包树机的设计与研究

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1、包树机的设计与研究摘要：介绍了一种自动给绿化树木包草绳，以提高其防寒、保湿能力和移植成活率的包树机的基本组成和工作原理，及其主要部件的结构设计。该包树机主要由底板运动机构、动力机构、传动机构、包树执行机构四部分组成,可实现包树的松紧和紧密程度在一定范围内可调.包树长度可调.关键词：包树绕线排线自动停机1.引言城市绿化是当今环保的一项重要内容，于是树木的存活率就显得极其重要。人工包树相当枯燥无味而且效率低下，然而市场上现有的绑树机存在许多缺陷，只有在移植树木时可用。我们希望设计一款简单实用的环卫机器以解决这些问题。2.理论设计方案包树机主体部分如图1所示图12.1底板运

2、动机构的设计底板的主要功能为固定和连接其它四个功能装置，是包树机的移动及底座部分，其大小主要有其上主体部分决定。如图所示的一对齿轮可在底座上移动，以调节其与转盘的中心距，进而控制排线的紧密，其位置通过压板，由四个螺钉固定。其效果图如图2所示。图2（底座效果图）2.2动力机构的设计考虑到环保原因及室外使用因素，动力结构采用使用蓄电池的驱动电机，配合减速换向装置使用。电机需满足表1要求：表1额定电压额定电流额定功率转速24V5A120W220RPM2.3传动机构设计传动机构主要将动力传给包树执行机构，由带轮、V型带、张紧装置、摩擦轮组成，带传动机构用于实现相对较远距离的动

3、力传送，摩擦轮通过压紧转盘，将动力传送给转盘，具体如图3所示：图3图4如图4所示的张紧装置，是为了使V型带张紧，保证带传动的效率。如图所示，旋进旋转尾端螺钉，可使与带轮配合的曲轴伸出，使带张紧。2.4包树执行机构的设计包树执行机构由圆盘旋转机构，排线机构，绕线机构三大部分组成，共同完成了包树功能。其中排线机构和绕线机构要成对使用，本机器采用两对，以使效率提高一倍。如图5所示：图52.4.1圆盘旋转机构设计圆盘旋转机构设计主要由带缺口的转盘及导轨组成，因为大部分树均为竖直生长，所以包树机需有一缺口以方便树木进入包树机中央，同时为使机器能平稳运行，不致产生过大噪音和摩擦，

4、影响使用，应采用导轨结构。导轨及转盘缺口处应采用平滑过渡以避免过大刚性冲击。2.4.2排线机构的设计排线机构主要为保证绕绳紧密，排列有序，避免每匝绳之间有过大间隙，确保树木冬季防寒的效果。排线机构的核心部件为光杆、底座齿轮、螺杆和螺母，螺杆底端有一齿轮，可带动螺杆转动，并与底座齿轮间歇啮合。光杆被固定在转盘上，螺杆在转盘上可自由转动，螺母与螺杆配合，且被光杆约束，只能上下移动。整个机构随转盘一起运动，转盘每旋转一周，齿轮和螺杆也通过与另外两个齿轮啮合传动，使螺杆被带动旋转特定角度，进而实现螺母上升（或下降）一定距离，保证绕线高度逐渐上升（或下降），具体如图6：图6图7

5、自动停机装置与排线机构是一体的，如图7所示，当包树接近完成时，排线器达到某一位置，其上伸出的触片压到底座上的常闭开关K2或K3，实现自动停机。电路如图8所示。此时，若转换开关K1,并按住按钮K4,电机开始反转，转盘反向转动，排线器上伸出的触片与常闭开关K2或K3分离，此时不管按住或松开按钮K4,电机都将继续转动，开始反向包树。通过调节K2和K3的高度，即可实现包树高度的可控。图82.4.3绕线机构的设计绕线机构主要是为了实现将绕有绳子的线筒置于转盘上，为排线机构连续提供绳子，同时避免绳子缠死和打结。线筒轴置于转盘上，并可在转盘上自由转动，线筒拆卸方便，并可固定在线筒轴

6、上。当绳子用完后，更换线筒即可。同时包树的松紧可通过改变绳子与导线孔的摩擦及线筒转动的摩擦进行调节。具体结构如图9：图91.创新点与实用性能指标3.1本机器特点1、目前市场上的绑树机只能在已经挖起来的树上绕绳。而此机器采用了特殊设计的转盘，树可以通过转盘上的缺口直接进入转盘的中心，因此可以用于已经植好的树木。为了传动这个转盘，此机器采用“两点传动”的方式——两个摩擦轮在不同位置同时和转盘啮合，从而保证在任何时间，至少有一个摩擦轮带动转盘。2、此机器采用了专门的排线装置，不仅可以保证草绳缠绕的紧密度，还能在保证缠线紧密地前提下对一定范围内任意直径的树木进行缠绕。3、此机

7、器采用了专门的绕绳装置，此装置可以作为草绳的储存和供给机构，减少了对绳子的限制。4、我们提出了一种配套的打结方案，使打结变得相当方便。5、通过采用多套排线机构和绕线机构，可使效率成倍提高。6、包树时，若第一棵从下往上包，下一棵则从上往下包，以提高效率。7、通过调节K2和K3的高度，即可实现包树高度的可控。3.2实用性能指标1、该机构能实现可靠的包树功能，配合打结机构可实现方便打结。2、因圆盘开口大小限制，包树机对树木的直径有一定限制，可对直径小于盘径0.6倍的树木进行包树，同一台包树机还不能实现对任意直径树木进行操作，但可通过采用不同规格机器弥补此不