2007年6月20日 星期三

第參章 一般搬運機械

3.1一般搬運機械

搬運是生產過程中最基本的作業。無論在農事作業或產業方面,資材之搬運是必要的工作,有時配合在生產過程,有時則配合在銷售的活動中。而農業方面,由於農業機械化之發展,搬運機械需求也日益增加,有些機械化的過程則完全由搬運機具串接而成,構成一個自動化之流程與體系。




搬運作業依作業性質及作業區可分為簡易搬運機具、車輛運載機具及坡地果園軌道設施之搬運設備等。簡易搬運機具如人力(圖3.2)、推車(圖3.3)、單 輪及多輪動力搬運車等,可以在特定區域或園圃內進行搬運的工作。車輛運載機具則可作較遠距離之資材搬運,有些是適合山坡地環境之搬運車,有些則屬大型卡 車。另外在山坡地坡度較為陡峭的地區,水果之輸送及搬運則採用固定軌道系統,或在水稻育苗中心以固定的空中輸送機作場內各項秧盤之搬運等,均屬定置型之搬 運機具。






茲就各種可能應用之搬運機具分別說明如下:

3.1.1 貨車

引 擎排氣量50cc、裝載量3.5kN之輕型貨車較富機動性,價格亦較低廉,維護費亦低,故常作為近距離搬運用。這種機型可在園圃場內行駛,其速度可在 1m/s以下低速行駛,因此可以跟隨收穫機作業。且由於此種車輛具PTO,可以作為散佈作業之動力源。其在軟地及傾斜地行駛時,仍具有相當優良的性能。

台灣地區尚有一種特有之拼裝車,其車體由當地之鐵工打造,引擎則得自報廢車輛,故每種車型各自不同,但功能有時比一般等級之卡車還多,其油壓下卸功能皆俱,可以作為裝運水稻或砂石之用,如圖圖3.4。




3.1.2 拖車

大部份之拖車可以利用曳引機為牽引,具有四輪之拖車均具有10-20之傾卸功能(圖3.5),有些機型則可有三方傾到的機構,使用時相當方便。有些機型可專門運送具有容器之農產品。容器因此可以堆疊,不會壓壞作物(圖3.6)。

國內之鄉村道路較為狹窄,故不適合拖車行駛,需要較為熟練的駕駛。









3.1.3 牧草搬運車

一般牧草均需經細段處理,此種牧草專用車則備有輸送帶,可以直接卸料。另專為檢拾設計之搬運車亦可進行堆積搬運,以節省空間。堆積的牧草有壓縮成方塊,以整塊為單位進行堆積、搬運及下卸的作業(圖3.6)。

3.1.4 動力搬運車

具 有一至四輪之動力搬運車適合於果園中作業;另六、八輪則適用於不整地、傾斜地及水田等。其裝載量為1-1.5kN,八輪車則可達10 kN。多輪式雖適合於不平地面,但因採用離合器,其操作方向較為困難;最近亦有改用油壓者。小型動力搬運車可以在溫室內作物料管理,也可開發成搬運機器 人,使操控能完全自動化(圖3.7)。







一般搭配2.5-3馬力之汽油引擎之行走式動力搬運車在小田區作業甚為方便(圖3.8),有些傾卸斗可以控制桿檳制,在裝卸上快速又便利。具有前進二段及空檔可供後退以減輕人力推 / 拉之負擔,其載重-平地150公斤,坡地100公斤。

以摩托車為動力之搬運車也見開發。屬四輪其型式其馬力在5-6hp間,可彈性塵用之應用在搬運作業(圖3.9),加裝傾斗,其載重可達300公斤(圖3.10)。其重心低,底盤高可以適用各種地形,在山坡地之載重約200公斤。







履帶行走之小型動力搬運車則具有較強之地面適應能力(圖3.11),適合於花園、蔬菜園、果園、瓜園、菸園、豆園等各項搬運作業,可作雜糧作物之採收、運 輸、施肥、噴藥等工作。其履帶輪具有獨立調整鬆緊度之裝置,依履帶行走寬度分為40、45及51公分等三種機型規格,適合任何地形使用。其上之車斗可前、 左、右自由調整。此外,並預留噴霧機座及皮帶輪,可按裝噴霧機,進行田間噴藥作業。由於具備內建式剎車,停車即剎車,適合於上下坡或工廠輕量運載。





3.2坡地搬運設施

山坡地果園均屬陡坡作業,其坡度約在30度,搬運作業除利用特殊機具外,亦有利用單軌設施者。這種單軌車沿地表面空中架設,使搬運車跨軌或懸掛行駛。由於其 坡度有時甚陡,為安全起見僅能運載農產品,不能載人。其採用之動力有空冷二衝程汽油引擎(出力2.2 kW),動力經由變速並傳遞至驅動小齒輪,與單軌下側之齒條相嚙合,驅動車體前進,其構造如圖3.12,在盆花作業之應用則如圖3.13所示。

車體之後方則屬載台,可以裝卸資材或農產品。此台有剎車裝置,可以控制下坡之速度,亦可使整個機台保持靜止,以供作業。此剎車並附有緊急剎裝置,遇超速時可以自動剎車,以保障車體之安全。

除搬運功能外,單軌設施亦有沿果樹頂上架設者,如此可在軌道上安裝作業機械如剪枝機、噴藥機等,以進行管理與病蟲害防治作業。

圖3.14 為另外兩種型式之高架搬運車,前者為一般動力搬運車將車軸高架,可以在作物行間進行作業。此機加裝噴霧裝置可在在茶園內進行病蟲害防治工作。後者之型式則 作為特定高架作業,在動力搬運車上加裝平行機構,可以調節其所需之高度。本機採用定點作業,由作業人員自行控制以調節至任意高度。此機可用於水果之探收及 果樹之修剪作業。











3.3移動桁架系統

移動桁架(Gantry)系統是一個可以進行軌道型移動之橫向桁架,利用其整個桁架之移動性可以在特定範圍內進行農事生產、管理、收穫及搬運工作。這種桁架系統之開發旨在以高效率的方式,就特定田區進行精耕。一般應用於溫室、育苗場及花卉繁殖場。

移動桁架系統具有兩種型式:即自走型與軌道型。自走行桁架或稱為寬跨距車輛型,由一具輪距很大的車體組成,可以利用動力自行在園圃中循一定路線行走,兩端可為車輪或履帶。歐美以旱作為主的國家應用甚多,其優點如下:

  • 1. 減少曳引機在田間之碾壓,造成土壤的壓實問題。
  • 2. 減少對作物之損傷。
  • 3. 土壤在極為鬆軟或土壤水分過多之條件下,仍能繼續作業。
  • 4. 資材、農產品、勞動力之搬運能力大、作業寬度大,可提高作業效率。
  • 5. 適合於需要多人同時作業之工作。

軌道型桁架系統之桁架則在一定的軌道上移動,成為一種固定的設施,也利於自動化,甚至無人化之作業。其優點如下:

  • 1. 可自動行駛,作定點控制,成為機器手臂之另一種變形。
  • 2. 不論晴雨,均可作業,作業精度高。
  • 3. 其動力可利用電力或太陽能。

軌道桁架系統廣應用於國內之水稻育苗中心,擔任苗箱之進出等搬運作業,又稱為空中或高架輸送系統。

3.3.1 移動桁架之構造原理

3.3.1.1 自走型桁架系統

以 履帶為行走裝置,由操作人控制。圖3.15所示為一台蔬菜專用之收穫桁架系統,其跨距為9m、高度0.62m,寬度1.33m全重7kN之自走型桁架系 統。其履帶長為3m,寬0.5m。整個平台成為作業場所,為配合作業,整個跨距上置有六個堆高機構及三點懸掛架。採用60kW柴油引擎為動力,其系統完全 以油壓控制。




這種工作平台屬多功能之型式。利用其作整地用途時,可以在桁架上之 堆高機處各裝45Kw之引擎帶動迴轉式耕耘刀,進行碎土作業。至於播種、移植等作業則可將相關之機具在三點懸掛架上安裝,每次可以三行或五行同時操作,懸 掛架可以在平台上橫向移動,以涵蓋整個區域之作業。若進行病蟲害防治作業時,則可在其上安置藥箱及高壓泵,噴藥桿則沿平台之橫斷面布置,一次完成全區之作 業。收穫時則可在平台上裝設輸送帶,將收穫之農產品加以集中。

桁架之兩端各備有車輪,可以當作枕頭地橫向移動之用;當整台系統要在公路上搬運時,亦可以將兩端車輪同時放下,抬高履帶,由曳引機拖帶,其最高速度為32km/h。

3.3.1.2 軌道型移動桁架

日本曾研究使用20m跨距之軌道型桁架系統,可裝中耕機具、插秧機及聯合收穫機(77Kn)。以系統係以無人化為目標,用感測器、電腦等控制行走裝置及作業 部之定位。圖3.16為其應用的例子。在單行作業行程中,可令桁架定位在該行之位置,該作業機具沿桁架方向移動,並進行作業。因此桁架的長度方向承受作業 機之阻力(圖3.17)。







國內在水稻育苗方面則採用高架輸送機,架設於水泥軌道上,其單一跨距有25m及30m者,可以串聯成更長的桁架(圖3.18)。這種桁架以輸送育苗箱為主, 每小時達1000箱以上。其結構是將兩條平行的三角皮帶裝設於桁架上,進行苗箱縱向輸送。桁架斷面呈梯型,上部寬度為48公分,下部寬度為75公分,高度 為43公分。桁架可依照綠化場長度大小來進行多節串聯銜接。每節桁架均設有開關,可控制所有輸送帶運轉或停止,桁架兩端具有驅動輪,以馬達同步驅動做橫向 移動。驅動輪行走於水泥砌成之軌道上,軌道寬度為30公分。由於此種搬運系統採用X-Y方向移動的原理(圖3.19),因此綠化場區塊需呈長方型或正方 型,作業時方能涵蓋整個綠化場。圖3.20為其轉彎道,可將育苗箱轉向送入高架系統,圖3.21則為育苗箱上推至貨運之輸送帶。















圖3.22 所示為桃園縣花之鄉所用之桁架搬運系統。其桁架本身除作為盆花之搬運作業外,尚作為噴灑系統。桁架上裝有滾輪及皮帶,可以作橫向運動,其跨度為25米,可 延伸為50米。其側另有一與桁架垂直之輸送帶,直接與作業室相連,其佈置有如圖2.19。與垂直輸送帶平行則有一條開放型水泥水道,進行噴水時所需之水源則 來自水道。

桁架行走於兩相平行之軌道上,為防桁架下陷,其跨度不能超過25米,每超過25米即應增加一軌道。桁架一端附有抽水泵,可直接自水道取水。


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