丘陵山地果园运输机械的发展现状与展望

收稿日期2019-03-15基金项目陕西省机电科技创新服务平台（2018PT-10）。作者简介柴光荣(1989-)，女，河南人，助理工程师，本科，研究方向：科技咨询及孵化器运营等服务工作。

我国是世界上最大的水果生产国和消费国之一，很多水果的种植面积和产量均居世界第一位。随着果品的质量和产业化水平不断发展和提高，林果业产品已成为许多地方经济发展的亮点和农民致富增收的创收点[1]。近年来，随着农业供给侧结构性改革，林果业产品的供给数量、品种和质量对果农来说非常重要。然而，我国的水果大多种植在山区丘陵凹凸不平的地方，同时老式果园种植结构不合理，果树栽植的密度无法使普通的农用车进入果园，果树的采摘、施肥、喷药、剪枝等的运输工作仍然依靠大量的人力完成，劳动强度大[2-5]。因此，研究适合丘陵山地果园运输机械对促进我国林果产业进一步可持续健康发展具有重要的意义。1国内丘陵山地果园运输机械研究现状国外果园运输机械以欧美、日韩为代表，欧美国家果园种植生产规模大、行距宽、土地平整、种植农机与农艺相结合，多采用的是大动力轮式运输机为主。日韩国家果园种植多以丘陵山地为主，和我国丘陵山地地形相似，国内外学者根据山地的坡度等级不同，目前研制了小动力轮式、履带式、单轨式、双轨式等运输机械[6]。1.1丘陵山地轮式果园运输机我国北方丘陵山地运输机械主要是轮式和手扶式，农用三轮车的使用较多，其次是18.38kW以下的拖拉机和手扶拖拉机。西北农林科技大学邹海兵[7]主要针对轮式拖拉机动力不足的问题，采用动力输出轴与液压动力结合来实现动力输出，研究设计出一种轮式果园作业平台的液压系统，完成果园作业车的行走、平台升降以及伸缩功能。廖劲威[8]根据山地果园运输机工作特点，将大型货车或是载客车上液力缓速器装置应用于山地果园运输机。大大改善了山地运输机械的制动工况。1.2丘陵山地履带式果园运输机

履带式相对轮式具有动力大，转弯半径小，爬坡能力好等特点。近几年遥控及蓄电池履带式为研究热点[9]。魏丹[10]设计的全液压驱动的履带式拖拉机的电控系统，通过控制不同电磁阀的通断或开度，且利用速度反馈PID控制，实现拖拉机的平稳换向、行走速度和转向角度的精确控制。实现本地操作和无线遥控，拖拉机能进行转向、前进/后退，速度增加/减少等动作，达到精确行走的目的。郑鹏淋研制的山地果园蓄电池驱动微型履带运输机跑偏量为11m/km。最小左转向半径为0.70m，最小右转向半径为0.71m。最高车速为5.865km/h。蓄电池容量为48V40Ah履带运输机在充满电，负重250kg，在平坦道路情况下，可以工作5h。1.3丘陵山地单轨果园运输机

单轨式果园运输机针对我国南方柑橘果园研制较多[11-13]，华中农业大学的李敬亚[14]研制的山地果园单轨运输机，结合现有果园运输机械和单轨车的特点，研制满足无运输道路的山地果园中果实、农药和肥料的运输需要。运输机结构紧凑，主机长1.4m，高1.1m，宽0.8m，额定功率8.8kW，运

Chaiguangrong,WangchenyangTheareaandscaleoffruitplantinginhillyandmountainousareasinChinahaveincreasedyearbyyear,butthelaborresourcesaredecreasingyearbyyear.Mechanizedtransportationplaysanimportantroleinpromotingthedevelopmentoffruitindustryinhillyandmountainousareas.Thispaperdiscussedthecharacteristicsandperformanceofdomesticorchardtransportmachinery,analyzedtheexistingproblemsoforchardtransportmechanization,andputforwardsuggestionsfordevelopment,providingreferenceforthehealthyandsustainabledevelopmentoforchardsinnorthernChina.hillyandmountainousareas,orchard,transportmachinery

丘陵山地果园运输机械的发展现状与展望柴光荣，王晨洋（陕西省机械研究院，陕西咸阳712000）

摘要我国丘陵山地果品种植面积和规模逐年增加，但劳动力资源逐年减少。机械化运输对促进丘陵山地果品产业的发展发挥着重要的作用。文章论述了国内果园运输机械的特点及性能，分析了果园运输机械化存在的问题，提出了发展建议，为我国北方果园的健康持续发展提供参考。关键词丘陵山地；果园；运输机械中图分类号S229文献标志码Adoi:10.3969/j.issn.1673-887X.2019.03.013

文章编号：1673-887X(2019)03-0030-02·调查研究·30Vol.351No.03

MAR.2019农业技术与装备

AGRICULTURALTECHNOLOGY&EQUIPMENT

行速度约1.2m/s,轨道依地形铺设,适应性强，最小转弯半径3.1m，载重300kg，最大爬坡角度为47.9毅。运输机有前进、倒退和空挡3个挡位，可在轨道上任意处停动、制动，操作简单，运行安全可靠。汤晓磊[15]研制的7YGD-M5型单轨果园运输机可满足一次载质量300kg(上坡)与500kg(下坡)完成山地最大坡度45毅与最小转弯半径4m以行走速度为0.7m/s的平稳运输。该机可适用于山地果园中运输果物、肥料等，也可搭载喷雾机或修剪机械等进行作业。张俊峰研究了山地果园单轨运输机遥控关键技术与装置，实现了山地果园遥控距离可达300m以上，将7YGD-35型自走式单轨运输机的上下运行和停止运输机的运行速度由0.3m/s提高到0.7m/s，使自走式单轨运输机自动化程度提高，操作方便。1.4丘陵山地双轨果园运输机双轨运输是为了提高单轨运输机的性能及稳定性，李善军[16]设计了7YGS-45型双轨道果园运输机,重点解决了钢丝绳与驱动轮对配合实现摩擦驱动、抱轨与碟刹配合实现制动、防止运输机侧滑和上跳、防止钢丝绳在弯道中上抬与拉直、拖车自适应坡度调节等关键技术问题。该运输机最大爬坡角度47毅，最小水平转弯半径8m，平均运行速度1.0m/s。1.5丘陵山地无动力果园运输机针对大坡度山地果园运输难、耗能高的问题，无动力果园运输机主要依靠货物自身重力运输。刘杰[17]设计的无动力运输机主要由自适应阻尼装置、遥控急刹装置、遥控控制系统、增速装置、冷却风扇、运输车等组成，运输机的控制部分固定安装在山顶，一端运输车在货物重力作用下沿20毅~50毅坡地或直线水泥槽内安全匀速下行，另一端带着空运输车上行，运输车长1000cm，宽720cm,高750cm。该运输机仅需1个12V电瓶提供遥控制动时所需动力，通过遥控器遥控急刹装置，能实现运输机在任意点的启停。运输机能稳定以最大速度0.7m/s匀速运行,最大载荷为1t。适合偏远大坡度山地果物的运输，节能环保。2存在的问题目前，北方果园运输机械主要以轮式和履带式为主，南方的果园运输已经出现了轨道式的应用。以陕西苹果为例，大多数种植还是老式果园，轮式和履带式运输机械无法进入，党革荣团队研制的轮式全液压动力的果园运输机仅适用于近几年新建的观光园，但针对老式密植果园不能适用。其次，我国丘陵山地果园主要以家庭式种植模式为主，果农受自然灾害、市场价格的影响较大，不愿意购买成本较大轨道式的运输机械，同时轨道式运输机械也存在可靠性不足的问题。第三，丘陵山地的微耕机作业机械研制较多，市场上较容易买到。但运输机械多以轮式为主在路上，田间地头人搬运结合。地头田间运输机械研制较少，且适应性差。3结论与建议3.1使农机与农艺相结合目前很多果园尤其是北方的苹果园树龄已经进入老龄化，随着年轻劳力外出务工概率的增加，农村劳动力出现了严重的不足，希望通过政府政策的引导，在新的一轮种植初期，做好产业规划，并充分考虑运输机的整车尺寸以及田间地头的行走转弯要求。3.2加大研发力度和政策性鼓励

深入调研当地果园的平坡比，预估市场的需要，借鉴国内外的运输机械特点和性能。以北方果园为例，山地丘陵地区坡度相对平缓，尽量采用轮式和履带式相结合的组合运输，索道和轨道式可作有益补充。研发初期及落地初期，当地政府要给予充分的相关鼓励政策，激励研发。3.3研究多功能的运输机

运输机在满足基本的果品、肥料等生产物资运输的同时，运输平台具有升降和伸缩等功能，充分考虑到果树的疏花疏果、剪枝、喷雾等作业。以提高果农的购买积极性。

参考文献[1]宋月鹏,张红梅,高东升,任龙龙,张紫涵,耿晓阳.国内丘陵山地果园运输机械发展现状与趋势[J].中国农机化学报,2019,40(01):50-55，67.[2]张成,吴伟斌,杨晓彬,张伟,常星亮.山地果园运输机试验台研究进展[J].现代农业装备,2017(03):34-37，58.[3]黄志平,焦富江.山地果园运输机的产业化进展[J].现代农业装备,2014(05):28-31.[4]粘雅玲,沈嵘枫,张小珍,戴之铭.果园运输机械研究进展[J].农业技术与装备,2014(22):24-28.[5]李新广,杨绍荣.山地果园机械的现状与展望[J].湖北农机化,2012(03):20-21.[6]吴伟斌,赵奔,朱余清,王海林,支磊,冯灼峰.丘陵山地果园运输机的研究进展[J].华中农业大学学报,2013,32(04):135-142.[7]邹海兵.轮式果园作业平台液压系统设计及仿真分析[D].西北农林科技大学,2017.[8]廖劲威,吴伟斌,冯运琳,许棚搏.基于山地果园运输车的液力缓速器设计与仿真[J].农机化研究,2016,38(08):82-86.[9]郑鹏淋.山地果园蓄电池驱动微型履带运输机的研制与试验[D].华南农业大学,2016.[10]魏丹.全液压驱动履带式拖拉机电控系统的设计[D].西北农林科技大学,2013.[11]邓广.自走式单轨果园运输机械关键部件设计及应用[D].湖南农业大学,2015.[12]李学杰.自走式山地果园单轨运输机的研制[D].华中农业大学,2013.[13]张俊峰.山地果园单轨运输机遥控关键技术与装置的研究[D].华中农业大学,2012.[14]李敬亚.山地果园单轨运输机的研制[D].华中农业大学,2011.[15]汤晓磊.7YGD-45型单轨果园运输机的设计[D].华中农业大学,2012.[16]李善军,邢军军,张衍林,孟亮,樊启洲.7YGS-45型自走式双轨道山地果园运输机[J].农业机械学报,2011,42(08):85-88.[17]刘杰.山地果园无动力运输机研究[D].华中农业大学,2016.