李 明

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如何科學(xué)合理地選用堤防專用剪草設(shè)備

李 明

目前我國(guó)堤防生態(tài)護(hù)坡大多以種植鋪設(shè)綠色草坪或自然生長(zhǎng)的植物為主，為減少堤害動(dòng)物對(duì)堤防產(chǎn)生危害并有利于開展堤防安全巡視檢查工作，我國(guó)堤防管理相關(guān)規(guī)定對(duì)堤防草的高度等有明確的管理要求。除此之外，通過(guò)對(duì)堤防草的經(jīng)常修剪，還可以促進(jìn)植物的根系生長(zhǎng)，增強(qiáng)固土效果。

由于各類堤防的實(shí)際地貌特征不同，堤防坡度也不同，堤防斜坡上的草坪草及自然生長(zhǎng)的雜草、樹枝和灌木等植物也不同，加之一些堤防上還有石塊、瓶、罐等雜物，因此，如何科學(xué)合理地選擇符合各地堤防草的修剪管理設(shè)備就顯得更加重要。

目前，我國(guó)堤防草的修剪管理主要以背負(fù)式割草機(jī)為主，工作效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，對(duì)于長(zhǎng)草的修剪也僅僅是切割斷而已，如遇到小的樹枝或較粗的灌木等就無(wú)法修剪，并且對(duì)于被切斷的長(zhǎng)草等也無(wú)法粉碎細(xì)化。最近國(guó)內(nèi)一些堤防管理單位開始采用堤防專用剪草設(shè)備，有效地解決了上述難題。下面從操作人員自身和他人的人身安全性、設(shè)備本身的安全可靠操作性、堤防草的修剪管理品質(zhì)、剪草工作效率、剪草設(shè)備的耐用性和易維護(hù)性及價(jià)格等方面進(jìn)行綜合分析，以便相關(guān)部門和單位在選擇剪草設(shè)備時(shí)作出科學(xué)合理的選擇。

操作人員自身和他人的人身安全性

堤防一般由迎水坡和背水坡及堤頂組成，而迎水坡和背水坡一般都會(huì)種植不同的草或植物，且不同地方的堤防坡度也各不相同，目前除了還很少采用的遙控或無(wú)人駕駛的剪草設(shè)備以外，一般都是操作人員站在斜坡坡面上進(jìn)行剪草作業(yè)。這對(duì)在堤防上剪草的作業(yè)人員來(lái)說(shuō)，其安全性就要比在公園等平地上的剪草作業(yè)要求高許多。

除了剪草作業(yè)人員的自身安全以外，剪草作業(yè)中刀具高速旋轉(zhuǎn)所甩出的石塊等雜物，極易擊傷周圍好奇觀看或通過(guò)的人和物（汽車）。

為了避免上述可能發(fā)生的潛在危險(xiǎn)，堤防專用的剪草機(jī)械在結(jié)構(gòu)上都會(huì)重點(diǎn)給予考慮并在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中加以體現(xiàn)，將風(fēng)險(xiǎn)降低到最低程度。如廠家會(huì)在剪草機(jī)上設(shè)計(jì)雙重安全保護(hù)裝置，除了高速旋轉(zhuǎn)刀具的安全防護(hù)鋼罩外，還有如圖1所示的能起到保護(hù)剪草作業(yè)人員自身安全的第二層（雙重）安全防護(hù)鋼板。一些大型剪草機(jī)還需配置防止飛濺物的安全防護(hù)緩沖金屬鏈條屏障。

以上安全保護(hù)裝置對(duì)剪草作業(yè)人員和他人的安全來(lái)說(shuō)是必不可少的。

設(shè)備本身的安全可靠操作性

堤防的迎水坡和背水坡均有一定的坡度，堤防專用剪草機(jī)與一般的園林用剪草機(jī)相比有很大差別，即使在外觀上相似，實(shí)際的爬坡性能卻有很大的不同。堤防專用剪草機(jī)必須具有卓越的爬坡性能，以免出現(xiàn)打滑等不安全事故。

相對(duì)于園林用剪草機(jī)來(lái)說(shuō)，堤防專用剪草機(jī)的重心一般設(shè)計(jì)得低一些，使其在堤防斜坡工作時(shí)具有更佳的安全穩(wěn)定性，尤其是在堤防斜坡上調(diào)頭轉(zhuǎn)彎時(shí)，可避免出現(xiàn)翻車事故。

按行走方式分類，剪草機(jī)一般可以分為自走式、駕駛式和牽引式3類。根據(jù)不同堤防的特點(diǎn)和要求，可以采用自走或駕駛形式的剪草機(jī)，而牽引方式的剪草機(jī)盡管其剪草工作效率高，但在堤防斜坡上因不容易調(diào)頭轉(zhuǎn)彎，所以不適宜在堤防斜坡上使用。另外，考慮到剪草作業(yè)人員的安全，在堤防上使用駕駛式的剪草機(jī)，都是采用如圖2所示的站立式，而不是坐式的，設(shè)計(jì)成這樣的目的主要是為了在遇到危險(xiǎn)的情況下，可以方便安全逃生，同時(shí)作業(yè)人員所站立的操作平臺(tái)可隨地形自動(dòng)調(diào)節(jié)成水平位置，以保證操作人員始終能夠保持垂直站立，以提供最大限度的安全作業(yè)環(huán)境。

從剪草機(jī)的行走方式來(lái)看，有履帶式和輪式之區(qū)分。許多堤防的迎水坡和背水坡從表面上看似比較平整，但是實(shí)際上堤防土壤表面是不平整的，所以在堤防斜坡上剪草，應(yīng)優(yōu)先選用履帶式行走的剪草設(shè)備，這比輪式行走的剪草機(jī)安全穩(wěn)定性更高。

堤防草的修剪管理品質(zhì)

根據(jù)堤防草的修剪高度等管理要求，剪草機(jī)設(shè)備應(yīng)符合和滿足其要求，同時(shí)通過(guò)修剪后，達(dá)到整齊美觀的效果。許多堤防上不只種單一品種的草，還會(huì)有其他自然生長(zhǎng)的植物，甚至還有灌木和樹枝等，因此剪草設(shè)備也不僅僅只是滿足修剪單一品種的草，應(yīng)有更廣泛的適用性，要能夠滿足修剪各類植物，這也是選擇剪草機(jī)設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)性能指標(biāo)之一。

關(guān)于剪草質(zhì)量的優(yōu)劣，在很大程度上取決于剪草機(jī)的刀具種類和質(zhì)量，而適合在水利堤防上使用的剪草機(jī)，刀具主要為旋刀和錘刀兩種，旋刀和錘刀特性對(duì)比見表1。目前在國(guó)內(nèi)水利堤防草管理行業(yè)，盡管背負(fù)式割草機(jī)（也屬于旋刀的一種類型）采用較多，但其缺點(diǎn)也已被越來(lái)越多的使用者所認(rèn)識(shí)，其除了工作效率低和勞動(dòng)強(qiáng)度大以外，在許多自然生長(zhǎng)雜草和灌木等植物的堤防上無(wú)法修剪，尤其是遇到小石塊等時(shí)，更是無(wú)法使用或十分危險(xiǎn)。由表1可知，錘刀更適合各類堤防草的修剪。在遇到石塊、瓶和罐等雜物時(shí)，錘刀也能在一定程度上承受撞擊，而不會(huì)像旋刀那樣立即導(dǎo)致刀具損壞或失效，因此錘刀比旋刀更適合在水利堤防上使用。

在修剪平整度方面，履帶式剪草機(jī)比輪式剪草機(jī)修剪的平整度高，美觀度也高。剪草高度是指經(jīng)修剪后，堤防坡面上草的留茬高度。輪式剪草機(jī)在剪草作業(yè)時(shí)，因行駛的輪胎會(huì)隨地面的高低而起伏，所以即使修剪后的留茬高度相同，在整體視覺上也會(huì)顯示出高低不平的感覺，觀賞性較差；反之履帶式剪草機(jī)在行駛過(guò)程中，因?yàn)槁膸婊臼桥c堤防的坡面接觸，而不像輪式剪草機(jī)的輪是與堤防成點(diǎn)接觸，所以履帶式剪草機(jī)的履帶不會(huì)因堤防的微觀不平整而受影響，使用履帶式剪草機(jī)修剪后的平整度和觀賞性都更佳。

剪草工作效率

在保證人身和設(shè)備安全及剪草質(zhì)量的前提下，剪草工作效率也是堤防管理單位（部門）最為關(guān)注的一項(xiàng)指標(biāo)。堤防一般都比較長(zhǎng)，面積較大，對(duì)剪草設(shè)備的工作效率要求更高。

對(duì)于同一個(gè)堤防來(lái)說(shuō)，剪草設(shè)備的剪草工作效率主要取決于剪草行駛速度和剪草寬度。在剪草寬度相同的情況下，一般駕駛式比自走式剪草設(shè)備的效率高，而液壓無(wú)級(jí)自動(dòng)變速要比手動(dòng)排擋變速更適宜，工作效率也更高。

表1 旋刀式和錘刀式剪草設(shè)備的主要特點(diǎn)對(duì)比

除此之外，因?yàn)榈谭佬逼碌孛娴牟黄秸?，輪式剪草機(jī)在行進(jìn)過(guò)程中易出現(xiàn)激烈的顛簸而無(wú)法快速行駛，從而影響到作業(yè)速度；反之履帶式剪草機(jī)，因履帶與地面的接觸為面接觸，所以對(duì)一些高低不平的堤防表面的反應(yīng)不太明顯，履帶式剪草機(jī)比一般輪式剪草機(jī)行駛速度更快，效率也更高。

剪草設(shè)備的耐用性和易維護(hù)性

堤防剪草作業(yè)的環(huán)境比一般的園林工作環(huán)境復(fù)雜且惡劣，因此對(duì)堤防用剪草設(shè)備的各方面性能要求更高。剪草機(jī)一般由3部分組成：一是動(dòng)力部分，二是傳動(dòng)部分，三是作業(yè)部分。動(dòng)力源通過(guò)傳動(dòng)系統(tǒng)傳遞到作業(yè)部件（刀具），從而實(shí)現(xiàn)剪草作業(yè)。

目前，堤防剪草機(jī)的動(dòng)力源主要采用發(fā)動(dòng)機(jī)，而發(fā)動(dòng)機(jī)可分為汽油發(fā)動(dòng)機(jī)和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)兩大類。一般小型剪草機(jī)以采用汽油發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力為主，大型剪草機(jī)以采用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力為主。兩類發(fā)動(dòng)機(jī)的性能特點(diǎn)各有利弊，不能簡(jiǎn)單論之，需要強(qiáng)調(diào)的是由于堤防剪草作業(yè)一般在高溫（夏季）季節(jié)使用的頻率較高，而且是在有斜坡的地方上使用，因此對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻降溫就顯得很重要，否則會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障。為減少和避免出現(xiàn)上述故障，除了選擇商用發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力外，還要重點(diǎn)關(guān)注發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系統(tǒng)，這也是與普通園林家用剪草機(jī)的重要區(qū)別之一。

傳動(dòng)部分采用最多的是機(jī)械傳動(dòng)或液壓傳動(dòng)。機(jī)械傳動(dòng)相比液壓傳動(dòng)，在維修保養(yǎng)方面更簡(jiǎn)單、直觀和方便；液壓傳動(dòng)在正常狀態(tài)操作更方便，而在維修保養(yǎng)上相對(duì)要求更高。這需要用戶根據(jù)各自的具體實(shí)際情況來(lái)決定。

作業(yè)部分，也就是剪草刀具部分，最關(guān)鍵的是刀具的耐用性，旋刀在遇到樹枝、灌木或石塊等雜物時(shí)，機(jī)械很容易出現(xiàn)故障，不適宜在堤防上使用；而錘刀在碰到石塊等雜物時(shí)，因?yàn)榈毒呤峭ㄟ^(guò)傳動(dòng)軸高速旋轉(zhuǎn)，利用離心力進(jìn)行剪草，所以刀具不易損壞。另外，錘刀所采用的鋼材對(duì)熱處理的要求較高，使其具有更高的強(qiáng)度、韌性和耐磨性，使用時(shí)刀具不易出現(xiàn)崩刃和斷裂，使用壽命較長(zhǎng)。

價(jià) 格

價(jià)格也是用戶考慮的重要因素之一。價(jià)格的高低是相對(duì)的，關(guān)鍵是商品的性價(jià)比。堤防專用剪草機(jī)比目前使用的背負(fù)式割草機(jī)貴很多，但是針對(duì)堤防草管理工作，還需關(guān)注以下問(wèn)題：一是剪草設(shè)備是否能夠滿足堤防管理要求。如對(duì)于目前普遍使用的割草機(jī)是否能滿足堤防各類種植草、雜草、灌木和小樹枝等植物的修剪，堤防上有石塊和瓶、罐等雜物是否影響設(shè)備的使用，修剪后的長(zhǎng)雜草等植物是否需要粉碎細(xì)化等。二是工作效率等其他問(wèn)題。從目前國(guó)內(nèi)堤防草管理所遇到的難題來(lái)看，許多堤防管理單位管理的堤線長(zhǎng)、管護(hù)的面積大，僅僅依靠目前所使用的背負(fù)式割草機(jī)無(wú)法滿足管理要求，且人員投入多，勞動(dòng)強(qiáng)度大，工作效率低，機(jī)械損耗大。因此，只有在滿足修剪使用的前提下，再考慮工作效率等問(wèn)題，最終通過(guò)綜合考慮選擇適合的堤防剪草設(shè)備。

剪草機(jī)有家庭園林用和商業(yè)用的區(qū)分，目前國(guó)內(nèi)堤防上使用的多數(shù)為家庭園林用的背負(fù)式割草機(jī)，價(jià)格比較低，而堤防專用剪草機(jī)屬于商用機(jī)械，規(guī)格型號(hào)多，同一型號(hào)產(chǎn)量少，導(dǎo)致其價(jià)格比較高，尤其是大型剪草機(jī)價(jià)格更高，但考慮到一臺(tái)大型設(shè)備的工作效率高，可以達(dá)到十幾個(gè)人使用割草機(jī)的工作量，因此綜合起來(lái)考慮，選擇堤防專用剪草設(shè)備既可以減少工作人員數(shù)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，還可以減少汽油或柴油等燃料費(fèi)用，綜合效益較高。

對(duì)于堤防專用剪草設(shè)備的維修保養(yǎng)成本，如果制造時(shí)采用與國(guó)家機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相一致的公制尺寸規(guī)格，在使用時(shí)就可以降低很多維修成本，這也是選擇堤防專用剪草設(shè)備應(yīng)考慮的問(wèn)題。

李明，上海天堤機(jī)械設(shè)備有限公司，工學(xué)博士）