伐木归堆机（泥浆造浆机）

伐木是用归堆机吗？

砍伐树木并把它们堆成一堆的自动推进的机器。20世纪50年代，汽油动力链锯(链锯)进入林区，取代斧子和手锯进行伐木作业。但电锯是便携工具，在森林里需要控制、锯开、移动。过程中还有很多人工操作。为了提高生产效率，消除手工劳动，林业发达国家在20世纪50年代末开始研究采伐作业的整体机械化。美国在20世纪60年代开发了一种伐木机。这是一种自走式机械，工人在驾驶室内操作锯切机构来切割木材。它不仅效率高，完全免除了手工劳动，而且保证了操作安全。伐木机的出现改变了几千年来用手工工具伐木的做法。早期的切割机只能定向砍伐木材，不能把砍下的树堆在一起。为了给后续的集材过程创造有利条件，伐木工人身上安装了一个抓臂，可以把砍伐的树木堆在一起。这是伐木工人堆垛机。自20世纪70年代以来，在林业发达国家迅速推广，到80年代末，已成为应用最广泛的自走式森林收获机械。伐木堆垛机由主机和伐木机构两部分组成。主机多采用集材拖拉机或工程机械底盘，有联臂式和短轴距底盘式两种。伐木机构安装在联合臂的末端或悬挂在机架的前部，可以垂直和水平移动，以确保树木贴近地面被砍断。伐木机构常被称为伐木头，有剪切式、链锯式、圆锯式、铣刀式等几种，都是液压驱动的。剪切式测井头是最早的一种，分为双刀和单刀(双刀应用广泛)，由液压缸驱动的刀具切断树木，也称测井剪。它结构简单，切割速度快(砍断一棵树只需3 ~ 6秒)，工作可靠，可降低切割高度，但切割时容易造成木材劈裂，特别是硬木和冻木。这种测井头主要用于北美的纸浆测井地区。链锯切割头有两种：单悬臂锯和双同步锯。前者应用广泛。它不产生劈裂，但其结构比剪切测井头复杂。主要用于北欧和苏联。圆锯式测井仪兼有前两种测井仪的优点，在加拿大得到广泛应用。铣刀测井头只在美国使用。伐木头配有抱树干的手臂，在锯(砍)树的时候可以抓住，放下，堆起来。大部分手臂可以存放2 ~ 3棵树，这样砍完几棵树后就可以一起送到堆里，而不是每砍一棵树就退回一次，提高了生产效率。伐木打桩机的生产效率为每小时120 ~ 200棵树。该机主要用于坡度平缓的中小直径林分。自集材堆垛机问世以来，由于其具有高效、安全、降低劳动强度等优点，在一些发达国家得到了推广，其机械结构也不断得到改进和发展。为了减少剪切头造成的木材劈裂损失，美国研制了球形剪。加拿大开发了一种可更换锯齿的圆锯测井头。一些公司正在开发可以在陡坡上工作的伐木打桩机。

伐区作业机械系统是由什么构成？

采用带有各种悬挂工艺装置的自走式机械，传统上把木材的采伐和运输过程分成各种独立的过程，如伐木、修枝、制材、堆垛、集材、装卸等。并把它们合并成一个由两台或三台机器甚至一台机器完成的机械设备组合。它是实现切割作业综合机械化的主要手段。20世纪50年代末，世界发达国家实现了木材采运的机械化。伐区使用的机械设备主要是单流程机械，如链锯、集材拖拉机、绞车等。虽然作业机械化水平较高，但在工序内和工序间仍需要大量的手工劳动，限制了伐区生产率的进一步提高。因此，为了大幅度提高伐区劳动生产率，降低生产成本和劳动力消耗，必须在所有安静的过程中广泛使用机器，实现伐区综合机械化，这是目前世界上所有林业发达国家伐区生产技术的主要发展方向。伐区作业机械系统是木材采运机械化的重要发展。避免了工序间的停顿，缩短了生产周期，减少了操作人员和机器数量，实现了排除人工劳动，由机器操作的全面机械化。自20世纪60年代以来，美国、加拿大、瑞典、芬兰、苏联等国家在继续改进和发展传统单流程机械的同时，大力加强伐区机械系统的研究工作，并取得了很大进展。到20世纪80年代，完成多工序作业的机械系统已广泛应用于这些国家平原缓坡林地的皆伐和间伐。1976年，中国从芬兰引进了维美德和洛科莫切割机械系统，并在广东和黑龙江林区进行了试验。1980年引进美国国际切割机械系统，在吉林林区进行了生产性试验。机器的基本结构由两部分组成：主机(底盘)和准备艺术品的设备。主机大多采用轮式和履带式集材机的底盘作为通用底盘。底盘牵引力一般为30 ~ 35 kN。轮式底盘为液压铰接转向，其驱动类型有双轴驱动和三轴驱动两种。第一种主要用于运输作业，如集材等。也用于各种技术目的，如伐木、修剪、制材等。第二个主要用于各种技术目的。发动机功率从36.8到368 kW不等，但大部分是59到118 kW。传动系统多为液力变矩器或动力换挡变速箱。该技术主要包括液压铰接起重臂、抓木装置、液压伐木剪、圆盘铣刀或链锯、液压修枝剪、木材剪(或圆锯)和承重梁等。机械类型伐区作业机械按其作业类别可分为四类：伐木场、集材机械、加工机械和装载机。它分为几类。伐木工人主要是履带式或轮式拖拉机。测井装置为测井剪或圆盘铣刀，安装在拖拉机前端，由液压操纵。当拖拉机行驶时，可利用液压升降装置将测井装置升离地面，使其处于倾斜状态。伐木堆垛机是由一个人操作的轮式或履带式机械，用于伐木和堆垛，使被砍伐的原木可以在下一步运到路边，或在伐区加工成原条或原木。有关节臂式和短轴距底盘式两种。关节臂式：使用臂端带有链锯或剪刀的伐木头来切断树木，将树木抬离地面，并转向预定的砍伐方向

将其归成堆，使树木大头一齐；②短轴距底盘式：有一对短的闭合式抓树臂和剪，它通过移动和转动整个机械来完成归堆作业。（见伐木—归堆机）伐木—打枝—归堆机是在具有关节臂的伐木归堆机上增设打枝、截梢机构，使能在一台机械上对一棵树进行切割的同时，对另一棵伐倒木打枝、截梢，因而生产效率较高。它归堆的原条，由2台拖集集材机拉走，是目前被认为最有效的作业方式之一。伐木—拖集集材机具有切断树木并把伐倒木送到集捆装置中的设备。这种装置在集捆和在集材过程中能抓住树干，使其部分在地面上拖动。该机械有履带式或轮式底盘。伐木设备装在驾驶室后车架上，它包括一个回转主柱、关节臂及其末端铰接的抓树臂和伐木头。集捆装置由夹持承载梁和卸载板组成。伐木—打枝机分为履带式和轮式两种类型。①履带式：是在伐木—归堆机的基础上，在伐木头上加装进料辊和打枝刀。作业时，树木被剪断并垂直举起，送到打枝场地，再放倒呈水平状态。打枝刀闭合，进料辊开动，把树木从打枝刀中间拖过，自动截去梢头后，落到地上归堆。②轮式：是伐木—造材机的变型，仅是将树木供料抓具换成轻型伐木头，也能拖曳伐下的树木并将其送给打枝刀头。但不能像伐木—归堆机那样将树木垂直举起及抓住。伐木—打枝—造材机是在伐区内伐木和生产原木的机械。这类机械是伐木—打枝机的变型，只是在伐木打枝头中又加进原木造材功能。当树木被进料辊从打枝刀中间拖过时，被限位板停止，造材剪（实际上是伐木剪）开始动作，原木被切断并落到地上。它也像伐木—打枝机一样，既有履带式的，也有安在轮式铰接底盘上的。打枝—造材机又称程序加工机。安装在6轮铰接式车辆上，能在伐区的道旁和装车场工作。分为伸缩式供料臂及关节臂两种。作业时，伐倒木的大头放进打枝机的进料辊中，打枝刀和造材圆锯开始动作，造材按指令进行，较短的纸浆材则为自动造材。锯成这两种原木后都将被集运走。打枝机分为单株打枝机和多株打枝机两种类型。①单株打枝机：有自行式和移动式两种。自行式安装在集材机上，移动式安装在6轮铰接式车架上。有一个伸缩式打枝臂，臂端有打枝刀头。在臂上安有抓具，用来把树木从打枝刀头中间拖过。它可在伐区内和道旁打枝。②多株打枝机：又称链式连枷型打枝机。打枝机构是一个辊筒，上有几十条长短不一的链条，沿辊筒交错排列成几行。辊筒由一液压马达带动，以恒速运转，不受车速影响。这种机械在道旁的一堆或较薄的一层伐倒木上工作，连枷以很大的冲击力抽打树木，将枝桠折断。（见打枝机）造材机在伐区道旁或贮木场将原条造成原木的移动式机械。其主要组成是：带有驱动辊轮的传送机进料口；为传送机供料的带有支点式抓钩的关节臂；2～3个手动控制的横截锯；在某些情况下带有原木抓钩的关节臂。机械是长车体的重型机械，由充气轮胎支承。（见造材机）原木采伐联合机是一种铰接式机械。用于伐区内进行伐木、打枝、造材和截梢，并将生产出的原木运到道旁，卸到汽车或挂车上，或堆在道旁。联合机的驾驶室、关节式抓树臂、卸材臂和打枝造材塔架安装在前车架上。发动机和装材框架装在后车架上。抓树臂上有一个伐木剪，有附加的多棵树存材装置。树木加工时与垂直状态呈倾斜角，以保证打掉的枝桠不致落到机械上。它可加工直径达40厘米的原木。移动式削片机在伐区道旁对整棵伐倒木进行削片的机械。通常装在半挂车上，长8～12米、重10～20吨不等。它包括一个带有压力进料辊的进料传送机、双刀或三刀削片机，刀盘直径可达1.7米，分别由276～294千瓦或331～405千瓦的发动机驱动，一个向传送机供料的带抓钩的关节臂，以及向挂车或其他车厢运送木片的风力管道。（见削片机）道旁装车机分为关节臂式及前置式两种主要类型。①关节臂式：机械是可回转的，安在本身的机动车上，或安在有相当总重量的6×4汽车平板车上。所有轮式装车机均有外伸支腿。当装车机安在汽车上时，驱动液压装车机油泵的发动机安设在转盘上。它可配上一个纸浆材抓钩来装原木，或配上一个支点式起重臂抓钩来装原条。小型关节臂装车机装在运材汽车驾驶室后面的车架上或组合车辆上，构成自装运材汽车。②前置式：安在履带式拖拉机底盘上或4轮驱动的铰接式底盘上。这类装车机均具有颚爪式抓木器，带有（或不带）延伸臂以增大举升高度，并有一个“抛掷器”能在高举时帮助从颚爪中卸下木材。这种装车机通常用来装锯材、长原木和原条。机械系统的机械组合按作业方式分为生产原木、原条和伐倒木作业用的3种机械系统类型。每一类型中有几种机械系统方案，按系统中机械组合的数目分，可分为三机、二机和单机体系。在进行原木作业时，在伐区普遍采用由伐木—归堆机、打枝—造材机和原木全载式集材机的三机体系，亦有采用伐木—拖集集材机和打枝—造材机组成的二机体系，还有由一台原木采伐联合机完成伐区全部作业的单机体系。在进行原条作业时，有伐木—归堆机、打枝机和原条拖集集材机组成的三机体系；二机体系有两种：一种是伐木—拖集集材机与打枝机配套，另一种是伐木—打枝—归堆机和原条拖集集材机配套。还有由一台原条采伐联合机完成伐区全部作业的单机体系。在进行伐倒木作业时，有由伐木—归堆机和拖集集材机或由伐木机和拖集集材机组成的二机体系，还有由一台伐木拖集集材机完成伐区全部作业的单机体系。机械系统完成各工序的地点和顺序，以及每种具体情况的机械系统的选择，根据木材采运企业作业的不同自然生产条件来确定。瑞典和芬兰两国主要采用原木作业的机械系统。美国和加拿大两国除采用原木作业的机械系统外，有些地区亦使用原条作业的机械系统。苏联则主要发展原条作业的机械系统。在70年代以来，随着伐区作业机械系统的发展，各国逐步形成了不同的产品系列和与之相应的生产工艺。在北美和北欧地区国家，机械系统大多用于生产纸浆材原木，仅少部分生产锯材及胶合板材，且主要用于中小径级的同龄林林分中。

森林采运机械设备有哪些？

森林采运作业的专用机械设备（下简称机械）。包括采伐机械、集材机械、运材机械和贮木场作业机械等。采伐机械有伐木机械、打枝机械、造材机械、原木剥皮机械和木材削片机械等；集材机械有集材拖拉机、架空索道等；运材机械有陆路运输木材的运材汽车、森林铁路机车和水路运输木材的船舶等；贮木场机械有木材兜卸机、装车绞盘机、起重机、输送机、叉车、木材装载机、电动平车等。森林采运机械按作业特征可分为木材切削机械、运输机械和木材起重输送机械。按运行特征又可分为便携式、自行式和固定式。便携式机械实质上为专用机动工具；自行式机械一般由大型运输机械和工程机械改装而成散明，如各种集材拖拉机、运材汽车、林用装卸桥等；固定式机械为贮木场专用的大型设备，如各种木材剥皮机、木材削片机等。沿革森林采运机械的发展历史较久，中国远在公元4世纪就曾在河流、山谷之间利用架空索道运输薪材。1776年法国与葡萄牙之间的比利牛斯山区也曾用架空索道运输长材。但是森林采运机械的真正发展还是从19世纪末开始的。最初是引进农业机械，以后逐步改进与完善，最后形成各种林业专用机械。美国在1890年首次将制成以蒸汽机为动力的拖拉机用于集运木材；1883年首次使用绞盘机集材；在19世纪末还制成以蒸汽机为动力的原始动力锯。1914年德国制成第一台汽油动力链锯。第一次世界大战期间出现了履带拖拉机，1920年美国便开始使用履带拖拉机集运木材。1922～1924年相继出现了由汽油机和柴油机驱动的绞盘机。1919～1925年在意大利普遍使用动力架空索道集运木材。1913年中国台湾在阿里山使用了美国制造的架空索道集材。1928年美国制成以汽油机为动力的集材机。从19世纪末到20世纪初，美国、苏联、日本相继使用蒸汽机车牵引森林铁路车辆运输木材。美国在1913年首次使用汽车运材。1947年苏联制成第一批专门用于集材的履带拖拉机，这标志着森林采运工业已进入生产各种专用机械的阶段。1954年苏联、瑞典、芬兰、挪威开始使用由一人操作的轻型油锯。同年在美国出现了移动式钢架杆架空索道集材装置。20世纪60年代美国开始研制以拖拉机为基础的多工序联合机，70年代相继出现了伐木—归堆机、伐木—集材机、打枝—造材机等多种型式和不同工序组合的自行式采伐机械，使森林采运作业进入了全盘机械化阶段。中国从20世纪50年代开始使用进口的机械设备进行森林采伐作业，如1950年开始使用油锯造材、汽车运材，1953年开始使用绞盘机集材，1955年开始使用电锯伐木。与此同时，国产采运机械也发展很快，1950年开始生产绞盘机，1957年生产油锯，1956年使用国产汽车运材，1965年使用国产装卸桥进行木材装、卸、归楞作业。到80年代毁竖已先后制成各种单人操作的油锯、中频电锯、集材拖拉机、绞盘机、森铁蒸汽机车和森铁内燃机车等40余种森林采运机械。到80年代初，中国国有林区森林采运综合机械化程度已经达到90%左右。发展趋势由于森林采运工业的作业对象笨重，作业条件差，劳动强度大，生产场地分散，世界各国都十分注意森林采运的机械化问题。随着工业的发展，各种新技术、新工艺、新设备不断被引进，到20世纪80年代中国已逐步形成一套完整的森林工业专用机械系统，实现了采运工业各工序的全盘机械化。森林采运机械的发展趋势有如下特点：①在森林采运各工序基本上实现机械化的基础上，传统的单工序专用机械，在性能上和制造质量上日益完善，操作者更加安全、舒适。例如20世纪80年代，油锯重量已经降低到6～8千克，振动和噪音已大大降低；运材汽车已成为主要运输工具，驾驶室的安全性和舒适性已大大改善；液压技术、电子技术已经引进到森林采运机械中来。②在改进传统机械的同时，采伐联合机在稳步发展。由于这种联合机能减少伐区的机械品种，提高劳动生产率，提高作业安全性，减轻工人劳动强度，到20世纪80年代已在工业发达国家的平原和缓坡林区中得到比较广泛的应用。但由于成本高，技术复杂，尚未在发展中国家得到推广。③贮木场作业在实现单工序机械化以后，人们正在努力实现工厂化生产，进一步提高全盘机械化和自动化水平。④伐区资源的综合利用，已引起人们的重视。20世纪80年代科学家们正在研究林区生物量的利用以及森林采伐与生态平衡的关系。可以预计，有利于综合利用林冲余告区生物量和保护生态环境的机械设备将得到发展。