園林球形灌木修剪機(jī)設(shè)計(jì)研究

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摘要：園林球形灌木修剪機(jī)主要對(duì)灌木進(jìn)行球面修剪，園林球形灌木修剪機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，即空間雙聯(lián)偏心輪右側(cè)的齒輪及偏心輪與左側(cè)的齒輪及偏心輪大小相等、形狀一樣、偏心相反。空間雙聯(lián)偏心輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，上連桿、下連桿隨之做空間擺動(dòng)，從而使工作部件上圓弧彎刀、下圓弧彎刀上下往復(fù)作圓弧運(yùn)動(dòng)。園林工人只要手持園林球形灌木修剪機(jī)，圍著灌木走一圈，即可將灌木上半部修剪成半球形，或?qū)⒐嗄镜南掳氩啃藜舫砂肭蛐巍?/p>

關(guān)鍵詞：球形灌木修剪機(jī)；組成結(jié)構(gòu)；傳動(dòng)特征；工作原理

為了獲得造型各異的樹木、綠籬及草坪等，都需要進(jìn)行不同的修剪作業(yè)。綠地是體現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖、營(yíng)造優(yōu)美景觀、展示建設(shè)成果的必然要求，也是綠化得以存續(xù)、發(fā)展的根本保證。只有在全過(guò)程中重視了養(yǎng)護(hù)和管理工作，園林植物造景效果才能真正實(shí)現(xiàn)。目前，園林用于灌木球形枝葉的修剪一般就是大長(zhǎng)剪和平面割草機(jī)，大長(zhǎng)剪和平面割草機(jī)主要用于草木的平面修剪，對(duì)于球形灌木的球面修剪，是花工憑經(jīng)驗(yàn)靠技能進(jìn)行修剪，一是工作效率低，二是修剪不規(guī)范欠美觀。園林球形灌木修剪機(jī)用于灌木球形枝葉的修剪，不用憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行修剪，修剪機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于操作，工作效率高、修剪規(guī)范美觀等優(yōu)點(diǎn)。

1園林球形灌木修剪機(jī)的組成結(jié)構(gòu)

綠籬機(jī)械按動(dòng)力主要有人力、氣動(dòng)和液動(dòng)的綠籬機(jī)械，按工作機(jī)構(gòu)分為往復(fù)式、旋轉(zhuǎn)式刀頭綠籬機(jī)械。園林球形灌木修剪機(jī)是往復(fù)式空間運(yùn)動(dòng)的綠籬修剪機(jī)械。園林球形灌木修剪機(jī)由動(dòng)力機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、工作機(jī)構(gòu)和輔助機(jī)構(gòu)組成。從圖1～3可以看出，動(dòng)力機(jī)構(gòu)是電動(dòng)機(jī)1；傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是空間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，有傳動(dòng)帶2、雙聯(lián)齒輪3、連接球4、大半球殼5、空間雙聯(lián)偏心輪6、右連桿7、左連桿8、球形連接體9（由連接球4和大半球殼5組成）；工作機(jī)構(gòu)有上圓弧彎刀10、下圓弧彎刀11；輔助機(jī)構(gòu)有控制板12、上固定板13、下固定板14、箱體15、箱蓋16、滑槽17、提手18、定位銷19。輔助零部件定位銷19可以在圓弧彎刀的滑槽17里相對(duì)運(yùn)動(dòng)，在定位銷19、控制板12控制下，上圓弧彎刀10和下圓弧彎刀11在上固定板13和下固定板14之間運(yùn)動(dòng)，上圓弧彎刀10和下圓弧彎刀11的運(yùn)動(dòng)是上下往返圓弧曲線運(yùn)動(dòng)。

2園林球形灌木修剪機(jī)的制作組裝

首先，制作園林球形灌木修剪機(jī)的工作部件，即上圓弧彎刀10和下圓弧彎刀11。按照?qǐng)D1、2所示，根據(jù)需要制造成多種規(guī)格（如球徑為0.5米、1.0米、1.5米和2.0米等）的上圓弧彎刀10和下圓弧彎刀11，上圓弧彎刀10和下圓弧彎刀11的有效長(zhǎng)度約等于園周長(zhǎng)的1/4。再制作修剪機(jī)的傳動(dòng)部件，即按照?qǐng)A弧彎刀的尺寸，制造與之配套的右連桿7、左連桿8、雙聯(lián)齒輪3、空間雙聯(lián)偏心輪6。其三是制作修剪機(jī)的輔助部件，即控制板12、上固定板13、下固定板14、箱體15、箱蓋16。動(dòng)力機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)1以及其他部件傳動(dòng)帶2等標(biāo)準(zhǔn)件，在市場(chǎng)上進(jìn)行選購(gòu)即可。然后，組裝園林球形灌木修剪機(jī)的所有部件。一是組裝修剪機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵部件，是兩個(gè)空間雙聯(lián)偏心輪6和四個(gè)球形連接體9。空間雙聯(lián)偏心輪6由齒輪20和空間偏心輪21組成，兩個(gè)空間雙聯(lián)偏心輪6由左空間雙聯(lián)偏心輪和右空間雙聯(lián)偏心輪組成。左空間雙聯(lián)偏心輪和右空間雙聯(lián)偏心輪的齒輪20是左右對(duì)稱的兩個(gè)齒輪，左右空間偏心輪21大小相等、形狀一樣、偏心相反。二是組裝修剪機(jī)的四個(gè)球形連接體9。四個(gè)球形連接體9由四個(gè)連接球4和四個(gè)大半球殼5組成，大半球殼5的開口處的直徑略小于連接球4的直徑，以保證轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中連接球4在大半球殼5中不會(huì)脫落。安裝時(shí)，用熱裝法將連接球4裝入大半球殼5中，即首先將連接球4進(jìn)行冷卻使之體積縮小，將大半球殼5加熱膨脹使之開口擴(kuò)大，然后，將連接球4裝入大半球殼5中。隨后，對(duì)連接球4和大半球殼5進(jìn)行熱處理，以增強(qiáng)連接球4和大半球殼5的硬度，提高連接球4和大半球殼5的耐磨性能。最后，將修剪機(jī)的動(dòng)力機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、工作機(jī)構(gòu)和輔助機(jī)構(gòu)組裝在一起，就是一臺(tái)園林球形灌木修剪機(jī)，同時(shí)，注意修剪機(jī)的潤(rùn)滑，就可以接通電源進(jìn)行修剪作業(yè)。

3園林球形灌木修剪機(jī)的傳動(dòng)特征

首先，看園林球形灌木修剪機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特征。由圖3、圖4可以看出，修剪機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特征，一是空間雙聯(lián)偏心輪6是由一對(duì)齒輪和一對(duì)空間偏心輪21組成，右空間偏心輪21與左空間偏心輪21大小相等、形狀一樣、偏心相反，空間偏心輪21的側(cè)面是凹形的圓柱面。二是空間雙聯(lián)偏心輪6上有球形連接體9，球形連接體9包括連接球4和大半球殼5。三是四個(gè)大半球殼5與右連桿7、左連桿8的端部是固定連接的，四個(gè)球形連接體9中的四個(gè)連接球4與四個(gè)大半球殼5是活動(dòng)連接的。二是修剪機(jī)工作機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特征，工作機(jī)構(gòu)的上圓弧彎刀10和下圓弧彎刀11，對(duì)于灌木球徑不同為0.5米、1.0米、1.5米和2.0米等，上圓弧彎刀10和下圓弧彎刀11的有效長(zhǎng)度約等于球園周長(zhǎng)的1/4。然后，看園林球形灌木修剪機(jī)的運(yùn)動(dòng)特征。其一是修剪機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特征，右連桿7、左連桿8、四個(gè)球形連接體9必須做空間的曲線運(yùn)動(dòng)。而四個(gè)球形連接體9中的四個(gè)連接球4與四個(gè)大半球殼5必須做空間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，才能提供給右連桿7、左連桿8空間的曲線運(yùn)動(dòng)。因此，當(dāng)大半球殼5與右連桿7、左連桿8隨空間雙聯(lián)偏心輪6擺動(dòng)時(shí)，上下球形連接體9則做空間的曲線運(yùn)動(dòng)，從而能夠滿足工作機(jī)構(gòu)上圓弧彎刀10、下圓弧彎刀11上下往復(fù)的圓弧運(yùn)動(dòng)。園林工人只要手持園林球形灌木修剪機(jī)圍著灌木走一圈，就使上圓弧彎刀10、下圓弧彎刀11做了一個(gè)半球面運(yùn)動(dòng)。最后，是修剪機(jī)工作機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特征，其上圓弧彎刀10和下圓弧彎刀11運(yùn)動(dòng)曲線是圓弧，因此，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)必須滿足上圓弧彎刀10和下圓弧彎刀11的圓弧運(yùn)動(dòng)。

4園林球形灌木修剪機(jī)的工作原理

（1）園林球形灌木修剪機(jī)圓弧運(yùn)動(dòng)的工作原理。修剪機(jī)的電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)動(dòng)通過(guò)傳動(dòng)帶2傳遞給雙聯(lián)齒輪3轉(zhuǎn)動(dòng)，雙聯(lián)齒輪3帶動(dòng)空間雙聯(lián)偏心輪6轉(zhuǎn)動(dòng)，空間雙聯(lián)偏心輪6通過(guò)下側(cè)的兩個(gè)球形連接體9帶動(dòng)右連桿7和左連桿8運(yùn)動(dòng)，右連桿7和左連桿8再通過(guò)上側(cè)的兩個(gè)球形連接體9分別帶動(dòng)上圓弧彎刀10和下圓弧彎刀11做上下（順時(shí)針和逆時(shí)針）圓弧運(yùn)動(dòng)。（2）園林球形灌木修剪機(jī)修剪灌木枝葉的工作原理。修剪機(jī)的電動(dòng)機(jī)1不停的轉(zhuǎn)動(dòng)，就會(huì)使雙聯(lián)齒輪3和空間雙聯(lián)偏心輪6不停地轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)球形連接體9、右連桿7和左連桿8運(yùn)動(dòng)。最后，帶動(dòng)上圓弧彎刀10和下圓弧彎刀11不停的上下往復(fù)做圓弧運(yùn)動(dòng)。這樣進(jìn)入上圓弧彎刀10和下圓弧彎刀11刀口之間的灌木枝葉就會(huì)被剪斷。（3）園林球形灌木修剪機(jī)的特點(diǎn)。第一在環(huán)境保護(hù)方面解決了噪音和尾氣污染，在工作時(shí)電動(dòng)機(jī)設(shè)備產(chǎn)生的噪音不到40dB，完全符合環(huán)保要求。而且該裝置不會(huì)產(chǎn)生任何尾氣污染環(huán)境。環(huán)保樹墻修剪機(jī)具有綠色環(huán)保、操作簡(jiǎn)便、人性化設(shè)計(jì)等特點(diǎn)。第二是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修方便，操作方便，不用憑經(jīng)驗(yàn)靠技就能進(jìn)行修剪；第三是省工省時(shí)、工作效率高，園林球形灌木修剪機(jī)工作效率是灌木平面修剪機(jī)的10倍多；第四是修剪規(guī)范美觀，園林工人只要手持園林球形灌木修剪機(jī)，圍著灌木走一圈，即可將灌木上半部修剪成半球形，或?qū)⒐嗄镜南掳氩啃藜舫砂肭蛐巍?/p>

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作者：付保英 單位：鶴壁職業(yè)技術(shù)學(xué)院