1、木工机床2023No.3Technology and Equipment工艺与装备轨道运输机在丘陵山地的应用分析轨道运输机在丘陵山地的应用分析Application analysis of rail transport aircraft in hilly and mountainous areas任晓丹朱 樱（福建省农业机械化研究所，福建 福州 350005）摘要：文章分析了轨道运输机在丘陵山地的应用中存在的问题：功能单一、横向运输困难、前期投入资金较大、使用人员安全意识薄弱等，提出加强技术研发、制定合理规划、加大政策扶持力度、加强人员培训等对策，为研发新型轨道运输机，助推农业机械化提供参考。
2、关键词：丘陵山地；轨道运输机；农业机械化；发展建议中图分类号：S776文献标识码：A文章编号：1005-1937（2023）03-029-04Abstract：This paper analyzes the problems existing in the application of rail transport aircraft in hilly areas，such as single function，horizontal transport difficulties，large initial investment，and weak safety awareness of users
3、，and puts forward countermeasuressuch as strengthening technology research and development，formulating reasonable planning，increasing policy support，and strengthening personnel training，so as to provide references for the development of new rail transport aircraft and promoting agriculturalmechaniza
4、tion.Key words：hilly and mountainous areas；rail transport aircraft；mechanised agriculture；development suggestions目前，我国正处在向第二个百年奋斗目标奋进的关键时期。第二个百年奋斗目标就是到新中国成立100年时，要建成富强民主文明和谐美丽的社会主义现代化强国。而要建成农业现代化强国，就要加快农业机械化的发展，全力推进乡村振兴。据2021年全国农业机械化发展统计公报数据显示，2021 年全国农作物耕种收综合机械化率已达72.03%，较上年提高0.78个百分点；其中机耕率、机播率、机收率
5、分别达到 86.42%、60.22%、64.66%。畜牧养殖、水产养殖、农产品初加工、设施农业等产业机械化率分别达到 38.50%、33.50%、41.64%、42.05%，较上一年分别提高2.72、1.85、2.45、1.51个百分点。虽然我国的农业机械化水平逐年提高，呈全程全面和高质量快速发展态势，但是各区域之间的机械化发展水平并不平衡。由于地形地貌、气候、土质、经济发展水平等因素影响，东北、华北等大面积平原地区机械化水平较高；西北、西南、东南等高原、丘陵山地机械化水平相对较低，其中农业运输机械化水平差距尤为明显。平原地区地势平坦、交通发达，农产品、农用物资等使用普通的农用搬运车或拖拉机等
6、运输；而丘陵山地因为地势陡峭、地形复杂，普通的农用运输车辆无法通行，大多采用人工搬运，运输效率低，运输成本高。随着越来越多青壮年进城务工，受人口老龄化的影响，农业运输无工可用的问题日益凸显。丘陵山地占我国国土总面积的43%，要提高农业运输机械化水平，解决丘陵山地农林产品、农资等运输难题，大力发展适合丘陵山地的运输机械势在必行。轨道运输机是在离地面有一定高度的轨道上运行的运输机械，它可以解决轮式和履带式运输机爬坡难、对道路要求高、安全性差等问题，对生态环境破坏少，特别适合在丘陵山地使用，既可以解决用工难的问题，又可以节约用工成本，具有非常好的应用前景。1轨道运输机应用现状1.1国外应用现状国外轨
7、道运输机经过较长时间的发展，农业机械化水平比较高。日本和韩国国土大部分为丘陵和山地，轨道运输机的研发起步早，应用的也比较作者简介：任晓丹（1979），女，工程师，研究方向：机械设计与制造。29WOODWORKING MACHINERY工艺与装备Technology and Equipment广泛，技术水平处于领先地位。1966年日本公司开发 了 世 界 上 第 一 台 用 于 陡 坡 的 单 轨 运 输 机“MonoRack”，可以在修路困难的地方任意设置，对自然环境破坏较少。MonoRack由发动机通过皮带及链轮传动驱动，采用驱动轮与轨道上的齿条咬合传输动力，实现运输机在轨道上的运输作业。此
8、后，日本开发出一系列适合本国农业生产的运输机械，可用于分布在陡峭山地的果树园里的农产品收获运输、喷药、施肥、建筑工地的物资搬运等。1994年韩国 MCK 机械有限公司研发的森林单轨运输机，具有爬坡能力强、运行稳定、载重量大、能适应不同的山地坡度的优点，被广泛应用于林业种植园、果园等运输林木、水果及农用物资。欧美一些国家地势平坦，农林业的运输大多使用传统的轮式搬运车、拖拉机，而适合山地运输的轨道运输机很少。地形以山地为主的欧洲国家在果园、林场使用的轨道运输机研发技术主要从日本和韩国引进。1.2国内应用现状我国对轨道运输机的研究和使用起步较晚，早期主要是从国外引进运输机械，由于设备引进价格昂贵，而
9、且因使用条件不同，存在“水土不服”问题，所以并没得到广泛应用。2006年黑龙江省森林工程与环境研究所承担了国家“948”引进项目“森林多功能单轨运输系统”关键技术引进，该项目引进了韩国（株）大林MONRAIL会社森林多功能单轨运输系统关键技术、主机部件、控制以及制动和轨道等关键部件，通过吸收、研究与创新，开发出了适合我国国情和地形条件的山地多功能单轨运输机械。2008年该单轨运输车完成了安装及检测，并于2011年通过项目验收。该设备特别适合山地条件，运输效率和安全性高，应用前景广阔，开启了国内单轨运输机在林业上的应用研究。2008年华中农业大学教授张衍林研发我国第一台自走式山地果园单轨道运输机
10、，并在湖北宜昌试运行成功，自此轨道运输机在湖北乃至全国各地被广泛使用。近年来，科研人员在轨道运输机的结构设计、运行安全性、控制系统等方面进行改进优化，我国轨道运输机的研发与生产应用开始进入快速发展阶段。现有轨道运输机按运行方式不同可分为索道式、牵引式和自走式运输机；按轨道数量不同可分为单轨式和双轨式；按动力源不同可分为电动、蓄电池式和燃油式。表1为各种机型在安装要求、运行的稳定性、使用安全性、占地面积及成本等方面的优缺点。表表1 1各种类型轨道运输机优缺点各种类型轨道运输机优缺点分类标准运行方式轨道数量动力源机型索道式牵引式自走式单轨式双轨式电动式蓄电池式燃油式优缺点及应用范围对地势要求高，安
11、装索道困难，成本高而且安全性较差，使用范围比较小钢丝绳易磨损、断裂，下行速度小于卷筒转出速度时，钢丝绳易缠绕、横向运输难实现，使用受到一定限制爬坡性能强，转向灵活，不受地形地势影响，使用最为广泛占地小，成本低，应用广泛运行稳定，安全性高，占地面积大，成本高适合坡度较大的山地，载重量大，节能环保，对电力供应要求较高，推广受到限制功率小、爬坡能力差，在山地充电难，应用较少建设成本低，不受轨道长度限制，操作简便，农户使用最多2轨道运输机在应用中存在的问题2.1功能单一、闲置率高目前，自走式单轨运输机是我国丘陵山地的林区、果园、茶园使用最多的轨道运输机，它成本低、占地小、载重量大、爬坡性能好，受到广大
12、农户的欢迎。但是自走式单轨运输机功能单一，大多只是用来运送木材、竹子、水果、茶青等下山，运送肥料、农具等农用物资上山。除了收获季节利用率比较高，其他大部分时间闲置，没有最大化的发挥作用。30木工机床2023No.3Technology and Equipment工艺与装备2.2部分园区中实现横向运输困难丘陵山地因地形复杂，地块小又分散，大多数果园、茶园的规模都比较小，再加上早期建起来的老旧园区由于农户一味地追求节约用地、提高产量，种植密度都比较大，这就导致没有足够的空间安装轨道，无法实现纵横交错的轨道运输网。2.3前期投入资金较大，农户购机意愿偏低虽然轨道运输机从长远来看可以节约人工成本，经济
13、效益可观，但是由于前期投入资金大，农户购机积极性不高。以目前应用最多的自走式单轨运输机为例计算：主机价格大约2.2万元/台，轨道200 元/米，基建 40 元/米，建设一条长 200 米的轨道，前期一次性投入需资金 7万元。按照 20212023年福建省农机购置补贴实施方案 规定，轨道运输机主机补贴合计9700元/台，轨道补贴合计520元/6米，合计补贴额共计27380元，农户还需一次性自付42620元，这对于普通农户来说是一笔不小的投入，虽然从长远来看经过3到5年可以回本，但是一次性4万多元对部分农户来说也是不小的投入，因此购机意愿不强。2.4操作人员培训不到位，安全意识薄弱一些农户没有经过
14、培训或者安全意识薄弱，在使用中存在违规载人、超载、没有定期保养、存放不当等问题。由于轨道运输机运行的地理环境复杂，如果操作者的安全意识淡薄，很容易造成运输车侧翻、追尾甚至人员伤亡等安全事故。3解决问题对策与发展建议3.1加强技术研发，增加新功能加大科研力度，鼓励广大科研人员走进田间地头，多了解农户的需求并进行整合，实现一机多用，提高运输机的利用率。比如可以在轨道运输机上加装浇灌、喷药、施肥、修剪果枝等装置，提高工作效率，降低人工成本。另外，轨道运输机的运行安全性必须不断加强，研发出安全性更高的可以载人的轨道运输机，以满足人们亲近大自然、体验采摘乐趣的需求，助力山区旅游业的发展。3.2调整果园布
15、局，为运输机使用创造条件对已有的果园茶园布局进行调整，密植的要间伐疏株，降低种植密度；改善园区里的道路建设，提高横向的机械运输能力；小块、分散的园区建议承包流转，形成规模种植，方便管理。对于新建园区要做好前期规划，农机农艺相结合，农户和农业专家、农机科研人员应在种植密度、耕作需要、道路运输、机械使用等方面共同探讨，因地制宜，根据各园区不同的地理条件制定不同规划方案。加强轨道运输机变轨技术的研究，减少铺设轨道数量，降低成本，满足同一片园区的横向运输需求，提高机械化水平。3.3加大政策扶持力度，加强宣传推广增加科研单位研发资金的投入，鼓励科研院所和企业合作，研发出低成本、多功能、高质量的运输机，同
16、时制定税费优惠、小额贷款优惠、提高农机补贴金额等针对轨道运输机生产企业的优惠政策，有助于企业降低制造成本，降低销售价格，减少农户购机的前期投入，减轻农户经济负担，提高农户购机意愿。各地农机鉴定推广站可与农机生产企业一起，把部分基础条件好、规模大，农户购机意愿强烈的种植园打造成管理先进，机械化水平高的现代化示范园区，定期在示范园召开现场会，通过对轨道运输机的功能介绍和演示，使农户更直观地感受到运输机使用效果；深入宣传购机各项补贴及优惠政策，对比计算购机前后经济效益的提升值，帮助农户算好经济账，引导农户从长远发展的眼光看问题，使轨道运输机得到更广泛的应用。3.4加强人员培训，确保安全运行轨道运输机
17、多在丘陵山地使用，运行环境地理条件恶劣，使用不当很容易发生安全事故。首先要严格按照规范安装轨道，安装完毕后必须要经过多次调试后才能正式投入使用。技术人员到现场对操作人员经过培训，要求严格按照使用说明书的步骤操作，重点强调安全注意事项及操作失误带来的严重后果，提高操作人员安全意识才能保证轨道运输机的安全运行。同时要指导农户做好轨道运输机的日常维护和保养，既可以减少安全事故的发生，也能延长运输机的使用寿命。（下转第47页）31木工机床2023No.3Management Science管理科学域内中小微企业的技术研发，才能不断提高服务区域经济发展能力，增加社会贡献度。平台设计要从实际需求出发，遵循
18、目标导向，细化设计定位，不断探索实践。在新一轮高职教育改革发展中，创新平台建设将成为促进技术技能积累和技术创新应用的载体，在提高人才培养质量、提高服务经济发展水平、扩大国际交流合作等领域发挥关键作用。参考文献：1 张向辉，刘丽.“双高”建设视域下打造技术技能创新服务平台实践研究J.对外经贸，2021（9）：133-136.2 廖晨竹，单强.“双高”院校技术技能创新服务平台建设研究J.教育与职业，2022（21）：51-54.3 潘海生，杨慧.技术技能创新服务平台建设的内在逻辑与实践路径研究J.职教论坛，2022（7）：29-36.4 张旭，李玉爽，葛阿萍，等.“双高计划”视域下技术技能创新服务
19、平台建设探究J.文山学院学报，2020（5）：95-99.5 黄玉珍，刘波，秦国锋.“双高”背景下产教融合技术技能创新服务平台的构建J.装备制造技术，2022（9）：215-218.6 曹明.“双高计划”背景下高职院校打造技术技能创新服务平台的策略探讨J.开封大学学报，2021（3）：41-44.7 石慧.“双高计划”背景下打造技术技能创新服务平台的价值、现状及策略J.教育与职业，2022（2）：41-45.8 陈会玲 杨云箐，杨建民.“双高”院校打造技术技能创新服务平台的理论基础和推进策略J.教育与职业，2021（1）：67-70.（收稿日期：2023.05.07）3.5研发更节能环保更智能
20、化的轨道运输机目前使用的轨道运输机已经能够满足农户运输方面的基本要求，但是在节能环保和自动化程度方面还有改进空间。新能源动力替代传统汽油机动力的新型轨道运输机可以解决尾气污染及噪声问题，保护生态环境、节约能源；随着数字化时代的到来，自动避障、自动变轨等技术将应用到轨道运输机上，通过物联网云平台用手机或电脑可对轨道运输机实现远程控制；在运输机上安装具有不同功能的传感装置，对园区的温湿度、光照、农作物产量等信息进行采集，操作人员通过分析和判断，实时了解园区的情况，实现对园区的网络化智能化管理。4结语轨道运输机在我国丘陵山地的应用越来越广泛，它在降低劳动成本、提高劳动效率、提升农业生产全程机械化水平
21、、保护生态环境等方面发挥了很大的作用。科研院所和生产企业要加大研发力度，结合不同的地理条件以及农户的不同需求，研发出适用性强、多功能、绿色环保、智能化的新型轨道运输机，助力我国实现农业机械化。参考文献：1 高锐，张伟，吕亚凤，等.丘陵山地林业轨道运输机研究应用进展J.林业机械与木工设备，2019（12）：9-12.2 战廷文，闫宏伟，吕跃伟，等.森林多功能单轨运输系统关键技术引进及应用研究J.林业机械与木工设备，2011（9）：28-30.3 傅剑，陈晖，黄赟，等.丘陵山区果园轨道运输机制动的实现J.农业开发与装备，2018（1）：108-109.4 张守宇.轨道运输机在茶园运输中的应用探析J.福建农机，2021（3）：9-12+36.5 翁祖强，吴尚璟.丘陵山地果园轨道搬运机研发方向探讨J.机电技术，2022（5）：48-49+76.6 俞晓曲.永安市山地果园轨道运输机发展现状与建议J.中国果菜，2017（12）：60-62.（收稿时间：2023.06.05）（上接第31页）47
