CN106386292A - 一种振动除树枝积雪设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种振动除树枝积雪设备，包括基座(1)，基座(1)上方设有振动电机(2)，振动电机(2)外设有多层卷绕装置(3)，卷绕装置(3)上设有连接绳(4)，连接绳(4)端部设有爬树装置(5)；所述的卷绕装置(3)和爬树装置(5)连接有控制器(7)。本发明具有降低劳动强度、提高除雪效率、改善除雪效果以及消除安全隐患的特点。

Description

一种振动除树枝积雪设备

技术领域

本发明涉及一种除雪器，特别是一种振动除树枝积雪设备。

背景技术

从积雪表层往下，密度会逐渐增大,新雪变为粗雪,深度约被压缩1/5，这种现象称为雪的沉降,随着积雪的沉降而产生的压力称为沉降压或雪压。在冬天下雪的季节，由于积雪有粘着性，积雪容易堆积在树上，随着时间的延长,树上的积雪深度会减小,而密度却会增大，落在树木枝条上下垂的雪,不仅使树木枝条承受下垂的重量,而且还承受下垂雪的重量,所以这时枝条受到的雪压恰好像一个棒子撑着被子时的受力状态，当雪压超过树枝或树干的承受能力时,就会发生枝条折断或干折现象。所以，对于一些树枝叶茂密、树冠郁闭的果树极易积雪，导致其枝条易被积雪压断，而且土层浅薄处的树木常常会整枝连根拔起或倒伏，丧失来年的经济效益；同时积雪还会将路边或小区里的树木压倒、压断，给人们的出行带来了安全隐患。为了减小积雪对树木造成的损害，人们一般会选择靠人力用竹竿去挑雪，但是这种方法比较耗时又耗力，效率低下，而且对于一些比较高大的树木人力往往无法够到，也就无法进行除雪作业，影响除雪效果；同时由于人力除雪时人需要站在树下，掉落的积雪可能就会砸到人体，影响人体安全，而且人力除雪时所用的力度可能会对树木造成破坏。因此，现有的技术存在着劳动强度大、效率低、除雪效果差以及存在安全隐患等问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种振动除树枝积雪设备。它具有降低劳动强度、提高除雪效率、改善除雪效果以及消除安全隐患的特点。

本发明的技术方案：一种振动除树枝积雪设备，包括基座，基座上方设有振动电机，振动电机外设有多层卷绕装置，卷绕装置上设有连接绳，连接绳端部设有爬树装置；所述爬树装置包括第一半圆环和第二半圆环，第一半圆环一端设有固定孔，固定孔上设有感应器，第二半圆环一端设有螺柱；所述第二半圆环和第一半圆环的另一端经转动副连接；所述第一半圆环和第二半圆环上端设有对称布置的液压伸缩杆，液压伸缩杆端部设有爬轮，爬轮连接有爬树电机，爬树电机和液压伸缩杆与控制器相连；所述第一半圆环和第二半圆环上端还设有红外线探测仪和路径记录仪，红外线探测器仪和路径记录仪均与控制器相连；所述第一半圆环和第二半圆环内壁上均设有第二液压伸缩杆，第二液压伸缩杆端部设有圆弧结构的夹紧片，夹紧片上设有压力传感器，压力传感器和第二液压伸缩杆均与控制器相连；所述控制器还连接有位于第一半圆环和第二半圆环底部的树径测量仪；所述控制器还与卷绕装置相连。

前述的一种振动除树枝积雪设备中，所述基座底部设有锂电池，所述的锂电池分别与振动电机、爬树装置、卷绕装置和控制器相连。

前述的一种振动除树枝积雪设备中，所述的基座上还设有太阳能光伏板，太阳能光伏板分别与振动电机、爬树装置、卷绕装置和控制器相连。

前述的一种振动除树枝积雪设备中，所述基座上设有积雪厚度检测仪，积雪厚度检测仪连接有控制器；所述基座上还设有控制屏幕，控制屏幕与控制器相连。

前述的一种振动除树枝积雪设备中，所述卷绕装置包括套设在振动电机外围的上环形轨道和下环形轨道，上环形轨道和下环形轨道之间设有环形板，环形板上设有挂钩，连接绳固定在挂钩上；所述上环形轨道和下环形轨道连接有驱动电机，驱动电机与控制器相连。

前述的一种振动除树枝积雪设备中，所述振动电机的振动方向与卷绕装置的卷绕方向相同。

前述的一种振动除树枝积雪设备中，所述夹紧片包括圆弧结构的固定板，固定板上设有橡胶层，压力传感器位于橡胶层的中部；所述橡胶层表面设有凸起的摩擦块。

前述的一种振动除树枝积雪设备中，所述基座底部设有四根液压支撑杆，液压支撑杆端部设有第二压力传感器，第二压力传感器与控制器相连；所述基座内设有用于存放爬树装置的存放腔。

前述的一种振动除树枝积雪设备中，所述连接绳为钢丝绳。

与现有技术相比，本发明通过振动电机、卷绕装置、连接绳和爬树装置的配合，并通过控制器进行控制，可以将多棵树木连接在一起进行振动除雪，取代传统的依靠人力用竹竿挑雪的除雪方式，提高了除雪的效率，极大的降低了人工的劳动强度，消除了安全隐患。通过设置爬树装置，用于将连接绳运送至指定位置，不需要人工进行连接绳的固定作业，降低了劳动强度，并通过控制器和积雪厚度检测仪、树径测量仪、路径记录仪以及控制屏幕的配合，积雪厚度检测仪用于对地面积雪厚度进行测量，树径测量仪用于对树木直径进行测量，路径记录仪用于对树木主干的高度进行测量，控制屏幕用于输入的树木种类，得出待除雪树木最佳的振动受力位置和振动电机的振动频率，这样不仅极大的提高了除雪的效率，还具有显著的除雪效果，同时还不会对树木造成破坏；通过设置多层相互独立的卷绕装置，并通过设置在夹紧片上的压力传感器、控制器和驱动电机的配合，使得每根连接绳都能在不损坏树木的前提下具有最佳的张紧度，同时，将振动电机的振动方向设置成与卷绕装置的卷绕方向相同，这样就可以保证振动电机在振动时连接绳不会松垮，降低对振动传递的影响；通过在基座底部的四个端部设置液压支撑杆，并在液压支撑杆端部设置第二压力传感器，使得控制器可以根据液压支撑杆受力状况对装置的高度进行自动调节，使得该装置可以适应平整度不一的地面，保证振动的稳定性。另外，通过在橡胶层上设置摩擦块，可以增加橡胶层与树皮之间的摩擦力，防止爬树装置移动，保证振动传递的稳定；通过设置锂电池和太阳能光伏板进行供电，避免用市电时需要拉电线找电源的麻烦，方便操作。综上所述，本发明具有降低劳动强度、提高除雪效率、改善除雪效果以及消除安全隐患的特点。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是爬树装置的结构示意图；

图3是图2的A向视图；

图4是第一半圆环的侧视图；

图5为本发明的控制电路图；

图6为本发明的电路图。

附图中的标记说明：1-基座，2-振动电机，3-卷绕装置，4-连接绳，5-爬树装置，6-积雪厚度检测仪，7-控制器，8-控制屏幕，9-红外线探测仪，10-路径记录仪，11-压力传感器，12-树径测量仪，13-固定板，14-橡胶层，15-摩擦块，16-液压支撑杆，17-第二压力传感器，18-存放腔，19-锂电池，20-太阳能光伏板，21-爬树电机，22-驱动电机，31-上环形轨道，32-下环形轨道，33-环形板，34-挂钩，51-第一半圆环，52-第二半圆环，53-固定孔，54-感应器，55-螺柱，56-液压伸缩杆，57-爬轮，58-第二液压伸缩杆，59-夹紧片。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明限制的依据。

实施例：一种振动除树枝积雪设备，构成如图1至图6所示，包括基座1，基座1上方设有振动电机2，振动电机2外设有多层卷绕装置3，卷绕装置3上设有连接绳4，连接绳4端部设有爬树装置5；所述爬树装置5包括第一半圆环51和第二半圆环52，第一半圆环51一端设有固定孔53，固定孔53上设有感应器54，第二半圆环52一端设有螺柱55；所述第二半圆环52和第一半圆环51的另一端经转动副连接；所述第一半圆环51和第二半圆环52上端设有对称布置的液压伸缩杆56，液压伸缩杆56端部设有爬轮57，爬轮57连接有爬树电机21，爬树电机21和液压伸缩杆56连接有控制器7；所述第一半圆环51和第二半圆环52上端还设有红外线探测仪9和路径记录仪10，红外线探测器仪9和路径记录仪10均与控制器7相连；所述第一半圆环51和第二半圆环52内壁上均设有第二液压伸缩杆58，第二液压伸缩杆58端部设有圆弧结构的夹紧片59，夹紧片59上设有压力传感器11，压力传感器11和第二液压伸缩杆58均与控制器7相连；所述控制器7还连接有位于第一半圆环51和第二半圆环52底部的树径测量仪12；所述控制器7还与卷绕装置3相连。

所述基座1底部设有锂电池19，所述的锂电池19分别与振动电机2、爬树装置5、卷绕装置3和控制器7相连。

所述的基座1两侧还设有太阳能光伏板20，太阳能光伏板20分别与振动电机2、爬树装置5、卷绕装置3和控制器7相连。

所述基座1上设有积雪厚度检测仪6，积雪厚度检测仪6与控制器7相连；所述基座1上还设有控制屏幕8，控制屏幕8与控制器7相连。

所述卷绕装置3包括套设在振动电机2外围的上环形轨道31和下环形轨道32，上环形轨道31和下环形轨道32之间设有环形板33，环形板33上设有挂钩34，连接绳4固定在挂钩34上；所述上环形轨道31和下环形轨道32连接有驱动电机22，驱动电机22与控制器7相连。

所述振动电机2的振动方向与卷绕装置3的卷绕方向相同。

所述夹紧片59包括圆弧结构的固定板13，固定板13上设有橡胶层14，压力传感器11位于橡胶层14的中部；所述橡胶层14表面设有凸起的摩擦块15。

所述基座1底部设有四根液压支撑杆16，液压支撑杆16端部设有第二压力传感器17，第二压力传感器17与控制器7相连；所述基座1内设有用于存放爬树装置5的存放腔18。

所述连接绳4为钢丝绳。

该设备的电源可以为市电供电，也可以为设置在基座1底部的锂电池19进行供电，还可以为设置在基座1底部的太阳能光伏板20进行发电，对锂电池19进行充电，再对该设备进行供电；或者也可以由太阳能光伏20板直接对该设备进行供电。

通过设置在第一半圆环51和第二半圆环52上端的红外线探测仪，可以对上方的情况进行探测，当树干上方一侧出现障碍物时，红线探测仪将数据传递给控制器，控制器控制相应区域的液压伸缩杆收缩，使其绕过障碍物进行上升，直至两边同时出现障碍物不能继续爬升为止。

所述每一层卷绕装置3均单独连接驱动电机22，根据不同的爬树装置5传回的信号进行相对应的卷绕；同时控制屏幕上可以针对每层卷绕装置输入相对应的树木种类。

该设备可以同时对3、4棵或者更多棵树木进行振动除雪，并不局限于附图1所示的2棵树木和4层绕卷装置。

本发明的工作原理：将爬树装置5从存放腔18内取出，与连接绳4固定，然后将爬树装置5拿到需要除雪的树下，将第二半圆环52上的螺柱55穿过第一半圆环51上的固定孔53，并通过蝴蝶螺母固定。固定孔53上的感应器54检测到螺柱55紧固后，控制器7控制液压伸缩杆56伸长，当爬轮57与树干接触压紧后停止伸长，然后控制器7控制爬树电机21驱动爬轮57攀升，爬轮57沿着树干向上移动至树干的最高点后，控制器7根据积雪厚度检测仪6检测到的地面积雪厚度的数据对树叶积雪厚度作预判，再根据树径测量仪12检测到的树木直径、路径记录仪10检测到的树木主干的高度以及控制屏幕8输入的树木种类的数据后调整爬树装置5在树干上的高度，找到最适合的受力点后，控制器7控制第二液压伸缩杆58伸长，使得两夹紧片59将树干夹紧固定，控制液压伸缩杆56收缩，使得爬轮57离开树干；爬树装置5固定后，控制器7根据液压支撑杆16上的第二压力传感器17之间的压力区别，来对液压支撑杆16的高度进行调节，直至达到压力平衡，完成对基座1水平度的调整，然后控制器7根据夹紧片59上的压力传感器11的数据以及待除雪树木的基本信息来控制卷绕装置3，对连接绳4进行卷绕收缩，使得连接绳4处于最佳的张紧状态，便于振动的传递；等上述完成后，控制器7根据积雪厚度、树木基本信息等数据来控制振动电机2输出最适合该树木的振动频率，进行振动除雪作业。

Claims (9)

1.一种振动除树枝积雪设备，其特征在于：包括基座(1)，基座(1)上方设有振动电机(2)，振动电机(2)外设有多层卷绕装置(3)，卷绕装置(3)上设有连接绳(4)，连接绳(4)端部设有爬树装置(5)；所述爬树装置(5)包括第一半圆环(51)和第二半圆环(52)，第一半圆环(51)一端设有固定孔(53)，固定孔(53)上设有感应器(54)，第二半圆环(52)一端设有螺柱(55)；所述第二半圆环(52)和第一半圆环(51)的另一端经转动副连接；所述第一半圆环(51)和第二半圆环(52)上端设有对称布置的液压伸缩杆(56)，液压伸缩杆(56)端部设有爬轮(57)，爬轮(57)连接有爬树电机(21)，爬树电机(21)和液压伸缩杆(56)连接有控制器(7)；所述第一半圆环(51)和第二半圆环(52)上端还设有红外线探测仪(9)和路径记录仪(10)，红外线探测器仪(9)和路径记录仪(10)均与控制器(7)相连；所述第一半圆环(51)和第二半圆环(52)内壁上均设有第二液压伸缩杆(58)，第二液压伸缩杆(58)端部设有圆弧结构的夹紧片(59)，夹紧片(59)上设有压力传感器(11)，压力传感器(11)和第二液压伸缩杆(58)均与控制器(7)相连；所述控制器(7)连接有位于第一半圆环(51)和第二半圆环(52)底部的树径测量仪(12)；所述控制器(7)还与卷绕装置(3)相连。

2.根据权利要求1所述的一种振动除树枝积雪设备，其特征在于：所述基座(1)底部设有锂电池(19)，所述的锂电池(19)分别与振动电机(2)、爬树装置(5)、卷绕装置(3)和控制器(7)相连。

3.根据权利要求1所述的一种振动除树枝积雪设备，其特征在于：所述的基座(1)上还设有太阳能光伏板(20)，太阳能光伏板(20)分别与振动电机(2)、爬树装置(5)、卷绕装置(3)和控制器(7)相连。

4.根据权利要求1所述的一种振动除树枝积雪设备，其特征在于：所述基座(1)上设有积雪厚度检测仪(6)，积雪厚度检测仪(6)与控制器(7)相连；所述基座(1)上还设有控制屏幕(8)，控制屏幕(8)与控制器(7)相连。

5.根据权利要求1所述的一种振动除树枝积雪设备，其特征在于：所述卷绕装置(3)包括套设在振动电机(2)外围的上环形轨道(31)和下环形轨道(32)，上环形轨道(31)和下环形轨道(32)之间设有环形板(33)，环形板(33)上设有挂钩(34)，连接绳(4)固定在挂钩(34)上；所述上环形轨道(31)和下环形轨道(32)连接有驱动电机(22)，驱动电机(22)与控制器(7)相连。

6.根据权利要求1所述的一种振动除树枝积雪设备，其特征在于：所述振动电机(2)的振动方向与卷绕装置(3)的卷绕方向相同。

7.根据权利要求1所述的一种振动除树枝积雪设备，其特征在于：所述夹紧片(59)包括圆弧结构的固定板(13)，固定板(13)上设有橡胶层(14)，压力传感器(11)位于橡胶层(14)的中部；所述橡胶层(14)表面设有凸起的摩擦块(15)。

8.根据权利要求1所述的一种振动除树枝积雪设备，其特征在于：所述基座(1)底部设有四根液压支撑杆(16)，液压支撑杆(16)端部设有第二压力传感器(17)，第二压力传感器(17)与控制器(7)相连；所述基座(1)内设有用于存放爬树装置(5)的存放腔(18)。

9.根据权利要求1至8中任一项权利要求所述的一种振动除树枝积雪设备，其特征在于：所述连接绳(4)为钢丝绳。