效果；在合理范围内增大孔密度、增加壁厚和减小孔径比有助于提升GPF捕集效率。

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研究与设计 | 引种树种非洲棟与德宏本地用材树种物理力学性能比较研究

研究与设计 | 引种树种非洲棟与德宏本地用材树种物理力学性能比较研究

研究与设计 | 基于CFD的飞翼型翅片传热研究

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