森林采運機械向高技術邁進

近10多年來，發(fā)達國家在木材生產工藝和機械設備方面都有很大的進步，全面機械化正迅速向縱深發(fā)展，其主要特點是:

(1)機械系統(tǒng)更新換代速度加快;

(2)由單工序機械和機動工具向由多工序聯合機組成的成套機械系統(tǒng)方向發(fā)展;

(3)少剩余物、無剩余物生產工藝得到廣泛推廣，不僅節(jié)約利用木材資源，又保護生態(tài)環(huán)境;

(4)節(jié)約能源消耗技術得到發(fā)展;

(5)森林作業(yè)保護技術普遍受到了重視。

90年代世界森林采運技術將是加速采用新技術、新工藝、新設備、新材料的10年，特別是向高技術邁進的10年。如:高效空氣噴射凈化技術、微型電腦將在油鋸上得到應用;伐區(qū)自行式作業(yè)機械向作業(yè)機器人方向發(fā)展;索道由部分自動化向全自動化方向發(fā)展;運材汽車將迅速引進防鎖閉制動技術、車輪滑轉自動調控技術;貯木場作業(yè)即將采用自動稱重裝置，原條最佳造材系統(tǒng)，自動測量材長和直徑、自動拋木的自動選材系統(tǒng);對于人工林將開發(fā)一種一次完成多株立木采伐、大捆打枝造材的機械系統(tǒng)。

在單工序機械的性能有待進一步完善的同時，各種多工序聯合機械正在發(fā)展之中。在機械設計上將更多地重視人機工程學的研究，并廣泛采用液壓、電子、計算機等新技術，進一步提高采運機械的標準化、通用化程度。

是一種新型的伐區(qū)作業(yè)機械，可將伐木、打枝、歸堆、集材、裝卸等工序集中由2~3臺機械完成，從而大大提高了勞動生產率，改善了勞動條件，減輕了勞動強度(見伐區(qū)作業(yè)聯合機)。

木材運輸分集材和運材兩個階段。集材常用的機械是集材拖拉機和架空索道集材設備(見架空索道集材)。陸路運材機械主要是載重汽車和掛車，以及森林鐵路、窄軌蒸汽機車、內燃機車(見木材陸運)和脫節(jié)式臺車、平板車等。水路運材通常使用船舶及木排(見木材水運)。

林業(yè)生產過程中將木材等物料從一個地點轉移到另一地點的機械。其轉移動作有間歇性和連續(xù)性兩種方式。起重機械按運動機構作用的不同分單動作起重機械、復動作起重機械和木材裝載機3類。單動作起重機械只需一個運動機構，物料在一直線方向上運移。復動作起重機械具有垂直方向運動的起升機構和實現物料在水平方向運移的機構，主要有橋式起重機和旋轉式起重機兩種。

主要依靠兩個往復運動的綜合，使起重物品能在任意水平方向上移動。其中普通橋式起重機應用在車間內部，由運行的橋架和起重小車組成，由電力驅動。橋架裝有車輪,沿軌道作平行移動,軌道設在建筑物墻壁上部,起重小車可以沿著橋架上的軌道運行,小車上設有升降機構，使物品作垂直運動。龍門起重機的橋架支持在兩個支腿上,支腿由下橫梁聯系在車輪上,沿著地面軌道運行。適用于在露天的場所作業(yè),其跨度在5~30米范圍內。裝卸橋是在龍門起重機的基礎上發(fā)展起來的。當龍門起重機的跨度超過30~35米，并且具有懸臂時就成了裝卸橋。其裝載小車的運行速度和生產效率都較高。

纜索起重機 由橋式起重機演變而來。其主要特點是用鋼絲繩代替金屬結構的橋架,所以整機重量輕,跨度在60~80米范圍內，用于原木、原條的裝卸車和歸楞作業(yè)。有固定型、移動型和雙聯纜索型 3種。其中移動型纜索起重機的承載索固結在兩個塔架上，塔架可沿兩條平行軌道運行，作業(yè)范圍更為廣闊。雙聯纜索起重機的起重跑車可利用鋼絲繩系統(tǒng),在4根立柱間的場地范圍內活動，適用于臨時性貯木場的原木歸楞和裝車作業(yè)。

主要特點是具有伸出的臂架且可繞起重機回轉中心旋轉，又稱臂架式起重機。除具有起升機構外，還具有吊掛裝置和旋轉機構，使其工作范圍由垂直線擴展到垂直弧面;在吊掛裝置上設置變幅機構后，其工作范圍將由垂直弧面擴展到環(huán)形空間;當旋轉起重機設置沿地面移動的運行機構后，即能在較大的空間范圍內作業(yè)。按其能否整機運行分為固定式和運行式兩類。

固定式旋轉起重機由起升機構、旋轉機構和變幅機構組成，適于在廠房和車間內作業(yè);為擴展旋轉起重機的工作范圍，通常裝在能運行的車體上形成運行式旋轉起重機，并根據不同型式的車體給予不同的名稱:如塔式起重機、汽車起重機、輪胎起重機、門座起重機、浮游起重機等。隨著液壓技術的發(fā)展，液壓起重臂有很大發(fā)展，同汽車底盤等配裝成隨車液壓起重機，其體積小、重量輕、操作靈活、機動性好，更換起重臂的工作裝置后，能一機多用。

輸送機械 有鏈式輸送機、索式輸送機、帶式輸送機和氣力輸送裝置等。主要用于運送原條、原木、板方材、木片、鋸末、樹皮等物料。縱向鏈式輸送機以鏈條作為牽引構件，適宜于貯木場作業(yè)。索式輸送機以鋼絲繩為撓性牽引構件,其重量輕、長度可達500米以上，適用于貯木場傳送原木進行選材。帶式輸送機的撓性牽引構件兼作承載構件，物料直接加在傳送帶上傳送。氣力輸送裝置在林業(yè)生產過程中主要用于輸送散碎物料，如木片、鋸屑等。

指在伐區(qū)或貯木場對林木(包括立木、伐倒木、原條、原木等)按某種型式(鋸截、刨削、銑削、劈切等)進行切削加工的機械。主要種類除油鋸外，還有下述種類。

固定型造材設備 由切削機構、進給機構和自控系統(tǒng)等組成。切削機構有鏈鋸和圓鋸兩種型式:鏈鋸適用于鋸截直徑大的原條;圓鋸造材機有單圓鋸、雙圓鋸和多圓鋸3種,其中多圓鋸造材機的生產效率較高。進給機構為鏈式輸送機?？刂葡到y(tǒng)多采用液壓系統(tǒng)。固定型造材設備可與貯木場中其他作業(yè)機械(如原條卸車、原木分選、歸楞、裝車等機械)組成生產流水線;也可單獨構成造材自動流水線。

手提式打枝機以電動機或內燃機為動力，后者較機動靈活,適于伐區(qū)作業(yè)。固定型打枝機的切削部件是一個旋轉圓環(huán)，圓環(huán)內安裝若干把銑刀或鋸齒形切刀。在圓環(huán)的前、后方設有伐倒木進、出料機構。作業(yè)時，伐倒木由供料機構輸送，通過旋轉圓環(huán)時，枝椏被旋轉銑刀或切刀截掉。摩擦式成捆打枝機有一個體積很大的V形框架，框架的一側有8~10組驅動鏈條，另一側是帶有許多檔鐵的側壁。將伐倒木用起重機裝到框架內，當鏈條以一定的速度運轉時，伐倒木隨著鏈條向上運動，同時沿某一軸線轉動，達到一定高度后跌落下來同其他樹木及側壁碰撞。由于伐倒木之間及與側壁間的碰撞和摩擦使枝椏折斷、粉碎。這種打枝機生產效率高，但打枝質量差，適用于針葉樹種。

其中摩擦剝皮設備是一個體積較大的圓柱形筒，由電動機通過傳動機構帶動旋轉。圓筒內壁有許多銳利的剝皮刀。原木放入圓筒后，在原木與原木、原木與筒壁、原木與中心軸間的撞擊和摩擦作用下，將樹皮除去。適用于樹皮較薄的樹種(如樺木)以及小徑木、枝椏等短材。銳刀剝皮機是利用旋轉銑刀或切刀從樹干表面將樹皮剝去。剝皮質量較高，但木材損失較大，適用于造紙材剝皮。鈍刀剝皮機多為圓環(huán)轉子式，轉子內裝有若干把剝皮鈍刀，依靠彈簧的彈力壓向樹干表面，旋轉鈍刀將樹皮剝落。這種剝皮方法木材損失小，適用于新采伐的樹木及經水路流送的原木。沖擊式剝皮機是利用高速旋轉的沖擊頭將樹皮打掉。原木縱向進給同時繞本身軸線旋轉，在一次進給過程中可將樹皮全部剝落。木材損失率低，但表面的光潔度差，適用于紙漿材剝皮。

用于森林采伐、木材運輸和貯木場作業(yè)的機械和設備的總稱。主要包括木材切削機械、起重-輸送機械、運輸機械和伐區(qū)作業(yè)聯合機4大類。

林業(yè)機械化一般包括營林機械化和森林采運機械化兩部分。營林機械化指林木種實采集、處理，苗木培育,造林，森林撫育,護林防火等過程的機械化(見營林機械)。森林采運機械化指森林采伐、木材運輸和貯木場作業(yè) 3個主要生產過程的機械化(見森林采運機械)。林業(yè)生產中使用的機械一部分是引進的通用機械和其他部門的機械，如各種動力機械、汽車、拖拉機、農業(yè)機械、起重運輸機械等;另一部分是專用于林業(yè)生產的各種專用機械。隨著林業(yè)機械化的發(fā)展和深入，林業(yè)專用機械的品種、數量和所占的比重也日益增加，逐漸形成獨立的、具有一定特色的機械體系，稱林業(yè)機械。

林業(yè)機械化作為一門獨立的學科，包括林業(yè)機械化理論與規(guī)劃、林業(yè)機械設計與制造、林業(yè)機械運用與維修、造林與森林采運工藝等。它涉及系統(tǒng)工程、管理工程、人機工程、林學、力學、計算機科學、機械學、自動控制等多種學科，是一門綜合性應用學科。

林業(yè)機械化的中心要求是充分發(fā)揮機械在林業(yè)生產中的作用，以獲取最大的經濟效益、生態(tài)效益和社會效益。因此發(fā)展林業(yè)機械化既要有為林業(yè)生產提供各種機械設備的研究、設計和制造體系;也要有一套為林業(yè)機械服務、能保證其完好率的維修網絡;還要有為林業(yè)機械化培養(yǎng)技術工人和各種專門人才的教育系統(tǒng)。

評價林業(yè)機械化的指標通常有:①林業(yè)生產中使用機器和設備的作業(yè)量占總作業(yè)量的百分數，用以表示林業(yè)機械化的程度;②勞動生產率，即每個勞動力完成的作業(yè)量或生產的產品量，在一定程度上反映機械化的水平和程度;③機械或動力的裝備數量，或每個勞動力擁有的功率數，用以表示林業(yè)機械的裝備水平。每一種指標均有一定的局限性。為了全面地衡量林業(yè)機械化的程度和水平，往往需要同時采用幾個指標，特殊的工序還要采用一些特殊的指標。