CN108718900B - 一种园林绿化防风用支撑树木的装置 - Google Patents
一种园林绿化防风用支撑树木的装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种园林绿化防风用支撑树木的装置,包括用于阻挡树木弯曲的阻挡机构、设置在阻挡机构另一侧且用于阻挡树木弯曲的拉动机构、设置在阻挡机构另一侧且与拉动机构连接的下压机构，阻挡机构驱动连接拉动机构；阻挡机构和下压机构下端还固定设置环形旋转组件，环形旋转组件连接用于驱动阻挡机构和下压机构旋转的动力机构，动力机构中的步进防水电机还连接有用于调整步进防水电机工作时间的控制器。本发明提供的园林绿化防风用支撑树木的装置，使树木防风支架能够自动调整防风角度，同时还能进一步稳固根系。
Description
技术领域
本发明涉及市政绿化树木的防风领域，具体说是涉及一种园林绿化防风用支撑树木的装置。
背景技术
随着城市化的不断发展自然保护区的发展，在一些单独的区域存在着有数十年或者数百年树龄的树木，也有一些专门实现观赏功能的树木，在面临恶劣自然天气时，容易被风吹倒，为了防止重要树木被风吹倒，市政施工人员会架设支撑架来防止树木被刮倒，国内林业及城市绿化栽树所采用的树木防风保护装置大都是传统的木杆加草绳捆绑法，不仅安装不方便，还浪费大量木材，而且安装不牢固，易松动，造成树木存活率低，绿化成本高因此，在大风天气时，其支撑效果不明显，仍旧会出现很多树木被刮倒。
在大风天气时，风向可能只朝一处方向，也可能朝向多个方向，授权公告号为“CN202773584 U”的专利文件，公布了一种树木保护支架防风紧固支撑装置，该方案使树木四个方向受到斜向拉力，并能随意调整安装角度，但是在实际生活生产中，大风天气时，工作人员不可能去调整安装角度，所以根据风向自动调整防风角度尤为必要；此外，申请公布号为“CN 107409938 A”的专利申请文件公布了一种市政绿化树木防风支架装置，本装置对树干产生向下的推力，防止树干向上拔起，实际上，树向上拔起的原因是没有稳固的根系，而不是没有稳固的树干。基于以上考虑，有必要设计一种稳固树根且能够根据风向调整的防风机构的装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种园林绿化防风用支撑树木的装置，解决了以往树木防风支架不能自动调整防风角度的技术问题，同时还能起到稳固根系的作用，该装置使得树干取得了良好的防风效果。
一种园林绿化防风用支撑树木的装置，包括用于阻挡树木弯曲的阻挡机构、设置在所述阻挡机构另一侧且用于阻挡树木弯曲的拉动机构、设置在所述阻挡机构另一侧且与所述拉动机构连接的下压机构，所述阻挡机构驱动连接所述拉动机构；
所述阻挡机构和所述下压机构下端还固定设置环形旋转组件，所述环形旋转组件连接用于驱动所述阻挡机构和所述下压机构旋转的动力机构，所述动力机构中的步进防水电机还连接有用于调整所述步进防水电机工作时间的控制器。
所述阻挡机构包括靠近所述树木枝干倾斜放置的滑槽板、设置在所述滑槽板内的滑动板、连接所述滑动板外侧面和所述滑槽板内侧面的弹簧以及固定设置在所述滑动板底面两侧的两个移动杆；
所述滑槽板的外侧面通过固定柱设置在所述环形旋转组件上；
所述滑动板靠近所述树木的一侧设置有弧形豁口，所述弧形豁口的形状与所述树干侧面的弧形一致；
所述滑槽板底面设置与所述移动杆截面尺寸一致的豁口，所述移动杆侧面设置在所述滑槽板底面的所述豁口内；
所述移动杆连接所述拉动机构。
当树木受到某一方向的风力后，树干会发生弯曲，弯曲的树干与滑动板上的弧形豁口接触，并推动滑动板移动，滑动板在弹簧的作用下，具有缓冲树干推力的作用，还能减少弧形豁口对滑动板的损伤。
所述拉动机构包括一端分别与两个所述移动杆下端部铰接连接的两个拉杆、一端与所述拉杆另一端铰接连接的转杆、与两个所述转杆另一端铰接连接的铰接轴以及端部与所述铰接轴铰接连接的U型杆；
两个所述转杆的侧面通过铰接连接的转轴连接，所述转轴通过支撑杆设置在所述环形旋转组件上；
所述U型杆包括弧形部和一端与所述弧形部两端连接的平直部，所述弧形部靠近两个所述移动杆设置，所述平直部的另一端与所述铰接轴连接；
所述平直部的另一端还连接有所述下压机构。
当移动杆随着滑动板斜向下移动时，带动拉杆移动，同时拉杆带动转杆转动，转杆的另一端带动U型杆向树干旋转的反方向移动，风力越大，U型杆对树干的反作用力也就越大。
所述下压机构包括与所述平直部的另一端接触连接且将所述平直部的另一端包覆的包络板、与所述包络板外侧面固定连接的滑动杆、固定设置在所述滑动杆侧面的平行四边形楔形块、竖直放置且通过侧面开设的开口槽与所述楔形块契合的限位柱以及竖直放置且与所述滑动杆和所述限位柱连接的方形框板；
所述滑动杆穿过所述方形框板的左右侧面，所述限位柱穿过所述方形框板的上下端面，所述方形框板底面通过支撑柱固定设置在所述环形旋转组件上。
下压机构的作用是压住树根部位，防止树根部位由于风力过大而被拔起，U型杆推动包络板，包络板推动滑动杆移动，在平行四边形楔形块的作用下，方形框板向下运动，压住树根部位。
所述下压机构包括一端与所述平直部的另一端固定连接的弧形齿板、竖直放置且与所述弧形齿板啮合的竖直齿板以及设置在所述竖直齿板外侧的限位槽板，竖直放置的所述限位槽板底部固定设置在所述环形旋转组件中；
所述弧形齿版的中心为所述转轴的旋转中心，所述弧形齿板的外侧面通过啮合齿与所述竖直齿板啮合。
所述环形旋转组件包括围绕所述树干设置在地面上的两部分相互对接的半圆形槽板、设置在所述半圆形槽板上端面上的两部分相互对接的半圆形从动齿轮，所述半圆形槽板上端面设置开口的弧形槽，所述弧形槽内两侧面设置水平放置的滚轴，所述从动齿轮下端面通过支撑体设置在所述滚轴上；
所述从动齿轮外侧面还连接动力机构。
在外力作用下，阻挡机构、拉动机构和下压机构均可以沿着环形槽板旋转，使得风向与朝向滑动板的弧形豁口位置。
所述动力机构包括与所述从动齿轮外部啮合的主动齿轮以及驱动所述主动主动齿轮运动的防水步进电机。
防水步进电机外部可以设置一防护罩，所述防护罩设置在地面以下。
所述控制器包括通过导线与所述防水步进电机连接的控制电路以及与所述控制电路连接的风向传感器。
其中一所述半圆形槽板端部设置柱形凸起，另一所述半圆形槽板端部设置与所述柱形凸起配合的开口槽；
其中一所述半圆形从动齿轮端部设置柱形凸起，另一所述半圆形从动齿轮端部设置与所述柱形凸起配合的开口槽，两个所述半圆形从动齿轮结合位置连接片，所述连接片两端通过定位销与所述从动齿轮连接。
本发明达成以下显著效果：
（1）、具有稳固根系的作用，通过风力的作用，使得装置的机构能够压住根系，防止其脱离地下，风力越大，则装置的机构对树根的压力越大，即利用风力的作用实现了对树根的压力作用；
（2）、具有自动调整防风装置转动角度的作用，通过风向传感器感知风力的大小，当风力超过一定的级别后，风向传感器开始启动，旋转一定时间并记录下来，通过控制电路控制电机工作时间，使得阻挡机构转动到与风向相对的位置；
（3）、还设有拉动机构，该机构在风力作用下工作，当风力越大，拉动机构对树干的拉动作用越强。
附图说明
图1为本发明实施例1中防风装置的结构示意图。
图2为本发明实施例2中防风装置的结构示意图。
图3为本发明实施例1下压机构的结构示意图。
图4为本发明实施例2下压机构的结构示意图。
图5为本发明实施例1包络板的结构示意图。
图6为本发明实施例1滑槽板的结构示意图。
其中，附图标记为：1、步进防水电机；2、主动齿轮；3、半圆形槽板；4、从动齿轮；5、树木；6、拉杆；7、固定柱；8、移动杆；9、滑动板；10、滑槽板；10-1、豁口；11、U型杆；12、转轴；13、下压机构；13-1、限位柱；13-2、支撑柱；13-3、方形框板；13-4、包络板；13-41、包络槽；13-5、楔形块；13-6、滑动杆；13-7、分力板；13-8、弧形齿板；13-9、竖直齿板；13-10、限位槽板；14、转杆；15、支撑杆。
具体实施方式
为了能更加清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。
实施例1
参见图1和图2，一种园林绿化防风用支撑树木的装置，包括用于阻挡树木5弯曲的阻挡机构、设置在阻挡机构另一侧且用于阻挡树木5弯曲的拉动机构、设置在阻挡机构另一侧且与拉动机构连接的下压机构13，阻挡机构驱动连接拉动机构；
阻挡机构和下压机构13下端还固定设置环形旋转组件，环形旋转组件连接用于驱动阻挡机构和下压机构13旋转的动力机构，动力机构中的步进防水电机1还连接有用于调整步进防水电机1工作时间的控制器。
参见图6，阻挡机构包括靠近树木5枝干倾斜放置的滑槽板10、设置在滑槽板10内的滑动板9、连接滑动板9外侧面和滑槽板10内侧面的弹簧以及固定设置在滑动板9底面两侧的两个移动杆8；
滑槽板10的外侧面通过固定柱7设置在环形旋转组件上；
滑动板9靠近树木5的一侧设置有弧形豁口，弧形豁口的形状与树干侧面的弧形一致；
滑槽板10底面设置与移动杆8截面尺寸一致的豁口10-1，移动杆8侧面设置在滑槽板10底面的豁口10-1内；
移动杆8连接拉动机构。
当树木5受到某一方向的风力后，树干会发生弯曲，弯曲的树干与滑动板9上的弧形豁口接触，并推动滑动板9移动，滑动板9在弹簧的作用下，具有缓冲树干推力的作用，还能减少弧形豁口对滑动板9的损伤。
拉动机构包括一端分别与两个移动杆8下端部铰接连接的两个拉杆6、一端与拉杆6另一端铰接连接的转杆14、与两个转杆14另一端铰接连接的铰接轴以及端部与铰接轴铰接连接的U型杆11；
两个转杆14的侧面通过铰接连接的转轴12连接，转轴12通过支撑杆15设置在环形旋转组件上；
U型杆11包括弧形部和一端与弧形部两端连接的平直部，弧形部靠近两个移动杆8设置，平直部的另一端与铰接轴连接；
平直部的另一端还连接有下压机构13。
当移动杆8随着滑动板9斜向下移动时，带动拉杆6移动，同时拉杆6带动转杆14转动，转杆14的另一端带动U型杆11向树干旋转的反方向移动，风力越大，U型杆11对树干的反作用力也就越大。
参见图3和图5，下压机构13包括与平直部的另一端接触连接且将平直部的另一端包覆的包络板13-4、与包络板13-4外侧面固定连接的滑动杆13-6、固定设置在滑动杆13-6侧面的平行四边形楔形块13-5、竖直放置且通过侧面开设的开口槽与楔形块13-5契合的限位柱13-1以及竖直放置且与滑动杆13-6和限位柱13-1连接的方形框板13-3；
滑动杆13-6穿过方形框板13-3的左右侧面，限位柱13-1穿过方形框板13-3的上下端面，方形框板13-3底面通过支撑柱13-2固定设置在环形旋转组件上。
更优地，支撑柱下端可以设置为分力板13-7，分力板13-7可以是U型，目的是使得方形框板向下施加的力能够均衡的分布在环形组件上。
下压机构13的作用是压住树根部位，防止树根部位由于风力过大而被拔起，U型杆11的一端设置在包络板上的包络槽13-41内，并推动包络板13-4，包络板13-4推动滑动杆13-6移动，在平行四边形楔形块13-5的作用下，方形框板13-3向下运动，压住树根部位。
环形旋转组件包括围绕树干设置在地面上的两部分相互对接的半圆形槽板3、设置在半圆形槽板3上端面上的两部分相互对接的半圆形从动齿轮4，半圆形槽板上端面设置开口的弧形槽，弧形槽内两侧面设置水平放置的滚轴，从动齿轮4下端面通过支撑体设置在滚轴上；
从动齿轮4外侧面还连接动力机构。
在外力作用下，阻挡机构、拉动机构和下压机构13均可以沿着环形槽3板旋转，使得风向与朝向滑动板9的弧形豁口位置。
动力机构包括与从动齿轮4外部啮合的主动齿轮2以及驱动主动主动齿轮2运动的防水步进电机1。
防水步进电机1外部可以设置一防护罩，所述防护罩设置在地面以下。
控制器包括通过导线与防水步进电机1连接的控制电路以及与控制电路连接的风向传感器。
其中一半圆形槽板端部设置柱形凸起，另一半圆形槽板端部设置与柱形凸起配合的开口槽；
其中一半圆形从动齿轮4端部设置柱形凸起，另一半圆形从动齿轮4端部设置与柱形凸起配合的开口槽，两个半圆形从动齿轮4结合位置连接片，连接片两端通过定位销与从动齿轮4连接。
本发明控制工作过程：
本发明装置机械结构工作过程见上详述，本发明设计风向传感器，当大风达到一定的级别后，比如可以设计成6级风，风向传感器才可以工作，初始状态下，风向传感器中的风向标与本装置的支架位于同一方位，风向传感器通过控制器连接电机1，步进电机1驱动齿轮旋转，齿轮驱动之间下端部旋转一定角度；
当风向传感器中的风向标与风向一致时，风向传感器停止输送给电机1信号，步进电机1停止旋转，支架也旋转到了与风向相匹配的角度，此时控制器中记录支架停止的角度，设定为A角度；
风向传感器可以设定为每隔一段时间就自动调整一次，一段时间后，例如2个小时后，风向传感器再次控制驱动电机1工作，在A角度的基础上，判断此时风向标与支架的夹角（传感器在电机1停止时仍在工作，只是停止供给电机1信号），然后控制步进电机1需要工作的时间，使得支架再次旋转到与风向一致的位置，然后传感器再次停止控制驱动电机1，如此反复进行。
实施例2
参见图1和图2，一种园林绿化防风用支撑树木的装置，包括用于阻挡树木5弯曲的阻挡机构、设置在阻挡机构另一侧且用于阻挡树木5弯曲的拉动机构、设置在阻挡机构另一侧且与拉动机构连接的下压机构13，阻挡机构驱动连接拉动机构；
阻挡机构和下压机构13下端还固定设置环形旋转组件，环形旋转组件连接用于驱动阻挡机构和下压机构13旋转的动力机构，动力机构中的步进防水电机1还连接有用于调整步进防水电机1工作时间的控制器。
参见图6，阻挡机构包括靠近树木5枝干倾斜放置的滑槽板10、设置在滑槽板10内的滑动板9、连接滑动板9外侧面和滑槽板10内侧面的弹簧以及固定设置在滑动板9底面两侧的两个移动杆8；
滑槽板10的外侧面通过固定柱7设置在环形旋转组件上；
滑动板9靠近树木5的一侧设置有弧形豁口，弧形豁口的形状与树干侧面的弧形一致；
滑槽板10底面设置与移动杆8截面尺寸一致的豁口10-1，移动杆8侧面设置在滑槽板10底面的豁口10-1内；
移动杆8连接拉动机构。
当树木5受到某一方向的风力后，树干会发生弯曲，弯曲的树干与滑动板9上的弧形豁口接触，并推动滑动板9移动，滑动板9在弹簧的作用下，具有缓冲树干推力的作用，还能减少弧形豁口对滑动板9的损伤。
拉动机构包括一端分别与两个移动杆8下端部铰接连接的两个拉杆6、一端与拉杆6另一端铰接连接的转杆14、与两个转杆14另一端铰接连接的铰接轴以及端部与铰接轴铰接连接的U型杆11；
两个转杆14的侧面通过铰接连接的转轴12连接，转轴12通过支撑杆15设置在环形旋转组件上；
U型杆11包括弧形部和一端与弧形部两端连接的平直部，弧形部靠近两个移动杆8设置，平直部的另一端与铰接轴连接；
平直部的另一端还连接有下压机构13。
当移动杆8随着滑动板9斜向下移动时，带动拉杆6移动，同时拉杆6带动转杆14转动，转杆14的另一端带动U型杆11向树干旋转的反方向移动，风力越大，U型杆11对树干的反作用力也就越大。
参见图4，下压机构13包括一端与平直部的另一端固定连接的弧形齿板13-8、竖直放置且与弧形齿板13-8啮合的竖直齿板13-9以及设置在竖直齿板13-9外侧的限位槽板13-10，竖直放置的限位槽板13-10底部固定设置在环形旋转组件中；
弧形齿版的中心为转轴12的旋转中心，弧形齿板13-8的外侧面通过啮合齿与竖直齿板13-9啮合。
下压机构13的作用是压住树根部位，防止树根部位由于风力过大而被拔起，U型杆11的一端设置在包络板上的包络槽13-41内，并推动包络板13-4，包络板13-4推动滑动杆13-6移动，在平行四边形楔形块13-5的作用下，方形框板13-3向下运动，压住树根部位。
环形旋转组件包括围绕树干设置在地面上的两部分相互对接的半圆形槽板3、设置在半圆形槽板3上端面上的两部分相互对接的半圆形从动齿轮4，半圆形槽板上端面设置开口的弧形槽，弧形槽内两侧面设置水平放置的滚轴，从动齿轮4下端面通过支撑体设置在滚轴上；
从动齿轮4外侧面还连接动力机构。
在外力作用下，阻挡机构、拉动机构和下压机构13均可以沿着环形槽3板旋转，使得风向与朝向滑动板9的弧形豁口位置。
动力机构包括与从动齿轮4外部啮合的主动齿轮2以及驱动主动主动齿轮2运动的防水步进电机1。
防水步进电机1外部可以设置一防护罩，所述防护罩设置在地面以下。
控制器包括通过导线与防水步进电机1连接的控制电路以及与控制电路连接的风向传感器。
其中一半圆形槽板端部设置柱形凸起，另一半圆形槽板端部设置与柱形凸起配合的开口槽；
其中一半圆形从动齿轮4端部设置柱形凸起，另一半圆形从动齿轮4端部设置与柱形凸起配合的开口槽，两个半圆形从动齿轮4结合位置连接片，连接片两端通过定位销与从动齿轮4连接。
本发明控制工作过程：
本发明装置机械结构工作过程见上详述，本发明设计风向传感器，当大风达到一定的级别后，比如可以设计成6级风，风向传感器才可以工作，初始状态下，风向传感器中的风向标与本装置的支架位于同一方位，风向传感器通过控制器连接电机1，步进电机1驱动齿轮旋转，齿轮驱动之间下端部旋转一定角度；
当风向传感器中的风向标与风向一致时，风向传感器停止输送给电机1信号，步进电机1停止旋转，支架也旋转到了与风向相匹配的角度，此时控制器中记录支架停止的角度，设定为A角度；
风向传感器可以设定为每隔一段时间就自动调整一次，一段时间后，例如2个小时后，风向传感器再次控制驱动电机1工作，在A角度的基础上，判断此时风向标与支架的夹角（传感器在电机1停止时仍在工作，只是停止供给电机1信号），然后控制步进电机1需要工作的时间，使得支架再次旋转到与风向一致的位置，然后传感器再次停止控制驱动电机1，如此反复进行。
本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述，当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种园林绿化防风用支撑树木的装置，其特征在于，包括用于阻挡树木弯曲的阻挡机构、设置在所述阻挡机构另一侧且用于阻挡树木弯曲的拉动机构、设置在所述阻挡机构另一侧且与所述拉动机构连接的下压机构，所述阻挡机构驱动连接所述拉动机构；
所述阻挡机构和所述下压机构下端还固定设置环形旋转组件，所述环形旋转组件连接用于驱动所述阻挡机构和所述下压机构旋转的动力机构，所述动力机构中的步进防水电机还连接有用于调整所述步进防水电机工作时间的控制器；
所述阻挡机构包括靠近所述树木枝干倾斜放置的滑槽板、设置在所述滑槽板内的滑动板、连接所述滑动板外侧面和所述滑槽板内侧面的弹簧以及固定设置在所述滑动板底面两侧的两个移动杆；
所述滑槽板的外侧面通过固定柱设置在所述环形旋转组件上；
所述滑动板靠近树木的一侧设置有弧形豁口，所述弧形豁口的形状与树干侧面的弧形一致；
所述滑槽板底面设置与所述移动杆截面尺寸一致的豁口，所述移动杆侧面设置在所述滑槽板底面的所述豁口内；
所述移动杆连接所述拉动机构。
2.根据权利要求1所述的园林绿化防风用支撑树木的装置，其特征在于，所述拉动机构包括一端分别与两个所述移动杆下端部铰接连接的两个拉杆、一端与所述拉杆另一端铰接连接的转杆、与两个所述转杆另一端铰接连接的铰接轴以及端部与所述铰接轴铰接连接的U型杆；
两个所述转杆的侧面通过铰接连接的转轴连接，所述转轴通过支撑杆设置在所述环形旋转组件上；
所述U型杆包括弧形部和一端与所述弧形部两端连接的平直部，所述弧形部靠近两个所述移动杆设置，所述平直部的另一端与所述铰接轴连接；
所述平直部的另一端还连接有所述下压机构。
3.根据权利要求2所述的园林绿化防风用支撑树木的装置，其特征在于，所述下压机构包括与所述平直部的另一端接触连接且将所述平直部的另一端包覆的包络板、与所述包络板外侧面固定连接的滑动杆、固定设置在所述滑动杆侧面的平行四边形楔形块、竖直放置且通过侧面开设的开口槽与所述楔形块契合的限位柱以及竖直放置且与所述滑动杆和所述限位柱连接的方形框板；
所述滑动杆穿过所述方形框板的左右侧面，所述限位柱穿过所述方形框板的上下端面，所述方形框板底面通过支撑柱固定设置在所述环形旋转组件上。
4.根据权利要求2所述的园林绿化防风用支撑树木的装置，其特征在于，所述下压机构包括一端与所述平直部的另一端固定连接的弧形齿板、竖直放置且与所述弧形齿板啮合的竖直齿板以及设置在所述竖直齿板外侧的限位槽板，竖直放置的所述限位槽板底部固定设置在所述环形旋转组件中；
所述弧形齿板的中心为所述转轴的旋转中心，所述弧形齿板的外侧面通过啮合齿与所述竖直齿板啮合。
5.根据权利要求3-4任一项所述的园林绿化防风用支撑树木的装置，其特征在于，所述环形旋转组件包括围绕所述树干设置在地面上的两部分相互对接的半圆形槽板、设置在所述半圆形槽板上端面上的两部分相互对接的半圆形从动齿轮，所述半圆形槽板上端面设置开口的弧形槽，所述弧形槽内两侧面设置水平放置的滚轴，所述从动齿轮下端面通过支撑体设置在所述滚轴上；
所述从动齿轮外侧面还连接动力机构。
6.根据权利要求5所述的园林绿化防风用支撑树木的装置，其特征在于，所述动力机构包括与所述从动齿轮外部啮合的主动齿轮以及驱动所述主动齿轮运动的防水步进电机。
7.根据权利要求1所述的园林绿化防风用支撑树木的装置，其特征在于，所述控制器包括通过导线与所述步进防水电机连接的控制电路以及与所述控制电路连接的风向传感器。
8.根据权利要求5所述的园林绿化防风用支撑树木的装置，其特征在于，其中一所述半圆形槽板端部设置柱形凸起，另一所述半圆形槽板端部设置与所述柱形凸起配合的开口槽；
其中一所述半圆形从动齿轮端部设置柱形凸起，另一所述半圆形从动齿轮端部设置与所述柱形凸起配合的开口槽，两个所述半圆形从动齿轮结合位置连接片，所述连接片两端通过定位销与所述从动齿轮连接。
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