谈林业采伐中联合机的应用

张书友

摘 要：在人工林地作业，抚育和采伐联合机将显示出无法比拟的威力。首先，采伐联合机生产效率高，能够大大提高木材利用率，并为工人提供安全、舒适的工作环境，对林木和林地损伤小，使用采伐联合机将成为一种必然趋势。其次，我国应缩小与发达国家的差距，生产出适合我国国情的采伐联合机并能真正达到一机多用，实现大面积速生丰产林的机械化、集约化生产作业，为我国人工林、速生丰产林的高效利用提供技术装备支撑。

关键词：林业；采伐；联合机；发展

在人工林地作业，抚育和采伐联合机将显示出无法比拟的威力。首先，采伐联合机生产效率高，能够大大提高木材利用率，并为工人提供安全、舒适的工作环境，对林木和林地损伤小，使用采伐联合机将成为一种必然趋势。其次，我国应缩小与发达国家的差距，生产出适合我国国情的采伐联合机并能真正达到一机多用，实现大面积速生丰产林的机械化、集约化生产作业，为我国人工林、速生丰产林的高效利用提供技术装备支撑。因此研制多功能自动化伐木机械—采伐联合机，已成为发展我国现代林业采伐技术的迫切需求。

随着现代电子技术、计算机技术、人工智能、液压和传感器技术等的快速发展，伐木联合机在作业性能、燃油经济性、环保性能、计算机故障诊断与监控和人机工程学等方面具备了非常大的提高空间，使联合机向信息化、智能化方向发展，进一步提高了伐木联合机的高科技含量，促进了伐木联合机的发展。

1.系列化、多功能化

伐木联合机主要分为轮式和履带式两大类，适于在平坦林地或缓坡林地上进行带状间伐作业。为了全方位地满足不同用户的需求，国外著名大公司逐步实现其产品系列化进程，形成了从小型到大型不同规格，适合不同大小林地、不同种类、不同树木直径的间伐和终伐产品。同时产品还要具有多功能，更换不同的工作头可完成不同功能的作业，使用户在不增加投资的前提下充分发挥设备的效能，完成更多的工作。

2.计算机管理、故障诊断及整机智能化

20 世纪 90 年代以后生产的伐木联合机，都已安装了由电脑控制的自动操作系统，操作人员只要对准要采伐的树木，以后的伐木、打枝、造材等工序均可自动完成。由于安装了测量系统，故可根据不同的原条情况进行最优化加工，获取最大的木材产量。此外，每套系统还都具有自诊断能力。

应用电子技术和传感技术开发的监控系统，可监测伐木联合机的工作状态和工作参数，随时掌握其各状态参数，为发动机控制与执行机构提供所需的基础数据，在操作人员与联合机之间建立信息交流的通道；它能及时给操作人员提供各种信息，实时监控作业状况，预报故障苗头并及时排除；还可以改善作业条件，提高操作人员的舒适程度，提高作业效率；提高维修的准确性和减少维修时间。

3.人机工效学的应用

20世纪90年代以来，发达国家都很重视人机工效学的研究。加拿大林业工程研究所（FERIC）通过研究，对伐区作业机械的人机工效学特性提出了6项评价指标，包括上下车方便性、乘坐舒适性、操作方便性、操作人员视野、机器噪声和机器维修方便性。

根据研究成果，近几年来国外伐木联合机的设计和制造进一步体现了以人为本的理念，为给操作人员提供一个更加舒适的环境，对驾驶室作了重大改进：加大了驾驶室尺寸，前窗采用巨大的曲面玻璃，装有特殊的后视镜，大大拓宽了视野；改用符合人机工效学的操纵手柄，舒适且可全方位调整的司机座椅，脚踏板的角度也可调整；安装了立体声音响和双向对话装置；空调和通风装置也得到改进，密封驾驶室还装有空气过滤防尘装置，并设有排烟器；驾驶室有橡胶隔振装置，可消减振动和噪声。有的驾驶室还配有可移动的天窗，提高了上方的可见度。

4.节能与环保

世界性的能源危机使节能成为各行业发展的一个主题。伐木联合机是一种大功率设备，其节能性直接影响设备使用的经济性和可靠性。为提高产品的节能效果和满足日益苛刻的环保要求，目前，国外的伐木联合机己运用各种节能控制系统，取得了良好的节能效果。采用节能技术后，可以提高发动机功率的利用率，减少液压系统的功率损失，使动力系统与负载所需功率能更好地匹配，降低发动机和液压元件的工作强度，提高联合机使用的可靠性和生产效率；还可以在降低燃料消耗的同时减少排放量，减轻工作时的冲击振动和噪声，也改善了操作人员的作业环境。世界性的能源危机使节能成为各行业发展的一个主题。伐木联合机是一种大功率设备，其节能性直接影响设备使用的经济性和可靠性。为提高产品的节能效果和满足日益苛刻的环保要求，目前，国外的伐木联合机己运用各种节能控制系统，取得了良好的节能效果。采用节能技术后，可以提高发动机功率的利用率，减少液压系统的功率损失，使动力系统与负载所需功率能更好地匹配，降低发动机和液压元件的工作强度，提高联合机使用的可靠性和生产效率；还可以在降低燃料消耗的同时减少排放量，减轻工作时的冲击振动和噪声，也改善了操作人员的作业环境。

有的人工林是以速生丰产林为基础发展起来的，再过2～3 年人工林将逐步进入成熟期（即采伐年龄段），依靠传统的人工抚育和采伐技术已经不能满足现代化林业生产的需要，未来的林业生产也要由劳动力集约型向技术集约型转变，以增加单位劳动力的生产效率，增加林区农民的收入，这也是解决“三农”问题的一个方面。

此外，人工林的抚育还具有季节性和应急性，在最佳的季节完成除草、间伐、整枝和应急性病虫害防治及运输，必须通过机械化提高效率，对于抚育间伐材的搬运和大中径材的整枝抚育作业，人工都无法高质、高效地完成，只有机械化装备才能实现安全高效作业。

参考文献：

[1]关百钧，魏宝麟.世界林业发展概论[M].北京：中国林业出版社，1994.

[2]顾正平，沈瑞珍.世界木材生产机械研究现状与发展趋势[J].世界林业研究，1999，12（5）：26-30.

[3]李金波，王文印，杨学春，等.谈伐木机械的现状与发展[J].森林工程，1998，14（1）：31-32.endprint