李树森 王浩 高素杰 崇维勇

摘 要：文章设计一种车载式林间枝桠材剩余物收集装置，该装置将收集机构和汽车移动平台有机结合，由车身、机械臂架、抓具和车厢组成，可以减少进入林区的车辆数，提高工作效率。文章重点介绍了对机械臂和抓具的设计计算，并利用SolidWorks和Adams进行了建模和仿真。针对枝桠材具有杂、乱、碎、蓬松等特点，设计了一种具有压缩功能的车厢，极大的提高了收集运输效率。

关键词：林业机械；机械臂；压缩车厢

中图分类号：U469.6+91 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）20-0037-03

Abstract： In this paper， a collection device for residual material of branches in a vehicle-borne forest is designed. The device organically combines the collecting mechanism with the mobile platform of an automobile， and consists of a body， a mechanical arm， a grab and a carriage， which can reduce the number of vehicles entering the forest area and improve working efficiency. This paper mainly introduces the design and calculation of the manipulator and grab， and models and simulates using SolidWorks and Adams. According to the characteristics of branch material such as miscellaneous， messy， broken， fluffy and so on， a kind of compressing carriage is designed， which greatly improves the collection and transportation efficiency.

Keywords： forestry machinery； mechanical arm； compressing compartments

1 概述

将集材机械和起重机械结合起来，组成装卸机实现了集材装卸运输于一身的木材装卸机械，同时向着智能化数字化发展[1]。现在各个国家都意识到森林资源对生态环境的重要性，一方面在增加植树造林的面积，同时也在提高对林区剩余物的收集使用效率实现林业的循环发展[2]。

目前对林木的需求量不断增大，集材的对象也由原木、原条变为林区剩余物和枝桠材，这些材料拥有着巨大的潜在经济价值[3]。对林区枝桠材剩余物的收集使用，可以在某些领域，如：烧柴、发电、生物质能等领域替代木材减少对木材的消耗[4]。所以设计一款集收集、装车和运输一体的林业机械是具有十分重要的意义的[5]。

2 总体结构设计

在本文中已用SolidWorks创建整体模型，如图1所示。

3 抓取装置

3.1 抓具设计方案选择

抓具是集运机设备的关键部件之一，主要起到吊装和集材的作用，其性能应满足装卸木材要求；……