摘要:由于林业生产的周期相对较长、区域差别较大、分布范围也较广,这些特点决定了我国林业机械化技术的发展将相对缓慢。在一定时期内,应实行机械化、半机械化、手工工具并举,人力、畜力、机电动力并存的方针,逐步向全面机械化过渡,走符合我国国情的营林机械化发展之路。本文针对种苗机械设备、整地造林机械设备的发展方向进行探讨,以期通过本文的阐述尽快建立具有中国特色的营林机械化技术。
关键字:营林作业种苗机械造林设备
1种苗机械与设备
1.1营林拖拉机
营林拖拉机是营林作业的主要动力机械。其主要特点是机动灵活,外形尺寸小,在林中行驶不会损伤树木;装有前、后和侧向动力输出轴,以带动悬挂在不同位置上的工作装置;拖拉机质量在前轴的分布为2/3,后轴为l/3,以便在悬挂后置式营林机械时保持机组的纵向稳定性;驾驶室前移,空出驾驶室后壁到后桥的空间,用来安装绞盘机、种子箱和药粉箱等工作装备;设置有低速档,以适应低速作业的要求。
1.2采种机械
①提升机具:提升机具包括爬树用脚踏、爬树梯、吊式软梯和多工位自动升降平台等。升降平台安装在拖拉机或汽车上,由钢索或液压机构控制升降。提升机具机体庞大,行走不便,只适宜在平坦的疏林地、林木种子同和母树林中使用。
②种子采集机:种子采集集机由分离装置和收集装置组成。分离装置将种子从立木或伐倒木的枝条上采下,其工作部件有梳齿、剪刀、锯、钉齿滚和气流采种器等,由人力、小型汽油机或电动机带动。种子收集装置用于收集落在地面上的种子,有转滚式和空气吸力式两种型式。
1.3种子处理机械
①球果脱粒机:球果脱粒机有机械式和热烘式两种。机械式球果脱粒机是利用机械力将球果破碎,使种子脱出;热烘式则是利用加热、干燥使球果鳞片变形开裂,取出种子。
②种子去翅机:种子去翅机是采用摩擦方法去除种翅的机械,其中有干式和湿式两种。
③种子清选机:种子清选机是利用种子不同的物理特性对种子进行清选和分级。种子去翅机和种子清选机可以单机独立作业,也可以与球果烘裂机一起组成球果脱粒、去翅、清选联合作业流水线,实现自动化控制。
1.4育苗机械
①作床机:作床机为整修苗床的机械,多为拖拉机悬挂式。其结构主要由悬挂架、工作部件及传动装置等组成。工作部件有旋耕器、步道犁和成形器。旋耕器由刀轴、刀齿、刀座组成,其安装和配置方式与旋耕机相同,由拖拉机动力输出轴带动工作。步道犁由左、右两个铧式犁体组成,耕深可以调节。成形器用于将苗床做成一定的形状,作业时步道犁首先开出苗床步道,将土壤翻到床面上,然后由旋耕器将土垡粉碎,最后由成形器按一定的几何形状作出苗床。
②平地筑埂机:该机用于苗圃地和宜林地的推平或筑埂,以利于蓄水或灌溉。其由机架、横梁、纵梁、行走机构、起落机构、刮土铲等组成。刮土铲包括铲壁和铲刃,左右各一个对称配置;铲壁为圆柱形曲面,铲刃由数块锰钢板组成,用沉头螺栓固定在铲壁下部,拆装容易,便于磨刀和更换。筑埂板连接在刮土铲后端,用于挤压刮土铲堆起的土壤,形成土埂。
1.5苗木移植机
苗木移植机由机架、开沟器、压实轮和植苗装置组成。植苗装置由行走轮驱动。有拖拉机牵引式、拖拉机悬挂式和自走式3种。根据移植机械作业的机械化程度分为简单式、半自动式和自动式,简单移植机只完成开沟、覆土和压实工作,苗木需由植苗员向沟中栽植。半自动移植机装有栽植装置,除开沟、覆土和压实工作外,还可将苗木按规定的株距和深度栽在沟中,但苗木仍需由植苗员放入栽植装置的苗夹中。自动移植机作业时完全不需手工操作,苗木由递苗装置自动送人栽植装置并植于沟中。
1.8起苗机
起苗作业包括挖苗、拔苗、清除苗根上的土壤、分级及捆包等工序。林业发达国家有使用多工序联合起苗机的,其能完成挖苗、拔苗、抖土、计数、装箱或捆苗等联合作业。起苗机按与拖拉机连接方式可分为牵引式和悬挂式两种;按作业种类又可分为垄作起苗机、床作起苗机、大苗起苗机等。起苗机结构形式各异,主要工作部件有挖苗刀、带式拔苗装置、抖土装置、输送装置和苗箱等。其中挖苗刀的入土角及水平刃夹角是影响挖苗质量的主要因素,人土角一般为15º～25º,过大会增加土壤对刀刃面的正压力及摩擦力,引起苗木根系损伤;过小挖苗刀不易入土,影响抬土和松土作业。抖土装置用于抖落苗木根部的土壤,有板式、转轮式和摆杆式等几种,其中摆杆式抖土装置的碎土效果较好,不伤苗、不缠根。
2整地造林机械设备
2.2林地清理机械
从20世纪50年代起,我国先后在全国各地建立了一些机械化林场,但林地清理作业仍是以手工作业为主,尚未生产可应用于大面积林地清理作业的专用清林机械。
①枝桠推集机:枝桠推集机是将采伐后剩余的枝桠推集成堆的机械,其由推架、推齿和挂接机组成,悬挂在拖拉机前方,用油缸升降。推齿装在推架的滑槽中,由弹簧的压力将推齿压下,并保持在工作位置上;碰到伐根等障碍物时弹簧被压缩,推齿上升;越过障碍物后,弹簧使推齿恢复工作位置。
②枝桠收集打捆机:枝桠收集打捆机为收集采伐后剩余枝桠、梢头等并进行打捆的机械,其是以集材拖拉机为主机改装而成的,在车体的中部安装液压臂和抓具构成收集装置,车体后部安装打捆装置,两侧有链式截锯,用油压马达驱动锯切枝桠,以保持两端平齐,便于装卸。车架前端装有叉形推集铲用于推集枝桠和排除障碍,在车体中部两侧设有走台板,便于作业人员进行打捆等辅助作业。
③除灌机:除灌机有压滚式、甩锤式、转刀式和铲刀式4种。压滚式除灌机为表面装有切刀的重滚,多为拖拉机牵引式,压滚滚过时可将灌木和小树切碎并压入土中。甩锤式除灌机是利用绕水平轴高速旋转的重锤或锤形刀将灌木击碎和切碎,遇到粗大的伐根等障碍物时重锤可绕轴转动缩回,自动让开,以防工作部分损坏。转刀式除灌机的工作部分是绕垂直轴转动的水平切刀,切刀的内端用铰链连接在转轴的刀架上,碰到障碍物时切刀绕铰链转动,自动避让。铲刀式除灌机的工作部分为V形推铲,推铲下边装有刀片,推铲悬挂在拖拉机前方,利用拖拉机的推力将灌木铲下,并推向两侧。由小型汽油发动机带动圆盘刀或圆锯片旋转的便携式除灌机称为割灌机。
2.3苗圃整地机械
苗圃整地多引用农业通用机械,常用的有熟地型铧式犁、悬挂式圆盘耙、耕耙犁、V型镇压器等。有些苗圃也使用旋耕机或小型手扶拖拉机旋耕机进行整地。北方垅作地区引用农业的起垅中耕机,能满足趟沟、合垅、中耕及防寒培土的需要。床作地区的筑床机及畦作地区的筑埂机等则由林业部门专门设计,国内筑床机原理及性能无太大差异,均可一次完成旋耕碎土、起步道沟、苗床整型等三道工序的作业,用筑床机筑出的苗床由于整地质量好,对播种苗的生长十分有利。
参考文献
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