关于修剪机的环卫机械化综述

１总体设计
利用机电结合的绿色环保设计理念，将传统的树墙修剪工作用树墙修剪设备来实现，其目的是将环卫工人从繁重的修剪劳动中解脱出来，同时改善其工作环境，降低能耗和污染，制定以下设计目标：
１）原动机选择直流电机，动力源选择蓄电池作为首选，条件允许的情况下配备太阳能电池板。
２）实现工作面不同宽度的适应性调节。
３）实现不同高度的适应性调节。
４）实现工作面任意角度的修剪。
５）实现残枝叶的自动回收，提高工作效率。
６）实现较高的平面度和垂直度的修剪。
７）实现电动车的行走，使工人可以开车工作，从而降低工人的劳动强度。
２机械结构设计
根据以上设计目标，将环保树墙修剪机的总体设计划分为５大模块，即：
１）树墙的修剪机构；
２）绿篱剪任意角度定位机构；
３）绿篱剪工作面水平伸缩机构；
４）绿篱剪工作面高度的升降机构；
５）电动小车运动机构。
本设备主体支撑是一辆电动四轮车；垂直升降臂１７与车体固联，通过丝杠与螺母联接实现不同高度树墙的修剪功能；水平伸缩臂６通过电机带动减速器，减速器带动丝杠与螺母联接，实现水平伸缩功能，以完成不同宽度树墙的修剪；水平臂自动翻转机构４连接在水平伸缩臂７上，通过定位销来实现任意角度定位。
３电气控制系统
本环保树墙修剪机使用的是低压直流供电，虽然工作电机的功率不大，但是其工作电流很大。如果单独启动，“绿篱剪”工作电机的启动电流达到１６Ａ，行走电机启动电流达１２．５Ａ，而直接用开关控制则会出现大弧光将开关烧毁，因此，设备中的４个电机都是由直流继电器加开关来控制实现的［８］。继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。Ｋ３，Ｋ４为２４Ｖ直流线圈继电器，ＳＢ３，ＳＢ４分别为锯开和锯关开关。
４环保树墙修剪机的实体建模
计算机辅助设计在现代产品开发中起着非常重要的作用［９］。这是因为利用计算机辅助设计可以预先估计出它们在各种环境下的表现，并且速度快、成本低。设计师可以通过计算机软件迅速确定方案，合理地选择参数。对环保树墙修剪机的三维建模是项目进行过程中不可缺少的环节。其目的是在设计时能够直观地反应环保树墙修剪机的本体，预测其性能并进行合理优化。由于环保树墙修剪机结构复杂，因此，使用三维建模与仿真模拟确定环保树墙修剪机结构方案是非常必要的。项目设计的环保树墙修剪机主要有４大模块组成，分别是行走小车、竖直升降机构、水平伸缩机构和绿篱剪运动机构。在三维绘图软件Ｓｏｌｉｄ－Ｗｏｒｋｓ中对所选零部件进行三维建模，并在其中采用模块化设计，即采用单个模块进行设计和装配，最后组装到一起。这样设计既有利于查看各部之间的配合，也有利于各模块之间的拆装，缩短设计时间。利用ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ三维建模软件，对环保树墙修剪机各个模块进行三维建模，实现了树墙修剪机整机模型化与自上而下的环保树墙修剪机的虚拟装配。为树墙修剪机的仿真分析提供样机模型，为环保树墙修剪机的优化设计提供了基础和借鉴。
５结语
环保树墙修剪机完全是以机械代替了人力劳动，大大减少了工人的劳动强度；当今世界“电能”的产生来源十分广阔，属于清洁能源，采用可再生的“电能”充当动力源。在环境保护方面解决了噪音和尾气污染，在工作时电动机设备产生的噪音不到４０ｄＢ，完全符合环保要求。而且该装置不会产生任何尾气污染环境。环保树墙修剪机具有绿色环保、操作简便、人性化设计等特点。