基本信息
- 項目名稱：
- 竹蔸旋切機
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 為科學(xué)環(huán)保的解決竹蔸清理的問題及實現(xiàn)竹蔸清除的高效率、低勞動強度，本設(shè)計的竹蔸旋切機依據(jù)山區(qū)電力缺乏的實際情況及毛竹負重力性生長的生理特性提出了以汽油機為動力及基于旋轉(zhuǎn)切割原理的竹蔸旋切機，其通過汽油機驅(qū)動筒形刀具對竹蔸進行由地表至地下進行旋轉(zhuǎn)切除。 本設(shè)計是實現(xiàn)竹蔸清除機械化的有效設(shè)備，其動力充沛，重量輕，適合山區(qū)使用。
- 詳細介紹：
- 本項目提出了一種基于旋切分離清除竹蔸的機械裝置的設(shè)計方案，采用垂直軸汽油機作為動力，以適應(yīng)野外作業(yè)的需要；根據(jù)試驗數(shù)據(jù)設(shè)計了專用減速器，以降低汽油機轉(zhuǎn)速，增加竹蔸旋切機的切割力矩；針對竹蔸的結(jié)構(gòu)特點和物理特性設(shè)計了筒形刀具，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)計了旋切機支撐架和角度調(diào)節(jié)裝置等。 本旋切機的產(chǎn)品樣機在XX省XX市XX縣完成多次現(xiàn)場試驗，并根據(jù)試驗結(jié)果對樣機進行了優(yōu)化和改進，改進后的竹蔸旋切機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，對竹鞭損傷小，清除效果良好。樣機測試和現(xiàn)場試驗結(jié)果顯示，本竹蔸旋切機具有清除效率高，操作簡單便捷，維護方便，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，市場前景廣闊。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標
- 1.設(shè)計目的 研制一種便攜式小型竹蔸旋切機，提高竹蔸清除效率，節(jié)省勞動力，降低生產(chǎn)成本。 2.基本思路 本項目所述的竹蔸旋切機是專門針對山區(qū)竹林電力缺乏和地形復(fù)雜等實際情況及毛竹負重力性生長的生理特性，提出的以垂直軸汽油機為動力及基于旋轉(zhuǎn)切割分離原理的竹蔸旋切機械，其通過汽油機驅(qū)動筒形刀具對竹蔸進行由地表至地下的旋轉(zhuǎn)切除。該設(shè)計方案經(jīng)過了計算機軟件仿真分析、優(yōu)化和初步樣機試驗、改進，結(jié)果表明最終選定的設(shè)計方案切實合理、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 (1) 采用“垂直軸汽油機+專用減速器”的動力優(yōu)化配置方案 (2) 采用獨特的筒形刀具設(shè)計 (3) 方便快捷的角度調(diào)節(jié)裝置和抓釘設(shè)計 4.技術(shù)關(guān)鍵 (1)動力的選擇和優(yōu)化配置技術(shù) (2)傳動系統(tǒng)的最優(yōu)方案設(shè)計 (3)竹蔸切割刀具的設(shè)計 (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 5.主要技術(shù)指標 (1)竹蔸旋切機整機重量：15kg (2)蔸旋切機最高轉(zhuǎn)速：1000r/min (3)竹蔸旋切機功率：4.3KW (4)竹蔸旋切機可清除最大竹蔸直徑：300mm (5)清除竹蔸平均用時：4min/個 (6)平均油耗：1.5L/畝
科學(xué)性、先進性
- 1.現(xiàn)有技術(shù)簡介 目前對竹蔸的清理，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、勞動強度大，還經(jīng)常挖傷、挖斷其它地下鞭，減少了產(chǎn)量；化學(xué)腐蝕法費用高，而且污染環(huán)境；爆破法成本高且具有相當危險性。 2.本設(shè)計的實質(zhì)性技術(shù)特點及顯著進步 本設(shè)計依據(jù)山區(qū)電力缺乏的實際情況及毛竹負重力性生長的生理特性提出了以汽油機為動力、基于旋轉(zhuǎn)切割原理的竹蔸旋切機、通過汽油機驅(qū)動筒形刀具對竹蔸進行由地表至地下的旋轉(zhuǎn)切除，提高了清除效率、降低了勞動強度，其攜帶方便，適用于廣大山區(qū)。其顯著進步為： (1) 其效率高，約是人工清除效率的6倍； (2)對竹蔸和竹鞭損傷減少到最小，不影響竹林產(chǎn)量，同時可疏松土壤，提高土壤的通透性，提高筍產(chǎn)量； (3)設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊操作簡單，總機重量約15公斤，可一人攜帶操作； 該設(shè)計實現(xiàn)了竹蔸清除的機械化，更為國內(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)項目《XX源創(chuàng)農(nóng)林機械設(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)計劃項目遴選中被評為“較有市場價值”項目。 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)科技作品競賽中獲得特等獎。 3.2011年5月提出發(fā)明專利和實用新型專利申請，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)科技作品競賽中獲得一等獎。
作品所處階段
- 中試階段：該作品一共經(jīng)過三次重大改進，在XX省XX市XXX竹林地現(xiàn)場使用測試，測試效果很好。
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 獨家全權(quán)轉(zhuǎn)讓或技術(shù)入股
作品可展示的形式
- 實物、產(chǎn)品、圖紙、磁盤、現(xiàn)場演示、圖片、錄像
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預(yù)測
- 1.使用說明 將刀具對準竹蔸，調(diào)節(jié)自平衡支架，將抓釘插入土壤中，啟動汽油機，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，向下按壓扶手刀具便向下進給切割，待竹鞭被切斷后便可取出竹蔸。 2.技術(shù)特點和優(yōu)勢 成本較低，效率高；對竹蔸和竹鞭損傷小，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)計降低了勞動強度提高了效率；結(jié)構(gòu)緊湊，操作維護方便，適合單人野外作業(yè)；采用獨特的筒形刀具，能有效保護竹蔸周圍的活蔸、活芽；能適用于多種復(fù)雜地形環(huán)境。 5.市場分析和經(jīng)濟效益預(yù)測 我國是竹子大國，每年母竹更新殘留大量竹蔸，嚴重影響竹林產(chǎn)量，本作品針對現(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)劃號召，有很好的市場價值和巨大的經(jīng)濟效益。
同類課題研究水平概述
- 國內(nèi)外對竹蔸的清理，至今還沒有一種切實可行的方法，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，對活蔸、活芽損傷嚴重，據(jù)測定每667平方米竹林需投入100多個工時。該方法的主要缺點是清除效率低、勞動強度大，對活蔸、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，爆破法的主要缺點是成本較高且具有相當危險性，技術(shù)要求高，所以難以推廣。 關(guān)于運用機械挖竹蔸，中國專利號位ZL94248579.3公開的“自動扭斷式除根機”采用根須犁把竹根順翻上地面并不實際，且破壞了竹蔸的完整性，破損嚴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；又如中國專利號為ZL200720113632.4公開的“一種竹根挖掘機”對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，勞動強度大，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。 如今市場上還沒有一種用于挖竹蔸的機械。為有效解決現(xiàn)有竹蔸清除的技術(shù)難題，本設(shè)計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。本機設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，可單人攜帶操作，勞動強度?。徊捎眯D(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，將對周圍竹林地破壞減少到最小，能有效保護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同，現(xiàn)已成功設(shè)計了一套竹蔸旋切機，該設(shè)計方案經(jīng)過了計算機仿真研究分析并在XXX竹林地進行了3次樣機試驗，試驗效果良好。
