一種新型樹木刷白機器的設計

楊治權

摘要：現在市場上的樹木刷白主要以人工刷白為主，使用傳統刷子進行涂刷，這種方法費時費力。或采用噴槍噴涂，雖然速度快，但無法解決用料量和環境污染等問題。基于此，設計一種新型樹木刷白的機械結構，希望改善當下的環衛和園林行業的痛點，并闡述其與傳統刷白方式的區別，以及其設計要求。

Abstract： Nowadays， the main method of tree whitening on the market is manual whitening， which takes time and effort. Or spray gun spraying， although fast， but can not solve the problem of material consumption and environmental pollution. Based on this， a new type of tree whitening mechanical structure is designed to improve the pain points of the current sanitation and living gardening industry， and the differences between the traditional whitening methods and their design requirements are expounded.

關鍵詞：可伸縮;夾臂;樹木刷白

Key words： flexible;arms;tree whitening

中圖分類號：TH-39? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2020）04-0138-02

0? 引言

到目前為止，出現了多種樹木刷白的方式，對于良好的樹木刷白機器的研究一直存在，但是由于樹木的生長方式，粗細大小各異，難以實現并設計出一種適用范圍廣，適應力強的新型樹木刷樹工具。因此筆者提供一種有效的樹木刷白機器的設計方案，此機器由伸縮夾臂，電動機，操控裝置等組成，適用范圍廣，操作簡單，使用省時省力，并能節省材料。

1? 前夾臂的設計

1.1 可伸縮夾臂

為適應不同粗細的樹木，設計了新型的可伸縮結構。分別擁有兩個兩段式伸縮夾臂，每段夾臂上均有噴口，對于不同粗細樹木的刷白工作，可以通過調節伸縮量來達到適用不同粗細樹木的目的，夾具設計的目的不在于夾緊，而在于包裹樹干，將樹干夾持在中心位置，通過噴頭從四周噴灑涂料，上下移動來實現噴涂樹干的目的。夾臂的構成由前端的可伸縮段以及后端的可轉動段構成，伸縮段的夾臂可伸縮收入后端的轉動段內，工作時調整伸縮段的尺寸，以及轉動段的角度夾住包裹樹干。此設計可以適應不同樹木的粗細問題，對于樹干的包裹有較好的效果。

1.2 對于噴涂用料的選擇[2]

此樹木刷白的機械結構應當能夠對傳統的噴涂材料給予擬合，現今廣泛采用的涂白劑有：石灰硫磺四合劑涂白劑，硫酸銅石灰涂白劑，石硫合劑生石灰涂白劑，熟石灰水泥黃泥涂白劑。這幾種材料的使用均包含石灰成分，石灰成分對夾臂內噴涂裝置的使用有可能造成阻塞和粘結等問題。生石灰可以使可溶性 P2O5、F-轉化為難溶性Ca3（PO4）2和CaF2沉淀，由于多種噴涂材料的配比中含有硫酸銅，石硫合劑，黃泥等可能與石灰產生沉淀的物質，使得內部運輸管道阻塞。解決方案為使用注水法，在每次成規模使用后再使用清潔劑進行內部清理[3]。清理方法即將清潔劑從端口注入，與使用時采用相同的操作方法，使清潔劑從噴口噴出，從而帶出雜質。

1.3 噴嘴的選擇

噴涂材料的使用與噴涂，其成分可能包含有腐蝕性液體，為了能夠最大限度的保持器具的使用性能和噴涂效率，采用非金屬材料的噴口或者一般耐酸的不銹鋼材質[1]。結構的設計推薦扇形噴嘴結構，扇形噴嘴結構帶有起導流作用的錐狀進口和起集束作用的平直段，磨料進入噴嘴相對容易，且磨料在噴嘴截面上的分布與圓柱形噴嘴相比更均勻，噴灑形狀沿面噴灑[4]，面積更均勻。

2? 電動機

2.1 夾臂電動機

作為整個設計的電力傳輸部分，選擇一個良好的電動機尤為重要。控制系統選擇可靠性高、性價比高的PLC控制系統，實現對夾臂的控制，同時還應該有配套的人工操作面板，來控制電動機，對于操作環境平常，人員操作素質要求不強的情況下電動機的選擇一般直流式小型電機即可，無需高精密的電動機以及電動機保護繼電器，或者復雜的電路設計。電動機控制夾臂的開合，以此固定最佳距離。

2.2 送料電動機以及電源

送料電動機采用電動給水水泵，搭配小型的液力耦合器，實現液體運輸速度的微調，由于工作環境的確定，無需高速、大功率液力耦合傳動裝置。水泵由統一的PLC控制系統控制，同樣搭配人工控制面板，可對其進行控制。電源的裝備選擇與液體儲存箱，水泵，整合為一體，由于設備小型化，適用范圍為樹干等因素，此項配重比不過分侵占整體體積，也就是說不會給工人造成負擔[5]。

3? 人工操作方式