摘  要:現(xiàn)代機械化運輸在山地果園作業(yè)中的作用日益重要。山地果園的地形復雜多變,普通的輪式、履帶式運輸機不適宜在該地形工作,而軌道運輸則能適用于山地果園起伏變化的地形,現(xiàn)今國內(nèi)外學者針對上述情況,研制出依靠于軌道運行的單軌、雙軌山地果園運輸機。目前,雙軌運輸機已經(jīng)進入產(chǎn)業(yè)化階段，利用雙軌運輸機在山坡地進行運艙,近些年來取得了一定的進展和成采,與此同時,在山地采園雙軌運輸機發(fā)展進程中,尚存一些技術(shù)方面的問題有待繼續(xù)研究。

 關(guān)鍵詞;山地果園;雙軌運輸機;機械化;應(yīng)用推廣

  引言

  由于山地特殊的地形特點,在果園運輸中,傳統(tǒng)人力運輸、拖拉機運輸?shù)冗\輸方式無法高效展開。傳統(tǒng)柑橘的種植缺乏規(guī)劃且立地條件差,柑橘樹生長在難以形成較為完善交通運輸網(wǎng)絡(luò),甚至是呈陡坡梯田狀的山地上叫。這導致常規(guī)運輸車難以在山地果園推廣使用，并對成熟柑橘果實運輸造成較大的困難以及我國人口趨于老齡化、年輕勞動力向城市遷移等情況，直接導致了山地果園產(chǎn)業(yè)人力資源的匱乏。山地果園運輸?shù)睦щy以及勞動力的短缺，讓我國山地果園軌道化運輸成為解決問題的關(guān)鍵,而雙軌運輸機相對于單軌運輸機在運行過程中具有更好的穩(wěn)定性。在當下勞動力欠缺，輪式運輸車污染排放嚴重且運輸機器笨重的情況下,為了提高山地果農(nóng)的運輸效率與經(jīng)濟效益,降低果農(nóng)的勞動強度與生產(chǎn)成本，國內(nèi)外學者對山地果園雙軌運輸機進行了廣泛的研究。文章旨在通過對國內(nèi)外學者在山地果園雙軌運輸機的研究現(xiàn)狀進行分析，總結(jié)出當下存在的問題并提出解決方案和未來研究方向。

  1國外研究現(xiàn)狀

  20 世紀 60 年代以來國外果園機械化進程快速發(fā)展，歐美國家尤其是美國的果園機械化發(fā)展程度較高,果園運輸機種類豐富。歐美國家果園多為平坦地形,因此歐美國家以研制輪式運輸機為主。在果園運輸方面,韓國果農(nóng)的果園里安裝了多條單軌運輸線用來運輸各種各樣的物資,如果實、農(nóng)藥和化肥等,兩端有裝置可實現(xiàn)自動停車功能,操作簡單且方便。日本富士卜レ一ラ一制作所株式會社根據(jù)日本的實際情況研發(fā)了輪式運輸機,有便于操作的搬運臺,其定位裝置使穩(wěn)定性與靈活性得以提高“。ヤソマ一株式會社研發(fā)的多功能輪式農(nóng)用運輸機，采用無級變速和液壓自卸裝置。

  與我國南方丘陵地帶地形相似.日本對此研制出了雙軌式運輸機，用于山坡地果園運輸。日本的雙軌運輸機軌道兩端各自有一個驅(qū)動滾筒.在軌道兩端通過鋼絲繩對運輸機施加預緊拉力,利用滾筒對鋼絲繩的摩擦力驅(qū)動運輸機上下行駛。該雙軌運輸機的運行過程平穩(wěn).可靠性高且投入成本較低。但其軌道沒有設(shè)定角度，所以只適用于較小坡度的直線運輸。運輸機的載重可達 250kg,最大爬坡角度為 35°運行速度為 1.2m/s。目前其研究方向是將運輸機輕簡化靈活化，讓果園運輸機能更好地在山地丘陵等地形穩(wěn)定運行。

  2國內(nèi)研究現(xiàn)狀

  近年來國內(nèi)在山地果園雙軌運輸機的設(shè)計研究上取得較大的進步,其研究從最初的實用性,過渡到安全性,現(xiàn)逐步向安全實用性的方向發(fā)展。

  國內(nèi)學者針對雙軌運輸機各個方面進行研究,多種創(chuàng)新技術(shù)被相繼提出,雙軌運輸機的安全性能更是受到了重視,比如,雙軌運輸機的斷繩制動技術(shù)在不斷改進。為防止斷繩事故的發(fā)生,歐陽玉平及其團隊研制了一種純機械結(jié)構(gòu)的斷繩制動裝置網(wǎng)。制動桿在牽引繩斷裂瞬間,利用自身重力向下轉(zhuǎn)動,頂住軌道橫梁,使運輸機及時制動。純機械制動裝置的反應(yīng)速度快,相比于電子制動裝置，它的制造成本低,結(jié)構(gòu)更為簡單。徐寧及其團隊針對斷繩點處在距離制動桿較遠位置的情況,設(shè)計了一種摩擦制動的裝置。松繩或斷繩時在復位彈簧作用下,移動桿的缺口與支撐桿重合,此時,支撐桿下壓,摩擦片與軌道接觸,實現(xiàn)緊急制動。運輸機在運行時,鋼絲繩容易出現(xiàn)亂序現(xiàn)象,嚴重時鋼絲繩堆積纏繞在一起,偏離滾筒,驅(qū)動裝置失效,運輸機失去控制,產(chǎn)生安全隱患。對此,歐陽玉平等利用卷揚機滾筒轉(zhuǎn)動提供驅(qū)動力并配備鋼絲繩松脫自動張緊裝置，實現(xiàn)鋼

絲繩在卷揚機滾筒上有序緊湊的排列以。國內(nèi)雙軌運輸機安全性能方面技術(shù)的應(yīng)用,在一定程度上避免了事故的發(fā)生，為安全生產(chǎn)作出了巨大的貢獻。

  3問題與展望

  近幾年來，國內(nèi)雙軌運輸機的研究發(fā)展取得一定的成績,如華南農(nóng)業(yè)大學研制的固定式雙軌運輸機,華中農(nóng)業(yè)大學研制的自走式大坡度雙軌運輸機.還有一些公司企業(yè)根據(jù)山地地形研制出的新型的運輸機,在部分地區(qū)的果園已經(jīng)投入使用.并獲得一定的成績。果園運輸機的機械化進程發(fā)展快速,但由于發(fā)展過程中受地形、技術(shù)成本等多種因素的限制.果園運輸機械化還有很大的發(fā)展空間和前景。目前山地果園雙軌運輸機在使用過程中，依然存在一些問題(1)日前機械設(shè)備比較沉重,使得在山地的搬運過程變得困難:(2)在坡度較大的山地運輸時存在翻車的安全隱患:(3)除了收獲季節(jié)以外,運輸機的日常使用率低等等。

  綜合考慮以上問題,根據(jù)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀,為了進一步提高山地果園機械化水平,加快其機械化發(fā)展速度,筆者認為,未來山地果園軌道運輸機的發(fā)展可從以下幾個方面進行研究:(1) 對運輸機結(jié)構(gòu)等方面進行優(yōu)化設(shè)計,實現(xiàn)運輸機的輕簡化。在運輸機功能完整，安全性能得到保障的情況下,通過對運輸機的結(jié)構(gòu)進行分析,結(jié)合實驗測試.合理選用運輸機的材料、部件等,設(shè)計出更為輕便的車身和動力系統(tǒng),降低運輸機整體結(jié)構(gòu)質(zhì)量,增強零件的總體性能,達到輕簡化的目的。運輸機的安裝、拆卸過程能夠節(jié)省更多的人力物力，提高了運輸機的可操作性。(2)運輸機的軌道、車身可拆裝。軌道設(shè)計為 3米一節(jié),利用螺栓讓節(jié)與節(jié)之間穩(wěn)固相連。軌道的可拆裝使軌道輕簡便攜,能夠在不同地方進行鋪設(shè),大大增強了果園運輸?shù)撵`活性。傳統(tǒng)的運輸機車身結(jié)構(gòu)一體化,在搬運過程中機械沉重且占用大量空間。新型結(jié)構(gòu)可拆裝的運輸機,在車身的護欄、支架、載貨板之間都可以進行拆卸和組裝，讓農(nóng)戶使用和搬運過程變得簡單、方便;設(shè)計簡單易懂的運輸機操作、安裝、拆卸流程,對農(nóng)戶進行詳細培訓,做到相關(guān)知識的普及.讓農(nóng)戶能夠掌握運輸機的基本操作,為山地果園機械化進程的發(fā)展打好基礎(chǔ)。(3)提高運輸機的安全性能。在斷繩制動方面做到進一步精確化,在保證斷繩時制動桿能實現(xiàn)制動功能的情況下,還要排除下坡時可能出現(xiàn)因短暫松繩而造成制動桿的誤制動問題:對防翻輪的結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計,使運輸機在軌道上發(fā)生重心偏移時能夠更好地防止出現(xiàn)側(cè)翻事故;車身前端考慮添加彈簧避震裝置,在大坡度行駛時能夠讓車輪同時與軌道接觸，減輕運輸過程中車身震蕩。這些安全裝置和措施大大提高了運輸機的安全性能。(4)注重開發(fā)果園運輸機的多功能使用。軌道運輸機除了可以運載果物以外,還能推廣到搭載農(nóng)藥、果園噴霧、灌溉和剪枝等方面的應(yīng)用。將運輸機融入到果園作業(yè)當中,提高運輸機的利用率。從而能夠有效降低果農(nóng)的勞動強度和生產(chǎn)成本,進一步提高工作效率和經(jīng)濟效益,這樣對于山地果園軌道運輸機的推廣應(yīng)用具有積極的推動作用。

  山地果園雙軌運輸機的研究還有很多方面的進展,在科技飛速發(fā)展的今天,我們有理由相信,雙軌運輸機將朝著自動化和智能化的方向發(fā)展,在果園生產(chǎn)勞動中發(fā)揮更大的作用。