重慶市農業機械鑒定站
□ 喻春 任宏生 李果
我國水果種植面積和總產量均位于世界前列,但受地形條件限制,果園機械化水平差異較大。在南方丘陵山區,果園果實及肥料等物資運輸主要靠人工完成,成為制約水果產業發展的重要因素。因此丘陵山區果園運輸機械化勢在必行。
在山地鋪設軌道并配備運輸車,可以方便靈活地解決果園內運輸問題,包括果苗、肥料、農藥等果(茶)園等生產資料及果實的運輸。與傳統輪式或履帶式運輸機械相比,軌道運輸機無需對山形地貌進行大規模改造,環境負荷低,操作簡便、易于控制,運輸能力和爬坡能力較好;有防側翻裝置設計,具有較強的適用性和穩定性;如配合其它相關作業器械,還能進行農藥和化肥撒施作業。
近年來,南方各省相繼將果園軌道運輸機(簡稱運輸機)納入農機購置補貼目錄,運輸機獲得大面積推廣應用。據統計,自DG/T 211—2019《果園軌道運輸機》推廣鑒定大綱(下稱大綱)實施以來,已有67款運輸機獲得推廣鑒定證書,陸續進入各省區市補貼系統,減輕了果農購機資金壓力。
運輸機有多種品類。按驅動型式分,有牽引式、自走式;按結構形式分,有雙軌雙向、雙軌單向、單軌雙向、單軌單向;按配套動力分,有汽油機款、柴油機款和電動機款。目前,以汽油機為動力的自走式單軌運輸機應用最廣泛,單軌道架設具有一定比較優勢,受地形限制小、安裝成本較低,也能雙向運行,綜合運輸能力較強。
2020年重慶市農業機械鑒定站(下稱重慶站)新增果園軌道運輸機試驗鑒定資質。截至目前,重慶站共完成6款運輸機推廣鑒定任務,鑒定過程中遇到一些困惑,也積累了一些經驗。
大綱中5.2條款規定:“樣機由制造商無償提供且應是12個月以內生產安裝的合格品,由鑒定機構在制造商指定的使用現場獲取,樣機數量為1臺。現場試驗條件應能滿足試驗鑒定開展的要求。樣機由鑒定人員驗樣并經制造商確認后,方可進行試驗。試驗完畢且對試驗結果無異議后,樣機由制造商自行處理”。
存在的問題是:該定義對使用現場界定不明,使用現場僅指購機用戶的使用現場,還是包括制造商搭建的試驗場;另外使用現場是否必須位于果(茶)園內也沒有明確。為避免理解偏差,建議大綱修訂時對此作出明確要求。
山地用運輸機需考核“最大爬坡能力”指標,大綱規定山地用運輸機最大爬坡度應不低于35°。根據理論計算和試驗驗證,以汽油機為動力的自走式果園軌道運輸機,當汽油機額定功率為4.0kW及以上時,在額定裝載質量為200kg情況下,能順利爬上45°以上軌道段。因此,目前大多數山地用運輸機最大爬坡度指標設定為45°。大綱6.3.3.2b)條款規定:“運輸機額定裝載狀態下在軌道上行駛,能穩定、順利的通過制造商明示最大爬坡度的軌道段,則判定運輸機達到最大爬坡能力要求”。大綱6.3.3.1c)條款規定:“試驗軌道最大坡度段長度應不少于運輸機(牽引式為載物貨廂)總長度的3倍”。按運輸機(不含軌道)長度約等于3m粗略計算,最大坡度段長度應不少于9m。
存在的問題是:在一般用戶使用現場,很難找到坡度在45°及以上的長度達9m的連續軌道段。制造商為了滿足試驗條件,專門在用戶使用現場延長搭建最大坡度軌道段,具有一定安全隱患,而且由于延長的軌道段沒有實際運輸作用,試驗結束后制造商還要拆除,造成了資源浪費。
那么,能不能在其它軌道上考核最大爬坡能力呢?
自走式果園軌道運輸機由主機和運輸軌道組成,主機包含驅動傳動裝置、控制裝置、載物貨廂等。制造商銷售給用戶的同型號運輸機,其主機設計參數是一致的,而軌道長度根據用戶需要定制,常見的有100m、150m、200m等。最大爬坡能力考核的是運輸機的通過性,評價的是主機性能,與軌道總長以及具體安裝地點沒有關系。
假設鑒定用樣機的軌道長度為200m,可將其尾端100m軌道段拆下,拆除過程中軌道零件保持完好,然后將其安裝在45°的山坡上。那么,在新安裝的100m軌道上做最大爬坡能力試驗可等效為原軌道實驗。同理,在試驗軌道滿足大綱6.3.3.1c)條款要求,且軌道型式、材料型號、壁厚等參數與用戶使用現場軌道一致情況下,當主機在此軌道段能穩定、順利地通過,則有充分理由判定符合最大爬坡能力要求,該處試驗軌道可視為鑒定樣機軌道的延伸。
綜上所述,筆者認為可以在其他軌道上單獨考核最大爬坡能力,前提是軌道是同一廠家、同一型號,如果沒有合適的現成軌道,也可以單獨搭建。
運輸機屬于安裝類機械,安裝質量對安全性和可靠性影響很大。大綱對軌道安裝質量的要求是“運輸軌道應穩定、牢固”,要求較為寬松,缺乏操作性和具體評價指標。
存在問題是,在鑒定過程中,如遇到某款樣機的個別軌道支柱安裝在松土層,且深度不足,也沒有安裝壓盤(止沉盤),雖然暫不影響整體穩定性,在短期內運輸機能正常運行,但是長期使用后,機械振動使軌道支柱松動或下沉,將會導致軌道左右傾斜、晃動,造成翻車等嚴重后果。
建議大綱修訂時加入針對軌道安裝質量的具體指標,如:支柱間距≤1.5m;支柱管徑≥25mm;支柱埋入土層深度≥700mm;支柱均配備有不小于 300mm×300mm×200mm的混凝土樁基或管徑≥25mm金屬斜支撐,通過壓盤(止沉盤)進行固定。
在深入重慶、湖南、廣西等地實地走訪調查中,發現運輸機在山地果園有廣闊市場,用戶評價很高。各地運輸機安裝數量和軌道總長不斷攀升,如湖南某柑橘種植大縣,運輸機已呈現遍地開花態勢。運輸機的出現,將果農從以往肩挑背扛式的繁重體力勞動中解脫出來,減輕了勞動強度,降低了運輸成本,提高了生產效率,是提升丘陵山區林果業機械化水平的有效途徑。