全球性的气候变暖和日益干旱,导致全世界范围荒漠化程度的加强和范围的扩大,尤其对我国这样一个荒漠化本已十分严重的国家更是如此。因此防治沙漠化是我国一项长期的重要工作。长期以来,生物治沙在沙漠化防治过程中占主导地位,而在干旱的沙漠地区,工程治沙是有效的治沙手段,沙漠中铺设沙袋方格技术是我国人民在长期治沙工作中总结出来的行之有效的防风固沙方法,铺设机械沙障辅助植树育草可把工程治沙和生物治沙相结合,更科学地解决沙漠化治理问题。
在沙漠和沙地的恶劣条件下人工铺设沙袋方格,劳动程度大,效率低,成本高。由机械代替人工铺设沙袋网格就成为一种合理的选择。“沙漠绿洲号——防风固沙车”的研究就是在这样的背景下提出的。
沙漠绿洲号——防风固沙车是一款生物治沙技术与工程治沙技术相结合的、可在非结构环境下的操作运行的智能机械车,可同时实现植树育苗、自动制作沙袋及铺设机械沙障——沙袋方格沙障的功能。本项目充分结合沙漠特性及有效治沙措施,集各类防沙治理技术于一体,可一车同步多用,自动植树、自动制袋、自动铺设的技术涉及到多个领域。具有吸沙储沙、制沙袋、铺设沙袋沙障、储树取树、钻孔、植树、镇土的功能,真正实现低成本高效率治沙。
通过了解沙漠化的形式和危害,分析各种防沙技术的特点,总结沙漠环境对作业机械的影响,结合沙障方格的铺设要求,提出了防风固沙车的设计要求,设计了沙袋方格纵向铺设机构和横向沙袋铺设机构,并完成了实现动力和控制功能的气动系统和液压系统设计,用机械系统三维设计软件SolidWorks建立了防风固沙车实体模型。
运用先进的设计技术和多体系统动力学理论展开设计与研究,并用SolidWorks软件对防风固沙车进行了仿真。将防风固沙车的SolidWorks实体模型和慧鱼模型,通过接口软件导入功能强大的多体系统运动学分析软件,进行了防风过刹车的平顺性、通过性以及种树机构和铺设沙袋机构的仿真分析。