BH29型油锯使用效果的分析

BH29型油锯使用效果的分析 应用研究 BH29型油锯使用效果的分析 黄长旗 (南平市延森林业有限责任公司) 摘要:BH29型油锯是我国南方林区当前广泛使用的机型,其使用性能直接关系到 木材生产的效益.通过调查, 测试和理论分析相结合的方法,在作业生产率,生产费用,可靠性和劳动强度等方 面对BH29型油锯的使用效果进 行分析,并提出改进意见和当前适用机型. 关键词:油锯;使用效果;分析;建议 BH29型油锯是目前使用最广的国产短把主伐锯 型,广泛应用于我国南方山地丘陵型林区的伐木,打 枝和造材作业中.该机型在使用性能上基本满足了 南方林区森林采伐作业的需要. 从我国的国情和具体的作业条件来看,应用油锯 进行森林采伐仍是今后主要的作业手段?J.重要和 关键的问题在于及时应用新技术,新材料,新工艺,并 根据不同自然,资源条件不断改善机械的使用性能, 使其更加适应现代生产的需要. 20世纪70年代以来福建省进口了数批技术性 能比较先进的油锯机型,其中具有代表性的有70年 代的Pioneer3270se,80年代的Stihl051AV和90年代 的MeCulloeh.MaeCat.由于进口的数量少,零配件供 应困难,形不成竞争力,使BH29型油锯"独霸"局面 未能改变.致使其技术性能指标仍停留在30a前的 水平,与世界先进水平有着较大的差距.严格讲,许 多地方森林资源条件有了显着变化的今天,BH29型 油锯再继续作为主伐锯型已不大适合. 1BH29型油锯的使用效果 1.1作业生产率和作业消耗 作业生产率是油锯的重要经济指标,同时也是机 械技术性能的综合反映.在同样的林地条件下,锯切 效率越高,其作业生产率也越高n].而锯切效率是油 锯机械性能的重要指标,所以,作业生产率与机械性 能的优劣成正相关. 从调查资料(见表1)得知,几乎为同排量级的 Pioneer3270se和Stihl051AV锯型的综合生产率大大 强于BH29锯型.与这两种当时具有先进性代表的 锯型相比,BH29型油锯的综合生产率与经济寿命分 别只及Pioneer3270se与Stihl051AV锯型的76.2%和 72.0%,58.1%和57.9%,而平均燃油消耗,零配件消 耗及作业故障却高出很多,分别为两锯型的123%和 122%,420%和483%,500%和486%.现场的测试结 果和调查的情况基本相似. 表1BH29型油锯与国外同级别锯型使用效果比较 注:经挤寿命的调查年限超过表中调查年限. 从调查资料(表1)可以看出,在同时使用BH29锯 型和Pioneer3270se,Stihl051AV锯型中,Pioneer和St 锯型的单位平均油耗和零配件消耗比BH29锯型要小 得多,图1,图2为此3种锯型在使用的经济寿命期内 燃料和零配件消耗量的统计趋势.很明显Pioneer锯 型的单位油耗最小,Stihi次之,BH29则最大.在接近 收稿13期:201M-07—23 作者简介:黄长旗(1965一),男,福建南平人, 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 师,从事林业生产 开发和研究. BH29锯型经济寿命的2500m3时,BH29耗油量约为 1200kg,而Pioneer和Stihl则仅为890kg和1040kg, 分别为BH29的74.17%和86.67%.同时看出,Pioneer 和Stihi锯型的单位零配件消耗很小,仅为BH29锯型 的23.81%和20.59%.零配件的消耗直接关系到机械 经济性指标,同时也从另一方面显示机械可靠性的好 坏.Pioneer和Stihi两锯型零配件消耗极低,说明其可 靠性很好,所需的维修时间及其费用也极其低微. 秣土.}杖开|:2.1305年第l9卷第1期 2000 ?1500 U1000 5oo 0 1200 800 400 0 1000150020002500300035004000 Q/m. 图1燃料消耗曲线图 100015002000250030003500 Q/m. — ?_BH29(~)—._Pioneer(!) +BH29(~)—1.一sdh1? 图2零配件消耗曲线图 由此看来,BH29锯型的作业生产率和作业消耗与 世界先进锯型相比存在着较大的差距. 1.2作业费用 用(c)可用c=?c表示[,式中:c1至c5分别为新 机购置费,作业中燃烧消耗费,零配件消耗费,修理费 和操作者工资及其他.其中新机购置费和作业工资 可看成是不变的费用,修理费是可变的,但费用不多, 并且和零配件的消耗成正比.燃料和零配件的消耗 是可大幅变动的两个量,可以说它们是油锯作业总费 用中最重要的两个影响因素. 从表2得知,Pioneer和Stihl油锯的总作业费用 只有BH29油锯的67.8%和66.6%.可见BH29油锯 的经济性能指标明显落后于两种进口油锯.在油锯 作业的总费用中作业工资所占的比例最大,折旧费也 占有一定的比例,此2项可视为不变费用,但其大小 分别与其台班生产率和经济寿命,机械价位有直接关 系.从表2中可看出,由于Pioneer和lll锯型的生 产率较高,因此作业工资相对较低.进口锯型的价位 较高,虽然其经济寿命高得多,但折旧费尚不占优势. 随着中国加入WTO,这个优势将明显显示出来,这也 将迫使BH29油锯在改善技术性能的同时降低价位. 在作业费用结构中可看出燃料费和零配件费所占比 例不低,在当时条件下,BH29锯型占45%,50%,Pi. oneer和Stihl锯型占35%,40%,它们属于可变费用, 作业费用是作业经济性的衡量指标.油锯作业费其大小对作业总费用的影响极大. 表2BH29与先进锯型在作业费用上的比较/元?mI3 1.3劳动强度 油锯作业和其他机械作业相比,其强度要大得 多.从人类工效学的角度看,中型以上油锯的作业均 属于重度作业【3_3,在作业过程中,操作者的体能消耗 很大,直接影响作业效果,所以作业的劳动强度应作 为手提式机具使用效果的重要指标之一.现代工业 文明生产讲求舒适性,而作业强度的大小恰恰是作业 舒适性好坏的一个重要指标. 为了可比性,计算它们在完成同样作业量的情况 下的操作者能量消耗量,以比较它们在相同条件下的 能量消耗量的大小,即相对作业强度的大小.根据人 类工效学的作业强度概念,油锯作业8h工作日平均 能耗为8070.15kJ/人.表3列出了在完成20m3造 材作业量时各锯型的能量消耗量. 株生{-}技开|c2005年第19卷第1期 表3各锯型的能量消耗(造材2o) 从表3可以看出,在同排量级的3种锯型中, BH29锯型的能量消耗量比Pioneer和Stih1分别高 46.6%和41.9%,说明BH29锯型的劳动强度比先进 锯型要大得多.表3中负荷系数表示各种锯8h作 业的绝对能量消耗之比,反映操作者的劳动强度.如 果3种锯型的作业时间相同(如1个台班),那么绝对 能量消耗的大小依次是Stihl,BH29和Pioneer.Stihl 锯型的能量消耗虽稍大于BH29锯型(为102%),但 41 应用砜穷 其生产率却大大高于BH29锯型(144.7%),无疑Pio— neer锯型是最理想的,劳动强度低于BH29锯型,生产 率又大大高于BH29锯型. 2影响使用效果的主要因素分析 2.1锯型的技术性能指标 影响油锯使用效果的因素很多,在同样的条件下 使用,使用效果的差异关键在各锯型所具有的技术性 能和指标的不同_4J.Pioneer和Stihl汽缸容积的利用 率比BH29分别大40.1%和27.8%,同时由于结构更 加合理,制造和组装的工艺水平高,所以两锯型的发 动机和整机的重量均比BH29小得多,更便于操作者 轻松自如地操作.这无疑将大大降低操作者的劳动 强度,带来的直接效果是作业生产率的大幅提高.不 仅如此,由于两锯型的发动机耗油率只及BH29的 77.8%,在同样作业条件下,燃料消耗仅为BH29锯型 的80%左右.另外,两锯型的作业可靠性好得多,故 障率仅为BH29的1/5左右,从而使零配件消耗和修 理费用节省许多. 2.2作业条件 作业条件的优劣对油锯技术性能的发挥程度起 着重要的作用.作业条件主要是指自然和林分条件, 包括坡度,树种,径级和单位出材量等.从研究资料 明显看出,作业生产率随坡度的加大,林木平均径级 的减少和单位出材量的减少而下降.当作业条件变 差时,油锯的单位燃料消耗和零配件消耗量将上升. 树种即材质不同对油锯的使用性能也有较大的影响. 锯截材质较硬的木材时,其作业生产率将降低,而燃 料和零配件的消耗将上升. 目前采伐的都是人工林,一般径级较小,材质较 松,单位出材量较高,在这样的作业条件下,使用轻型 油锯比使用中型油锯有可能获得更好的使用效果. 虽然MacCat轻型油锯的作业效率和燃料消耗比Pio— neer和Stihl稍差,但操作者的劳动强度却大大降低 (表3).如果和BH29油锯相比,MacCat油锯的所有 使用性能都更胜一筹. 2.3技术素质和管理水平 从历年调查的资料看,操作者的技术素质和机械 管理水平对BH29型油锯的作业效果影响很大.技 术素质主要体现在对机械知识和性能的掌握,操作和 维修经验以及现场判别和排除故障的能力上.管理 水平则主要体现在日常专机保养,保持良好的技术状 态和科学进行机械更新上.有经过正式专业技术培 训,操作时间较长,具有丰富经验的操作者比缺少经 验的新手的使用效果要强出许多.调查表明在作业 条件相似的情况下,在综合生产率,燃油消耗和使用 经济寿命等方面,最差与最大者之间的差距均在1倍 左右,而零配件消耗则达近5:1. 3结语 (1)BH29型油锯的技术性能指标必须提高.如 果说BH29锯型在20世纪7O,8O年代处于我国油锯 制造业和应用领域先进行列的话,那么经过近3Oa, 其性能指标和工艺水平已与世界同类型产品相比有 了较大差距,综合技术性能已明显落后. (2)南方人工林需要新的机型.短把油锯适用山 地丘陵型林区的木材生产作业.20世纪9o年代前, 南方林区采伐的树种多样,尤其是8O年代前采伐的 阔叶树和马尾松的比重较大,并且当时的林分条件较 好,平均径级大,单位出材量高.在当时的林分条件 下,选用BH29和Pioneer3270se,Stihl051AV机型是合 适的.但在进入9o年代后,林分条件有了很大改变, 尤其是9o年代后期实行天然林保护工程后,森林的 主伐对象都是人工林,树种以杉木和马尾松为主,虽 然单位面积出材量较高,但树木的平均直径较小.根 据油锯所需切削功率与锯截的树种,径级的关系,可 计算出福建锯截人工林所需要的功率只要1.57KW 就已足够,即只需轻型油锯. 综上所述,BH29锯型不仅在主要技术性能指标 及使用效果上无法与国际先进锯型相匹敌,而且在锯 型的结构和性能特点上已不适应我国南方林区木材 生产的需要5.国产锯型要想继续成为南方的主要 机型,首先要轻型化,同时要充分应用先进技术改善 发动机和整机结构,进一步提高其性能指标. 参考文献 [1]郑智龙.便携式切削机械的原理与应用[M].北京:中国林业出版 社,1997:2-8,253—269. [2]粟金云.山地森林采伐学[M].北京:中国林业出版社,1993:360— 364. [3]王永安,张凯.人类工效学[M].北京:中国林业出版社,1999:41 - 51. [4]马龙滨,相秉钧.油锯理论与应用[M].哈尔滨:东北林业大学出 版社,1988:107—110. [5]王立海.木材生产技术与管理[M].北京:中国财政经济出版社, 2001:3O一35. (通讯地址:353000,福建省南平市) 秣业秆技开|c2005年第19卷第1期