陳建峰 趙志剛

摘要：為使斷裂的樹(shù)木按照作業(yè)人員的意愿向背離線路的方向傾倒，保證線路的安全運(yùn)行，設(shè)計(jì)樹(shù)木清理定向傾倒輔助工具。包括上卡具、下卡具、上支撐臂、下支撐臂、可伸縮的外桿和可伸縮的內(nèi)桿。內(nèi)桿同軸設(shè)置于外桿內(nèi)且內(nèi)桿的兩端均伸出外桿，外桿的上端外側(cè)壁固定設(shè)置有用于對(duì)繩索的中間段進(jìn)行固定的U型件，U型件的一端為固定端且固定端與外桿的外側(cè)壁固定。使U型件能夠?qū)⑸?、下卡具固定在待伐?shù)木上，操作人員可在上、下卡具之間所對(duì)應(yīng)的待伐樹(shù)木進(jìn)行鋸樹(shù)，當(dāng)待伐樹(shù)木斷裂時(shí)，上部分?jǐn)嗔训臉?shù)木會(huì)沿交接限定轉(zhuǎn)動(dòng)的方向傾倒，從而達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，避免倒向線路方向，保證操作人員安全和線路安全。

關(guān)鍵詞：樹(shù)木清理;定向傾倒;輔助工具;工具設(shè)計(jì)

1樹(shù)木清理定向傾倒輔助工具設(shè)計(jì)

1.1樹(shù)木清理定向傾倒輔助工具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

本文設(shè)計(jì)的樹(shù)木清理定向傾倒輔助工具的具體構(gòu)造如圖1所示。

如圖1所示，該工具主要由上卡具、下卡具、上支撐臂、下支撐臂、可伸縮的外桿、可伸縮的內(nèi)桿、橢圓穿孔、合頁(yè)、間隙凹槽等部位組成。其中上卡具、下卡具、上支撐臂、下支撐臂、可伸縮內(nèi)外桿是該工具的核心組成成分。上卡具和下卡具均由條形鋼構(gòu)成，上面分別設(shè)置兩個(gè)橢圓形穿孔。上支撐臂、下支撐臂分別與上卡具和下卡具構(gòu)成一個(gè)“工”字型結(jié)構(gòu)，四者之間相互交接，其中上支撐臂和下支撐臂之間由合頁(yè)作為連接，且上支撐臂的長(zhǎng)度大于下支撐臂。在下支撐臂與合頁(yè)之間有一個(gè)凹槽，分別與U型螺栓相對(duì)設(shè)置，其內(nèi)部有增大穩(wěn)固性的鋸齒結(jié)構(gòu)。將可伸縮內(nèi)桿同軸部位設(shè)置在可伸縮外桿內(nèi)部，且內(nèi)桿的兩端均伸出外桿?？缮炜s外桿外側(cè)固定設(shè)置又用于對(duì)繩索的中間段進(jìn)行固定的U型件，U型件的一端為固定端且固定端與外桿的外側(cè)壁固定。

1.2樹(shù)木清理定向傾倒輔助工具使用方式

如圖1所示，在本文所設(shè)計(jì)的在樹(shù)木清理定向傾倒輔助工具中，最重要的組成部位是上支撐臂、下支撐臂、上卡具和下卡具。使用本文設(shè)計(jì)的樹(shù)木清理定向傾倒輔助工具時(shí)，工作人員應(yīng)首先用上卡具、下卡具以及U型件固定在待砍伐的樹(shù)干或樹(shù)枝上，以防止其在樹(shù)木傾倒過(guò)程中左右搖擺導(dǎo)致樹(shù)木傾倒方向錯(cuò)誤。然后用手鋸或電鋸在下支撐臂的間隙凹槽中修剪樹(shù)干部位支出的樹(shù)枝，修剪完畢后正式開(kāi)始伐樹(shù)工作。將U型件將上、下卡具固定在待伐樹(shù)木上，伐木工人能夠在上、下卡具之間的位置工作。搬動(dòng)上支撐臂，轉(zhuǎn)動(dòng)上支撐臂和下支撐臂之間的合頁(yè)部位，能夠使被修剪過(guò)樹(shù)枝的樹(shù)木按照伐木工人的意愿傾倒。

2實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

2.1實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作

本實(shí)驗(yàn)旨在證明上文中設(shè)計(jì)的樹(shù)木清理定向傾倒輔助工具確實(shí)具備改變樹(shù)木傾倒方向的能力，在樹(shù)木砍伐工作中具備實(shí)用價(jià)值。首先需要在伐木工程中挑選兩棵直徑、高度相差不大的樹(shù)木，其中樹(shù)木的直徑計(jì)算公式如下所示：

其中，d表示樹(shù)木的直徑;C表示該樹(shù)木某高度下的周長(zhǎng);π取值為3.14。在選擇相似的樹(shù)木時(shí)，需要測(cè)量計(jì)算兩棵樹(shù)距地面10cm高度時(shí)的直徑、距地面50cm時(shí)的直徑和距地面100cm高度時(shí)的直徑，且兩棵樹(shù)木的高度差不能大于10cm。

2.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

將上文中所涉及的實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄在實(shí)驗(yàn)檔案中，經(jīng)過(guò)分析整理之后，得到如下表所示的數(shù)據(jù)。

表1數(shù)據(jù)主要表明當(dāng)樹(shù)木的高度和直徑相差不大時(shí)，測(cè)試兩個(gè)高度和直徑相似的樹(shù)木分別預(yù)設(shè)不同的傾倒方向，并將使用樹(shù)木清理定向傾倒輔助工具之后實(shí)際的傾倒方向與預(yù)設(shè)方向進(jìn)行對(duì)比后所得到的數(shù)據(jù)信息。根據(jù)這些數(shù)據(jù)信息，可以得知當(dāng)樹(shù)木的直徑和高度增大時(shí)，本文設(shè)計(jì)的樹(shù)木清理定向傾倒輔助工具能夠在一定程度上決定樹(shù)木傾倒的方向。當(dāng)樹(shù)木的高度為8m時(shí)，樹(shù)木傾倒后的傾斜角度才剛剛達(dá)到10°?？偠灾?，本文設(shè)計(jì)的樹(shù)木清理定向傾倒輔助工具能夠在一定程度上決定樹(shù)木傾倒的方向，由此證明本文設(shè)計(jì)是有效的，在砍伐工作中具備一定的實(shí)用價(jià)值。

3結(jié)束語(yǔ)

本文設(shè)計(jì)的樹(shù)木清理定向傾倒輔助工具的主要用途就是改變砍伐樹(shù)木的過(guò)程中樹(shù)木傾倒的方向，并且能夠解決樹(shù)木在傾倒過(guò)程中的搖擺問(wèn)題，極大地解決了伐樹(shù)工人和機(jī)器設(shè)備的安全問(wèn)題。通過(guò)詳細(xì)介紹該工具發(fā)明的技術(shù)方向與使用方式，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該工具確實(shí)具備改變樹(shù)木傾倒方向的作用，證明在伐樹(shù)工程中該設(shè)計(jì)具備一定的實(shí)用價(jià)值。

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（作者單位：廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司湛江供電局）