CN114538981B - 一种维持人工林业生态系统平衡的辅助装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明申请属于生态修复技术领域，具体公开了一种维持人工林业生态系统平衡的辅助装置及其使用方法，包括竖直的支撑板，支撑板一侧固定连接有上箱体和下箱体，上箱体内部安置有激光发射部，激光发射部包括激光控制器和激光发射器，激光发射部下侧设有粉碎部，粉碎部包括电池、粉碎机和传送带；本发明装置固定在树木上，围绕树干旋转工作；使用激光对树木的茂密树枝进行修剪，掉落的枝叶被装置收集、粉碎，进一步发酵成为肥料，重新施于土壤中，解决了人工林业森林土壤不利于植被生长的问题。

Description

一种维持人工林业生态系统平衡的辅助装置及其使用方法

技术领域

本发明属于生态修复技术领域，具体公开了一种维持人工林业生态系统平衡的辅助装置及其使用方法。

背景技术

随着工业化的发展，森林资源被过度开发与应用，受到严重的威胁，发展人工林业对缓解树木资源紧张提供了帮助。与天然林相比，人工林具有生产周期较短，产量高，生长速度快，开发利用方便，收益效果好，质量稳定，便于加工等优点，同时可以在交通较为便利的地方进行栽种，需要选取品种优良，环境适应性强的树种；但人工林业森林树种组成较少，层次结构较单纯，难以独立形成完整的生态系统，不利于人工林业的生态平衡与稳定。

为追求产量，人工林一般采取较密集的种植方式，对土壤中的营养消耗巨大，由于树种单一，土壤中失去的营养难以得到补充，容易造成土壤肥力的快速衰退；同时生长茂盛的枝叶遮挡阳光，使土壤表面阳光照射减少，不利于土壤表面的植被的生长，对人工林业生态系统平衡造成了一定的影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种维持人工林业生态系统平衡的辅助装置及其使用方法，以解决人工林业森林土壤不利于植被生长的问题。

为了达到上述目的，本发明的技术方案为：一种维持人工林业生态系统平衡的辅助装置包括竖直的支撑板，支撑板一侧固定连接有上箱体和下箱体，上箱体内部安置有激光发射部；激光发射部包括激光控制器和激光发射器，上箱体内部靠近支撑板一侧固定连接有水平的第一定位杆，上箱体内部远离支撑板一侧设有开孔，开孔位于第一定位杆的水平下方，矩形孔中滑动连接有水平第二定位杆，激光发射器转动连接于第一定位杆和第二定位杆之间，上箱体的第一定位杆下侧还固定连接有水平的弹簧，弹簧另一端与激光发射器相连，第二定位杆远离支撑板一端设有手柄，第二定位杆上还设有用于固定的卡扣；

下箱体内部位于激光发射部下侧设有粉碎部，粉碎部包括电池、粉碎机和传送带，下箱体内部靠近支撑板一侧设有电池，电池远离支撑板一侧下箱体后侧内壁上设有第一电机，第一电机输出端固定连接有第一驱动轴，粉碎机固定连接在第二驱动轴上；第二电机远离支撑板一侧下箱体后侧内壁上还设有第二电机和第三电机，第二电机与第三电机位于同一水平高度，第二电机输出端固定连接有第二驱动轴，第二驱动轴上固定连接有第一带轮，第三电机输出端固定连接有第三驱动轴，第三驱动轴上固定连接有第二带轮，传送带滑动连接在第一带轮和第二带轮上；下箱体靠近运输机构一侧还设有倾斜的进料板；下箱体底端设有出料口。

本技术方案的工作原理在于：一种维持人工林业生态系统平衡的辅助装置，通过固定在树木上，围绕树干旋转工作；使用激光对树木的茂密树枝进行修剪，掉落的枝叶被装置收集、粉碎，进一步发酵成为肥料，重新施在土壤中，从而对维持人工林业生态系统平衡起到了一定的作用。

本技术方案的有益效果在于：

(1)一种维持人工林业生态系统平衡的辅助装置，通过激光对茂密的树木枝叶进行修剪，有效解决了人工林土壤表面的采光问题；装置还对掉落的枝叶进行收集，避免了落叶覆盖在土壤表面，为植被生长创造了有利条件，有利于维持人工林业生态系统平衡。

(2)装置固定于树干并围绕树干进行工作，帮助确定修剪范围，激光方向可调节，具有较广泛的使用范围和较高的工作效率；装置还对修剪后的枝叶进行粉碎后发酵，在解决了采光问题的同时，将废弃资源转化为肥料，提高了资源利用率，为人工林业森林土壤的植被生长提供了优良的条件。

进一步，下箱体内部位于粉碎部下侧设有发酵部，发酵部包括搅拌器，下箱体底端设有竖直的第四电机，第四电机输出端固定连接有竖直的第四驱动轴，搅拌器固定连接在第四驱动轴上；下箱体内部搅拌器上侧固定连接有水平的加热块。

进一步，支撑板下端设有水平的第五电机，第五电机输出端固定连接有水平的第五驱动轴，第五驱动轴靠近出料口一端转动连接有竖直的驱动轮，驱动轮靠近出料口一端转动连接有L型的轮架，轮架的另一端固定连接在下箱体底端。

进一步，支撑板远离下箱体一侧转动连接有支架，支架内固定连接有导轮架，导轮架大体为环形，导轮架上设有若干水平的导轮。

进一步，驱动轮表面设有若干用于刺入土壤的轮钉。有助于疏松土壤，增加发酵肥料的渗透度。

进一步，一种维持人工林业生态系统平衡的辅助装置的使用方法，包括如下步骤：

(1)打开支架，将装置套在树干上，支架闭合，导轮紧贴树干表面，电池为第五电机供电，第五驱动轴带动驱动轮旋转，装置绕树干旋转；

(2)激光控制器启动，控制激光发射器发射激光，激光能量切割树枝；

(3)第一电机、第二电机与第三电机启动，进料板收集掉落的枝叶，传送带将枝叶送入粉碎机粉碎，粉碎后的枝叶落入下箱体；

(4)第四电机启动，发酵部搅拌粉碎枝叶，加热块启动，对粉碎枝叶进行加热，为粉碎枝叶提供发酵条件；粉碎枝叶经发酵后，由出料口排出。

附图说明

图1是本发明一种维持人工林业生态系统平衡的辅助装置实施例的结构示意图；

图2是本发明实施例图1中A-A方向示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：支撑板1、上箱体2、下箱体3、第一电机4、电池5、第二电机6、第一驱动轴7、第二驱动轴8、激光控制器9、激光发射器10、电线11、第一定位杆12、开孔13、第二定位杆14、手柄15、卡扣16、弹簧17、进料板18、第三电机19、第四电机20、第三驱动轴21、第四驱动轴22、第一带轮23、第二带轮24、传送带25、粉碎机26、加热块27、第五电机28、第五驱动轴29、搅拌器30、驱动轮31、轮架32、支架33、导轮架34、导轮35、光窗36、出料口37、轮钉38。

实施例基本如附图1所示，一种维持人工林业生态系统平衡的辅助装置，包括竖直的支撑板1，支撑板1右侧焊接有上箱体2和下箱体3，上箱体2内部安置有激光发射机构；激光发射部包括激光控制器9和激光发射器10，上箱体2内部左侧焊接有水平的第一定位杆12，上箱体2内部右侧设有开孔13，开孔13位于第一定位杆12的水平下方，开孔13中滑动连接有水平第二定位杆14，激光发射器10转动连接于第一定位杆12和第二定位杆14之间，上箱体2和激光发射器10之间还连接有弹簧17，第二定位杆14右端设有手柄15，第二定位杆14上还设有用于固定的卡扣16；

下箱体3内部位于激光发射部下侧设有粉碎部，粉碎部包括电池5、粉碎机26和传送带25，下箱体3内部左侧设有电池5，电池5右侧的下箱体3后侧内壁上设有第一电机4，第一电机4输出端固定连接有第一驱动轴7，粉碎机26固定连接在第二驱动轴8上；第二电机6远离支撑板1一侧下箱体3后侧内壁上还设有第二电机6和第三电机19，第二电机6与第三电机19位于同一水平高度，第二电机6输出端固定连接有第二驱动轴8，第二驱动轴8上固定连接有第一带轮23，第三电机19输出端固定连接有第三驱动轴21，第三驱动轴21上固定连接有第二带轮24，传送带25滑动连接在第一带轮23和第二带轮24上；下箱体3顶部右侧焊接有进料板18；下箱体3底端设有出料口37；

下箱体3内部位于粉碎部下侧设有发酵部，发酵部包括搅拌器30，下箱体3底端设有竖直的第四电机20，第四电机20输出端焊接有竖直的第四驱动轴22，搅拌器30焊接在第四驱动轴22上；下箱体3内部搅拌器30上侧固定连接有水平的加热块27；支撑板1下端设有水平的第五电机28，第五电机28输出端固定连接有水平的第五驱动轴29，第五驱动轴29右端转动连接有竖直的驱动轮31，驱动轮31右端有L型的轮架32，轮架32的另一端焊接在下箱体3底端；结合图2所示，支撑板1左侧铰接有支架33，支架33内焊接有导轮架34，导轮架34大体为环形，导轮架34上设有若干水平的导轮35。

具体实施过程如下：

将支架33打开，将导轮35与树干贴合，导轮架34套在树干上，支架33闭合，装置套在树干上固定，启动装置，电池5为第五电机28供电，第五电机28通过第五驱动轴29带动驱动轮31旋转，装置绕树干旋转；电池5为激光控制器9供电，启动激光控制器9，控制激光发射器10发射激光，激光照射在树枝上切割树枝，通过调节手柄15位置调整激光方向，手柄15牵拉第二定位杆14对抗弹簧17阻力，待调整到合适位置后，用卡扣16将第二定位杆14固定，实现激光发射器10的定位，进而调整切割角度和保留枝叶量的多少；卡扣16松开时，第二定位杆14在弹簧17拉力下复位；第二电机6与第三电机19启动，分别带动第二驱动轴8和第三驱动轴21逆时针旋转，进而使第一带轮和第二带轮24逆时针旋转，带动传送带25运转；激光切割作用下掉落的枝叶通过进料板18收集，再通过传送带25将枝叶送入粉碎机26，第一电机4启动，通过第一驱动轴7带动粉碎机26对枝叶进行粉碎，粉碎后的枝叶落入下箱体3；第四电机20启动，通过第四驱动轴22带动搅拌器30工作，加热块27启动，对粉碎枝叶进行加热，为粉碎枝叶提供发酵条件；粉碎枝叶经发酵成肥料后，由出料口37排出；排出后的肥料在轮钉38的作用下与土壤充分混合。

实施例中，激光控制器9采用功率可调的电路设计方式，可根据树木高度对激光发射功率进行调节，工作时激光器功率逐渐增大；激光控制器9中还设有光感器，当枝叶修剪达到采光要求后，激光器自动停止；有效地避免了能量浪费，节省电池5，有助于延长激光发射器10的使用寿命，提高了装置的稳定性。

实施例中，激光发射器10采用波长为450nm的蓝色激光模组，激光切割有助于树枝切口处的快速闭合，避免了树木的营养液蒸发或流出，有效降低了对树木的损害。

实施例中，电池5为高能锂电池，延长了装置的使用时间；下箱体3外壳均匀分布有若干出气管，有助于提高粉碎后枝叶的发酵速度。

实施例中，光窗36采用405-450nm全透镜，提高了激光对工作效率，避免了枝叶掉落对装置的损坏。

以上的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (2)

1.一种维持人工林业生态系统平衡的辅助装置，其特征在于，包括竖直的支撑板，支撑板一侧固定连接有上箱体和下箱体，上箱体内部安置有激光发射部；激光发射部包括激光控制器和激光发射器，上箱体内部靠近支撑板一侧固定连接有水平的第一定位杆，上箱体内部远离支撑板一侧设有开孔，开孔位于第一定位杆的水平下方，矩形孔中滑动连接有水平第二定位杆，激光发射器转动连接于第一定位杆和第二定位杆之间，上箱体的第一定位杆下侧还固定连接有水平的弹簧，弹簧另一端与激光发射器相连，第二定位杆远离支撑板一端设有手柄，第二定位杆上还设有用于固定的卡扣；

下箱体内部位于激光发射部下侧设有粉碎部，粉碎部包括电池、粉碎机和传送带，下箱体内部靠近支撑板一侧设有电池，电池远离支撑板一侧下箱体后侧内壁上设有第一电机，第一电机输出端固定连接有第一驱动轴，粉碎机固定连接在第二驱动轴上；第二电机远离支撑板一侧下箱体后侧内壁上还设有第二电机和第三电机，第二电机与第三电机位于同一水平高度，第二电机输出端固定连接有第二驱动轴，第二驱动轴上固定连接有第一带轮，第三电机输出端固定连接有第三驱动轴，第三驱动轴上固定连接有第二带轮，传送带滑动连接在第一带轮和第二带轮上；下箱体靠近运输机构一侧还设有倾斜的进料板；下箱体底端设有出料口；

下箱体内部位于粉碎部下侧设有发酵部，发酵部包括搅拌器，下箱体底端设有竖直的第四电机，第四电机输出端固定连接有竖直的第四驱动轴，搅拌器固定连接在第四驱动轴上；下箱体内部搅拌器上侧固定连接有水平的加热块；

支撑板下端设有水平的第五电机，第五电机输出端固定连接有水平的第五驱动轴，第五驱动轴靠近出料口一端转动连接有竖直的驱动轮，驱动轮靠近出料口一端转动连接有L型的轮架，轮架的另一端固定连接在下箱体底端；

支撑板远离下箱体一侧转动连接有支架，支架内固定连接有导轮架，导轮架大体为环形，导轮架上设有若干水平的导轮；

驱动轮表面设有若干用于刺入土壤的轮钉。

2.根据权利要求1的一种维持人工林业生态系统平衡的辅助装置的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)打开支架，将装置套在树干上，支架闭合，导轮紧贴树干表面，电池为第五电机供电，第五驱动轴带动驱动轮旋转，装置绕树干旋转；

(2)激光控制器启动，控制激光发射器发射激光，激光能量切割树枝；

(3)第一电机、第二电机与第三电机启动，进料板收集掉落的枝叶，传送带将枝叶送入粉碎机粉碎，粉碎后的枝叶落入下箱体；

(4)第四电机启动，发酵部搅拌粉碎枝叶，加热块启动，对粉碎枝叶进行加热，为粉碎枝叶提供发酵条件；粉碎枝叶经发酵后，由出料口排出。

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