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  • 森林采运机械

    森林采运机械是用于森林采伐、木材运输和贮木场作业的机械和设备的总称。在单工序机械的性能有待进一步完善的同时,各种多工序联合机械正在发展之中。

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      用于森林采伐、木材运输和贮木场作业的机械和设备的总称。主要包括木材切削机械、起重-输送机械、运输机械和伐区作业联合机4大类。
    木材切削机械  指在伐区或贮木场对林木(包括立木、伐倒木、原条、原木等)按某种型式(锯截、刨削、铣削、劈切等)进行切削加工的机械。主要种类除油锯外,还有下述种类。
      电锯  由电动机驱动锯链进行切削作业的机械(见图),其切削机构与油锯相同。由于电锯操作危险,体力消耗大,有逐渐被固定型造材设备所代替的趋势。
      固定型造材设备  由切削机构、进给机构和自控系统等组成。切削机构有链锯和圆锯两种型式:链锯适用于锯截直径大的原条;圆锯造材机有单圆锯、双圆锯和多圆锯3种,其中多圆锯造材机的生产效率较高。进给机构为链式输送机。控制系统多采用液压系统。固定型造材设备可与贮木场中其他作业机械(如原条卸车、原木分选、归楞、装车等机械)组成生产流水线;也可单独构成造材自动流水线。
      打枝机  手提式打枝机以电动机或内燃机为动力,后者较机动灵活,适于伐区作业。固定型打枝机的切削部件是一个旋转圆环,圆环内安装若干把铣刀或锯齿形切刀。在圆环的前、后方设有伐倒木进、出料机构。作业时,伐倒木由供料机构输送,通过旋转圆环时,枝桠被旋转铣刀或切刀截掉。摩擦式成捆打枝机有一个体积很大的V形框架,框架的一侧有8~10组驱动链条,另一侧是带有许多档铁的侧壁。将伐倒木用起重机装到框架内,当链条以一定的速度运转时,伐倒木随着链条向上运动,同时沿某一轴线转动,达到一定高度后跌落下来同其他树木及侧壁碰撞。由于伐倒木之间及与侧壁间的碰撞和摩擦使枝桠折断、粉碎。这种打枝机生产效率高,但打枝质量差,适用于针叶树种。
      木材剥皮机  其中摩擦剥皮设备是一个体积较大的圆柱形筒,由电动机通过传动机构带动旋转。圆筒内壁有许多锐利的剥皮刀。原木放入圆筒后,在原木与原木、原木与筒壁、原木与中心轴间的撞击和摩擦作用下,将树皮除去。适用于树皮较薄的树种(如桦木)以及小径木、枝桠等短材。锐刀剥皮机是利用旋转铣刀或切刀从树干表面将树皮剥去。剥皮质量较高,但木材损失较大,适用于造纸材剥皮。钝刀剥皮机多为圆环转子式,转子内装有若干把剥皮钝刀,依靠弹簧的弹力压向树干表面,旋转钝刀将树皮剥落。这种剥皮方法木材损失小,适用于新采伐的树木及经水路流送的原木。冲击式剥皮机是利用高速旋转的冲击头将树皮打掉。原木纵向进给同时绕本身轴线旋转,在一次进给过程中可将树皮全部剥落。木材损失率低,但表面的光洁度差,适用于纸浆材剥皮。
    起重-输送机械  林业生产过程中将木材等物料从一个地点转移到另一地点的机械。其转移动作有间歇性和连续性两种方式。起重机械按运动机构作用的不同分单动作起重机械、复动作起重机械和木材装载机3类。单动作起重机械只需一个运动机构,物料在一直线方向上运移。复动作起重机械具有垂直方向运动的起升机构和实现物料在水平方向运移的机构,主要有桥式起重机和旋转式起重机两种。
      桥式起重机  主要依靠两个往复运动的综合,使起重物品能在任意水平方向上移动。其中普通桥式起重机应用在车间内部,由运行的桥架和起重小车组成,由电力驱动。桥架装有车轮,沿轨道作平行移动,轨道设在建筑物墙壁上部,起重小车可以沿着桥架上的轨道运行,小车上设有升降机构,使物品作垂直运动。龙门起重机的桥架支持在两个支腿上,支腿由下横梁联系在车轮上,沿着地面轨道运行。适用于在露天的场所作业,其跨度在5~30米范围内。装卸桥是在龙门起重机的基础上发展起来的。当龙门起重机的跨度超过30~35米,并且具有悬臂时就成了装卸桥。其装载小车的运行速度和生产效率都较高。
      缆索起重机  由桥式起重机演变而来。其主要特点是用钢丝绳代替金属结构的桥架,所以整机重量轻,跨度在60~80米范围内,用于原木、原条的装卸车和归楞作业。有固定型、移动型和双联缆索型 3种。其中移动型缆索起重机的承载索固结在两个塔架上,塔架可沿两条平行轨道运行,作业范围更为广阔。双联缆索起重机的起重跑车可利用钢丝绳系统,在4根立柱间的场地范围内活动,适用于临时性贮木场的原木归楞和装车作业。
      旋转式起重机  主要特点是具有伸出的臂架且可绕起重机回转中心旋转,又称臂架式起重机。除具有起升机构外,还具有吊挂装置和旋转机构,使其工作范围由垂直线扩展到垂直弧面;在吊挂装置上设置变幅机构后,其工作范围将由垂直弧面扩展到环形空间;当旋转起重机设置沿地面移动的运行机构后,即能在较大的空间范围内作业。按其能否整机运行分为固定式和运行式两类。
      固定式旋转起重机由起升机构、旋转机构和变幅机构组成,适于在厂房和车间内作业;为扩展旋转起重机的工作范围,通常装在能运行的车体上形成运行式旋转起重机,并根据不同型式的车体给予不同的名称:如塔式起重机、汽车起重机、轮胎起重机、门座起重机、浮游起重机等。随着液压技术的发展,液压起重臂有很大发展,同汽车底盘等配装成随车液压起重机,其体积小、重量轻、操作灵活、机动性好,更换起重臂的工作装置后,能一机多用。
      输送机械  有链式输送机、索式输送机、带式输送机和气力输送装置等。主要用于运送原条、原木、板方材、木片、锯末、树皮等物料。纵向链式输送机以链条作为牵引构件,适宜于贮木场作业。索式输送机以钢丝绳为挠性牵引构件,其重量轻、长度可达500米以上,适用于贮木场传送原木进行选材。带式输送机的挠性牵引构件兼作承载构件,物料直接加在传送带上传送。气力输送装置在林业生产过程中主要用于输送散碎物料,如木片、锯屑等。
    运输机械  木材运输分集材和运材两个阶段。集材常用的机械是集材拖拉机和架空索道集材设备(见架空索道集材)。陆路运材机械主要是载重汽车和挂车,以及森林铁路、窄轨蒸汽机车、内燃机车(见木材陆运)和脱节式台车、平板车等。水路运材通常使用船舶及木排(见木材水运)。
    伐区作业联合机械  是一种新型的伐区作业机械,可将伐木、打枝、归堆、集材、装卸等工序集中由2~3台机械完成,从而大大提高了劳动生产率,改善了劳动条件,减轻了劳动强度(见伐区作业联合机)。
    发展趋势  在单工序机械的性能有待进一步完善的同时,各种多工序联合机械正在发展之中。在机械设计上将更多地重视人机工程学的研究,并广泛采用液压、电子、计算机等新技术,进一步提高采运机械的标准化、通用化程度。

     

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