園林球形灌木修剪機設計研究

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摘要：園林球形灌木修剪機主要對灌木進行球面修剪，園林球形灌木修剪機的傳動機構，即空間雙聯偏心輪右側的齒輪及偏心輪與左側的齒輪及偏心輪大小相等、形狀一樣、偏心相反。空間雙聯偏心輪轉動時，上連桿、下連桿隨之做空間擺動，從而使工作部件上圓弧彎刀、下圓弧彎刀上下往復作圓弧運動。園林工人只要手持園林球形灌木修剪機，圍著灌木走一圈，即可將灌木上半部修剪成半球形，或將灌木的下半部修剪成半球形。

關鍵詞：球形灌木修剪機；組成結構；傳動特征；工作原理

為了獲得造型各異的樹木、綠籬及草坪等，都需要進行不同的修剪作業。綠地是體現設計意圖、營造優美景觀、展示建設成果的必然要求，也是綠化得以存續、發展的根本保證。只有在全過程中重視了養護和管理工作，園林植物造景效果才能真正實現。目前，園林用于灌木球形枝葉的修剪一般就是大長剪和平面割草機，大長剪和平面割草機主要用于草木的平面修剪，對于球形灌木的球面修剪，是花工憑經驗靠技能進行修剪，一是工作效率低，二是修剪不規范欠美觀。園林球形灌木修剪機用于灌木球形枝葉的修剪，不用憑經驗進行修剪，修剪機的結構簡單、易于操作，工作效率高、修剪規范美觀等優點。

1園林球形灌木修剪機的組成結構

綠籬機械按動力主要有人力、氣動和液動的綠籬機械，按工作機構分為往復式、旋轉式刀頭綠籬機械。園林球形灌木修剪機是往復式空間運動的綠籬修剪機械。園林球形灌木修剪機由動力機構、傳動機構、工作機構和輔助機構組成。從圖1～3可以看出，動力機構是電動機1；傳動機構是空間傳動機構，有傳動帶2、雙聯齒輪3、連接球4、大半球殼5、空間雙聯偏心輪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）；工作機構有上圓弧彎刀10、下圓弧彎刀11；輔助機構有控制板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里相對運動，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之間運動，上圓弧彎刀10和下圓弧彎刀11的運動是上下往返圓弧曲線運動。

2園林球形灌木修剪機的制作組裝

首先，制作園林球形灌木修剪機的工作部件，即上圓弧彎刀10和下圓弧彎刀11。按照圖1、2所示，根據需要制造成多種規格（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的有效長度約等于園周長的1/4。再制作修剪機的傳動部件，即按照圓弧彎刀的尺寸，制造與之配套的右連桿7、左連桿8、雙聯齒輪3、空間雙聯偏心輪6。其三是制作修剪機的輔助部件，即控制板12、上固定板13、下固定板14、箱體15、箱蓋16。動力機構電動機1以及其他部件傳動帶2等標準件，在市場上進行選購即可。然后，組裝園林球形灌木修剪機的所有部件。一是組裝修剪機傳動機構的關鍵部件，是兩個空間雙聯偏心輪6和四個球形連接體9。空間雙聯偏心輪6由齒輪20和空間偏心輪21組成，兩個空間雙聯偏心輪6由左空間雙聯偏心輪和右空間雙聯偏心輪組成。左空間雙聯偏心輪和右空間雙聯偏心輪的齒輪20是左右對稱的兩個齒輪，左右空間偏心輪21大小相等、形狀一樣、偏心相反。二是組裝修剪機的四個球形連接體9。四個球形連接體9由四個連接球4和四個大半球殼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，以保證轉動過程中連接球4在大半球殼5中不會脫落。安裝時，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進行冷卻使之體積縮小，將大半球殼5加熱膨脹使之開口擴大，然后，將連接球4裝入大半球殼5中。隨后，對連接球4和大半球殼5進行熱處理，以增強連接球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，將修剪機的動力機構、傳動機構、工作機構和輔助機構組裝在一起，就是一臺園林球形灌木修剪機，同時，注意修剪機的潤滑，就可以接通電源進行修剪作業。

3園林球形灌木修剪機的傳動特征

首先，看園林球形灌木修剪機傳動機構的結構特征。由圖3、圖4可以看出，修剪機傳動機構的結構特征，一是空間雙聯偏心輪6是由一對齒輪和一對空間偏心輪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的側面是凹形的圓柱面。二是空間雙聯偏心輪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，四個球形連接體9中的四個連接球4與四個大半球殼5是活動連接的。二是修剪機工作機構的結構特征，工作機構的上圓弧彎刀10和下圓弧彎刀11，對于灌木球徑不同為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的有效長度約等于球園周長的1/4。然后，看園林球形灌木修剪機的運動特征。其一是修剪機傳動機構的運動特征，右連桿7、左連桿8、四個球形連接體9必須做空間的曲線運動。而四個球形連接體9中的四個連接球4與四個大半球殼5必須做空間的相對轉動，才能提供給右連桿7、左連桿8空間的曲線運動。因此，當大半球殼5與右連桿7、左連桿8隨空間雙聯偏心輪6擺動時，上下球形連接體9則做空間的曲線運動，從而能夠滿足工作機構上圓弧彎刀10、下圓弧彎刀11上下往復的圓弧運動。園林工人只要手持園林球形灌木修剪機圍著灌木走一圈，就使上圓弧彎刀10、下圓弧彎刀11做了一個半球面運動。最后，是修剪機工作機構的運動特征，其上圓弧彎刀10和下圓弧彎刀11運動曲線是圓弧，因此，傳動機構必須滿足上圓弧彎刀10和下圓弧彎刀11的圓弧運動。

4園林球形灌木修剪機的工作原理

（1）園林球形灌木修剪機圓弧運動的工作原理。修剪機的電動機1的轉動通過傳動帶2傳遞給雙聯齒輪3轉動，雙聯齒輪3帶動空間雙聯偏心輪6轉動，空間雙聯偏心輪6通過下側的兩個球形連接體9帶動右連桿7和左連桿8運動，右連桿7和左連桿8再通過上側的兩個球形連接體9分別帶動上圓弧彎刀10和下圓弧彎刀11做上下（順時針和逆時針）圓弧運動。（2）園林球形灌木修剪機修剪灌木枝葉的工作原理。修剪機的電動機1不停的轉動，就會使雙聯齒輪3和空間雙聯偏心輪6不停地轉動，進而帶動球形連接體9、右連桿7和左連桿8運動。最后，帶動上圓弧彎刀10和下圓弧彎刀11不停的上下往復做圓弧運動。這樣進入上圓弧彎刀10和下圓弧彎刀11刀口之間的灌木枝葉就會被剪斷。（3）園林球形灌木修剪機的特點。第一在環境保護方面解決了噪音和尾氣污染，在工作時電動機設備產生的噪音不到40dB，完全符合環保要求。而且該裝置不會產生任何尾氣污染環境。環保樹墻修剪機具有綠色環保、操作簡便、人性化設計等特點。第二是結構簡單、維修方便，操作方便，不用憑經驗靠技就能進行修剪；第三是省工省時、工作效率高，園林球形灌木修剪機工作效率是灌木平面修剪機的10倍多；第四是修剪規范美觀，園林工人只要手持園林球形灌木修剪機，圍著灌木走一圈，即可將灌木上半部修剪成半球形，或將灌木的下半部修剪成半球形。

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作者：付保英 單位：鶴壁職業技術學院