隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展與人民生活水平的提高，環(huán)境意識也不斷增強，城市中各類公園的數(shù)量逐年增加，綠化面積也不斷加大；同時很多企事業(yè)單位及政府機關也加大了相應的投入，種植了大量各種景觀植物，因此每年都有一定數(shù)量被修剪下來的樹枝需要處理，對這些被修剪下來的樹枝的處理方案是將樹枝粉碎后進行堆肥處理，用于城市植被、盆栽花卉及樹苗移栽的底肥。目前國內的樹枝粉碎機，大部分是由原來的木材粉碎機演變而來，基本上為固定式，整機笨重，移動不方便；也有一小部分可移動式的樹枝粉碎機，只具有一個喂入裝置進料口和一個上拋式出料口，移動的方式是靠牽引拖拉機進行轉移，動力也是由牽引拖拉機提供，但是這些類型的樹枝粉碎機整機價格較高，動則幾萬或十幾萬，只適合于城市園林局或大型林場，不適合城市公園、企事業(yè)單位或政府機關使用，因此需要一種中型、移動方便、價格便宜的樹枝粉碎機滿足目前的需要。HLZFS430Q移動式樹枝粉碎機具有雙進料口，無需復雜的喂入裝置就可以自由進料；采用下出料的方式，收集木屑容易，便于清潔；該機型整機結構緊湊，只需一個操作人員便可移動；價格較低，只需1萬多元，容易被中個型的用戶及單位所接受。因此，該機具的推廣，可減少枝椏的焚燒，對保護生態(tài)環(huán)境具有重要的意義。
1、結構及特點
粉碎機按工作原理可分為盤式切碎加錘片粉碎和鼓式切碎加錘片粉碎，或直接由粉碎錘粉碎的3種結構形式。其中，盤式切碎加錘片粉碎形式因其具有結構簡單、操作維修簡便、粉碎效果好、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點而得到廣泛的使用。HLZFS430Q樹枝粉碎機采用盤式切碎及錘片粉碎形式，其外形見圖1（圖中已經(jīng)把箱體側板剖開，以便能夠清晰地表示出箱體內部結構）。該機器結構從功能上主要由可移動式車架底盤系統(tǒng)，物料切片、粉碎工作系統(tǒng)和動力傳動系統(tǒng)3大部分組成。可移動式車架底盤主要包括車架、后輪、轉向輪、牽引桿等；物料切片粉碎工作系統(tǒng)主要包括上進料口、側進料口、箱體、刀盤組件、飛刀、粉碎刀、底刀等；動力傳動系統(tǒng)主要包括發(fā)動機座、發(fā)動機、V型帶輪、V型皮帶等。
針對樹枝粉碎的特點，采用雙進料口方案，直徑大于2cm的樹枝從側進料口喂入經(jīng)過切片后再進行粉碎，小于2 cm的樹枝從上進料口不經(jīng)過切片直接進行粉碎作業(yè)，從而提高生產(chǎn)效率，同時減少了飛刀磨損，無需復雜的喂入裝置就可以自由進料。
2、工作原理
粉碎機通過V帶帶動刀盤組件高速旋轉，裝在刀盤上的3把飛刀可以將從側進料口進入的較粗的樹枝切成一定規(guī)格的木片，42把粉碎刀將木片和上進料口投入的細小樹枝進行粉碎。經(jīng)過切片、粉碎后能夠通過篩網(wǎng)的小木片在高速旋轉的葉片所產(chǎn)生的氣流作用下拋出箱體，不能通過篩網(wǎng)的則繼續(xù)粉碎，直到能夠通過篩網(wǎng)后被拋出箱體。通過更換不同大小網(wǎng)目的篩網(wǎng)，可以得到不同尺寸的木片。進料是通過樹枝的自身重力與飛刀切削樹枝產(chǎn)生的進給力來實現(xiàn)。可移動式車架底盤是整機的承載機構，可通過牽引桿輕松地移動整機到需要的地方。
3、設計要點
關于樹枝粉碎機的刀盤直徑、刀盤轉數(shù)、驅動功率、切片粉碎機寬度等參數(shù)的確定，已有很多文獻作了論述，本文著重介紹了樹枝切片裝置設計、粉碎裝置設計及風葉設計。
3.1樹枝切片裝置設計
樹枝切片裝置主要由進料口、底刀、刀盤與飛刀組成，見圖2。為了滿足整機重量輕、方便移動、成本低等要求，在樹枝切片裝置設計時，主要考慮通過樹枝自重及由飛刀在切片時產(chǎn)生的進給力來實現(xiàn)自由進料，而不采取獨立的樹枝喂人裝置。因此如何減少樹枝切片時的切削力，增加進料時的進給力實現(xiàn)連續(xù)進料就是樹枝切片裝置設計的關鍵。因此，動力相遇角a（即切削力速度方向與木材纖維所成的角度，也就是料斗底面與刀盤面所形成的角度c）、飛刀伸出量、飛刀后角（即切削平面與刀盤旋轉平面間的夾角）、飛刀的刀尖角等相關參數(shù)的確定極為重要。
3.1.1 動力相遇角、飛刀伸出量參數(shù)的選擇 單位切削力即飛刀刀刃單位長度上的切削力。單位切削力的影響因素主要有：樹種、動力相遇角a和飛刀伸出量8：。動力相遇角越小，越接近縱向切削，故單位切削力也越小，反之越大。綜合考慮進料的方便性和進料口的布置和單位的切削力，并且通過多次試驗，動力遇角d取450可獲得良好的切削效果。飛刀伸出量是由要求切削的木片長度和動力相遇角決定的，要求的木片長度越長，飛刀伸出量也越大，則切削時的單切削力也越大。本機器切片粉碎所得的木屑主要用于城市植被、盆栽花卉、樹苗移栽的底肥，木片長度不能太長，所以飛刀伸出量8：取3~5咖。
3.1.2 飛刀后角1、刀尖角B與飛刀與底刀之間的間隙8，的確定 切削時，飛刀對木材有一定的牽引力，使它自動進給。由于牽引力的作用，原木的被切削表面緊貼后刀面且方向一致，便實現(xiàn)了連續(xù)切削。為了滿足這一條件，飛刀的后角，必須有一個合理的數(shù)值。飛刀與底刀之間的間隙a，、飛刀后角r及飛刀的刀尖角B對切削性能、進料效果及飛刀的壽命都有很大影響。飛刀后角1越大、飛刀的刀尖角p，越小越有利于進料，切削效率越高；但同時B越小，飛刀剛度也越小，容易卷刃。通過試驗結果表明，當飛刀與底刀之間的間隙8取1~3 mm、在1取30、b取400時，進料較為平穩(wěn)且速度較快，無需人工的推力就可自由進料，安全可靠且效率較高，生產(chǎn)能力可達600kg-h-1以上。
3.2粉碎裝置設計
粉碎裝景主要包括甩刀軸、甩刀隔套和甩刀，見圖3。由于小于2 cm的樹枝從上進料口進入粉碎室內，沒有經(jīng)過飛刀切片直接進行粉碎。因此本機采用6組甩刀，每組7把，共42把甩刀，將甩刀隔套設計成不同的長度，組裝時將6組甩刀錯開排列，當?shù)侗P轉動后，軸向長度內的樹枝可以受到高密度且機會均等的甩刀錘擊，得到較好的粉碎效果。
3.3風葉設計
風葉的主要作用是隨刀盤組件高速旋轉時產(chǎn)生的強大氣流將切片、粉碎后的木片拋出箱體外。如果風葉的面積不夠大，產(chǎn)生的氣流將不足以將切片、粉碎后的木片拋出箱體外，這樣會使木片在箱體聚集，最終使刀盤組件無法轉動導致汽油發(fā)動機停機，因此風葉的設計也至關重要。本機設計了3片風葉，以1200均布在主軸上，總面積約為0.07m2。
4、主要技術參數(shù)
本樹枝粉碎機主要技術參數(shù)見表l。
5、小結
HLZFS430Q樹枝粉碎機結構緊湊，移動方便，采用了雙進料口自由進料，不僅提高了生產(chǎn)率，同時減少了飛刀的磨損，從而延長了飛刀的使用壽命，且無需人工的推力就可自由進料，勞動強度低，粉碎作業(yè)運行平穩(wěn)，安全可靠且效率較高，生產(chǎn)能力可達600 kg．h-1以上。
該機適用于果林、園林、牧業(yè)等的殘枝、樹葉的粉碎作業(yè)，不僅解決了樹枝等資源再利用的問題，避免了資源的浪費，而且大大降低了由傳統(tǒng)處理方式引起的環(huán)境污染，同時能產(chǎn)生較好的經(jīng)濟效益。該機型已經(jīng)小批量生產(chǎn)并投入市場。并列入了福建省農(nóng)機補貼目錄，受到使用單位的一致好評，取得了較好的經(jīng)濟效益與生態(tài)效益。
