江西省林業(yè)機械裝備割灌機存在問題及改進建議

劉子群 肖運朝

摘 要： 在社會經(jīng)濟與科技飛速進步的背景下，人們對于環(huán)境問題越來越重視，更加強調對林業(yè)覆蓋率的提升。江西省的林業(yè)面積占比超過了63%，施行機械化管理有重要意義。落實林業(yè)機械化裝備能夠提升生產(chǎn)效率，提升林業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平。因此，本文系統(tǒng)性地介紹了目前林業(yè)管理中機械裝備使用的基本情況，并根據(jù)應用中存在的問題，提出有針對性的改進建議。

關鍵詞： 江西林業(yè);機械裝備;割灌機

【中圖分類號】S776 ? ? 【文獻標識碼】A ? ? 【文章編號】1674-3733（2020）11-0178-01

引言：我國的林業(yè)發(fā)展速度較慢，目前還未實現(xiàn)管理利用的全面機械化，需要從一些林業(yè)大省的管控著手，逐步強化機械裝備的應用，不斷提升林業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展。在江西省的1000多萬hm2的林地中，大部分使用的都是進口的中小型裝備，其應用受到了如價格高、負重強、噪音大等問題的困擾，亟待研究人員進行改進和提升。

1 林業(yè)管理中機械裝備使用概述

江西省的實際林業(yè)面積超過了1000萬hm2，占比達63%以上，是我國的林業(yè)大省之一。但在其實際的管理生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)，對于機械裝備的應用普及率較低，且大部分以國外進口的中小型設備為主，對于推進落實林業(yè)管理機械化、現(xiàn)代化有一定的影響。通過實地調研分析發(fā)現(xiàn)，江西地區(qū)的林地多分布于山區(qū)，大型設備的應用價值較低。目前江西省沒有對自購林業(yè)機械設備進行經(jīng)濟補貼，一些承包人員為了節(jié)約生產(chǎn)成本，選擇了其他的生產(chǎn)管理手段，導致全省整體的林業(yè)機械化普及薄弱[1]。目前國產(chǎn)的林業(yè)機械設備性能表現(xiàn)一般，能夠適應的林地實況較為有限，但進口產(chǎn)品的價格更高，機型種類多，在實際應用中更加廣泛有效。

2 割灌機裝備應用中的問題

2.1 操作危險性高。割灌機是一種常見的林業(yè)生產(chǎn)管理機械裝備，在江西省的許多縣鎮(zhèn)中都有統(tǒng)一采購的設備方便生產(chǎn)使用。在安?？h中共采購了GX35型號的割灌機逾40臺、在實際生產(chǎn)中的工作效率更高。割灌機裝備在實際應用的過程中存在著較大的操作危險性，需要引起使用者和管理人員的關注。割灌機整機的自重較大，在作業(yè)過程中需要工作者手持背負來承擔其重量，在切割灌木草皮時會產(chǎn)生較大的震動，產(chǎn)生的對手臂的反作用力較大，給實操帶來了較大的困難，無法實現(xiàn)全自動化的機械操作[2]。由于受到地形的影響，割灌機無法制作成大型車輛設備，引發(fā)了在工作過程中的安全危險。割灌機的震動會產(chǎn)生一定的噪聲，根據(jù)實際調查數(shù)據(jù)顯示，割灌機噪聲頻率的波密度較大，會對工作人員的心理、身體造成一定的負擔，不利于長期生產(chǎn)作業(yè)。

2.2 切割效果不佳。割灌機的工作原理是通過頭部的刀片高速旋轉實現(xiàn)切割的目的，目前割灌機的刀片形狀有鋸齒、方形兩種，分別適合的切割對象和切割效果有一定的差異。首先，鋸齒狀的刀片在高速轉動時能夠產(chǎn)生鋒利的切割效果，對于一些粗壯的樹木能夠實現(xiàn)快速切割的目的。但是由于鋸齒刀片的突出結構數(shù)目較多，在遇到一些枯草、藤蔓時很容易出現(xiàn)纏繞的情況，適合的切割對象較為有限[3]。其次，方形的切割刀片邊緣呈現(xiàn)出90°狀態(tài)，在割草時有較好的表現(xiàn)，枯草和藤蔓會在刀片轉動過程中產(chǎn)生滑動，有效避免了纏草情況的發(fā)生。但是由于方形刀片轉動起的鋒利效果較弱，對于一些較為粗壯需要大切割力的對象工作效率較低。

3 提升割灌機適應的改進建議

3.1 減輕整機重量。根據(jù)割灌機的工作原理來看，需要工作人員手持背負完成作業(yè)，其重力會造成較大的負荷，引發(fā)勞累和工作效率不高的情況。

在進行割灌機的改進和優(yōu)化過程中，可以考慮減輕整機重量，如將金屬外殼改為高強度的硬質塑料，打孔剪裁增加機器頂部的通風散熱等，通過優(yōu)化割灌機整機，能夠節(jié)約生產(chǎn)成本，目前新款的割灌機在背后增加了背包墊和螺栓支架等架構，提升設備在背負操作過程中的舒適性。通過對人體工學的分析，使工作人員在背負手持的過程中能夠更加省力，割灌作業(yè)的效率更高。割灌機的外部有一層防護罩，可以保護操作人員的安全性，其大小和材質也可以進行優(yōu)化調整，使其更加符合使用者的實際需求，并減輕背負總重。

3.2 調節(jié)割刀形狀。為了提升割灌機的工作效率，需要對其刀頭的形狀進行調節(jié)。首先，可以考慮使用菱形圓盤的刀齒代替原有的刀具，能夠兼顧切割粗壯樹木和枯草藤蔓。菱形刀片在轉動的過程中也能夠產(chǎn)生較為鋒利的切割效果，且兩側呈現(xiàn)出鈍角的結構能夠有效避免纏草情況的發(fā)生。圓盤做底的刀具結構能夠較好地將刀頭包含其中，防止刀片劃傷操作人員產(chǎn)生安全問題[4]。其次，對割刀形狀的調節(jié)還應該綜合考慮切割作業(yè)時工作人員手臂受力的大小，兼顧不同切割對象的作業(yè)需求，充分保障割灌效果。在制備割灌機的刀頭時要選擇強度大、質量輕的原材料，提升其耐磨損程度，減少刀頭的更換頻率。

3.3 使用防護用具。在割灌機的把手出使用一些軟質抗震的材料能夠減小割灌機作業(yè)過程中產(chǎn)生的震動噪音，減輕對工作人員的負荷影響。對把手的尺寸修改能夠減小預留的位置，不承受手握壓力的位置也不會產(chǎn)生較大震動。選擇的握桿材料要具備吸收振動波的功能，提升手持的舒適性。握桿的直徑不能過大，否則會影響工作人員操作的靈活性，一些較為精細的切割作業(yè)難以滿足。需要根據(jù)人體工學進行合理設計分析。還可以在割灌作業(yè)的過程中穿戴一些抗振的防護用具，對操作人員施行抗振動波的保護，吸附在工作過程中產(chǎn)生的振動噪音。如使用一些有吸附性或中空的材料用于填充背負時的接觸位置等，其經(jīng)濟價值和應用效果較好。

4 結束語

總之，由于割灌機的價格便宜、工作效率較高，在目前的林業(yè)機械化進程中有較好的應用前景。在使用過程中割灌機的大部分重量都是通過工作人員的手臂來承擔的，會造成較大的負擔。設備的震動噪音較大也會影響工作者的身體健康。生產(chǎn)設計單位必須優(yōu)化整機構造，對整體重量和割刀形狀進行合理調整，使其能夠更加適用于林業(yè)的機械化生產(chǎn)應用。

參考文獻

[1] 楊春梅，郭明慧等.步行割灌機行走部分結構設計與研究[J].森林工程，2016（09）：79-82.

[2] 李博，李樹森，李濱.割灌機作業(yè)噪聲及其對園林工人腦波的影響[J].北京林業(yè)大學學報，2017（04）：108-114.

[3] 楊洪澤，李博等.基于職業(yè)安全分析的割灌機安全性改良設計研究[J].工業(yè)安全與環(huán)境，2015（06）：79-82.

[4] 于瑞濤，孫正軍.割灌機相關問題的研究[J].科學與財富，2011（05）：395-396.