电动去叶器

作者:汪睿哲    学校/单位:东南大学

现在,随着生活水平的提高,有许多人喜爱园艺活动,不论室外室内、公共或家居。园艺活动中经常需要移栽植物,移栽初期为了防止蒸腾失水过多,需要将植物的叶片除去,特别是非种植季节时。过去人们使用手工的方式除去叶片,但在大面积作业时效率低、容易损伤植物,而且操作者的手极易受伤,有刺的植物尤其如此。这种电动除去叶片的装置就可以解决这样的问题,并且能使园艺活动更加轻松有趣。该装置还可以用于农业和城市绿化作业。

该装置主要由外壳及调整结构、电机及电池、传动结构、固定刀片与剪切刀片组成。其中外壳用于固定内部的电机、电池和传动结构,并连接外部的固定刀片;调整结构用于调整固定刀片的角度,方便对不同粗细的枝条进行疏叶作业;电机与电池提供动力;传动结构起带动作用,并将电机轴线的转动转换为垂直轴线方向的转动,进而最终转换为刀片方向的活塞运动;通过两组刀片的剪切实现除去树叶的功能。

下面介绍各部分的具体结构及材料。外壳下部为手柄,上部为轴线与手柄垂直的圆柱形,准备选用工程塑料制造,以减轻重量,以免长时间手持工作时劳累;调整结构类似于圆规两脚根部用于调整张角的结构,可在约0°到30°或40°之间调整,0°时方便收纳,工作时根据不同枝条的粗细选择张开角度,并选用钢作为材料制造,以求结构稳定不易损坏,用螺钉固定于外壳。电机采用3.6或4.2V直流电机,功率约8到12W;电池采用容量约1.5到2Ah的可充电锂电池,充电时间2小时,充满可工作约40到60分钟,需要附带充电线和配置器(长时间作业需要携带移动电源)。传动结构由齿轮构成,通过锥齿轮将电机轴的转动转化为垂直轴的齿轮转动,再通过垂直轴齿轮上的偏心轮带动剪切刀片下方连杆,将转动转化为往返的直线运动。固定刀片连接在调整结构上,剪切刀片连接在传动结构上,通过剪切刀片往返运动,两组错开刀齿的刀片可以裁剪树叶和细枝。

主要尺寸:手柄长150mm,Ф约55mm;传动圆盘厚30mm,Ф约120mm;刀长160到180mm,刀齿长15mm。

使用时,先将两组刀片分开到合适的角度,将刀片伸向树枝,确保主干在两组刀片之间,然后打开电源,沿树干方向轻轻扫过,并换不同角度扫过,即可去除树叶。也可以当作普通修枝剪使用。

当然,作为有可能的后续改进,可以在该装置上加入接口,并修改调整结构,连接更多电动园艺修剪工具,实现更多创意。



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