挖穴機的發(fā)展及其在石質(zhì)山地的應用

，楊 琪，王永坤，朱杰威

(福建農(nóng)林大學機電工程學院，福建 福州 350028)

近年來，我國經(jīng)濟取得了突飛猛進的發(fā)展，取得的成就舉世矚目也惠及了每一個中國人。但我們的發(fā)展一部分是以犧牲環(huán)境為代價換來的，亂砍亂伐、水土流失、土地荒漠化現(xiàn)象嚴重。為了能夠?qū)崿F(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，早日建成環(huán)境友好型社會，習主席提出綠水青山就是金山銀山的兩山理論。在《林業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃》中具體提出“十三五”時期是加快林業(yè)轉(zhuǎn)型升級，全面推進林業(yè)改革發(fā)展的關(guān)鍵時期[1]。隨著舉措的提出，近幾年，我國在封山育林、森林撫育上取得了階段性的勝利。根據(jù)國家第九次全國森林資源清查成果——《中國森林資源報告(2014—2018)》得知全國現(xiàn)有森林面積2.2億hm2，森林蓄積量175.6億m3，森林覆蓋率22.96%，比第八次全國森林資源清查的森林覆蓋率提高了1.33個百分點。這1.33%意味著全國森林面積凈增1 266.14萬hm2，比福建省的面積還要大[2]。然而，在我國植樹造林中主力依然是人工，需要依靠大量的勞動力，效率低、周期長、勞動強度大，迫切需要機械化、自動化、信息化的營林機械設(shè)備[3]。

1 挖穴機的設(shè)計要求及其類型

1.1 挖穴機的設(shè)計要求

挖穴機的鉆頭是挖穴機的主要工作部件，一般鉆頭由鉆桿、鉆尖、刀片(鉆鏵)和葉片組成。鉆尖的主要作用是定心，有平面三角形、平面分叉形、錐形小螺旋形等。刀片是切削土壤的部件，常用的有三角形、矩形、梯形三種[4]。鉆頭入土阻力的大小與鉆頭的參數(shù)及作業(yè)環(huán)境有很大關(guān)系，直接影響鉆頭的功率和作業(yè)的質(zhì)量[5]。由于鉆頭直接與土壤接觸進行作業(yè)，工作環(huán)境復雜，要求鉆頭具有足夠的強度、硬度和良好的破土以及升運土壤的能力。在山地作業(yè)時，對鉆頭要求更加苛刻，鉆頭的刀片和鉆尖工作環(huán)境最為惡劣。一般刀片的厚度為8～10 mm，刃厚為0.5～1 mm。選用65 Mn鋼經(jīng)熱處理鍛造而成；螺旋葉片主要將土壤從穴底升運到地面，工作環(huán)境較刀片和鉆尖良好許多，其設(shè)計主要技術(shù)參數(shù)為螺旋升角α，直接影響鉆頭工作質(zhì)量和功率消耗[6-7]。根據(jù)國內(nèi)外試驗資料和實際操作經(jīng)驗，通常取α=10°～22°；鉆頭主軸要兼具較強的剛度、強度和盡量輕的質(zhì)量，選用45號空心鋼管作為材料[4-8]。

挖穴機的動力主要靠發(fā)動機來提供，一般選用汽油發(fā)動機作為動力，也有少數(shù)選用柴油發(fā)動機作為動力。雖然使用發(fā)動機滿足了挖穴機的動力需求，但也出現(xiàn)了很多問題，一是噪聲和振動過大，長時間的工作，振動問題會對設(shè)備和操作者造成極大的損害[9]。在設(shè)計時，要求盡量減少噪聲和振動對機器和人體的影響，一般選用隔振和吸振材料來減少振動，選用發(fā)動機和鉆頭分離的方式減小噪聲對人體的影響。

挖穴機所挖出來的穴徑和穴深以及穴壁要滿足植樹造林的需求，對于不同種類的樹木以及不同時期的栽植樹木要能挖出相適應的穴徑和穴深。這要求挖穴機的鉆頭主軸要可更換，滿足實際作業(yè)工況的需求。根據(jù)樹木實際生長的需求，穴壁過于光滑，過于堅硬，都不利于栽植樹木的根系與土壤結(jié)合[10]。

1.2 挖穴機的類型

經(jīng)過不斷地發(fā)展，目前我國挖穴機的種類比較齊全，已經(jīng)形成系列化的機具類型。其主要的動力系統(tǒng)是拖拉機和發(fā)動機。依據(jù)作業(yè)地形的不同，山地主要是便攜式，平原主要是機載式。便攜式挖穴機包括手提式、背負式，機載式挖穴機包括懸掛式與牽引式等類型[11]。

便攜式挖穴機具有體積小、質(zhì)量輕、由單人或雙人即可操作的優(yōu)點，一般用于山地或丘陵等比較復雜的地形作業(yè)以及家庭用小規(guī)模的植樹造林活動。

機載式挖穴機，也稱穴狀整地機，主要用于造林、果樹栽植、地面挖穴[12]。通過掛接裝置將挖穴機掛接在拖拉機后面，有拖拉機動力輸出軸驅(qū)動挖穴機鉆頭主軸工作，其動力強勁。適用于穴徑較大、植樹規(guī)模較大的連續(xù)作業(yè)植樹造林活動[13]。

1.3 挖穴機研究的理論依據(jù)

常用的挖穴機鉆頭鉆尖形式分為三種：平面分叉型鉆尖、平面三角型鉆尖和錐形螺旋型鉆尖。根據(jù)實際作業(yè)經(jīng)驗，分叉型鉆尖、三角型鉆尖、錐形螺旋型鉆尖入土阻力依次增大，其入土阻力等于在垂直軸上的投影。

分叉型、三角型鉆尖入土阻力由經(jīng)驗公式[14-15]得出：

R0=(q0(t)+k0(t)S)D尖

(1)

式中：D尖為鉆尖直徑(mm)；S為鉆尖每轉(zhuǎn)進給量(m/r)；q0(t)、k0(t)為土壤阻力系數(shù)函數(shù)。

工作時所需要的轉(zhuǎn)矩：

(2)

式中：D尖為鉆尖直徑(mm)；S為鉆尖每轉(zhuǎn)進給量(m/r)；q1(t)、k1(t)為土壤阻力系數(shù)函數(shù)。

錐形螺旋鉆尖切削力包括貫入阻力R1和切削阻力距M1[16]。設(shè)挖坑機鉆頭回轉(zhuǎn)一周，切削土壤的厚度為P，則有：

(3)

式中：VS為鉆尖的進給速度；m為刀具的頭數(shù)；n為鉆尖的轉(zhuǎn)速。

根據(jù)幾何關(guān)系，切削土壤的厚度為：

P=ε(R2-R1)tanα

(4)

式中：ε為鉆尖的鉆動角度；R2為鉆頭的外徑；R1為鉆頭的內(nèi)徑；α為切削刀刃的前角。

由式(4)可得

VS=mnε(R2-R1)tanα

(5)

貫入阻力R1：

(6)

式中：k為切削比阻力；γ為切削刀刃后角；β為切削力與水平面間的夾角。

切削阻力矩M1：

(7)

式中：k為切削比阻力；γ為切削刀刃后角；β為切削力與水平面間的夾角；δ為回轉(zhuǎn)切削土表面傾角。

刀片上的入土阻力由土壤變形阻力與刀片的切土阻力在垂直軸上的投影組成[17]，刀片工作時作用在其上的阻力示意圖如圖1所示。其中，圖 1(a)為刀片切土產(chǎn)生的力矩，圖 1(b)為作用在刀片上的阻力。

圖1 刀片切土阻力

圖1中R變形為土壤變形阻力，它是正壓力和摩擦力的矢量和；R切土為刀片切土阻力；R動能為使土壤具有動能的阻力，其值很小，可以忽略。由圖1可知刀片的切土阻力R刀Z：

(r0-r1)

(8)

式中：δ0為刀片切土角；r0為刀片回轉(zhuǎn)半徑；r1為鉆尖半徑；φ為土壤切削阻力與水平面的夾角；θ為土壤對鋼的摩擦角；q2(t)、k2(t)為土壤阻力系數(shù)函數(shù)。

刀片切土轉(zhuǎn)矩M刀：

M刀=0.5[iq3(t)cosφ+k3(t)s·sin(δ0+θ)]

(9)

式中：φ為土壤切削阻力與水平面的夾角；S為鉆頭進給量；δ0為刀片切土角；θ為土壤對鋼的摩擦角；r0為刀片回轉(zhuǎn)半徑；r1為鉆尖半徑；q3(t)、k3(t)為土壤阻力系數(shù)函數(shù)。

挖坑機鉆頭入土阻力可以近似認為由鉆尖和刀片入土阻力在垂直于地面方向上的阻力分量之和構(gòu)成[31]：

R=R尖+iR刀

(10)

式中：R尖為鉆尖入土阻力在垂直地面坐標系中的分量；R刀為刀片入土阻力在垂直地面坐標系中的分量；i為鉆頭刀片數(shù)。

分叉型、三角型鉆尖挖坑機鉆頭入土阻力：

R=(q0(t)+k0(t)S)D尖

(r0-r1)

(11)

錐形螺旋鉆尖挖坑機鉆頭入土阻力：

(r0-r1)

(12)

葉片升運土壤所需轉(zhuǎn)矩M升土：

(13)

土流內(nèi)半徑r3由參考文獻[30-31]可知：

(14)

式中：h為螺距(mm)；K(t)為土壤蓬松系數(shù)函數(shù)；I為螺旋頭數(shù)；H(t)為鉆孔深度函數(shù)；λ為螺旋角(°)；ξ為土壤的牽連速度與水平面的夾角(°)；η為土壤絕對速度與水平面的夾角(°)；g為重力加速度(m/s2)；f2為土壤的內(nèi)摩擦系數(shù)；r2為螺旋的半徑(mm)；r3為土流的內(nèi)半徑(mm)；γp為土壤容重(kg/m3)。

鉆頭轉(zhuǎn)動所需要的總轉(zhuǎn)矩由鉆尖轉(zhuǎn)矩、切削刀片轉(zhuǎn)矩、螺旋葉片升土轉(zhuǎn)矩組成，可得：

M=M尖+M刀+M升土

(15)

式中：M尖為鉆尖工作時所需的轉(zhuǎn)矩；M刀為刀片切土時所需的轉(zhuǎn)矩；M升土為升運土壤所需的轉(zhuǎn)矩。

分叉型、三角型鉆頭轉(zhuǎn)動所需要的總轉(zhuǎn)矩：

(16)

錐形螺旋鉆頭轉(zhuǎn)動所需要的總轉(zhuǎn)矩：

(17)

2 挖穴機國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

2.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀

我國在挖穴機的研發(fā)上起步較晚，于1958年首次研制成功手提式挖穴機和以拖拉機為動力源的懸掛式挖穴機，在1973年試制出ZB5和ZW5兩種型號的挖穴機，通過林業(yè)部鑒定定型，并衍生為其他同類型產(chǎn)品后被批量生產(chǎn)[18]。進入21世紀，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，特別是近幾年的發(fā)展，我國在植樹挖穴機領(lǐng)域取得了巨大成果，并且對執(zhí)行機構(gòu)也有了深入研究[19]，已經(jīng)形成了種類齊全的全產(chǎn)業(yè)鏈設(shè)計生產(chǎn)機制。從懸掛式挖穴機、便攜式挖穴機、牽引式挖穴機，到自走式挖穴機品類齊全。結(jié)合我國的國情和實際生產(chǎn)需要由拖拉機提供動力的懸掛式挖穴機以及手提式挖穴機應用較為普遍，且相關(guān)技術(shù)也相對成熟。

牡丹江林業(yè)科學院研究所設(shè)計的3JDWZ-50型機電一體化懸掛式挖穴整地機如圖 2 所示，該機能在20°坡以下造林地進行挖穴整地作業(yè)，挖穴作業(yè)效率是人工作業(yè)效率的5倍以上。采用機電技術(shù)相結(jié)合，使作業(yè)精確性、安全性、可靠性大幅提高。

圖2 3JDWZ-50 型懸掛式挖穴機

山東大豐機械廠生產(chǎn)的“大豐王”系列挖穴機中，WKJ-60/70懸掛式挖穴機挖穴直徑為400～800 mm；挖穴深度 650～800 mm。本機適用于平原、丘陵、沙地地況挖穴植樹作業(yè)，所挖穴坑穴壁垂直，根據(jù)用戶需要可配有過載保護裝置，以防止機具損壞。

曲阜六九重工機械制造有限公司生產(chǎn)的3SW-4.0型手提式挖穴機挖穴直徑為100～400 mm，挖穴穴深為0～600 mm，每小時可以挖80～150穴。該機由052B-8型發(fā)機提供動力，主要用于在坡度35°以下的山地進行挖穴作業(yè)。

北京時代沃林生產(chǎn)的雷神系列DMAX-50F型手提式挖穴機如圖3所示，采用單缸、風冷、二沖程汽油機最大功率1.9 kW，轉(zhuǎn)速為170～200 r/min，每小時可挖80～120個穴，鉆頭可以更換，因此可以根據(jù)實際需求挖出不同尺寸的穴，穴深從80 cm至120 cm，穴徑從40 mm至400 mm均可實現(xiàn)。質(zhì)量僅為10.5 kg。該機主要應用于山地、丘陵、溝壑區(qū)等復雜地形進行挖穴、整地以及施有機肥。

圖3 DMAX-50F型手提式挖穴機

2.2 國外研究現(xiàn)狀

相較于國內(nèi)，國外挖穴機的發(fā)展情況要好許多。美國和英國在懸掛式挖穴機領(lǐng)域走在世界前列。他們產(chǎn)品的突出優(yōu)勢在于技術(shù)成熟度高，創(chuàng)新點突出，隨著科學技術(shù)的發(fā)展，其設(shè)計理念也逐漸開始由機械化、自動化向信息化、智能化過渡。日本在手提式挖穴機領(lǐng)域獨樹一幟，其所生產(chǎn)的手提式挖穴機突出體現(xiàn)了質(zhì)量輕、方便攜帶、挖穴效率高的特點。

美國生產(chǎn)的懸掛式三鉆頭挖穴機如圖4所示，該機可在一次作業(yè)中同時挖多個穴，使得挖穴機的工作效率成倍提高。并且發(fā)展了多種型號，實現(xiàn)了挖穴距離可調(diào)、挖穴尺寸可控的作業(yè)模式。英國生產(chǎn)的05H83000型懸掛式挖穴機如圖5所示，不再使用懸掛架將挖穴機與拖拉機相連接，而是使用液壓提升裝置。這種設(shè)計的好處在于降低了工作時懸掛架產(chǎn)生的噪聲，提高了植樹造林的效率且機具整體顯得更加美觀。

圖4 懸掛式三鉆頭挖穴機

圖5 05H8300 型懸掛式挖穴機

日本和德國生產(chǎn)的手提式挖穴機，其具有的技術(shù)優(yōu)勢在于整機的質(zhì)量非常輕，對于便攜式挖穴機來說，這是非常重大的突破。因為一般手提式挖穴機作業(yè)的區(qū)域主要是山區(qū)，來回作業(yè)的區(qū)域移動主要靠人力來完成，質(zhì)量的減輕對操作者來說極大地減輕了工作的強度和工作量。其代表性的產(chǎn)品為日本研發(fā)的AG530型手提式挖穴機凈重僅為9.4 kg，發(fā)動機功率為1.35 kW，額定轉(zhuǎn)速為160 r/min。此外還有日本的AG500、AG2300、G431、A-7、A-8D等[20]。德國研制的BT120C型挖穴機如圖6所示，質(zhì)量僅為8.2 kg，鉆頭轉(zhuǎn)速為190 r/min，發(fā)動機功率為1.3 kW[21]。

圖6 BT120C530型手提式挖穴機

美國在挖穴機結(jié)構(gòu)設(shè)計上充分考慮了人機工程學原理，如安裝手推架，把挖穴機的反向轉(zhuǎn)矩釋放給輪體；將發(fā)動機安裝在距操作者較遠的位置。美國生產(chǎn)的HYD-TB11H 型液壓挖穴機如圖7所，質(zhì)量為170 kg，最大出土流量為 22.7 L/min，最大轉(zhuǎn)速為 141 r/min，鉆頭最大扭矩為349 N·m[22]。

圖7 HYD-TB11H 型液壓挖穴機

3 手提式挖穴機在石質(zhì)山地的應用

3.1 手提式挖穴機在石質(zhì)山地應用存在的問題

現(xiàn)階段，我國植樹造林活動已經(jīng)進入到攻堅期，其機械化的植樹造林水平也有相當程度的提高。在地勢比較平緩的平原地帶，以拖拉機為動力的懸掛式挖穴機的應用十分普遍，同時也很好地滿足了我國植樹造林的需求。而在山區(qū)特別是石質(zhì)山地的推廣卻較為困難。原因如下：①由于山區(qū)地勢獨有的特點，拖拉機類的大型機械難以通過，這是制約懸掛式挖穴機在山區(qū)推廣的一大難題；②在實際的挖穴作業(yè)中研究人員發(fā)現(xiàn)，手提式挖穴機在石質(zhì)山地作業(yè)時會發(fā)生“跳鉆”現(xiàn)象(刀刃與礫石剛性接觸瞬間鉆頭回彈)。這是由于山地土壤土質(zhì)的復雜性造成的。相關(guān)研究者選擇了太行山作為研究的實驗地，選取其中的土質(zhì)進行分析。其中很少有土質(zhì)比較松軟的土層，隨著挖穴深度的不斷增加，會出現(xiàn)巖石層[23]。當高速旋轉(zhuǎn)的鉆頭主軸與堅硬的巖石接觸的一剎那會產(chǎn)生巨大的撞擊，使得挖穴機鉆頭向上回彈，這就是在石質(zhì)山地進行挖穴作業(yè)會產(chǎn)生“跳鉆”的原因。

除此之外，目前市場上生產(chǎn)的手提式挖穴機在山區(qū)實際作業(yè)時，會出現(xiàn)鉆頭主軸因剛度不夠而折彎、鉆頭刀片崩刃及卷刃等情況對整個機具的損壞十分巨大[24]。更為嚴重的是其在山地作業(yè)時振動劇烈，在高速旋轉(zhuǎn)的鉆頭與石塊接觸瞬間產(chǎn)生的沖擊極大，對操作者的人身安全產(chǎn)生了很大威脅。如何解決手提式挖穴機在山地作業(yè)時產(chǎn)生的這一系列問題，是我們當前亟待解決的。

3.2 手提式挖穴機在石質(zhì)山地應用舉措

目前，在山區(qū)主要的植樹造林主力，依然是以人工植樹造林為主，現(xiàn)階段在山區(qū)推廣造林機械化的機械設(shè)備，最為合適的便是手提式挖穴機。針對手提式挖穴機在石質(zhì)山地應用中出現(xiàn)的問題，提出以下建議。

(1)針對在山區(qū)特殊地質(zhì)出現(xiàn)的跳鉆問題，使用相應的吸能元件來對這一問題加以改善。如可以運用技術(shù)相對成熟的彈性聯(lián)軸器來將鉆頭主軸與巖石碰撞的沖擊力吸收儲存起來。這樣一來，在下一次挖穴機進行作業(yè)時又可以將彈性聯(lián)軸器中儲存起來的能量釋放出來，有利于挖穴機主軸的破土鉆挖。另外，為了保護操作者的安全，可在挖穴機手扶把手的兩端加裝防護裝置，如在手把兩端加裝隔振板，其目的是即使在挖穴機與巖石碰撞發(fā)生很大的沖擊時，有隔振板的進一步保護也能充分保證操作者的人身安全。

(2)針對目前市場上生產(chǎn)的手提式挖穴機在山區(qū)實際作業(yè)時，出現(xiàn)鉆頭主軸折彎、鉆頭刀片崩刃等問題，可從鉆頭材料選取以及結(jié)構(gòu)設(shè)計上進一步強化挖穴機鉆頭主軸以及鉆頭刀片的強度和硬度來解決這一難題。對于鉆頭主軸擬選用45號空心鋼管作為材料，外徑90 mm，內(nèi)徑70 mm。對于刀片，由于在碰撞過程中其與礫石直接接觸，工作環(huán)境復雜，因此采用65Mn鋼經(jīng)熱處理來優(yōu)化Mn鋼的強度、硬度，刀片具體參數(shù)為：厚度9 mm、刃厚0.6 mm、淬火區(qū)28 mm、淬火區(qū)硬度HRC65、非淬火區(qū)硬度HRC35，這樣一來便能很好地解決鉆頭刀片崩刃問題且能達到自磨刃的目的。

通過上述分析創(chuàng)新設(shè)計了錐形螺旋入土挖坑機鉆頭，當挖坑機遇到土壤中的石塊、樹根等時，改變瞬間向上沖擊力為漸漸向兩側(cè)的扭力，利用坑壁反作用力防止挖坑機跳出樹坑，保護操作者和機具安全。而且通過SolidWorks對錐形螺旋入土挖坑機鉆頭進行了三維建模，錐形螺旋入土挖坑機鉆頭如圖8所示。

圖8 錐形螺旋入土挖坑機鉆頭

4 發(fā)展趨勢

(1)創(chuàng)新技術(shù)。目前全球范圍內(nèi)，即便是在挖穴機領(lǐng)域走在前列的美國、日本、德國，在挖穴機動力裝置的選擇上仍然采用發(fā)動機，尤其以汽油發(fā)動機居多。在國內(nèi)，政府在環(huán)境保護和節(jié)約不可再生能源的綜合考慮下積極推動農(nóng)用機械向電氣化方向的改革。在新能源汽車的發(fā)展推動下，高性能電池層出不窮，當前很多電池都基本可以實現(xiàn)一次充電可以工作4～5 h。在這樣的技術(shù)背景下，用高性能電池替代發(fā)動機作為動力系統(tǒng)提供動力的技術(shù)條件已經(jīng)成熟，如果實現(xiàn)這一技術(shù)的創(chuàng)新其意義將是革命性的，可以避免由發(fā)動機提供動力而產(chǎn)生的噪聲、振動問題。此外，還可以考慮在手提式挖穴機上使用電動機來替代發(fā)動機，同樣可以滿足生產(chǎn)上的需要。

(2)一機多能。我國幅員遼闊、地形復雜，南方多山地、丘陵以林果業(yè)為主，北方多干旱、半干旱地區(qū)急需治理水土流失。目前的挖穴機只有挖穴功能，效率低下。而在林果業(yè)的樹木栽植中，施肥、覆土是重要環(huán)節(jié)，由此，可以設(shè)計能夠?qū)崿F(xiàn)挖穴、施肥、覆土的機械化一體挖穴機，提高林果業(yè)栽植效率，降低勞動強度[25-26]。在北方，改善貧瘠、缺水地區(qū)的生態(tài)環(huán)境是重要工作。因此，研制一款多功能挖穴機尤為必要[27]。此外，還可以考慮將挖穴機應用于埋設(shè)電線桿以及路燈等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中，提高挖穴機的利用率[28]。

(3)結(jié)構(gòu)優(yōu)化。針對挖穴機的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，國內(nèi)的高校和科研院所一直在探索。研究方向大致可以分為兩類：一是通過現(xiàn)有的機械原理、機械設(shè)計相關(guān)知識對挖穴機的進給運動形式進行分析，找出鉆頭消耗功率、扭矩變化規(guī)律，如曲柄滑塊進給機構(gòu)、開合螺母進給機構(gòu)[29]；二是對鉆頭關(guān)鍵部件進行仿真研究，包括靜力學、動力學、模態(tài)模擬，從而對鉆頭結(jié)構(gòu)及材料設(shè)計、選擇提供數(shù)據(jù)支持與理論分析依據(jù)[30]。利用有限元軟件對挖穴機鉆頭進行應力、應變分析，依據(jù)最優(yōu)化原理、泛函分析對鉆頭尺寸和所建動力學模型的解進行相關(guān)優(yōu)化[31]。

(4)人機和諧。近年來，人機工程學原理被廣泛應用于機械設(shè)備的研發(fā)中，而挖穴機的工作環(huán)境相對惡劣，更應充分考慮人機關(guān)系。從而減輕操作者的作業(yè)疲勞和心里壓力，提高工作效率。首先，應減輕挖穴機機具質(zhì)量，可以選用新型合金材料、使用空心鉆頭等。其次，應考慮便攜式挖穴機反向轉(zhuǎn)矩對操作者工作強度和人身安全的影響，可以通過加裝機架，將反向轉(zhuǎn)矩釋放給輪體。最后，應盡量降低噪聲、振動對操作者的影響，設(shè)計時可以將發(fā)動機安裝在遠離操作者的一端以及在把手處設(shè)計減振裝置。

5 小結(jié)

根據(jù)當前科技的發(fā)展趨勢，未來挖穴機械將朝著自動化而后進入智能化的方向發(fā)展[32]。我國要想在這一領(lǐng)域走在世界前列，必須加大科研投入使挖穴機械實現(xiàn)自動化，步入智能化發(fā)展行列。針對平原丘陵地區(qū)大規(guī)模的植樹造林活動，要開發(fā)智能化的多鉆頭挖穴機，其能使規(guī)?；矘湓炝只顒拥男曙@著提升。對于山區(qū)土壤情況復雜的作業(yè)區(qū)，要研究解決由于礫石土塊等堅硬物體產(chǎn)生的崩刃、卡鉆、跳鉆問題以提高挖穴機山地作業(yè)的適應性。此外，還應充分考慮人機工程學原理，提高操作者作業(yè)的舒適度以及避免操作過程中的安全事故等問題。