绿篱机文献综述

文 献 综 述 引言 每年， 绿篱必须进行修剪， 这对维护绿 篱 旺盛的生长， 加强树冠新梢的密度，有着良好的作用，并能达到培育有要求的树冠面。 因此修剪是绿篱生长的主要技术措施之一 1 。 修剪机以其重量轻、效率高、操作简单等优点而广泛应用于公园的绿篱、小区、高速公路、城市绿化带的修剪，是一种用途很广泛的园林机械。由于传统的手持式修剪机的劳动强度大，修剪范围小 2 。 本课题所设计的绿篱修剪机就需要达到减轻持用着劳 动强度、方便携带 、有较大的修剪幅度 的目的 。 1 往复式 绿篱修剪机的 结构 绿 篱修剪机由小型动力装置和切割器 两 大部分组成。动力装置 有 内燃机驱动和电动二类。切 割 器结构一般可分为滚刀式、旋刀式和往复式三种 3 。 动力装置与切割器的连接分可为一体式、分离式两种。一体式的修剪机动力通过刚性轴传递，结构紧凑，但使用不便；分离式动力通过软轴连接，能兼得一体式与分离式修剪机的优点。 2 动力装置 目前，绿篱修剪机广泛采用的动力设备有电动机和内燃机 两 大类。 传统方式将动力部分与工作部 分设计为一体，这样，增加了劳动者手持部分的重量，使用不便； 为了消除这样的不便，可以将动力装置设计成背负式。 选择小型电机作为动力源，有无污染的优点，但在野外工作时，受电源的限制；如果采用蓄电池，劳动者的背负重量会相应的增加，不宜采用。 当选用小型汽油机作为绿篱修剪机的 动 力时，汽油机和切割器分开，通过软轴传递动力后者手持重量轻、手感振动小 3 。缺点是汽油机工作时有污染。 随着人们环保意识的增强，环保型产品受到消费者欢迎。噪声和废气是修剪机的主要污染源，为此发动机的 选择至关重要 4 。 3 传动 齿轮 目前国内修剪机大多采用 120 交角的直齿锥齿轮。 绿篱修剪机 采用螺旋锥齿轮传动，该齿轮啮合时是从齿顶一端渐渐地由小变大接触，以后又逐渐变小。其啮合呈局部面接触，传动平稳性比直齿锥齿轮好，承载能力高，噪声要比直齿锥齿轮低 4 7)，高速运转时尤为明显 2 。 考虑到成本，本课题所设计的绿篱修剪机采用直齿圆柱齿轮进行减速传动，绿篱 修剪机用于修剪植物，所需切割力小，系统冲击小，故用直齿圆柱齿轮能满足传动要求。 4 传动 轴 软轴又称为钢丝绕性轴，它是由多组钢丝分层卷绕而成。卷绕时，把几根钢丝并排地紧密缠绕在芯轴上，且相邻两层钢丝的旋向相反。支撑软轴的软管为特殊制造，衬簧采用耐磨合金钢带制作，外层为两层钢丝编织网和防振橡胶，具有耐磨、曲率半径均匀、振动小的优点，大大提高了软轴的传动效率和使用寿命。软轴传动距离短，且工作杆又可进行全方位操作，能保证安全可靠地传递运动。硬轴是一个弹性体当其旋转时由于轴和轴上零件的材料组织不均匀，制 造有误差，或对中不良等，就要产生以离心力为表征的周期性的干扰力从而引起轴的弯曲共振动，如其强迫振动的频率与轴的弯曲自振动相重合时，就会出现对轴产生破坏作用的弯曲共振现象；当轴由于传递的功率有周期性的变化而产生周期性的扭转变形时，将会引起扭转振动，如其强迫振动频率与轴的扭转自振频率重合时，则产生对轴有破坏作用的扭转振动。轴在引起共振的转速称为临界转速。针对硬轴，应用了绕性轴原理进行设计，以小直径实心轴代替传统的大直径空心轴，工作杆内设置的含油轴承和橡胶减振圈能使传动 轴安全地越过临界转速 2 。 这是一种真正机械意义的新型软轴，具有轴向刚性和自动复位功能；可传递大转矩；有一定的径向承重能力；高速旋转时有一定的抗甩能力，可控制小范围跳动；可将机械运动中的刚性接触碰撞转化为柔性接触碰撞；有一定阻振能力；易制造维修；可作联轴器及偏位轴的连接传动；也是万向旋转轴工具头，可在输出 端 安装特定工具，并保持工具与工件的良好接触，防止工具工件破损，提高安全性及工具耐用度。如铸件因模具及传动误差，在自动攻丝机上偏位最大达底孔半径，丝锥装在软轴上可正常攻丝。可用于铸件自动攻丝设备、软爪、 电动工具、清洁机械、玩具、管道疏洗、机器人关节、安全挡臂及用于一些以往机械传动中难于解决的复杂结构 5 。 5 切割刀片 汽油机的动力由离心式离合器将动力传递给中间箱中的传动齿轮 。 经过减速小齿轮带动割刀连杆，连杆带动上下刀片作往复运动，达到修剪作用 4 。 中频电动绿篱修剪机 单 动、 单 面刃刀片具有较强的切割能力，切削利索 、 割面平齐 3 。 绿篱修剪机有二种切割形式，一种是无 支承切割，一种是有支承切割。 无 支承切割 主 要是靠 落 杆的弹力和惯性力的作用，使落 杆 和刀刃之间产生一定的压力来进行切割的，根据理论分析，惯性力的值与割刀的速度威正比，随速度的增加而增加，因而为了保证产生所需的惯性力，割刀就应有足够的速度，才能保证修剪的枝条切口平整、光滑。但速度升高，振动增大，这就使得操作人员的劳动工作条件下降。 当落杆靠在支承上切割时，切割可以靠支承的反力来进行，即使切割 刚 度比较小的细枝条也不需很高的切割速度 1 。 6 结论 根据现有文献资料显示， 目前国内所生产的绿篱修剪机存在着手持部分过重、劳动强度大的缺点。为解决这些问题，初步构思以下设计方案：动力部分采用内燃机，方便携带，不受电源限制；动力部分与工作部分分离，利用软轴传递动力，减轻使用者的手持部分重量；减速齿轮采用直齿圆柱齿轮，结构简单，制造方便，节约成本 。由于我国的修剪机的研制起步晚，产量低，品种少，且基本上都是手持式修剪机，因此随着软轴绿篱修剪机的技术和工艺的不断完善，软轴绿篱修剪机将广泛应用于农、林业，市场潜力巨大。如该成果开发将产生明显的经济效益和社会效益 。 参考文献 1王秋珍 上海园林工具厂 . 2陈志强等 福建省林业科学研究院 福州 . 3徐元