目前，森林覆蓋率越來越小，擺在人們面前的一個巨大的難題是如何盡量節約利用木材。隨著我國木材綜合利用的深入開展，開始對樹頭、枝椏等林木剩余物進行加工利用。對林木剩余物進行加工處理后主要是用作燃料，一種是將其切碎后直接進行燃燒發電，另一種則是將其粉碎后作為生物質制備固體、液體燃料的原料。隨著人造板工業的發展、生物質固體燃料需求量日益增加和原木資源的日益缺乏，利用各種剩余制品工藝木片作為充分利用木材資源、提高木材綜合利用率的主要手段和觀點，已得到了人們的普遍贊同，粉碎機的種類也隨之而日益增多，現在國內應用的大都是傳統的粉碎機，需要把木材從林間運輸到粉碎機的現場，浪費大量資源的同時大大降低了生產效率，而將木材就地粉碎，可以節省運輸成本、減少剩余物堆積用地、凈化環境。國內有些廠家及科研機構對移動式林間剩余物粉碎設備進行了研究和開發，但總體來看，國產移動式林間剩余物粉碎設備還比較缺乏，特別是承載粉碎機的設備很多都是從國外引進的，不僅價格昂貴，而且機器的維修與零件的更換很不方便，阻礙了移動粉碎技術的發展。這就需要我們在對粉碎機承載設備的關鍵技術進行充分分析研究的基礎上，研制基于國產技術的林間剩余物粉碎機底盤。1、底盤方案設計
1.1方案與參數選取
    總體方案見圖1。
    ①使用拖拉機作為牽引，前橋可轉動。
    ②車架采用矩形結構，車架縱梁高度1 100mm，車架寬2100mm，車長5 000 mm.
    ③兩個車橋采用鋼板彈簧懸架結構。
    ④支撐和裝卸均采用液壓控制。
    ⑤使用液壓控制裝卸臂實現自裝卸，
    底盤的主要參數：
    1)主要尺寸參數：
    總長5 000 mm；軸距4 200 mm；輪距1225 mm；前懸／后懸1000/1150；車架平面離地高度為1 100mm；車架寬度2 100 mm;最小離地間隙850 mm.
    2)主要性能參數：
    最高車速60 km/h；制動距離(初速度30 km/h)<15 m；最大爬坡度（滿載）> 30%；最小轉彎直徑<15 m；百公里油耗<33 L。
  3)質量參數：
  整車允許最大總質量12 000 kg；底盤整備質量4 000 kg.
1.2各總成系統
    1)行走系統
    行走系統采用輪式，前橋4個車輪且隨牽引車轉向，后橋4個車輪，具有良好的機動性、通過性，適合林區的地面條件并保證了作業時機器對地面的附著力。同時，輪式行走系統結構簡單，兩個橋上的零件均為市場上使用較為普遍的配件，降低了制造成本，提高了機器的通用性。
  2)車架
  為了實現底盤實用性，車架為矩形結構，見圖2。材料采用Q235.車架縱梁截面尺寸250mm×150 mm x8 mm.從整車造型及穩定性考慮，車架上平面平整，車架采用了架式結構，全部型鋼焊接而成。此結構車架與車身骨架全部參與承載，在承受載荷時，以強濟弱，從而使整車具有更好的強度和剛度。另外，在設計過程中，通過有限元對車架進行強度分析和優化設計，減輕底盤自重，在一定程度上降低能源的消耗。
    3)支撐系統
    車輛停止時，特別在林區，為了使底盤盡量保持水平，在底盤上安裝一個支撐系統。此支撐系統包括4個支撐液壓缸，分別固定在底盤后橋前后位置，利用液壓系統控制液壓缸伸縮，底盤運輸過程中，控制液壓缸回縮防止影響底盤的通過性。粉碎機到達工作區域，控制液壓缸伸出提供支撐力，保證粉碎機作業的順利進行。
  4)液壓系統
  液壓系統包括兩部分：4個支撐液壓系統、搖臂液壓系統。
    根據底盤支撐的需要，支撐液壓系統有液壓泵、4個液壓缸、手動換向閥等部件組成，見圖3。支腿液壓缸為并聯方式供油，故可實現液壓支腿單獨或同時伸縮動作。裝卸臂液壓系統有液壓泵、3個液壓缸、手動換向閥等部件組成。裝卸臂液壓系統控制裝卸臂裝卸，保證裝卸順利進行。
    5)制動系統
    行車制動裝置作用于所有車輪。腳操縱，兩個橋為一個制動回路；主要由制動總閥、掛車制動閥、繼動閥和相應制動分室組成，
    制動器為簡單非平衡蹄鼓式，制動鼓內直徑270 mm，制動蹄片寬度為80 mm.
    6)轉向系統
  該底盤車架上裝有鞍座，保證底盤行進的穩定性、安全性。
2、底盤三維建模與裝配
2.1底盤的結構拆分原則
    林間自裝卸剩余物粉碎機底盤的結構把功能和原理相同的劃分為一部分，則可拆分為5部分：動力部分、傳動部分、支撐部分、牽引部分、液壓部分。
2.2底盤主要部件建模
    CATIA是法國達索公司開發的一個CAD/CAM/CAE/PDM -體化的應用系統，具有強大的三維造型功能。設計師通過CATIA裝配設計建立并管理基于3D的零件機械裝配件。裝配件由多個主動或被動模型中的零件組成，零件間的接觸自動地對連接進行定義，方便了CATIA對運動機構產品進行早期分析，基于先前定義零件的輔助零件定義和依據其之間接觸進行自動定位，可加快裝配件的設計進度，后續可利用此模型進行進一步的設計、分析和制造等。
    零部件的繪制在實體造型( Part Design)模塊中就能完成，利用實體造型（Part Design）模塊中拉伸、旋轉、掃描等功能，建立零部件的模型圖，零部件繪制時，注意編號的統一排列，零部件模型創建完成后，接著進入裝配階段，由于整體機構零部件數量的龐大，不可能一次性把所有的零部件都導人裝配空間中，因為零部件間的重疊將使裝配無法進行，故裝配過程用模塊化的形式進行。可將裝卸系統、支撐系統、液壓系統、剎車系統等分開裝配，然后再以產品的形式導人總的裝配空間，實現機構的整體裝配。用產品裝配設計( Assembly De-sign)模塊根據同軸、共面和匹配等幾何約束關系將各零部件裝配起來。車架組裝時，主要用到共面。車橋組裝時，主要用同軸，同時注意輪距，組裝完成得到林間自裝卸粉碎機底盤的整機建模圖。
3、車體強度分析
    車架是工作裝置與行走裝置相連接的部件，它有雙向的作用：既承受機體重量和工作中受到的阻力傳給行走機構，又傳遞行走動力并減小地面傳給機體的沖擊，保證林間自裝卸粉碎機行駛的平穩性和工作時的穩定性。對車架結構設計提出的基本要求是：結構合理，具有足夠的強度、剛度和穩定性，能夠使林間自裝卸粉碎機在惡劣的工作環境下保證工作安全進行，同時兼顧美觀、便于維修等。
3.1計算載荷
    1)垂直靜載荷
    垂直靜載荷包括車架鋼結構的重力、放置在車架上的粉碎機重力、柴油機重力、液壓系統和支撐系統的重力、裝卸臂的重力等。
    2)垂直動載荷
    垂直動載荷是由于路面不平，車架本身狀態不良等因素引起沖擊和簧上振動而產生的，通常可由垂直靜載荷乘以垂直動載荷系數而得。
    垂直動載荷系數的數值與車架運行速度v( km/h)、彈簧裝置的靜撓度/ccm)以及所要計算的零部件在彈簧系統中的位置等因素有關，由經驗取動載系數Kd=1.5。
    評定車輛強度時，垂直動載荷按靜態作用考慮，其方向和作用點均與垂直靜載荷相同。
4結  論
    1)利用上述設計方案能保證底盤的強度，具有良好的機動性，底盤能夠承載移動粉碎機，實現粉碎機林間就地作業，可以對林區的枝椏進行就地粉碎，避免了枝椏運輸的困難和危險性。
    2)對底盤進行三維建模能更加直觀的表達底盤的構成，同時為以后的運動學分析，仿真和有限元分析打好基礎。
    3)本粉碎機底盤安裝一套支撐系統，通過液壓系統控制工作，實現自動化，保證粉碎機作業時穩定和安全。
    4)對粉碎機底盤的強度分析驗證了車架的強度和可靠度，底盤可以安全可靠的承載粉碎機進行作業。
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