手提式挖坑机的设计开题报告

1. 研究目的与意义

进入21世纪以来，环境问题日益显著。各国都开展了一些保护环境的措施，植树造林，退耕还林等等。植树造林、退耕还林和生态重建是极为重要的。植树造林可使水土得到保持，抵挡风沙，减少洪涝灾害，也能够带来一些经济建设的机会。不少水果、药材都是林产品。可以种些适合在当地种植的果树等树木。不仅保护了生态，还能有些经济收入。植树造林可以很好的维护生态平衡，改善人们的生活环境。

在我国，大面积的植树造林也是很必要的。但是我国有些地区地势险峻，环境恶劣，不适合大面积的机械造林，而更适合单人操作的手提式挖坑机。我国劳动力充足，手提式挖坑机非常适合在陡坡等地势植树.目前市场上的手提式挖坑机不够轻便，结构不够符合人机工程学，本次研究设计是为了设计出一款便携的手提式挖坑机，来更好地植树造林，为保护生态环境做出一点贡献。

2. 国内外研究现状分析

国内：于建国为了减轻手提式挖坑机的重量，对挖坑机进行优化设计，并建立了钻头切削刀片纯剪切模型^【1】。同时王乃康等也对手提式挖坑机在不同环境工作时的工作参数进行了研究^【6】。王乃康等利用自制的测试装置，运用该测试装置对挖坑过程中各种力学参数进行了测量。刘会敏也利用该测试装置研究了不同土壤条件对挖坑机工作时动态力学参数的关系。同时王乃康等也对手提式挖坑机在不同环境工作时的工作参数进行了研究整理分析^【3】。孟庆华等分析了钻头底部和土壤之间的作用力、钻头升运土壤、惯性力和钻头自重等因素的关系。为预测钻头运动规律，提高挖坑机工作效率和优化挖坑机的设计方法提供了理论依据^【6】。

国外：国外的研究状况相比国内的研究状况要好一些，由日本生产的自走式高性能挖坑整体机采用柴油机作动力，行走脚与轮胎相结合的设计让人感到新颖。日本生产的A-7型手提式挖坑机质量仅仅为7kg，采用H35D发动机可挖坑径范围为20-200m。英国生产的05H8300型悬挂式挖坑机和由美国生产的三钻头挖坑机，钻头之间的距离是可以随意调节的，非常适合平原地区大面积的植树造林工作效率较高。美国和加拿大生产的手提式挖坑机，它的发动机和钻头采用的是分离式，通过液压传动，来驱动钻头，使其工作。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

本次课题研究的主要内容是机身钻头材料选择结构设计和挖头设计等。重点解决挖头的优化设计，力求提高挖坑机的挖穴能力，降低其重量的同时对传动部分进行优化设计，尽量降低传动部分的质量和体积,以此降低整机的质量和体积。

(1)对挖坑机总体结构的设计和计算，包括分析和拟定传动方案和发动机的选择；

4. 研究创新点

特色与创新：

(1)在结构上，更符合人机工程，适合人体力学，让操作者使用时更舒适；

(2)材料上取高强度且较轻的材料，降低该挖坑机的质量，降低工作强度，使操作者更省力轻松，工作效率更高。