成果名称:

大坡度山地果园牵引式双轨运送装备

完成单位:

华南农业大学、梅州振声现代农业装备有限公司

主要人员:

洪添胜、李震、杨洲、吴伟斌、张常寿、宋淑然、李君、黄志平、苏建、朱余清、陈姗、吕石磊、欧阳玉平、岳学军、陈金德、温威

介绍:

1. 课题来源与背景。针对山地果园运输作业中存在的劳动强度大、效率低等问题，通过理论分析与关键部件研究，项目研发了大坡度山地果园牵引式双轨运送装备。该类运送装备能够适应复杂地形环境，既能运送肥料和果实等，也能搭载喷雾机和果枝修剪机等作业，还能应用于山地林果园、茶园和油茶园等其它山地作物的物品运输作业。课题研究来源于以下项目：
（1）农业部公益性行业（农业）科研专项经费项目山地橘园省力化栽培机械与相配套栽培技术研究与示范（200903023），项目执行时间：2009-2013；
（2）农业部现代农业（柑橘）产业技术体系建设专项资金（CARS-27），项目执行时间：2007-2015。
   2. 技术原理及性能指标。大坡度山地果园牵引式双轨运送装备技术原理概述如下：
（1）大坡度山地果园牵引式双轨运送装备含单向牵引式（固定式、变轨式和拆装式）和双向牵引式，可在直道或弯道运行；单向牵引式可实现大坡度的上下坡，双向牵引式可实现多种坡度的上下坡及平地运行；钢丝绳在S蛇形转向轨道上不会越出轨道外面和远离轨道表面，运送线路可依地形和绕行果树。
（2）运送装备主要由驱动装置（置于山顶或山脚）、控制系统、轨道、载物车、钢丝绳、钢丝绳约束装置、排绳装置和断绳制动装置组成；驱动装置包含电动机、电磁刹车器、减速箱和滚筒等；载物车由车架、行走轮、防翻轮、钢丝绳单/双导向装置和断绳制动装置等组成。
（3）双轨轨道由钢管、横梁和支撑柱焊接或组装而成，每段轨道长度为3m，拆装方便，适于批量生产；轨道支撑柱高度可调、脚掌可仿形，适用于不同的地形地貌；为提高运送装备使用效率，在使用同一套驱动装置和载物滑车时，可铺设2条及以上的多分支轨道，通过变轨装置实现在不同分支轨道的物品运送。
（4）为解决钢丝绳松弛及超载断裂引发的安全问题，运送装备加装了防钢丝绳松弛及载物滑车超载装置。该装置主要由前/后行程开关、行程开关触碰螺丝、缓冲装置、前/后平衡弹簧及相应的控制系统组成。
（5）运送装备的电气控制系统以PLC为控制核心，以按钮开关和无线遥控装置作为输入控制，结合相应软件、变频装置、旋转编码器及相应执行元件对运送装备的全程作业进行自动控制。
（6）为实现运送装备自动检测障碍物及快速有效地实施避障，降低作业安全隐患，采用在车检测超声波渡越时间的方法测量运送装备与障碍物间距离，以无线通信方式传输装备控制信息，实现运送装备在作业过程中遇障碍物自动停车并报警。
运送装备主要性能指标：装备爬坡能力：40°，装备运行速度：0.5   - 0.6m/s，装备运载能力：600、350和300kg（驱动功率分别为5.5、3.0和2.2kW），装备轨道宽度：0.6m；系统控制方式：可通过手控或远程遥控装置控制双轨运送装备的运行与停止。
   3. 技术的创造性与先进性：
（1）创新大坡度和易拆装轨道设计模式，实现农资和果品的高效运送，单机单次运载能力可达600 kg。
（2）研制了松断绳制动、智能过载保护等安全保护装置，提高了装备运行的安全性和可靠性。
（3）创新具有自动控制、远程遥控、手动控制和定点停车等多种工作模式的控制系统，操作灵活、使用方便。
   4. 技术的成熟程度，适用范围和安全性：大坡度山地果园牵引式双轨运送装备适用于山地果园的生产运输作业，也适用于山地林果园、茶园等；项目产品经过第三方检测，符合相关标准要求；广东省农业厅已连续三年以本成果为基础举办全省山地水果生产机械化技术与装备现场推广演示会，社会效益显著，得到地方政府、农业龙头企业和果农的一致好评。
   5. 应用情况及存在的问题：大坡度山地果园牵引式双轨运送装备已在全国12省（市、自治区，即广东、广西、湖南、湖北、江西、福建、浙江、四川、重庆、贵州、陕西和云南）的山地茶果园推广应用，并配套轻型喷雾机、修剪机、挖穴施肥等机具。该类运送装备的推广应用大大减轻了果农的劳动强度，为缓解劳动力短缺、保护环境、提高资源利用率和果品质量、节本增效和进一步促进水果产业的可持续发展起到很好的示范带动作用。
   6. 历年获奖情况：项目成果获授权发明专利12件，广东专利奖优秀奖1项；发表研究论文10篇，出版专著2部；颁布广东省地方标准1个、企业标准1个；获广东省农业技术推广奖一等奖1项。

批准登记号:

粤科成登（2）字【2018】0098

登记日期:

2018-03-06

研究起止时间:

2009.10 至2013.12

所属行业:

农、林、牧、渔业

所属高新技术类别:

现代农业

评价单位名称:

农业部科技发展中心

评价日期:

2018.01.24