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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 竹蔸旋切機(jī)
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡(jiǎn)介：
- 為科學(xué)環(huán)保的解決竹蔸清理的問題及實(shí)現(xiàn)竹蔸清除的高效率、低勞動(dòng)強(qiáng)度，本設(shè)計(jì)的竹蔸旋切機(jī)依據(jù)山區(qū)電力缺乏的實(shí)際情況及毛竹負(fù)重力性生長(zhǎng)的生理特性提出了以汽油機(jī)為動(dòng)力及基于旋轉(zhuǎn)切割原理的竹蔸旋切機(jī)，其通過汽油機(jī)驅(qū)動(dòng)筒形刀具對(duì)竹蔸進(jìn)行由地表至地下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)切除。 本設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)竹蔸清除機(jī)械化的有效設(shè)備，其動(dòng)力充沛，重量輕，適合山區(qū)使用。
- 詳細(xì)介紹：
- 本項(xiàng)目提出了一種基于旋切分離清除竹蔸的機(jī)械裝置的設(shè)計(jì)方案，采用垂直軸汽油機(jī)作為動(dòng)力，以適應(yīng)野外作業(yè)的需要；根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)了專用減速器，以降低汽油機(jī)轉(zhuǎn)速，增加竹蔸旋切機(jī)的切割力矩；針對(duì)竹蔸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和物理特性設(shè)計(jì)了筒形刀具，可快速切除竹蔸；為便于操作和適應(yīng)山地坡度需要，還設(shè)計(jì)了旋切機(jī)支撐架和角度調(diào)節(jié)裝置等。 本旋切機(jī)的產(chǎn)品樣機(jī)在XX省XX市XX縣完成多次現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果對(duì)樣機(jī)進(jìn)行了優(yōu)化和改進(jìn)，改進(jìn)后的竹蔸旋切機(jī)完全滿足平原和山地兩種林地條件的竹蔸清除的作業(yè)要求，且清除效率高，對(duì)竹鞭損傷小，清除效果良好。樣機(jī)測(cè)試和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果顯示，本竹蔸旋切機(jī)具有清除效率高，操作簡(jiǎn)單便捷，維護(hù)方便，重量輕，滿足單人攜帶、操作和野外作業(yè)的要求，且制造成本低，便于推廣和普及，市場(chǎng)前景廣闊。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 1.設(shè)計(jì)目的 研制一種便攜式小型竹蔸旋切機(jī)，提高竹蔸清除效率，節(jié)省勞動(dòng)力，降低生產(chǎn)成本。 2.基本思路 本項(xiàng)目所述的竹蔸旋切機(jī)是專門針對(duì)山區(qū)竹林電力缺乏和地形復(fù)雜等實(shí)際情況及毛竹負(fù)重力性生長(zhǎng)的生理特性，提出的以垂直軸汽油機(jī)為動(dòng)力及基于旋轉(zhuǎn)切割分離原理的竹蔸旋切機(jī)械，其通過汽油機(jī)驅(qū)動(dòng)筒形刀具對(duì)竹蔸進(jìn)行由地表至地下的旋轉(zhuǎn)切除。該設(shè)計(jì)方案經(jīng)過了計(jì)算機(jī)軟件仿真分析、優(yōu)化和初步樣機(jī)試驗(yàn)、改進(jìn)，結(jié)果表明最終選定的設(shè)計(jì)方案切實(shí)合理、有效，完全滿足復(fù)雜地形環(huán)境下的竹蔸清除作業(yè)的需要。 3.創(chuàng)新點(diǎn) (1) 采用“垂直軸汽油機(jī)+專用減速器”的動(dòng)力優(yōu)化配置方案 (2) 采用獨(dú)特的筒形刀具設(shè)計(jì) (3) 方便快捷的角度調(diào)節(jié)裝置和抓釘設(shè)計(jì) 4.技術(shù)關(guān)鍵 (1)動(dòng)力的選擇和優(yōu)化配置技術(shù) (2)傳動(dòng)系統(tǒng)的最優(yōu)方案設(shè)計(jì) (3)竹蔸切割刀具的設(shè)計(jì) (4)支撐架結(jié)構(gòu)和自平衡支架等輔助支撐裝置的設(shè)計(jì) 5.主要技術(shù)指標(biāo) (1)竹蔸旋切機(jī)整機(jī)重量：15kg (2)蔸旋切機(jī)最高轉(zhuǎn)速：1000r/min (3)竹蔸旋切機(jī)功率：4.3KW (4)竹蔸旋切機(jī)可清除最大竹蔸直徑：300mm (5)清除竹蔸平均用時(shí)：4min/個(gè) (6)平均油耗：1.5L/畝
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 1.現(xiàn)有技術(shù)簡(jiǎn)介 目前對(duì)竹蔸的清理，還沒有一種科學(xué)有效的處理方法，現(xiàn)有的人工清除法清除效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大，還經(jīng)常挖傷、挖斷其它地下鞭，減少了產(chǎn)量；化學(xué)腐蝕法費(fèi)用高，而且污染環(huán)境；爆破法成本高且具有相當(dāng)危險(xiǎn)性。 2.本設(shè)計(jì)的實(shí)質(zhì)性技術(shù)特點(diǎn)及顯著進(jìn)步 本設(shè)計(jì)依據(jù)山區(qū)電力缺乏的實(shí)際情況及毛竹負(fù)重力性生長(zhǎng)的生理特性提出了以汽油機(jī)為動(dòng)力、基于旋轉(zhuǎn)切割原理的竹蔸旋切機(jī)、通過汽油機(jī)驅(qū)動(dòng)筒形刀具對(duì)竹蔸進(jìn)行由地表至地下的旋轉(zhuǎn)切除，提高了清除效率、降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，其攜帶方便，適用于廣大山區(qū)。其顯著進(jìn)步為： (1) 其效率高，約是人工清除效率的6倍； (2)對(duì)竹蔸和竹鞭損傷減少到最小，不影響竹林產(chǎn)量，同時(shí)可疏松土壤，提高土壤的通透性，提高筍產(chǎn)量； (3)設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊操作簡(jiǎn)單，總機(jī)重量約15公斤，可一人攜帶操作； 該設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了竹蔸清除的機(jī)械化，更為國(guó)內(nèi)外清除竹蔸提供了一種科學(xué)、高效、環(huán)保的方法。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 1.基于本產(chǎn)品的大學(xué)生自主創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目《XX源創(chuàng)農(nóng)林機(jī)械設(shè)備有限責(zé)任公司》在XXXX大學(xué)2010年大學(xué)生優(yōu)秀創(chuàng)業(yè)計(jì)劃項(xiàng)目遴選中被評(píng)為“較有市場(chǎng)價(jià)值”項(xiàng)目。 2. 2011年4月在XXXX大學(xué)第X屆“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽中獲得特等獎(jiǎng)。 3.2011年5月提出發(fā)明專利和實(shí)用新型專利申請(qǐng)，獲受理通知書。 4.2011年5月在第X屆“挑戰(zhàn)杯”XXX省大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽中獲得一等獎(jiǎng)。
作品所處階段
- 中試階段：該作品一共經(jīng)過三次重大改進(jìn)，在XX省XX市XXX竹林地現(xiàn)場(chǎng)使用測(cè)試，測(cè)試效果很好。
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 獨(dú)家全權(quán)轉(zhuǎn)讓或技術(shù)入股
作品可展示的形式
- 實(shí)物、產(chǎn)品、圖紙、磁盤、現(xiàn)場(chǎng)演示、圖片、錄像
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 1.使用說明 將刀具對(duì)準(zhǔn)竹蔸，調(diào)節(jié)自平衡支架，將抓釘插入土壤中，啟動(dòng)汽油機(jī)，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，向下按壓扶手刀具便向下進(jìn)給切割，待竹鞭被切斷后便可取出竹蔸。 2.技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì) 成本較低，效率高；對(duì)竹蔸和竹鞭損傷小，可疏松土壤；結(jié)構(gòu)緊湊，可單人攜帶操作；地形適應(yīng)性強(qiáng)滿足多種地形竹蔸清除需求。 3.適用范圍 本作品用于竹蔸的清除，彌補(bǔ)現(xiàn)有設(shè)備不足，適用于平地和丘陵地區(qū)竹林地竹蔸清除。 4.推廣前景的技術(shù)性說明 本設(shè)計(jì)降低了勞動(dòng)強(qiáng)度提高了效率；結(jié)構(gòu)緊湊，操作維護(hù)方便，適合單人野外作業(yè)；采用獨(dú)特的筒形刀具，能有效保護(hù)竹蔸周圍的活蔸、活芽；能適用于多種復(fù)雜地形環(huán)境。 5.市場(chǎng)分析和經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè) 我國(guó)是竹子大國(guó)，每年母竹更新殘留大量竹蔸，嚴(yán)重影響竹林產(chǎn)量，本作品針對(duì)現(xiàn)有難題，提出一種便攜式竹蔸清除裝置，響應(yīng)十二五規(guī)劃號(hào)召，有很好的市場(chǎng)價(jià)值和巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
同類課題研究水平概述
- 國(guó)內(nèi)外對(duì)竹蔸的清理，至今還沒有一種切實(shí)可行的方法，現(xiàn)有的清除方法大體分為：人工清除法、化學(xué)腐蝕法、爆破法。 人工清除法主要是用鋤頭等工具將殘留的老竹蔸的周圍的沙土掏空，再鏟斷竹根將竹蔸取出，該方法挖掘面積大，對(duì)活蔸、活芽損傷嚴(yán)重，據(jù)測(cè)定每667平方米竹林需投入100多個(gè)工時(shí)。該方法的主要缺點(diǎn)是清除效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大，對(duì)活蔸、活芽損傷大。 化學(xué)腐蝕法主要是將纖維素酶和半纖維素酶罐入竹蔸中來加速竹蔸腐爛，該方法成本高，污染環(huán)境，破壞土壤酸堿平衡。例如《浙江林業(yè)科技》第18卷第2期第26-29頁的文章“毛竹竹蔸促腐技術(shù)研究初探”，提出的一種利用草甘膦涂抹竹蔸先促使竹蔸死亡的方法，由于此類方法存在問題很多而未能得到推廣。 爆破法爆破法主要是將竹蔸從上至下節(jié)隔打孔，并在最后被打孔的節(jié)隔下的空間內(nèi)腔放入炸藥雷管，而后引爆竹蔸。專利號(hào)200910097975.X 就介紹了一種用爆破法清除竹篼方法，爆破法的主要缺點(diǎn)是成本較高且具有相當(dāng)危險(xiǎn)性，技術(shù)要求高，所以難以推廣。 關(guān)于運(yùn)用機(jī)械挖竹蔸，中國(guó)專利號(hào)位ZL94248579.3公開的“自動(dòng)扭斷式除根機(jī)”采用根須犁把竹根順翻上地面并不實(shí)際，且破壞了竹蔸的完整性，破損嚴(yán)重的竹蔸不能作為工藝品或竹地板的原材料，降低了竹農(nóng)的收入；又如中國(guó)專利號(hào)為ZL200720113632.4公開的“一種竹根挖掘機(jī)”對(duì)于大的竹蔸至少要繞著竹蔸四周經(jīng)過5至6次挖掘才能將竹蔸與其周圍土壤分離，很難將竹蔸四周完全掏空。該設(shè)備效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，一些挖掘不完全的竹蔸很難從土壤中取出，挖掘的成功率也不高。 如今市場(chǎng)上還沒有一種用于挖竹蔸的機(jī)械。為有效解決現(xiàn)有竹蔸清除的技術(shù)難題，本設(shè)計(jì)率先提出了一種高效便捷的基于旋轉(zhuǎn)切割原理的竹蔸旋切機(jī)。本機(jī)設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，可單人攜帶操作，勞動(dòng)強(qiáng)度??；采用旋轉(zhuǎn)切割，可一次性清除竹蔸周圍的土壤，除蔸效率高，且作業(yè)空間緊貼竹蔸四周，減小了除蔸的工作量，將對(duì)周圍竹林地破壞減少到最小，能有效保護(hù)竹蔸周圍的其他活蔸、竹鞭、活芽；清理出的竹蔸的完整性好，竹蔸可用于工藝品或竹地板的原材料，節(jié)約資源，增加竹林產(chǎn)值。 本竹蔸清理的方案得到XX林業(yè)大學(xué)竹類研究所專家的認(rèn)同，現(xiàn)已成功設(shè)計(jì)了一套竹蔸旋切機(jī)，該設(shè)計(jì)方案經(jīng)過了計(jì)算機(jī)仿真研究分析并在XXX竹林地進(jìn)行了3次樣機(jī)試驗(yàn)，試驗(yàn)效果良好。
