一種行走式電動(dòng)綠籬機(jī)及應(yīng)用

宋志鵬+劉晨曦+夏書豪

摘 要：伴隨我國(guó)城市化進(jìn)程的加快和生態(tài)文明建設(shè)進(jìn)程的推進(jìn)，城市綠化不斷扮演著它的重要角色。城市道路兩旁的綠籬，作為城市綠化的重要組成部分，其養(yǎng)護(hù)問(wèn)題日益凸顯。本文提出了一種行走式電動(dòng)綠籬機(jī)，介紹了其結(jié)構(gòu)和工作原理。該行走式電動(dòng)綠籬機(jī)操作簡(jiǎn)單、靈活，安全性高，并且適用于不同高度的綠籬修剪。綠籬機(jī)修剪部分可拆卸，易于修剪出平整或具有一定藝術(shù)效果的綠籬，降低了園林工作者的勞動(dòng)強(qiáng)度。具有廣闊的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：園林機(jī)械；多功能綠籬機(jī)；和逸性

1 背景環(huán)境

隨著我國(guó)園林事業(yè)的發(fā)展，公園、廣場(chǎng)、道路兩旁、社區(qū)周圍綠籬的修剪及造型正在成為城市綠化作業(yè)中的一項(xiàng)經(jīng)常性工作，不僅涉及面廣，而且季節(jié)性強(qiáng)，作業(yè)內(nèi)容、作業(yè)對(duì)象及作業(yè)條件差異大，地域性特點(diǎn)異常鮮明。

由于養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，目前以人力為主的養(yǎng)護(hù)模式已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足城市綠化的發(fā)展需求。使用修枝剪刀或手持式綠籬機(jī)作業(yè)方式的主要特征是工人負(fù)重作業(yè)，勞動(dòng)條件差、體力消耗大、工作效率低、事故頻率高。

與此同時(shí)，由于“結(jié)構(gòu)性勞動(dòng)力短缺”的等原因，綠化工作者普遍年齡偏大，技術(shù)水平差異明顯，上崗前的培訓(xùn)常常無(wú)法得到有效落實(shí)，綠籬修剪后的尺寸整齊性和外形美觀性往往得不到保證。

由此可見(jiàn)，一種操作簡(jiǎn)單、靈活，適用性強(qiáng)，能降低園林工作者勞動(dòng)強(qiáng)度的綠籬機(jī)，將具有廣闊的應(yīng)用前景。

2 方案介紹

目前，針對(duì)園林機(jī)械的研究大多局限于機(jī)械結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，鮮有立足于園林工作者工作體驗(yàn)的研究。而事實(shí)上，園林工作者在使用園林機(jī)械進(jìn)行綠化作業(yè)時(shí)，由于工具的限制，如園林機(jī)械工作時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)、噪音、廢氣等對(duì)工作者身體往往帶來(lái)不良影響。降低園林工作者的工作舒適度，園林工作者工作時(shí)易疲勞，無(wú)形中降低了工作效率。

為此，本文提出了一種行走式電動(dòng)綠籬機(jī)，把和逸性理念運(yùn)用在綠籬機(jī)的改進(jìn)設(shè)計(jì)中，以提升園林工作者的使用舒適度，為他們提供一款操作簡(jiǎn)單、靈活，使用范圍廣的綠籬修剪設(shè)備。

現(xiàn)將其主要結(jié)構(gòu)介紹如下：一種行走式電動(dòng)綠籬機(jī)，裝置整體結(jié)構(gòu)如圖1所示。其主要結(jié)構(gòu)包括：車體行走機(jī)構(gòu)1、絲杠升降機(jī)構(gòu)2、平衡連桿機(jī)構(gòu)3、綠籬機(jī)修剪機(jī)構(gòu)4和遠(yuǎn)程控制裝置。其中，車體行走機(jī)構(gòu)1作為整套裝置的載體，采用電機(jī)103驅(qū)動(dòng)，配合腳剎以及電磁制動(dòng)器作為制動(dòng)系統(tǒng)，通過(guò)遠(yuǎn)程控制或車體上的控制器來(lái)控制裝置整體的行進(jìn)與停止。絲杠升降機(jī)構(gòu)2由步進(jìn)電機(jī)207驅(qū)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)平衡連桿機(jī)構(gòu)3、綠籬機(jī)修剪機(jī)構(gòu)4的升降，頂部設(shè)有旋轉(zhuǎn)法蘭210，可實(shí)現(xiàn)上端機(jī)構(gòu)的全方位旋轉(zhuǎn)。

平衡連桿機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖2所示，A、C、F三點(diǎn)共線，當(dāng)AD/AB=DF/DE=m時(shí)，當(dāng)C點(diǎn)固定，設(shè)A點(diǎn)豎直位移為y，則F點(diǎn)產(chǎn)生同向位移Y=（m-1）y，當(dāng)A點(diǎn)固定，設(shè)C點(diǎn)水平位移為x，則F點(diǎn)產(chǎn)生同向位移X=mx，其中m被稱為放大系數(shù)。

在平衡連桿機(jī)構(gòu)3中，F(xiàn)端與綠籬機(jī)修剪機(jī)構(gòu)4的刀頭401部分連接，DA的延長(zhǎng)線上安裝有配重即綠籬機(jī)修剪機(jī)構(gòu)4的電機(jī)402，以平衡刀頭部分401的重力，A、C兩點(diǎn)的位移由步進(jìn)電機(jī)303驅(qū)動(dòng)，以保證綠籬機(jī)修剪機(jī)構(gòu)4在工作平面內(nèi)的正常移動(dòng)。由于絲桿升降機(jī)構(gòu)2使整體裝置已經(jīng)具備升降功能，故可將A點(diǎn)固定以簡(jiǎn)化平衡連桿機(jī)構(gòu)3的結(jié)構(gòu)。

3 創(chuàng)新功能

一種行走式電動(dòng)綠籬機(jī)，代替了人工直接修建植被，很大程度上降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率。

將平衡連桿機(jī)構(gòu)3、綠籬機(jī)修剪機(jī)構(gòu)4結(jié)合，運(yùn)用平衡吊原理，延伸了橫向作業(yè)長(zhǎng)度；令電機(jī)充當(dāng)平衡吊配重，運(yùn)用軟軸403連接將綠籬機(jī)的電機(jī)402與修剪工作部分401分離，減少震動(dòng)，降低了零部件損壞的可能性，延長(zhǎng)使用壽命。

上部機(jī)構(gòu)3、4可360°旋轉(zhuǎn)，進(jìn)一步擴(kuò)大了綠籬機(jī)工作范圍，提高了裝置整體靈活性。運(yùn)用絲桿升降原理可以較精確地將綠籬機(jī)修剪機(jī)構(gòu)4調(diào)節(jié)到合適高度，延伸縱向作業(yè)面積，同時(shí)將修剪高度固定，有利于修剪出平整美觀的綠籬。

綠籬機(jī)修剪工作部分401的角度可調(diào)節(jié)，當(dāng)筆筒式推桿電機(jī)306的長(zhǎng)度改變時(shí)，將使綠籬機(jī)安裝座305上前銷軸繞后銷軸旋轉(zhuǎn)從而改變修剪工作部分401與水平面的夾角，以適應(yīng)于不同角度的修剪工作。

對(duì)于某些由行走式電動(dòng)綠籬機(jī)無(wú)法靠近或形狀特殊的綠籬，綠籬機(jī)修剪工作部分401可以快速地從綠籬機(jī)安裝座305上取下，由人工手持完成修剪工作，此時(shí)由于綠籬機(jī)電機(jī)與工作部分分離，人手持重量將大幅減少。

當(dāng)有特殊需要時(shí)，如在危險(xiǎn)路段工作或?yàn)闇p輕操作工人的勞動(dòng)強(qiáng)度時(shí)，可以通過(guò)遠(yuǎn)程遙控裝置操控驅(qū)動(dòng)電機(jī)103、步進(jìn)電機(jī)207、步進(jìn)電機(jī)303、筆筒式推桿電機(jī)306、綠籬機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)402以及制動(dòng)機(jī)構(gòu)106的操控來(lái)完成。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)園林事業(yè)的發(fā)展，養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，目前以人力為主的養(yǎng)護(hù)模式已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足城市綠化的發(fā)展需求。本文提出了一種行走式電動(dòng)綠籬機(jī)，操作簡(jiǎn)單、靈活，適用性強(qiáng)，能降低園林工作者勞動(dòng)強(qiáng)度。預(yù)計(jì)伴隨我國(guó)城市綠環(huán)標(biāo)準(zhǔn)的日益提高，將具有廣闊的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

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