【目的】针对山地竹子砍伐后运输下山困难，现行简易索式机械设备效果不稳定，运输跑车续航能力不足，安全得不到保障等问题，设计了一种竹材索道集材跑车运输系统，以实现竹材下山安全、高效运输。【方法】对竹材资源丰富的福建、湖南等竹林场进行调研，确定了竹材索道集材跑车运输系统基本设计参数，设计了悬索和跑车整体功能、尺寸及关键部件，对跑车主要承载部件进行了有限元分析，校核了跑车强度刚度；利用ADAMS软件对索道-跑车系统进行耦合振动分析，确定索道运输竹材过程的主要影响因素。选取运输速度、跑车与竹材总质量、索道倾斜角为考察因素，以跑车运输竹材安全性和效率综合评分为指标，开展Box-Behnken仿真试验，求解优化参数组合。【结果】二次回归正交旋转组合试验结果表明：三因素对跑车运输安全性和效率的影响从大到小依次为索道倾斜角、运输速度、跑车与竹材总质量。当运输速度为3.95 m·s~(-1)、跑车与竹材总质量为576.67 kg，索道倾斜角为17.09°时，运输安全性和效率综合达到最佳。【结论】当承载索倾斜角为16.50°～20.40°、运输速度为3.00～4.00 m·s~(-1)、跑车与竹材总质量为420.00～580.00kg时，运输安全性和运输效率较好，可在竹林索道集材运输作业的同时充电蓄能、竹材安全高效运输下山。图6表5参13

YP2.0-A集材索道遥控跑车是在YP2.5-A集材索道遥控跑车的基础上进行改进设计的,具有利用液压制动取代半自动跑车在索道线路中的止动器、可在索道沿线任意点停留、自动起落钩的优越性。通过对YP2.0-A遥控跑车主要技术参数及其工作原理进行系统分析,重点对液压系统进行改进设计,提高液压系统的灵敏性、安全性和可靠性能,实现索道集材运行的自动化和精确控制。通过对13条不同集运量的索道作原始纪录和成本统计分析处理,得出索道集材成本为110～ 130元·m-3。该遥控集材索道非常适合人工林集材作业,具有良好的生态效益、经济效益和社会效益。

通过对半悬索道集材后林地土壤理化性质的分析，结果表明：半悬索道集材后土壤容重增加，土壤结构和水分性能变差，土壤养分含量下降。集材对林地土壤的扰动以主沟处最为严重，主沟外则较轻微。在此基础上提出减少该类型集材作业对林地土壤破坏的建议。

为了研究科学合理的生态采运技术,在邵武二都林业采育场开展轻型索道集材与传统盘山开路集材方式的对照试验。以122-1-3伐区972m3的出材量计算,人工费按每工每日100元计,则索道集材的单位成本为104.65元·m-3,可比开路集材单位成本148.44元·m-3节约29.50%。随着人工费的增加,按每工每日80～140元计,开路集材成本增加明显,单位成本差额为34.47～67.03元·m-3。通过生态、经济与社会效益的比较分析,轻型索道集材优势明显,是一种有利于资源、环境、经济和社会可持续协调发展的生态集材作业模式,在当前劳动力成本剧增情况下,展望轻型索道集材在木材生产技术中的广阔应用前景。

对间伐集材索道工程设计中的索系选择、索道布线、设计计算、机械装备的选型与配置以及安装拆转技术进行系统研究;将缆索起重机"许用荷重设计法"和钢管桅杆支架技术应用到林业索道工程中,提出闭式牵引索快速安装和拆转的"余长免接法"技术,设计出JP双(单)轮增力跑车,以及与JS2-0.8自行式绞盘机组合配套的Ⅱ13型优化索系。

按悬链线、抛物线、悬索曲线、摄动法四种悬索理论,用BASIC语言编制的五个索道设计程序,构成林业索道设计系统。该系统设计的程序已在APPLE-Ⅱ和PC-1500机上中、英文通过,它能进行单跨或多跨索道的承载索设计、绘制索道纵断面图、确定集材方式方法。

基于从欧洲最新引进的自行式缆索起重集材机(KOLLER-K303H)及集材作业技术,"陡坡山地森林择伐作业技术及其设备引进"项目组对森林采运的缆索集材作业工艺进行了研究,旨在为提高森林集材作业的效率、降低成本,减轻集材作业过程对森林生态系统的破坏,并消化吸收和完善所引进的集材作业技术,为其推广应用做准备。根据引进设备的机构功能特点,本研究详叙了"塔架上置式"和"塔架下置式"集材作业工艺技术,及探讨了"正反坡同步集材"和"超范围集材"的集材技术。伐区实地的集材试验结果表明:本研究所探讨的集材作业工艺效率高,能较好地适应中国南方林区复杂地形集材作业的需要。

论证摄动法三次解挠度的最大误差在下支点附近,给出最大挠度误差和水平张力误差的计算公式,据此论述索道摄动法算法的精度。此外,还分别给出了三次解和一次解的挠度绝对误差公式,便于生产中作高程控制。

本系统遵循LY1 0 5 6 91发布的林业架空索道设计规范编程 ,能进行单跨或多跨索道设计。其主要设计内容是运用抛物线法 (加氏 )进行承载索的设计计算、集材方式方法的确定和绘制索道纵断面图 ,为索道的安装架设提供可靠的技术参数 ,能确保索道安全生产 ,方便管理 ,提高工效和经济效益 ,延长使用寿命。表 1图 2参 3

根据景区架空索道设计的特点及要求,本着技术先进、经济合理、安全适用的原则,对武当山南岩宫玄帝殿吊装索道进行设计,包括索道总体布置、承载索与工作索设计、支架与锚碇的验算,并进行生产率的计算。在特定的地形、地质条件和特殊的使用要求下,进行有效合理的索道布局以及主要技术参数的选择,并进行校核,索道能满足吊装作业生产率和高强度工作量的要求。

【目的】探究相同炭化工艺下不同竹种、竹龄和竹材不同部位等因素与竹炭热值之间的关系,分析竹炭热值与灰分、挥发分和固定碳含量之间的相关性,推导热值计算的经验公式,为竹材工业化和资源化利用提供参考和借鉴。【方法】选取浙江省杭州市临安区24种竹材以及安吉县2～13年生毛竹,在相同炭化工艺条件下烧制成炭,采用控制变量法测试24种竹材中部炭化料、2～13年生毛竹中部炭化料以及毛竹材不同竹龄(4、5、6年)和不同部位(梢部、中部和基部)炭化料的热值和工业分析参数,分析不同竹种、竹龄和竹材不同部位炭化料热值与固定碳、挥发分和灰分含量之间的关系。通过SPSS软件对热值与固定碳、挥发分和灰分含量之间的相关性进行鉴定和分析,根据竹炭热值与竹材炭化料固定碳含量和炭化温度之间的关系推导热值计算的经验公式。【结果】24种竹材竹炭热值为27.94～32.98 kJ·g~(-1),平均值为31.10 kJ·g~(-1),标准差为1.11,固定碳含量为75.35%～92.59%,平均值为85.87%,标准差为3.65,灰分含量为3.34%～15.98%,平均值为7.21%,挥发分含量平均值为6.91%; 2～13年生毛竹竹炭热值为30.93～33.81 kJ·g~(-1),固定碳、灰分和挥发分含量的标准差均在5以下; 4、5、6年竹龄毛竹炭化料各部位热值绝对差异在1.38 kJ·g~(-1)以内,相对差异在3%以内。竹炭的高位热值与固定碳含量呈正相关、与灰分含量呈负相关,通过试验以及整理归纳大量竹炭炭化温度与热值、理化性能的测试数据,推导出竹炭热值(Q)与其炭化温度(T)和相应的固定碳含量(C)之间换算的经验公式。【结论】1)不同竹种炭化料热值和工业分析参数存在显著差异,取决于不同竹种各自的结构特性,相同竹种炭化料,木质素含量较高的基部热值高于中部和梢部,竹龄和生长部位对热值和工业分析参数变化无明显影响; 2)竹材炭化料热值与固定碳、灰分含量之间呈线性关系,其中热值与固定碳含量呈显著正相关、与灰分含量呈显著负相关,热值(Q)与固定碳含量(C)的经验公式以及固定碳含量与其相对应炭化温度(T)的经验公式为Q=0.001 8C2-0.111C+28.099 (R~2=0.72)、C=26.934ln T-93.122(R~2=0.88)。

为响应国家可持续发展的号召,保持良好的生活环境,要注重提升木质林产品运输工作效率。为避免过度采伐而造成生态环境不平衡现象,应切实保护森林资源,使用环境性能好、缓冲性能强、强重比高、承受能力大、回收性能好等具有多重性能优势的包装材料进行木材运输,以符合市场交易状况、保障林业市场健康发展的包装技术,凸显运输的规范化,实现林业市场健康有序的长久发展。由此,笔者根据《木材工业企业物流装备》一书,深度探索了木材运输中的包装材料与技术,致力于提升木材运输效率。

针对传统摩擦卷筒牵引力较小的缺点，进行力学和仿真分析及模型试验研究，结果表明：将集材绞盘机牵引卷筒设计成带Ｖ型环槽的摩擦卷筒，可以显著提高当量摩擦系数和集材牵引力，从而取代缠绕卷筒，大大减小卷筒结构尺寸，实现绞盘机轻型化；摩擦卷筒牵引力的大小与Ｖ型环槽的楔角成反比．通过二次拟合建立摩擦卷筒Ｖ型槽楔角与牵引力关系的经验公式．