林业机械的发展现状及趋势

【摘要】林业机械是用于营林(包括造林、育林和护林)、木材切削和林业起重输送的机械。广义的林业机械还包括木材加工机械、人造板机械和林产化工设备等综合利用机械。林业机械大多是在移动情...

摘要：近年来，林业机械取得了显著地发展，衍生出了各式各样的专业设备，以适应不同的作业环境。本文就我国林业机械的发展现状进行了分析，并对林业机械的发展趋势提出建设性的意见。

关键词：林业机械 发展现状 发展趋势 林业机器人 Web3D 虚拟技术

Abstract: in recent years, forestry machinery made significant development, forming the all kinds of professional equipment, in order to adapt to the different work environment. This paper the development of forestry in China mechanical analysis of the current situation, and the trend of the development of forestry machinery to put forward the constructive comment.

Key words: the current situation of the development of forestry machinery development trend of robot virtual technology Web3D forestry

中图分类号：S776 文献标识码：A文章编号：

林业机械是用于营林(包括造林、育林和护林)、木材切削和林业起重输送的机械。广义的林业机械还包括木材加工机械、人造板机械和林产化工设备等综合利用机械。林业机械大多是在移动情况下进行露天作业，因受自然条件的影响而具有一定的区域性。

一、林业机械的分类

营林机械

─机械包括种子采集和处理、林地清理、整地育苗、中幼林抚育和林木保护等作业用的机械。其中常用的有采种机、割灌机、挖坑机、筑床机、插条机、植树机等。

70年代以后，出现了振动采种机。它的工作装置安装在拖拉机或其他行走或动力机械上，用油马达驱动振动头，产生振落效果而不损伤采种树。采集的球果或种子再经处理机械进行干燥、脱粒、去翅和清选后备用。

灌机是造林和抚育幼林用的机械，一般多用于林地清理、幼林抚育、次生林抚育与间伐、割灌木、割草和伐小径木，是小型轻便的机械。在割灌机上增设一些附属装置和设备后，还可用于收割稻麦、抽水、钻孔、磨锯齿等，实现一机多用。

植树机多与拖拉机配套使用。植树机分为连续开沟式、间断开沟式和选择挖坑式三种。连续开沟式和间断开沟式植树机在工作时，开沟器切开、破碎和推移土壤，形成连续(或间断)的栽植沟。苗木按规定的栽植深度和株距被栽入沟内，覆土压实轮随即推拥苗木周围的土壤并压实。

木材切削机械

木材生产切削机械包括伐木、打枝、造材、剥皮和削片用的机械。例如伐区作业联合机就是用于伐区作业的多工序机器。它运用农业联合收割机的原理，将传统的各个独立工序合并，由2～3台甚至一台机器来完成。应用较多的是由伐木归堆机、打枝造材机和自装集材机组成的三机一套体系。

3．林业输送起重机械

林业起重输送机械包括选材、集材、装卸、归楞、出河等作业用的机械，主要有机车车辆和森林铁道、林用汽车、拖拉机、绞盘机等。

我国林业机械发展历史及现状

我国林业机械包括营林机械、森林防火机械、木材采伐运输机械、木材加工机械、家具机械、人造板机械及设备、林产化工机械。改革开放以来，我国林业机械有很大发展。

中国为营造热带经济林和东北防护林，开始引进履带拖拉机、植树机、幼林抚育机等营林机械，并引进动力链锯、集材拖拉机和绞盘机等木材生产切削机械和林业起重输送机械。中国林业机械与发达国家相比，还处于弱势地位。为缩小与林业发达国家的差距，80年代中期，在研制树木移植机时,为了保证设计的合理性和先进性，一方面对其关键部件--铲刀机械的入土过程和入土阻力，进行深入地理论分析。同时依据相似理论，利用模型铲进行了大量的模拟试验，获得了计算树木移植机下铲阻力的数学模型，经原型铲验证，其计算精度完全达到了国际上土壤一机器系统力学的通用允差值。90年代前期，中国科学家致力于林木种子介电分选机理的研究、木材削片机连续切削理论的探讨，为林业机械基础理论研究开辟了新的途径。

当前，中国林业及木材工业机械市场总的状况是:营林、造林机械需求减少，人工林扶育机械增加，防火及病虫害机械继续需要，但木材采集机械需要下降，木材加工及人造板机械大量增加。现将当前市场需求简要介绍如下：

1．营林机械主要的需求是:人工林更新机械，如割灌机、40马力以下的小型集材拖拉机；用于病虫害防治的高扬程喷雾机或喷烟机;风力灭火机和其它灭火机械及检测装置。

2．园林机械用于城市园林绿化、宾馆草坪使用的低噪音草坪修剪机、小型油锯以及园艺工具等。

3．木材采运机械采伐用高性能油锯、枝丫收集及木片加工机械。

三、我国林业机械发展趋势

林业机械在林业生产和营林抚育方面、植保等方面应用比较广泛，是林业机械中生产批量最大的一类机械，多以发动机为动力源驱动做高速转动或往复运动的工作部件。因此，对使用者来说， 操作林业机械存在许多危险因素， 应加强产品的安全。安全始终是排在第一位的，没有安全就没有一切。今后林业机械发展总趋势是: 大的方面来讲，环保节能问题己被社会广泛关注，国家也采取相关措施限制非环保产品的生产。可以说市场只选择环保产品，而客户也会拒绝使用非环保产品，同时便携式机械、成套生产线、精加工深度加工等方向也是发展趋势。

1.林业机器人

林业机器人可以看成是一种特种工业机器人。林业的作业现场受自然环境( 坡度、地面障碍、 地表条件等)的影响最大，由于人工改善作业环境是根本做不到的，因此林业机器人的研制难度特别大。我国的林业机器人研究开发起步较晚，经过专家几十年的研究开发，林业机器人已经在种苗、移植、果实、灾害防治等方面有所研究。目前已开发成功的有：“林木球果采集机器人”、“新型智能伐根清理机器人”、“旋切智能定心上木机器人”、“弯曲木加工机器人”和“防风固沙草方格栽植机器人”等。从已成功的案例来看， 未来机器人技术在林业机械方面还有很大的发展空间，可以从以下几个方面着手：（1）机器人机构学（2）智能控制 （3）新机器人（4）小型机器人。

2.Web3D虚拟技术在林业中的应用

在林业机械设计与制造业方面，由于林业机械设计符合机械设计的一般过程，包括规划设计、方案设计、技术设计、施工设计及改造设计五个阶段，在设计到出样机调试改进，再投入生产的整个周期中， Web3D最早可追溯到VRML(Virtual RealityModeling Language，即虚拟现实建模语言)，利用Web3D三维造型技术可以提前看出林业机械产品的外观造型，同时可以造型出用二维工程视图难以表达的复杂曲面和关键部件，从而使设计者更方便对设计的产品进行检验，使得设计过程更加优化。在林业机械销售方面，利用Web3D技术对产品进行设计，产生广告效果，模拟产品的使用方法特点，使得产品的销售及推广更加方便直观。同时Web3D还可以使用在森林景观设计、林业教育培训等方面。

参考文献：

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