本發(fā)明涉及園林綠化修剪技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種單簇灌木蘑菇型修剪執(zhí)行器。

背景技術(shù)：

城市道路一邊或兩邊的綠化帶里時(shí)普遍栽植灌木，有連續(xù)型灌木，沿著道路方向看，連續(xù)型灌木的內(nèi)外側(cè)被修剪成豎直平面，頂面也幾乎被修剪為平面，間或在連續(xù)型灌木中間等間距分布一些高出于連續(xù)灌木頂面的球冠形狀的灌木；也有分散型灌木，灌木之間的地面上被種上草，分散型灌木的形狀多為近似球形、近似球冠形、近似旋轉(zhuǎn)拋物面形、近似雙葉雙曲面形，形態(tài)各異，不僅給人帶來綠色的美感，也帶來立體造型上的美感，高速公路隔離帶上種植連續(xù)型灌木或密集的松樹群，道路隔離帶上的連續(xù)的灌木或密集的松樹群不僅是起到了隔離的作用，更是凈化了空氣、降低了噪音、向司機(jī)與行人呈現(xiàn)出了綠色與立體景觀。

盡管城市道路隔離帶上的單簇灌木被修剪成了近似球形、近似球冠形、近似旋轉(zhuǎn)拋物面形與近似雙葉雙曲面形，但是感覺還是形態(tài)不夠豐富，應(yīng)用到的立體數(shù)量還是過于偏少，產(chǎn)生這些現(xiàn)象的主要原因是修剪工作多由人工完成，園林工人使用一把剪刀憑感覺修剪單簇灌木或連續(xù)型灌木，很難修剪出一些更復(fù)雜的形態(tài)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種單簇灌木蘑菇型修剪執(zhí)行器，用于解決道路綠化帶里的單簇灌木、公園里的單簇灌木、圖書館周圍的單簇灌木的造型問題，根據(jù)審美的需要，可以選擇直線-拋物線-小圓弧-大圓弧組合函數(shù)的六個(gè)系數(shù)，設(shè)計(jì)出不同的引導(dǎo)構(gòu)件，從而獲得形狀不同的蘑菇型單簇灌木，使單簇灌木更加具有立體感與多樣性。

本發(fā)明通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種單簇灌木蘑菇型修剪執(zhí)行器，包括外掛軸，和從上至下依次可轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在外掛軸上的上支架、固定安裝在外掛軸上的上從動(dòng)鏈輪、以及可轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在外掛軸上的下從動(dòng)鏈輪；在所述上支架一側(cè)安裝有轉(zhuǎn)位減速電機(jī)，轉(zhuǎn)位減速電機(jī)輸出軸與外掛軸平行；在所述轉(zhuǎn)位減速電機(jī)輸出軸上固定安裝有主動(dòng)鏈輪，主動(dòng)鏈輪上設(shè)有上主動(dòng)鏈輪和下主動(dòng)鏈輪；所述上主動(dòng)鏈輪與上從動(dòng)鏈輪通過上鏈條連接；所述下主動(dòng)鏈輪與下從動(dòng)鏈輪通過下鏈條連接；

所述上支架下側(cè)設(shè)有型槽組件；所述型槽組件上有槽型滑道，型槽組件的槽型滑道上滑動(dòng)安裝有切削電機(jī)支架；所述切削電機(jī)支架上安裝有型面切削電機(jī)；所述型面切削電機(jī)上安裝有切刀；

所述上支架一端下側(cè)固定有側(cè)支架；所述側(cè)支架通過多個(gè)筋板與型槽組件連接；

所述上支架下側(cè)固定有內(nèi)導(dǎo)輪和外導(dǎo)輪；所述側(cè)支架下端固定有外下導(dǎo)輪；所述型槽組件中槽型滑道的上端固定有左上導(dǎo)輪，槽型滑道的下端固定有內(nèi)下導(dǎo)輪；所述下從動(dòng)鏈輪下端面固定有下掛軸座；所述下掛軸座上固定有與外掛軸同軸心的下掛軸；所述下掛軸上饒有有升降鋼絲繩，升降鋼絲繩的一端依次繞過外導(dǎo)輪、外下導(dǎo)輪、內(nèi)下導(dǎo)輪后固定在切削電機(jī)支架上，升降鋼絲繩的另一端依次繞過內(nèi)導(dǎo)輪、左上導(dǎo)輪后固定在切削電機(jī)支架上。

其進(jìn)一步是：所述型槽組件包括彎曲形的底導(dǎo)槽板；底導(dǎo)槽板左、右邊分別固定內(nèi)導(dǎo)槽板、外導(dǎo)槽板；由所述內(nèi)導(dǎo)槽板、底導(dǎo)槽板和外導(dǎo)槽板組成的槽型滑道上滑動(dòng)安裝所述切削電機(jī)支架。

所述內(nèi)導(dǎo)槽板的內(nèi)側(cè)面上，沿內(nèi)導(dǎo)槽板的長(zhǎng)度方向固定有一排內(nèi)槽導(dǎo)輪，所述升降鋼絲繩靠在內(nèi)槽導(dǎo)輪的內(nèi)側(cè)。

所述所述切削電機(jī)支架包括橫梁和固定在橫梁上的豎梁；所述型面切削電機(jī)安裝在橫梁上；

所述豎梁上安裝有位于外導(dǎo)槽板外側(cè)的并與外導(dǎo)槽板平行的外前上銷軸；所述外前上銷軸上可轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有外后導(dǎo)輪和外前導(dǎo)輪，外后導(dǎo)輪和外前導(dǎo)輪的圓周面上設(shè)有周向式的臺(tái)肩；所述外后導(dǎo)輪滾動(dòng)安裝在外導(dǎo)槽板外側(cè)面上，外后導(dǎo)輪臺(tái)肩抵在外導(dǎo)槽板一邊；所述外后導(dǎo)輪滾動(dòng)安裝在外導(dǎo)槽板外側(cè)面上，外后導(dǎo)輪臺(tái)肩抵在外導(dǎo)槽板另一邊；

所述豎梁上還安裝有位于內(nèi)導(dǎo)槽板外側(cè)的并與內(nèi)導(dǎo)槽板平行的內(nèi)銷軸；所述內(nèi)銷軸上可轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有內(nèi)軸承；所述內(nèi)軸承滾動(dòng)安裝在內(nèi)槽板外側(cè)面上。

所述豎梁上還安裝有位于內(nèi)導(dǎo)槽板和外導(dǎo)槽板之間的并與內(nèi)導(dǎo)槽板和外導(dǎo)槽板平行的中銷軸；所述中銷軸上可轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有中滾輪；所述中滾輪滾動(dòng)安裝在內(nèi)導(dǎo)槽板和外導(dǎo)槽板之間。

所述中銷軸上小間隙配合套裝有中套筒，中套筒位于豎梁和中滾輪之間；所述中套筒上開有一圈沉槽，所述升降鋼絲繩的兩端分別纏繞在中套筒沉槽內(nèi)；在所述中套筒上以過盈的方式套裝有壓緊套，同時(shí)，壓緊套壓在中套筒沉槽內(nèi)的升降鋼絲繩上。

所述豎梁上還安裝有位于外導(dǎo)槽板外側(cè)的并與外導(dǎo)槽板平行的外前下銷軸；所述外前下銷軸上可轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有外軸承；所述外軸承滾動(dòng)安裝在外槽板外側(cè)面上。

所述底導(dǎo)槽板左右邊界等距，底導(dǎo)槽板左右邊呈由下至上依次連接的直線、拋物線、小圓弧、大圓弧組成的曲線型。

所述側(cè)支架包括外豎板，外豎板上端固定有外上座板，外豎板下端固定有下橫板；所述外上座板固定在上支架上；所述下橫板一端與型槽組件下端固定；所述筋板包括連接在型槽組件與外豎板之間的右上筋板和右下筋板，以及連接在型槽組件與上支架下側(cè)之間的左豎筋板。

所述上支架包括上支架橫梁；在所述上支架橫梁中心位置焊接有用于套裝在外掛軸上的上支架套筒；上支架橫梁上開有用于安裝左豎筋板的長(zhǎng)條形的左豎筋板安裝導(dǎo)槽和用于安裝外上座板的長(zhǎng)條形的外上座板安裝導(dǎo)槽；上支架橫梁上側(cè)垂直焊接有一條上支架筋板和兩條與上支架筋板垂直的上支架內(nèi)筋板、上支架外筋板。

使用時(shí)，本發(fā)明可以安裝在25馬力左右的拖拉機(jī)前部的平板車上，可以由拖拉機(jī)的柴油機(jī)提供電力，帶動(dòng)一臺(tái)轉(zhuǎn)位減速電機(jī)，電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速為5r/min左右，再帶動(dòng)另一臺(tái)型面切削電機(jī)，電機(jī)的轉(zhuǎn)速為600r/min左右。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：可以將種植在城市道路一邊或兩邊的綠化帶里的一棵一棵自然形態(tài)的單簇灌木或已被修剪的灌木、公園里一棵一棵自然形態(tài)的單簇灌木或已被修剪的灌木、圖書館周圍一棵一棵自然形態(tài)的單簇灌木或已被修剪的灌木修剪成蘑菇形，傘形模樣的蘑菇可以用直線-拋物線-小圓弧-大圓弧的組合函數(shù)曲線的回轉(zhuǎn)體加以描述，蘑菇型的單簇灌木使司機(jī)感覺一把把傘矗立在大地，給司機(jī)帶來未雨綢繆的感覺并提醒注意行車安全，公園里蘑菇型的單簇灌木增加了游人聯(lián)想的空間，圖書館周圍蘑菇型的單簇灌木使學(xué)子看到了數(shù)學(xué)的價(jià)值并具有催人進(jìn)取的支撐作用，蘑菇型的單簇灌木與其他形態(tài)的單簇灌木并存，使行人、游人、學(xué)子感覺更加具有空間異質(zhì)感。

附圖說明

圖1是由直線、拋物線、小圓弧、大圓弧組成的傘形蘑菇的形態(tài)示意圖；

圖2是刀具軸線與槽型滑道曲線相切的等距曲線方程示意圖；

圖3是本發(fā)明的主視圖；

圖4是行星鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的主視圖；

圖5是圖4中B-B截面圖；

圖6是圖4中C-C截面圖；

圖7是外下導(dǎo)輪、內(nèi)下導(dǎo)輪與左上導(dǎo)輪的主視圖

圖8是外下導(dǎo)輪、內(nèi)下導(dǎo)輪與左上導(dǎo)輪的左視圖；

圖9是內(nèi)導(dǎo)輪與外導(dǎo)輪的主視圖；

圖10是內(nèi)導(dǎo)輪與外導(dǎo)輪的左視圖；

圖11是上支架的主視圖；

圖12是上支架的俯視圖；

圖13是圖3中A-A向視圖；

圖14是型槽組件、側(cè)支架和部分上支架的主視圖；

圖15是圖14中左視圖；

圖16是升降鋼絲繩傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的主視圖；

圖17是切削電機(jī)支架的相對(duì)位置主視圖；

圖18是圖17中左視圖；

圖19是圖17中俯視圖；

圖20是型槽組件的橫截面圖；

圖21是圖20中H-H截面圖；

圖22是圖19中D向視圖；

圖23是圖19中E向視圖；

圖24是圖19中F-F截面圖；

圖25是豎梁的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖26是圖24中G-G截面圖；

圖27是下掛軸座的主視圖；

圖28是壓緊套的主視圖；

圖29是壓緊套的左視圖。

圖中：1主動(dòng)鏈輪；2主動(dòng)鏈輪鍵；5從動(dòng)鏈輪鍵；6從動(dòng)鏈輪銷；7轉(zhuǎn)位減速電機(jī)；8左螺栓；9左螺母；10上支架；11推力軸承；12外掛定軸；13升降鋼絲繩；14內(nèi)支座螺栓；15內(nèi)支座螺母；16支架內(nèi)螺栓；17支架內(nèi)螺母；18內(nèi)導(dǎo)輪支座；19內(nèi)導(dǎo)輪支軸；20內(nèi)導(dǎo)輪；21支座外螺栓；22支座外螺母；23外導(dǎo)輪支座；24外導(dǎo)輪支軸；25外導(dǎo)輪；26型槽組件；27側(cè)支架；28型面切削電機(jī)；29切削電機(jī)支架；30切刀；31外下導(dǎo)輪支軸；32外下導(dǎo)輪；33內(nèi)下導(dǎo)輪支軸；34內(nèi)下導(dǎo)輪；35左上導(dǎo)輪支軸；36左上導(dǎo)輪；37內(nèi)上支座；38內(nèi)下支座；

1-1上主動(dòng)鏈輪；1-2下主動(dòng)鏈輪；1-3第一套筒；3-1上鏈條；3-2下鏈條；

4-1上從動(dòng)鏈輪；4-2下從動(dòng)鏈輪；4-3從動(dòng)鏈輪螺栓；4-4從動(dòng)鏈輪螺母；4-5下掛軸座；4-6下掛軸；4-7下掛軸螺母；4-8下從動(dòng)鏈輪套；4-51下掛軸座套；4-52下掛軸法蘭；

10-1上支架橫梁；10-2上支架套筒；10-3上支架主筋板；10-4上支架內(nèi)筋板；10-5上支架外筋板；

26-1內(nèi)導(dǎo)槽板；26-2底導(dǎo)槽板；26-3外導(dǎo)槽板；26-4內(nèi)槽導(dǎo)輪；26-5內(nèi)導(dǎo)輪銷；

27-1外豎板；27-2外上座板；27-3外上螺栓；27-4外上螺母；27-5左橫座板；27-6左豎筋板；27-7右上筋板；27-8右下筋板；27-9三角筋板；27-10下橫板；

30-11切刀本體；30-12切刃；30-2切刀鍵；

29-1下螺栓；29-2下螺母；29-3橫梁；29-4豎梁；29-5外前導(dǎo)輪；29-6外前套；29-7外前上銷軸；29-8外前下銷軸；29-9外前下套筒；29-10外軸承；29-11外前下?lián)跞Γ?9-12外前下銷釘；29-13外前擋圈；29-14外前銷釘；29-15外后套；29-16外后導(dǎo)輪；29-17外前套筒；29-18內(nèi)銷軸；29-19內(nèi)套筒；29-20內(nèi)軸承；29-21內(nèi)擋圈；29-22內(nèi)銷釘；29-23中銷軸；29-24中套筒；29-25中滾輪；29-26壓緊套；29-27下豎梁銷。

圖中符號(hào)：O蘑菇型數(shù)學(xué)表達(dá)的坐標(biāo)系原點(diǎn)；x第一水平坐標(biāo)軸；z第二水平坐標(biāo)軸；y垂直坐標(biāo)軸；O₁蘑菇型頂球面的球心；R₁蘑菇型頂球面的半徑；O₂₁、O₂₂周圍小圓弧的圓心；r₂周圍小圓弧的半徑；h₁直線段的高度；h₂傘形最大直徑處的高度；h₃傘形的全高度；h₄球心O₁到坐標(biāo)系原點(diǎn)O的高度；d₁直線段的直徑；d₂頂面最大圓弧的直徑；b₁周圍小圓弧的圓心O₂₁到對(duì)稱軸y的距離；b₂小圓弧與拋物線的切點(diǎn)B₃到軸y的距離；b₃小圓弧與大圓弧的切點(diǎn)B₃到軸y的距離；θ蘑菇頂部球面部分關(guān)于球心O₁的張角；

A₁、B₁直線段的底點(diǎn)；A₂、B₂直線段與拋物線的切點(diǎn)；A₃、B₃拋物線與小圓弧的切點(diǎn)；A₄、B₄小圓弧與大圓弧的切點(diǎn)；B₀大圓弧的頂點(diǎn)；P₁、P₂對(duì)應(yīng)任意直徑時(shí)曲面與直徑的交點(diǎn)；

d₀刀具的安裝直徑；d₀₁刀具切削圓的直徑；L₁刀具軸線相對(duì)于支撐的安裝偏移量；b₀₁導(dǎo)槽的內(nèi)寬度；

C_n內(nèi)導(dǎo)槽外邊界線；C_z導(dǎo)槽中線；C_w外導(dǎo)槽內(nèi)邊界線；S₂被修剪后單簇灌木外邊界A₂A₃曲線的長(zhǎng)度；S₃被修剪后單簇灌木外邊界A₃A₄曲線的長(zhǎng)度；S₄被修剪后單簇灌木外邊界A₄B₀曲線的長(zhǎng)度；d_s鋼絲繩纏繞圓柱的直徑；d_1-1主動(dòng)鏈輪1-1的節(jié)圓直徑；d_1-2主動(dòng)鏈輪1-2的節(jié)圓直徑；d_4-1從動(dòng)鏈輪4-1的節(jié)圓直徑；d_4-2從動(dòng)鏈輪4-2的節(jié)圓直徑；h₀刀片的高度；b₀上下導(dǎo)輪之間的距離；G₁上外掛孔；G₂下外掛孔；

C₁左豎筋板安裝導(dǎo)槽；C₂外上座板安裝導(dǎo)槽；C₃外導(dǎo)輪支座安裝導(dǎo)槽；C₄中銷軸上的第一潤(rùn)滑脂槽；C₅中銷軸上的第二潤(rùn)滑脂槽；C₆下豎梁安裝下橫梁的孔；C₇下豎梁安裝外前上銷軸的孔；C₈下豎梁安裝外前下銷軸的孔；C₉下豎梁安裝中銷軸的孔；C₁₀下豎梁安裝內(nèi)銷軸的孔；C₁₁小輪上鋼絲繩的導(dǎo)槽；C₁₂大輪上鋼絲繩的導(dǎo)槽；C₁₃下掛軸座套安裝下掛軸的孔；C₁₃右上開槽；C₁₄右下開槽；

I切削電機(jī)支架組件的最低位置；II切削電機(jī)支架組件的中下位置；III切削電機(jī)支架組件的中上位置；IV切削電機(jī)支架組件的最頂位置。

具體實(shí)施方式

以下是本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，現(xiàn)結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。

如圖3至圖6，一種單簇灌木蘑菇型修剪執(zhí)行器，在上支架10的中心位置可轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有外掛軸12；外掛軸12上的上外掛孔G₁、下外掛孔G₂用于與外部機(jī)器連接；工作時(shí)，外掛軸12的軸線與被造型柏樹的軸線重合。在外掛軸12下端與上支架10邊緣之間安裝一個(gè)行星鏈傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，行星鏈傳動(dòng)結(jié)構(gòu)用于帶動(dòng)上支架10繞外掛軸12轉(zhuǎn)動(dòng)。行星鏈傳動(dòng)結(jié)構(gòu)：外掛軸12下端有周向式臺(tái)肩，外掛軸12上從上至下依次套裝上支架10、推力軸承11、上從動(dòng)鏈輪4-1和下從動(dòng)鏈輪套4-8，下從動(dòng)鏈輪套4-8上安裝有下從動(dòng)鏈輪4-2；上從動(dòng)鏈輪4-1通過從動(dòng)鏈輪銷6定位在外掛軸12上，并通過從動(dòng)鏈輪鍵5與外掛軸12連接；推力軸承11布置在上支架10和從動(dòng)鏈輪4之間，保證上支架10的正常轉(zhuǎn)動(dòng)；在上支架10一端安裝轉(zhuǎn)位減速電機(jī)7，轉(zhuǎn)位減速電機(jī)7輸出軸朝下布置，轉(zhuǎn)位減速電機(jī)7的機(jī)座通過左螺栓8與左螺母9與上支架組件10連接；轉(zhuǎn)位減速電機(jī)7輸出軸與外掛軸12平行，主動(dòng)鏈輪1通過主動(dòng)鏈輪鍵2安裝在轉(zhuǎn)位減速電機(jī)7輸出軸上；主動(dòng)鏈輪1上設(shè)有上主動(dòng)鏈輪1-1和下主動(dòng)鏈輪1-2；上主動(dòng)鏈輪1-1與上從動(dòng)鏈輪4-1通過上鏈條3-1連接；下主動(dòng)鏈輪1-2與下從動(dòng)鏈輪4-2通過下鏈條3-2連接。當(dāng)主動(dòng)鏈輪1相對(duì)于上支架10轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，上支架10相對(duì)于固定的外掛軸12做反方向轉(zhuǎn)動(dòng)。

上主動(dòng)鏈輪1-1、上鏈條3-1、上從動(dòng)鏈輪4-1與上支架10構(gòu)成第一個(gè)行星鏈傳動(dòng)，設(shè)上支架10相對(duì)于大地的轉(zhuǎn)速為n₁₀，上主動(dòng)鏈輪1-1的節(jié)圓直徑為d₁₁、相對(duì)于大地的轉(zhuǎn)速為n_1-1，上從動(dòng)鏈輪4-1的節(jié)圓直徑為d₄₁、相對(duì)于大地的轉(zhuǎn)速為n_4-1＝0，d₁₁＝d₄₁，上主動(dòng)鏈輪1-1、上支架10、上從動(dòng)鏈輪4-1與上鏈條3-1組成一個(gè)行星傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，該行星鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比為

(n_1-1-n₁₀)/n₁₀＝-d₄₁/d₁₁，n_1-1-n₁₀＝-n₁₀×d₄₁/d₁₁，n₁₀＝-(n_1-1-n₁₀)×d₁₁/d₄₁

n₁₀＝-(n_1-1-n₁₀) (25)

這表明，上主動(dòng)鏈輪1-1相對(duì)于上支架10的相對(duì)轉(zhuǎn)速n_1-1-n₁₀等于上支架10相對(duì)于大地轉(zhuǎn)速n₁₀的反方向，比如，當(dāng)n_1-1-n₁₀＝5r/min時(shí)，n₁₀＝-5r/min，支撐上支架10的外掛定軸12是不轉(zhuǎn)動(dòng)的，這樣，n₁₀就是上支架10相對(duì)于外掛定軸12的轉(zhuǎn)動(dòng)。

如圖3，以及圖14至圖16所示，上支架10下側(cè)設(shè)有型槽組件26；型槽組件26包括彎曲形的底導(dǎo)槽板26-2，底導(dǎo)槽板26-2左右邊界等距，底導(dǎo)槽板26-2左右邊呈由下至上依次連接的直線、拋物線、小圓弧、大圓弧組成的曲線型；底導(dǎo)槽板26-2左、右邊分別固定內(nèi)導(dǎo)槽板26-1、外導(dǎo)槽板26-3；由內(nèi)導(dǎo)槽板26-1、底導(dǎo)槽板26-2和外導(dǎo)槽板26-3組成的槽型滑道上滑動(dòng)安裝切削電機(jī)支架29；切削電機(jī)支架29上安裝有型面切削電機(jī)28；型面切削電機(jī)28上安裝有切刀30；切刀30包括通過切刀鍵30-2安裝在型面切削電機(jī)28上的切刀本體30-11，切刀本體30-11邊部設(shè)有切刃30-12。

型槽組件26是一個(gè)，當(dāng)切削電機(jī)支架29在高度方向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，切削電機(jī)支架29在水平方向半徑也產(chǎn)生相應(yīng)變化的引導(dǎo)構(gòu)件。型槽組件26是通過側(cè)支架27連接在上支架10下側(cè)的；側(cè)支架27包括外豎板27-1，外豎板27-1上端焊接固定有外上座板27-2，外上座板27-2通過外上螺栓27-3、外上螺母27-4與上支架10連接；左豎筋板27-6焊接在左橫座板27-5的下方，左橫座板27-5通過支架內(nèi)螺栓16、支架內(nèi)螺母17與上支架橫梁10-1連接；左豎筋板27-6、右上筋板27-7、右下筋板27-8的一端與型槽組件26中底導(dǎo)槽板26-2焊接，右上筋板27-7、右下筋板27-8的另一端與外豎板27-1焊接；外豎板27-1下端與型槽組件26下端通過下橫板27-10焊接連接，在下橫板27-10與外豎板27-1之間焊接有三角筋板27-9。

再結(jié)合圖7至圖10所示，升降鋼絲繩13的傳動(dòng)：內(nèi)導(dǎo)輪支座18通過內(nèi)支座螺栓14，內(nèi)支座螺母15與上支架10固連，內(nèi)導(dǎo)輪20通過內(nèi)導(dǎo)輪支軸19安裝在內(nèi)導(dǎo)輪支座18上；外導(dǎo)輪支座23通過支座外螺栓21、支座外螺母22與上支架組件10固連，外導(dǎo)輪25通過外導(dǎo)輪支軸24安裝在外導(dǎo)輪支座23上；內(nèi)導(dǎo)輪20與外導(dǎo)輪25上的大輪上鋼絲繩的導(dǎo)槽C₁₂槽用于約束升降鋼絲繩13；外下導(dǎo)輪32通過外下導(dǎo)輪支軸31安裝在側(cè)支架27下端；內(nèi)下導(dǎo)輪34通過內(nèi)下導(dǎo)輪支軸33安裝在型槽組件26中槽型滑道的下端；左上導(dǎo)輪36通過左上導(dǎo)輪支軸35安裝在型槽組件26中槽型滑道的上端，左上導(dǎo)輪支軸35的外端安裝在固定在槽型滑道外的內(nèi)上支座37上。外下導(dǎo)輪32、內(nèi)下導(dǎo)輪34與左上導(dǎo)輪36上的小輪上鋼絲繩的導(dǎo)槽C₁₁槽用于約束升降鋼絲繩13。

再結(jié)合圖20和圖21所示，內(nèi)導(dǎo)槽板26-1的內(nèi)側(cè)面上，沿內(nèi)導(dǎo)槽板26-1的長(zhǎng)度方向固定有一排內(nèi)槽導(dǎo)輪26-4，升降鋼絲繩13靠在內(nèi)槽導(dǎo)輪26-4的內(nèi)側(cè)安裝，內(nèi)槽導(dǎo)輪26-4用于引導(dǎo)和限制升降鋼絲繩13。

再結(jié)合圖4和圖27所示，下從動(dòng)鏈輪套4-8為有色合金，下從動(dòng)鏈輪套4-8與外掛定軸12組成轉(zhuǎn)動(dòng)副并被其下軸端的軸肩支撐；下從動(dòng)鏈輪套4-8與下從動(dòng)鏈輪4-2為過盈配合；下掛軸座4-5包括下掛軸座套4-51，在下掛軸座套4-51上焊接有下掛軸法蘭4-52；下掛軸法蘭4-52通過從動(dòng)鏈輪螺栓4-3、從動(dòng)鏈輪螺母4-4固定在下從動(dòng)鏈輪4-2下端面；與外掛軸12同軸心的下掛軸4-6固定在下掛軸座4-5上的下掛軸座套安裝下掛軸的孔C₁₃內(nèi)，下掛軸4-6上的下掛軸螺母4-7用于防止升降鋼絲繩13滑脫。升降鋼絲繩13饒?jiān)谙聮燧S4-6上，升降鋼絲繩13的一端依次繞過外導(dǎo)輪25、外下導(dǎo)輪32、內(nèi)下導(dǎo)輪34后固定在切削電機(jī)支架29上，升降鋼絲繩13的另一端依次繞過內(nèi)導(dǎo)輪20、左上導(dǎo)輪36后固定在切削電機(jī)支架29上。

下主動(dòng)鏈輪1-2、下鏈條3-2、下從動(dòng)鏈輪4-2與上支架10構(gòu)成第二個(gè)行星鏈傳動(dòng)。升降鋼絲繩13中途繞過內(nèi)導(dǎo)輪20、外導(dǎo)輪25、外下導(dǎo)輪32、內(nèi)下導(dǎo)輪34、左上導(dǎo)輪36與切削電機(jī)支架組件29連接成閉環(huán)，實(shí)現(xiàn)對(duì)切削電機(jī)支架組件29與切刀30的提升與下放，上支架10相對(duì)于固定的外掛定軸12的轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)切刀30相對(duì)于單簇灌木的圓周運(yùn)動(dòng)，升降鋼絲繩13繞入與離開下掛軸4-6下端直徑為d_s的軸段上的過程為對(duì)切削電機(jī)支架組件29與切刀組件30的升降過程，切刀30相對(duì)于外掛定軸12的圓周運(yùn)動(dòng)與升降運(yùn)動(dòng)的合成，實(shí)現(xiàn)了切刀30相對(duì)于被造型單簇灌木的三維運(yùn)動(dòng)。

設(shè)下主動(dòng)鏈輪1-2的節(jié)圓直徑為d₁₂、d₁₂＝d₁₁，相對(duì)于大地的轉(zhuǎn)速為n_1-2，n_1-2＝n_1-1，下從動(dòng)鏈輪4-2的節(jié)圓直徑為d₄₂，d₁₂＝0.5d₄₂，相對(duì)于大地的轉(zhuǎn)速為n_4-2，該行星鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比為

(n_1-2-n₁₀)/(n_4-2-n₁₀)＝d₄₂/d₁₂，

n_4-2-n₁₀＝d₁₂/d₄₂×(n_1-2-n₁₀)＝0.5(n_1-2-n₁₀)＝0.5(n_1-1-n₁₀)

n_4-2-n₁₀＝-0.5n₁₀ (27)

由于n_1-1-n₁₀＝-n₁₀，n_4-2-n₁₀＝-0.5n₁₀，所以n_4-2-n₁₀-n_1-1-n₁₀＝0.5n₁₀，這表明，下從動(dòng)鏈輪4-2相對(duì)于上支架10的相對(duì)轉(zhuǎn)速n_4-2-n₁₀等于上支架10轉(zhuǎn)速n₁₀的一半且方向相反，比如，當(dāng)n₁₀＝5r/min時(shí)，n_4-2-n₁₀＝-2.5r/min，由于升降鋼絲繩13是安裝在上支架10上，所以，n_4-2-n₁₀就是升降鋼絲繩13相對(duì)于上支架10的轉(zhuǎn)動(dòng)，該相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)用于驅(qū)動(dòng)切削電機(jī)支架29；

設(shè)下掛軸4-6下端用于驅(qū)動(dòng)纏繞升降鋼絲繩13的直徑為d_s，切刃30-12的高度為h₀，上支架10與升降鋼絲繩13相對(duì)于外掛定軸12轉(zhuǎn)一圈，下從動(dòng)鏈輪4-2相對(duì)于上支架10轉(zhuǎn)半圈，令0.5πd_s＝h₀，得d_s＝h₀/0.5π，比如，h₀＝100mm，d_s＝h₀/0.5π＝63.662mm，這樣，切刀30以螺旋的方式相對(duì)于外掛定軸12轉(zhuǎn)一圈且沿著螺旋線的切線方向移動(dòng)一個(gè)切刃30-12的高度h₀，這樣，灌木的周圍得到一圈的螺旋切削，從而解決了使用一個(gè)電機(jī)實(shí)現(xiàn)相對(duì)于灌木的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與相對(duì)于灌木的升降運(yùn)動(dòng)這兩個(gè)相關(guān)運(yùn)動(dòng)的問題，切刀30相對(duì)于上支架10的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)為對(duì)灌木枝葉的周向剪切運(yùn)動(dòng)，該相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)由型面切削電機(jī)28產(chǎn)生。

升降鋼絲繩13在下掛軸4-6上纏繞二圈半，對(duì)應(yīng)的包角為α₁約為5π，設(shè)升降鋼絲繩13緊邊的拉力為F₁、松邊的拉力為F₂，升降鋼絲繩13與下掛軸4-6之間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)為f，由歐拉公式得F₁與F₂之間的函數(shù)關(guān)系為e為自然常數(shù)，取α₁＝5π，f＝0.1，得升降鋼絲繩13緊邊的拉力F₁＝500 N，升降鋼絲繩13松邊的拉力F₂＝500/4.810＝104 N。

結(jié)合圖17至圖19，以及圖22至26所示，切削電機(jī)支架29：

橫梁29-3右端通過下螺栓29-1和下螺母29-2與型面切削電機(jī)28的法蘭連接，橫梁29-3左端插入豎梁29-4頂部的下豎梁安裝下橫梁的孔C₆孔中并用下豎梁銷29-27固定。豎梁29-4下部的下豎梁安裝外前上銷軸的孔C7孔中插入外前上銷軸29-7并組成小過盈配合；外前套29-6、外后套29-15、外前套筒29-17以間隙配合安裝在外前上銷軸29-7上，外前套29-6與外前導(dǎo)輪29-5為小過盈配合，外后套29-15與外后導(dǎo)輪29-16為小過盈配合；外前擋圈29-13與外前銷釘29-14用于定位外后導(dǎo)輪29-16；外后導(dǎo)輪29-16和外前導(dǎo)輪29-5的圓周面上設(shè)有周向式的臺(tái)肩；外后導(dǎo)輪29-16滾動(dòng)安裝在外導(dǎo)槽板26-3外側(cè)面上，外后導(dǎo)輪29-16臺(tái)肩抵在外導(dǎo)槽板26-3一邊；外后導(dǎo)輪29-16滾動(dòng)安裝在外導(dǎo)槽板26-3外側(cè)面上，外后導(dǎo)輪29-16臺(tái)肩抵在外導(dǎo)槽板26-3另一邊。豎梁29-4下部的下豎梁安裝外前下銷軸的孔C₈孔中插入外前下銷軸29-8并組成小過盈配合，外前下套筒29-9與外前下銷軸29-8為小間隙配合，外軸承29-10與外前下銷軸29-8為小過盈配合，外前下?lián)跞?9-11、外前下銷釘29-12用于定位外軸承29-10；外軸承29-10滾動(dòng)安裝在外槽板26-3外側(cè)面上。豎梁29-4下部的下豎梁安裝中銷軸的孔C₉孔中插入中銷軸29-23并組成小過盈配合，中套筒29-24與中銷軸29-23為小間隙配合，中滾輪29-25與中銷軸29-23為小間隙配合；升降鋼絲繩13的兩端以燒結(jié)的方式獲得接頭，接頭的直徑是升降鋼絲繩13直徑的1.6倍，升降鋼絲繩13的兩端分別纏繞在中套筒29-24的槽內(nèi)，壓緊套29-26以過盈的方式壓緊升降鋼絲繩13的兩端，壓緊套29-26右端的右上開槽C₁₃槽允許升降鋼絲繩13的上端出來，壓緊套29-26右端的右下開槽C₁₄槽允許升降鋼絲繩13的下端出來；中滾輪29-25滾動(dòng)安裝在內(nèi)導(dǎo)槽板26-1和外導(dǎo)槽板26-3之間；中銷軸上的第一潤(rùn)滑脂槽C₄、中銷軸上的第二潤(rùn)滑脂槽C₅用于儲(chǔ)存潤(rùn)滑脂。豎梁29-4下部的下豎梁安裝內(nèi)銷軸的孔C₁₀孔中插入內(nèi)銷軸29-18并組成小過盈配合；內(nèi)套筒29-19與內(nèi)銷軸29-18為小間隙配合，內(nèi)軸承29-20與內(nèi)銷軸29-18為小過盈配合，內(nèi)擋圈29-21、內(nèi)銷釘29-22用于定位內(nèi)軸承29-20，內(nèi)軸承29-20與內(nèi)導(dǎo)槽板26-1組成滾動(dòng)副。

外前上銷軸29-7與外前下銷軸29-8之間的距離為b₀，切刀30的姿態(tài)與b₀相關(guān)，也就是用b₀上端點(diǎn)與b₀下端點(diǎn)連線的斜率近似代替分段函數(shù)在b₀中點(diǎn)的斜率，由于b₀比單簇灌木周圍的造型分段曲線長(zhǎng)度S₂、S₃、S₄小很多，b₀/S₂≤0.081，b₀/S₃≤0.143，b₀/S₄≤0.075，所以這樣的替代產(chǎn)生的造型誤差很小，但機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)便，從而簡(jiǎn)化了機(jī)構(gòu)與結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性。

如圖11至圖13所示，上支架10用于解決外掛定軸12、轉(zhuǎn)位減速電機(jī)7、內(nèi)導(dǎo)輪支座18、外導(dǎo)輪支座23、支架組件27的安裝問題；上支架套筒10-2焊接在支架橫梁10-1的中間，上支架主筋板10-3橫向焊接在支架橫梁10-1的前側(cè)，上支架內(nèi)筋板10-4、上支架外筋板10-5焊接在支架橫梁10-1的前面，上支架橫梁10-1上的左豎筋板安裝導(dǎo)槽C₁用于位置可調(diào)節(jié)的安裝左橫座板27-5，上支架橫梁10-1上的外上座板安裝導(dǎo)槽C₂用于位置可調(diào)節(jié)的安裝外上座板27-2，以應(yīng)對(duì)單簇灌木粗細(xì)不同時(shí)修剪的需要；上支架橫梁10-1上的外導(dǎo)輪支座導(dǎo)槽C₃用于位置可調(diào)節(jié)的安裝外導(dǎo)輪支座23，以便調(diào)節(jié)升降鋼絲繩13張力的大小。

如圖1和圖2所示，型槽組件26用于解決平面組合曲線六個(gè)系數(shù)的確定問題，當(dāng)平面組合曲線繞垂直軸回轉(zhuǎn)一周后轉(zhuǎn)化為空間圖像，蘑菇型可以用由六個(gè)系數(shù)確定的直線-拋物線-小圓弧-大圓弧組合函數(shù)旋轉(zhuǎn)面進(jìn)行表達(dá)，在xOy坐標(biāo)系中，令頂球面的半徑為R₁，球心為O₁，周圍小圓弧的半徑為r₂，周圍小圓弧的圓心為O₂₁，直線段的高度為h₁，傘形最大直徑處的高度為h₂，傘形的全高度為h₃，球心O₁到坐標(biāo)系原點(diǎn)O的高度為h₄，直線段的直徑為d₁，頂面最大圓弧的直徑為d₂，周圍小圓弧的圓心O₂₁到對(duì)稱軸y的距離b₁。選定的幾何尺寸為R₁、r₂、h₁、h₃、d₁，d₂，為此b₁＝0.5d₂-r₂，h₄＝R₁-h₃。

O₁O₂₁連線與y軸的夾角θ為

由于傘形體關(guān)于y軸對(duì)稱，所以取右邊為研究對(duì)象，令B₁點(diǎn)為直線段的底點(diǎn)，B₂點(diǎn)為直線段與拋物線的切點(diǎn)，B₃點(diǎn)為拋物線與小圓弧的切點(diǎn)，B₄點(diǎn)為小圓弧與大圓弧的切點(diǎn)，半徑為R₁的大圓弧與半徑為r₂的小圓弧的切點(diǎn)B₄的坐標(biāo)x_B4、y_B4分別為

x_B4＝b₃＝R₁sin(θ/2) (2)

y_B4＝R₁cos(θ/2)-h₄ (3)

半徑為r₂的小圓弧的圓心O₂₁的坐標(biāo)X_O21、y_O21分別為

x_O21＝b₁＝(R₁-r₂)sin(θ/2) (4)

y_O21＝h₂＝(R₁-r₂)cos(θ/2)-h₄ (5)

右邊B₁B₂直線段、B₂B₃拋物線段、B₃B₄圓弧段、B₄B₀圓弧段的函數(shù)分別為

x＝0.5d₁ 0≤y≤h₁ (6)

(y-h₁)²＝k(x-0.5d₁) 0.5d₁≤x≤b₂ (7)

x²+(y+h₄)²＝R₁² -b₃≤x≤b₃ (9)

式(7)中的k為拋物線的開口系數(shù)，對(duì)式(7)在B₃點(diǎn)求關(guān)于x的導(dǎo)數(shù)2(y-h₁)dy/dx＝k、對(duì)式(8)在B₃點(diǎn)求關(guān)于x的導(dǎo)數(shù)(x-b₁)+(y-h₂)dy/dx＝0，得

dy_B3/dxB₃＝k/[2(y_B3-h₁)] (10)

dy_B3/dx_B3＝-(x_B3-b₁)/(y_B3-h₂)＝-(b₂-b₁)/(y_B3-h₂) (11)

由式(10)與式(11)相等得

0.5k/(y_B3-h₁)＝-(b₂-b₁)/(y_B3-h₂) (12)

由式(7)、式(8)在B₃點(diǎn)的y坐標(biāo)相等得

式(12)、式(13)中未知數(shù)為b₂、y_B3、k。取b₂＝x_B3＝m·b₁，m＞1，m為選取的數(shù)值。

由式(13)得

由式(12)得0.5k(y_B3-h₂)＝-(b₂-b₁)(y_B3-h₁)，0.5k(y_B3-h₂)＝-(m-1)b₁(y_B3-h₁)

0.5k·y_B3-0.5k·h₂＝-(m-1)b₁·y_B3+(m-1)b₁·h₁，

[0.5k+(m-1)b₁]y_B3＝(m-1)b₁·h₁+0.5k·h₂]

y_B3＝[(m-1)b₁·h₁+0.5k·h₂]/[0.5k+(m-1)b₁] (15)

y₄₂＝y(tǒng)_B2、y_A3＝y(tǒng)_B3、y₄₄＝y(tǒng)_B4、y_O22＝y(tǒng)_O21，x_A2＝-x_B2、x_A3＝-x_B3、x_A4＝-x_B4、x_O22＝-x_O21。

為此，右邊B₁B₂直線段的方程為

x＝0.5d₁ 0≤y≤h₁ (16)

右邊B₂B₃拋物線段的方程為

右邊B₃B₄小圓弧段的方程為

右邊B₄B₀大圓弧段的方程為

設(shè)刀具切削圓的直徑為d₀₁，引導(dǎo)槽的內(nèi)寬度為b₀₁，刀具的軸線在引導(dǎo)槽中線的切平面上，導(dǎo)槽的中線到蘑菇形邊界的距離為0.5d₀₁，導(dǎo)槽的寬度為b₀₁，設(shè)x_Cz1為右邊導(dǎo)槽中線C_z直線段的橫坐標(biāo)，右邊導(dǎo)槽中線C_z直線段的方程為

x_Cz1＝0.5(d₁+d₀₁+b₀₁) 0≤y≤h₁ (21)

對(duì)式(17)在任意點(diǎn)求關(guān)于x的導(dǎo)數(shù)得2(y₂-h₁)dy₂/dx＝k，令tanβ＝dy₂/dx，tanβ＝k/[2(y₂-h₁)]，β＝arctan[0.5k/(y₂-h₁)]，設(shè)x_Cz2、Y_Cz2為右邊導(dǎo)槽中線C_z拋物線段的橫坐標(biāo)與縱坐標(biāo)，于是，右邊導(dǎo)槽中線C_z拋物線段的方程為

對(duì)式(18)在任意點(diǎn)求關(guān)于x的導(dǎo)數(shù)得(x-b₁)+(y₃-h₂)dy₃/dx＝0，令tanδ＝dy₃/dx＝(b₁-x)/(y₃-h₂)，設(shè)x_Cz3、y_Cz33為右邊導(dǎo)槽中線C_z小圓弧段的橫坐標(biāo)與縱坐標(biāo)，于是，右邊導(dǎo)槽中線C_z小圓弧段的方程為

對(duì)式(19)在任意點(diǎn)求關(guān)于x的導(dǎo)數(shù)得x+(y₄+h₄)dy₄/dx＝0，令tanψ＝dy₄/dx＝-x/(y₄+h₄)，ψ＝arctan[-x/(y₄+h₄)]，設(shè)x_Cz4、y_Cz4為右邊導(dǎo)槽中線C_z大圓弧段的橫坐標(biāo)與縱坐標(biāo)，于是，右邊導(dǎo)槽中線C_z大圓弧段的方程為

6個(gè)獨(dú)立變量0.085≤r₂/R₁≤0.095，0.22≤h₁/R₁≤0.28，0.75≤h₃/R₁≤0.85，0.22≤d₁/R₁≤0.28，0.9≤d₂/R₁≤1.1，0.98≤m≤1.15，3個(gè)非獨(dú)立變量h₂/R₁、k、θ由函數(shù)計(jì)算，在以上范圍內(nèi)蘑菇的形態(tài)都很宜人。