重庆市农业机械鉴定站
□ 喻春 任宏生 李果
我国水果种植面积和总产量均位于世界前列,但受地形条件限制,果园机械化水平差异较大。在南方丘陵山区,果园果实及肥料等物资运输主要靠人工完成,成为制约水果产业发展的重要因素。因此丘陵山区果园运输机械化势在必行。
在山地铺设轨道并配备运输车,可以方便灵活地解决果园内运输问题,包括果苗、肥料、农药等果(茶)园等生产资料及果实的运输。与传统轮式或履带式运输机械相比,轨道运输机无需对山形地貌进行大规模改造,环境负荷低,操作简便、易于控制,运输能力和爬坡能力较好;有防侧翻装置设计,具有较强的适用性和稳定性;如配合其它相关作业器械,还能进行农药和化肥撒施作业。
近年来,南方各省相继将果园轨道运输机(简称运输机)纳入农机购置补贴目录,运输机获得大面积推广应用。据统计,自DG/T 211—2019《果园轨道运输机》推广鉴定大纲(下称大纲)实施以来,已有67款运输机获得推广鉴定证书,陆续进入各省区市补贴系统,减轻了果农购机资金压力。
运输机有多种品类。按驱动型式分,有牵引式、自走式;按结构形式分,有双轨双向、双轨单向、单轨双向、单轨单向;按配套动力分,有汽油机款、柴油机款和电动机款。目前,以汽油机为动力的自走式单轨运输机应用最广泛,单轨道架设具有一定比较优势,受地形限制小、安装成本较低,也能双向运行,综合运输能力较强。
2020年重庆市农业机械鉴定站(下称重庆站)新增果园轨道运输机试验鉴定资质。截至目前,重庆站共完成6款运输机推广鉴定任务,鉴定过程中遇到一些困惑,也积累了一些经验。
大纲中5.2条款规定:“样机由制造商无偿提供且应是12个月以内生产安装的合格品,由鉴定机构在制造商指定的使用现场获取,样机数量为1台。现场试验条件应能满足试验鉴定开展的要求。样机由鉴定人员验样并经制造商确认后,方可进行试验。试验完毕且对试验结果无异议后,样机由制造商自行处理”。
存在的问题是:该定义对使用现场界定不明,使用现场仅指购机用户的使用现场,还是包括制造商搭建的试验场;另外使用现场是否必须位于果(茶)园内也没有明确。为避免理解偏差,建议大纲修订时对此作出明确要求。
山地用运输机需考核“最大爬坡能力”指标,大纲规定山地用运输机最大爬坡度应不低于35°。根据理论计算和试验验证,以汽油机为动力的自走式果园轨道运输机,当汽油机额定功率为4.0kW及以上时,在额定装载质量为200kg情况下,能顺利爬上45°以上轨道段。因此,目前大多数山地用运输机最大爬坡度指标设定为45°。大纲6.3.3.2b)条款规定:“运输机额定装载状态下在轨道上行驶,能稳定、顺利的通过制造商明示最大爬坡度的轨道段,则判定运输机达到最大爬坡能力要求”。大纲6.3.3.1c)条款规定:“试验轨道最大坡度段长度应不少于运输机(牵引式为载物货厢)总长度的3倍”。按运输机(不含轨道)长度约等于3m粗略计算,最大坡度段长度应不少于9m。
存在的问题是:在一般用户使用现场,很难找到坡度在45°及以上的长度达9m的连续轨道段。制造商为了满足试验条件,专门在用户使用现场延长搭建最大坡度轨道段,具有一定安全隐患,而且由于延长的轨道段没有实际运输作用,试验结束后制造商还要拆除,造成了资源浪费。
那么,能不能在其它轨道上考核最大爬坡能力呢?
自走式果园轨道运输机由主机和运输轨道组成,主机包含驱动传动装置、控制装置、载物货厢等。制造商销售给用户的同型号运输机,其主机设计参数是一致的,而轨道长度根据用户需要定制,常见的有100m、150m、200m等。最大爬坡能力考核的是运输机的通过性,评价的是主机性能,与轨道总长以及具体安装地点没有关系。
假设鉴定用样机的轨道长度为200m,可将其尾端100m轨道段拆下,拆除过程中轨道零件保持完好,然后将其安装在45°的山坡上。那么,在新安装的100m轨道上做最大爬坡能力试验可等效为原轨道实验。同理,在试验轨道满足大纲6.3.3.1c)条款要求,且轨道型式、材料型号、壁厚等参数与用户使用现场轨道一致情况下,当主机在此轨道段能稳定、顺利地通过,则有充分理由判定符合最大爬坡能力要求,该处试验轨道可视为鉴定样机轨道的延伸。
综上所述,笔者认为可以在其他轨道上单独考核最大爬坡能力,前提是轨道是同一厂家、同一型号,如果没有合适的现成轨道,也可以单独搭建。
运输机属于安装类机械,安装质量对安全性和可靠性影响很大。大纲对轨道安装质量的要求是“运输轨道应稳定、牢固”,要求较为宽松,缺乏操作性和具体评价指标。
存在问题是,在鉴定过程中,如遇到某款样机的个别轨道支柱安装在松土层,且深度不足,也没有安装压盘(止沉盘),虽然暂不影响整体稳定性,在短期内运输机能正常运行,但是长期使用后,机械振动使轨道支柱松动或下沉,将会导致轨道左右倾斜、晃动,造成翻车等严重后果。
建议大纲修订时加入针对轨道安装质量的具体指标,如:支柱间距≤1.5m;支柱管径≥25mm;支柱埋入土层深度≥700mm;支柱均配备有不小于 300mm×300mm×200mm的混凝土桩基或管径≥25mm金属斜支撑,通过压盘(止沉盘)进行固定。
在深入重庆、湖南、广西等地实地走访调查中,发现运输机在山地果园有广阔市场,用户评价很高。各地运输机安装数量和轨道总长不断攀升,如湖南某柑橘种植大县,运输机已呈现遍地开花态势。运输机的出现,将果农从以往肩挑背扛式的繁重体力劳动中解脱出来,减轻了劳动强度,降低了运输成本,提高了生产效率,是提升丘陵山区林果业机械化水平的有效途径。