公路绿化带修剪机的对比与设计
来源:用户上传
作者:
摘 要：现阶段我国对于绿化带的修剪很多还是停留在人工阶段，少部分大型机械也只能对简单直线型绿化带进行修剪，而在城市中绿化带的造型比较复杂，大型机械无法工作，人工工作又费时费力；于此背景下，本文对比了一些修剪机构的优点和缺点，通过三维设计软件进行设计，提出了一种新型绿化带修剪机的设计结构：设计的修剪机主要由驱动、修剪、控制等三部分组成。通过上、侧刀片的旋转实现对绿化带顶部以及侧面的修剪；通过对液压系统的控制可以让机器修剪不同宽窄高低的绿化带，以适应不同形状的绿化带。
关键词：绿化带 修剪 公路 设计结构
中图分类号：S776.2 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2019）03（b）-0100-02
国内大多数普通公路、高速公路都有绿化带。种植绿化带是一种分隔城市道路交通且环保有益的措施，常见样式为单排或双排两中形式。绿化带虽小但在城市中分布很广，但其位置重要显眼，对城市面貌有很大影响。定期修剪是维护绿化带美观以及保证其功能的常见方式。
目前对公路绿化带的修剪主要采用人工手持油锯进行修剪或者使用车载式修剪机进行修剪。人工修剪工具相比机械工具而言比较原始，工作效率低、劳动强度大， 而且修剪质量不能得到保证[1]；车载式修剪的缺点是机器太过笨重，而且只能对简单的绿化带进行修剪，无法完成对绿化带的设计造型。研究开发安全、高效的绿化带修剪设备，可以提高修修剪质量并降低维护成本。
1 机器对比
目前市面上正在使用的的修剪设备主要有手工修剪设备和机械修剪装置。
现阶段手工修剪的所占比重依然很大，主要是现在没有出现一种能够像人工操作那样灵活的机器，人工修剪的机器一般采用的是链刀式切割器，更适合切割較为柔软的树枝，其零部件寿命可靠，使用成本不高，但人力操作避免不了较高的劳务费，以及安全性问题，增加了绿化带的维护成本。
机械式修剪机常见的是将修剪机构安装于车上，多采用回转式切割器[2]，即利用多个在同一平面上的刀头旋转切割绿化带，刀头周围一般设有防护边，防止切掉的植物残枝飞溅到路上对交通或者行人造成影响。其切割速度快，而且安全性有保证，但通过车载来进行作业显得较为笨重，而且这种大型机械一般适合较为平整的绿化带，中间遇到障碍物（如杆类）以后只能跳过，让人工来修剪。
2 设计思路
本修剪机的结构设计考虑到城市中的道路绿化带特点，主要用于修剪城市公路中央绿化带。由于城市道路中央经常会出现路灯、指路牌，或者一些高点的树木等，因此设计需要考虑到如何在不影响作业效率的前提下进行修剪，而且城市道路由于路宽不等，因此修剪机构要具有良好的适应能力，以便可以适应不同高度、宽度的绿化带。为了城市美观，有的绿化带还需要进行造型的设计，本设计还提出了一种对绿化带简单造型的方案。
3 总体阐述
绿化带修剪机为了能够适应不同高度并提高修剪效率，设计了两组修剪机构，每组修剪机构由2个独立的电机和两个刀片。通过电机带动刀片的高速旋转以达到修剪绿化带的功能，两个修剪机构都具有3个自由度。前修剪机构可左右移动、上下移动和绕轴转动，后修剪机构可前后移动、左右移动、上下移动。
前修剪机构通过液压装置和固定于导轨上的前臂套连接，前臂套固定于导轨上不可移动，可增加前修剪系统的稳定性，以提高整机运行时的安全性。后修剪机构通过液压装置和导轨上的下臂套连接，下臂套可沿着导轨上下运动，并且下臂套所在的导轨固定于后臂套上，后臂套可沿着导轨前后移动，通过一系列的机构使得后修剪系统可以实现前后、左右、上下移动，因此使得后方的修剪系统可根据路况的不同宽度进行调节，以达到合适的工作位置。
前修剪机构与上方的轴为偏心连接，当前修剪系统受到来自前方的阻力时能够在外力作用下绕轴转动然后复位。工作时遇到杆类障碍物时，由于车整体向前运动，使得前修剪系统左侧受到阻力，右侧受到动力，可在挤压力作用下绕着轴转动，实现不间断作业。后修剪机构可通过液压装置以及滑动机构左右、上下、前后移动，以适应不同宽度的绿化带，工作时还可让修剪机进行前修剪机构和后修剪机构的规律性运动，可以实现对绿化带的造型，使绿化带更具美观性。
4 结语
通过现存的修剪机的对比，可以看出机械式修剪的巨大优势。实现绿化带修剪的机械化和自动化、机械化是大势所趋，也是实现效率提升，安全性提高的有效手段。本文也设计了一种新型的绿化带修剪机结构，可在实现更高效率的同时，还可以充分适应不同尺寸的绿化带，以及复杂的地形，能让修剪机在修剪过程中很好的避开绿化带中的灯柱，指示牌等障碍物，进一步提高修剪效率。
参考文献
[1] 蒋连琼，王小纯，唐秋艳，等.常见绿篱修剪设备研究[J].湖南农机，2013，40（3）：52-53.
[2] 长安大学.一种车载式绿篱修剪机：201010195513.4[P].2010-10-06 ：6-8.
[3] 刘磊.折叠式高速公路绿化带高效修剪机设计与研究[D].山东理工大学，2015.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14924117.htm
