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[我爱发明] 20161130 药田猛士
本期节目主要内容： 内蒙赤峰喀喇沁旗的发明人郝彦波发明了一台药材收获机。赤峰地区种植了大量的根茎类中药，例如桔梗、沙参、黄芪，传统人工挖掘这些中药费时费力。郝彦波发明机器驱动一个钉耙状的铲刀，这个铲刀先将药材连土铲出，随后在液压缸的带动下，铲刀会持续抖动，从而把药材从土中抖落出来。（《我爱发明》 20161130 药田猛士）
发明人联系方式：发明人：郝彦波 电话：13948763725
发明摘要：本实用新型公开了一种药材收获机，机架上固定挡土板，机架下方设置深松铲，深松铲下方设置铲尖，机架上设置牵引架和减速机，减速机经第一V带与偏心轴连接，偏心轴经第一连杆与摇臂轴连接，摇臂轴经摇臂、第二连杆与震动筛连接，偏心轴连接主轴，主轴经第二V带与从动轴连接，从动轴与第一链轮连接，第一链轮经链条与第二链轮连接，第二链轮与链筛主动轴连接，链筛主动轴经链筛与链筛从动轴连接，链筛主动轴、链筛从动轴均固定在挡土板上，挡土板上固定第一支撑轴、第二支撑轴和托轴，地轮通过地轮立柱固定在挡土板上，地轮立柱上设置立柱外套。本实用新型结构简单、节省动力、工作效率高、掩埋率低、药材产出率高。
我爱发明
为了让学生们养成爱学习，爱动脑的好习惯，为了让孩子们全面发展，学校少先队大队部为孩子们搭建了一自我展示爱发明、爱动脑的培养平台，让他们自己发明科学小发明。
2014年11月 杨柳小学少先队大队部
自走式树木形状修剪机
发明人：孙红志
引言: 绿篱在我国拥有悠久的历史，现代园林中绿篱的应用更是随处可见，主要集中在道路的中间和边界上。日常看到的绿篱大多整齐有序，生长茂盛，这都归功于园林部门对绿篱的修剪和维护，定期修剪不但可以营造整齐的树形，而且可以让绿篱生长得更科学，更繁茂。日常园林工人用剪刀修剪绿篱，要冒着酷暑，更需要弯腰，探着胳膊，容易劳累，而且绿篱在城市中应用量大，生长速度快，工作量大，周而复始，工作强度大。为了提高修剪效率，减轻园林工人的工作强度，发明自走式树木形状修剪机。修剪机主要由叉车、刀具、喂料器、柴油机、电机和仿形系统组成，刀具作往复运动进行剪切，同时可以调节刀具的角度，进行树形的修剪，成为修剪绿篱的得力助手。
1. 整体机构与工作原理
孙红志发明的自走式树木修剪机主要由叉车、刀具、喂料器、柴油机、电机和仿形系统组成。如图1所示。自走式树木修剪机的剪刀有动刀和定刀组成，由刀具电机提供动力，动刀在偏心轮的带动下，做往复运动，进行剪切。修剪机以3000千克叉车做载体，通过叉车的前叉固定修剪机整体结构，可将机器整体抬升来躲避障碍物，同时保证了一定的稳定性。主体大梁和刀架都由电机控制旋转。三把刀是由液压缸控制，可组成各种形态来修剪面包型、几何形和大平面绿篱。修剪机的修剪质量，精细化程度略逊于人工但工作效率可与12名人工持平。
1-柴油发电机 2-叉车升降架 3-叉车 4-侧边修剪刀 5-刀具电机 6-主修剪刀
7-侧边修剪刀 8-主体大梁 9-刀架电机 10-液压油缸 11-喂料器
图1 自走式树木修剪机结构
2．关键部件的设计
2.1 修剪刀和喂料器
2.1.1修剪刀
修剪刀主要由定到、动刀和电机组成，如图2所示。修剪机的剪刀，由刀具电机提供动力，动刀在偏心轮的带动下，做往复运动，其运动规律如图3所示。动刀和定刀有相对的平移运动，如理发剪刀进行剪切。应用推子原理，工作时，通过偏心轮带动一排齿的转动，推子向前推动，在刀齿对应时绿篱伸进刀齿之间；上层刀头左右振动，与下层刀头将绿篱剪断。
图2
图3
2.1.2 喂料器
为了防止枝条倒下剪不断，提高抗倒伏能力，需要应用到喂料器，如图4，原理跟推头理发一样，需要用梳子配合理发，而修剪绿篱就用拢子的配合，把剪刀和喂料器做成一个复合装置，把倒伏的绿篱竖起来后送进刀齿间，进行修
剪。
图4
2.2 仿形机构
仿形机构主要由液压油缸、刀架电机和主体大梁组成。修剪机修剪普通面包型绿篱时侧边修剪刀和主修剪刀成直角，可同时修剪上顶面和侧面。修剪其他几何性绿篱时，如圆锥性树冠，可通过调节液压油缸来控制两把侧修剪刀和主修剪刀的空间位置，使剪刀的刀刃形状与要绿篱形状一致，然后利用刀架电机带动刀架转动，使修剪刀把树冠修剪出符合要求的回转体形状。当加工大平面绿篱时，左右侧修剪刀通过液压杆调节，与主修剪刀成一条水平线，便可修剪更大的平面。
2.3柴油发电机
整体修剪机的所有电机由位于修剪刀另外一边的柴油发电机提供电源。柴油发动机还有配重的作用，保持整台机器的平衡性和稳定性。
3. 性能试验
通过比赛的方式，在道路旁的绿篱上修剪机和12名修剪工同时修剪相同的距离100米的绿篱。比赛结果是修剪机稍微比人工队快，但人工的修剪质量比修剪机好，同时修剪机遇到障碍物是速度有明显下降。试验总结：修剪机的修剪质量，精细化程度略逊与人工，但工作效率可与12名人工持平。
4. 改进过程
4.1 第一代自走式树木形状修剪机
第一代修剪机主要包括剪子、修剪臂和承载叉车底部分，剪子进行修剪部分，修剪臂前端是剪刀的动力部分，刀架部分可绕中轴横向360度旋转，下面的油缸
可控制剪刀竖平面90度转动，载重部分是一台1.5吨的叉车，修剪臂搭载在叉车的前杠上，修剪臂的主体大梁可绕上轴旋转，主体大梁可以伸缩。第一代机的模型如图
5.
图5
第一代修剪机修剪绿篱的效果非常明显，但是相对于人工修剪在美观以及其他方面有一定的不足之处，主要表现在：每次调整修剪剪子的高度都要爬上一定的车顶调整，而马路上的绿篱之间高度不一定一致，而且绿篱之间可能会有一些比较高的树木相隔，这就不得不停车进行高度的调整，费时费力；修剪机在修剪绿篱的过程，不能完全把所有需要剪去的枝条剪去，尤其是越到后面这种现象就越明显，主要是因为枝条具有一定的倒伏性，枝条越软倒伏性越强。
4.2 第二代自走式树木形状修剪机
针对第一代修剪机表现出来的各种缺点进行改善，完善至第二代修剪机。相对于第一代修剪机，第二代修剪机在剪子的前面增加了一个叫“喂料器”的装置，它可以把倒伏的枝条扶起来，送入切割区，剪子再把这部分枝条剪断（如图6）。
此外，还加上一个电滑环，可以使剪子在修剪的
过程绕修剪臂旋转，这样可以确保能够对绿篱平面全
方位进行修剪。
第二代修剪机的工作效果可以代替10个人的人工效
果，修剪面积大大增大了，但精度方面不如人工的效
果，而且不能修剪绿篱侧面的枝条。【我爱发明挖药材】
针对这些方面对第二代修剪机进行改善，在刀架部分
加入了电滑环，刀具和大梁可以同时旋转，增大了切 图6 割面积；修剪机增加了一个副切割器，用于切
割面包型绿篱侧面的枝条，而主切割器是切割
绿篱的顶部平面，在修剪过程中可以同时修剪
顶部和两个次面，这样不仅可以更全面地修剪
绿篱，效果和修剪速度也提高了（如图7）。
主体大梁的旋转部分加入了机电控制部分，不
再需要人工转动，大大提高了修剪速率。 图【我爱发明挖药材】
7
第二代自走式树木形状修剪机模型
4.3 第三代自走式树木形状修剪机
第三代修剪机叫自走式树形修剪机，是第二代机的进化，可以用于修剪绿篱造型。第三代机在原有的基础上加入了许多设备，使修剪机更灵活，
可以组合出
我爱发明
作者：水晶
来源：《学生天地·小学中高年级》2012年第01期
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八宝茶叶罐
六年级 梁 雷 指导老师 赵 忠
家里来客人时，要给客人泡茶。由于人们生活水平的提高，近几年来，泡茶时所放的原料增多了，有茶叶、冰糖、枸杞、桂圆、包核杏、葡萄干等。泡茶时这些东西装在很多罐中，取起来极不方便，还很费时间，于是我发明了“八宝茶叶罐”。
“八宝茶叶罐”的制作方法很简单：把一般茶叶罐的内部隔成四部分（或根据需要多隔几部分），然后给每个小罐设计上盖子，最后在上面设计上大盖。在每个小罐内配上一个小夹子，用于往外夹东西。使用时，只需将各种泡茶原料分别装入小罐内，再根据需要用夹子把各种原料夹出来泡茶即可。使用便利，克服了用多个罐装泡茶原料的弊端，而且一罐代替了好几个罐，既节省了空间，又节省了大量的时间，还节省了材料。
点评：
节省空间是发明技法之一。梁雷同学热爱生活，并善于观察生活，给我们设计了一种方便、实用的茶叶罐，其优点很多。如果说不用此罐装泡茶原料，人们肯定要用四个以上的罐来盛装东西，许多罐的摆放确实要占较大空间。
洁净粉笔套
五年级 王 婷 指导老师 赵 忠
我看到老师在黑板上写字后，手经常沾满粉笔灰，既不卫生又不美观。通过留心观察，我设计了一种“洁净粉笔套”。
这种粉笔套是我从妈妈用的口红套那里得到启示的。我发现妈妈在使用口红套时，先将盖子打开，再转动后面的旋钮，口红涂抹部分就会从中间钻出来。于是，我便将老师使用的粉笔装进了妈妈使用过的口红套中。在组装时，我发现粉笔和口红套内部的大小不适合，组装时要将粉笔削一下才能装进去。
“洁净粉笔套”使用时有两个优点，一是干净、卫生；二是可节约粉笔。将粉笔装在粉笔套内写字，即使粉笔很短还能写字。我进行了试验比较，使用粉笔套写粉笔字，余下1厘米以内的粉笔头仍能流利书写，如果不用粉笔套写字，至少要余留1厘米以上的粉笔头。
如果粉笔生产厂家能生产这样一种带粉笔套的粉笔，老师们肯定会乐意使用的，或者生产一种通用的粉笔套，使用时将粉笔装进去使用也可以。
点评：
尊师重教是中华民族的传统美德。王婷同学设计的粉笔套确实很有新意，既卫生又节约，很有推广价值。
建议：
一、根据人的手握习惯，将粉笔套的外形做成圆柱形或多棱形的，比方形的更好一些，书写时，人握着也较为舒适；
二、外套的材料也应考虑，不能太硬、太滑；
三、外套粗细的设计也要合理。