本實(shí)用新型涉及園林機(jī)械中往復(fù)鋸片式綠籬機(jī)用的鋸片。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有用于修剪灌木枝葉或形態(tài)的綠籬機(jī)，是由動(dòng)力機(jī)構(gòu)（汽油機(jī)或電動(dòng)機(jī)）經(jīng)對(duì)稱安裝的雙偏心搖臂帶動(dòng)兩個(gè)相對(duì)交錯(cuò)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的鋸片，對(duì)進(jìn)入鋸齒剪口的灌木枝丫進(jìn)行剪切。目前對(duì)綠籬機(jī)鋸片的標(biāo)準(zhǔn)是要求能剪切＜7mm的當(dāng)年生枝丫。

由往復(fù)鋸片式綠籬機(jī)修剪灌木枝丫過(guò)程可知，對(duì)較細(xì)?。ㄖ睆剑?mm）的枝丫和葉子通常可被直接剪斷，而較粗（直徑≥7mm）的枝丫則不是直接剪斷，而是其進(jìn)入并接觸到由上下的兩個(gè)鋸片中的左右相鄰共四個(gè)鋸齒形成的V形刃口后，兩組鋸片中的兩鋸齒間的相對(duì)刃口對(duì)枝丫表面進(jìn)行反復(fù)擠切并向鋸齒外推出的高速往復(fù)運(yùn)動(dòng)（往復(fù)頻率為1500~1900次/分）的過(guò)程中，由兩側(cè)的齒刃及齒端尖角對(duì)與枝丫的接觸部位由表及里地左右交替切割，并不斷加深切割的深度，直至最后將枝丫切斷。因此，盡管目前在不少常規(guī)形式綠籬機(jī)往復(fù)鋸片的鋸齒齒端部多還設(shè)有橫刃，以有利于切割較粗直徑的枝丫。但仔細(xì)觀察和研究對(duì)灌木枝丫、特別是較粗大枝木切割過(guò)程還可以看出，在鋸齒刃口將木質(zhì)切斷時(shí)，所施加的切削力除一部分使枝丫木質(zhì)產(chǎn)生塑性變形，直至切斷，還有一部分切削力是使木質(zhì)本身產(chǎn)生彈性變形（在切削層下面），在齒刃切過(guò)某點(diǎn)后，剛剛脫離接觸的木質(zhì)就會(huì)發(fā)生回彈而產(chǎn)生摩擦（這種情況與金屬切削過(guò)程類似，但彈性變形的影響將更顯著）。隨著鋸片的高速往復(fù)運(yùn)動(dòng)，這種回彈產(chǎn)生的摩擦導(dǎo)致鋸齒局部的溫升和阻力、能耗加大、刃口磨損加大，情況普遍且嚴(yán)重。

另外，當(dāng)綠籬機(jī)鋸齒切割進(jìn)入木質(zhì)以后，除了承受水平阻力外，刃口法向上承受的壓力可分解為水平分力和垂直分力。各鋸齒的水平分力之和，由操作者手的進(jìn)給力平衡；垂直分力則可引起鋸條的彎曲變形，從而增加了鋸片間的摩擦和磨損。此外，為實(shí)現(xiàn)有效的剪切功能，在高速往復(fù)運(yùn)動(dòng)的兩平面相對(duì)的鋸片之間須留有間隙。間隙越小，雖然剪的片葉越薄，但是摩擦力和磨損也越大，為克服摩擦消耗的動(dòng)力也越大，電池的能源消耗也越快；而間隙過(guò)大，間隙之間的木屑會(huì)擠壓刀口相背分離，以至無(wú)法切削甚至卡死，即便沒(méi)有卡死，也會(huì)加大鋸片之間以及鋸片和墊片之間的磨損。有的鋸片只用兩三個(gè)月就磨出了明顯的凹槽，使鋸片之間失卻了正常的間隙而完全不能使用了。經(jīng)驗(yàn)證明，鋸片間保持0.1~0.15mm的間隙，才能實(shí)現(xiàn)正常的灌木枝丫的修剪。為了減少摩擦，在兩鋸片間保持有潤(rùn)滑，顯然是有利和需要的。

此外，目前的往復(fù)鋸片式綠籬機(jī)鋸片，其通常只適合剪切直徑為5~7mm當(dāng)年生灌木枝丫。如上述，由于對(duì)較粗的枝丫常難以直接剪斷，而是在對(duì)枝丫的反復(fù)推壓過(guò)程中，由兩側(cè)的齒刃及齒端橫刃逐漸切割直至最后切斷的，當(dāng)其既不能直接將枝丫切斷，又不能在反復(fù)的擠出過(guò)程中進(jìn)行切割時(shí)，就會(huì)發(fā)生夾鋸、甚至卡死的情況。仔細(xì)分析研究發(fā)現(xiàn)，目前普通綠籬機(jī)的往復(fù)式鋸片的鋸齒是齒高多為18~20mm、相鄰兩鋸齒間夾角的角度值為20°~30°的“小夾角型”齒，當(dāng)枝丫中夾有較粗的枝丫時(shí)，這種鋸片既切不斷，又退不出，于是只有會(huì)導(dǎo)致夾鋸或卡死。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述情況，本實(shí)用新型提供了一種改進(jìn)的往復(fù)鋸片式綠籬機(jī)用的鋸片。

本實(shí)用新型綠籬機(jī)的往復(fù)式鋸片，基本結(jié)構(gòu)是在鋸片的至少一側(cè)邊緣設(shè)置有鋸齒，首先是在目前常規(guī)綠籬機(jī)往復(fù)式鋸片的鋸齒齒端已有橫刃的基礎(chǔ)上，將橫刃設(shè)置成內(nèi)凹形刃口，以便形成切削后角。內(nèi)凹形刃口具體的形式可以包括但不限于如實(shí)施例中所述的倒V狀、圓弧狀等幾種不同的方式。設(shè)置了切削后角后可以使在橫刃上發(fā)生的摩擦力降低40~70%，從而可相應(yīng)延長(zhǎng)了作為動(dòng)力源的電池的續(xù)航力。這對(duì)于手持機(jī)械的綠籬機(jī)很有意義。

如上述，綠籬機(jī)鋸片的往復(fù)運(yùn)動(dòng)頻率可為1500~1900次/分，兩個(gè)鋸片間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度可達(dá)800~1100mm/sec。為保證正常的修剪切割，鋸片間的間隙一般情況下應(yīng)為所剪材料厚度的2~3%，即對(duì)于修剪直徑5~7毫米枝丫而言，兩鋸片間的間隙應(yīng)為0.1~0.15mm。由于扁條狀的鋸片實(shí)際上是難以保持絕對(duì)平直的，加之在使用中因切削力和木質(zhì)的反彈力也是隨機(jī)和變動(dòng)的，支墊之間的鋸片又是處于懸空狀態(tài)，從而很容易產(chǎn)生局部的彎曲變形，這都增大了相鄰鋸片以及鋸片與墊片間的接觸、摩擦和阻力，導(dǎo)致了鋸片的磨損或報(bào)廢。為此，在上述結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型在鋸片的摩擦面上，進(jìn)一步還設(shè)置有用于充填潤(rùn)滑材料的凹穴和/或槽溝，以便使往復(fù)鋸片式綠籬機(jī)能長(zhǎng)時(shí)間保證良好的切削狀態(tài)，減少鋸片之間的摩擦和磨損，延長(zhǎng)使用壽命，同時(shí)也減少了不必要的能耗，延長(zhǎng)了電池使用時(shí)間。所述充填潤(rùn)滑材料凹穴具體可以為圓形、條形等適當(dāng)形式的結(jié)構(gòu)，凹穴內(nèi)可填裝有以石墨、石墨烯、二硫化鉬等為基材的固體潤(rùn)滑片，或是浸有潤(rùn)滑油的泡沫塑料片、粉末冶金潤(rùn)滑片，既可對(duì)工作時(shí)高速往復(fù)運(yùn)動(dòng)的兩鋸片相對(duì)的摩擦面間進(jìn)行潤(rùn)滑，也便于潤(rùn)滑材料的更換或補(bǔ)充。

為解決經(jīng)常出現(xiàn)的夾鋸或卡死困惑，在上述結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型可進(jìn)一步將鋸齒設(shè)計(jì)成兩類，

1 小夾角長(zhǎng)型齒：夾角取值范圍20~30°，齒高取值范圍18~20mm。這種鋸齒主要用于較細(xì)，直徑小于7mm的當(dāng)年生枝丫的修剪；

2 大夾角短型齒：夾角取值范圍50~65°，齒高取值范圍9~12mm。這種鋸齒主要用于較粗（直徑≥7mm）的枝丫的修剪；

根據(jù)實(shí)際使用需要，本實(shí)用新型鋸片可以為只在鋸片的單側(cè)設(shè)置上述鋸齒形式的刃齒，也可以是在鋸片的兩側(cè)都設(shè)有鋸齒的雙面刃齒。在雙面刃齒型鋸片中，鋸片兩側(cè)可以都采用大夾角短型齒，也可以都采用小夾角長(zhǎng)齒形，還可以一側(cè)為小夾角長(zhǎng)型齒，另一側(cè)為大夾角型短齒的形式。

由此可以看出，本實(shí)用新型上述往復(fù)式鋸片的鋸齒切削刃結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，不僅對(duì)較細(xì)的枝丫和葉子及較粗的枝丫的修剪都能適用，即使對(duì)較粗的枝丫也有效減少和避免了夾鋸或卡死等情況的發(fā)生，使用范圍廣，對(duì)灌木枝葉和/或形態(tài)修剪的效率高，而且合理的間隙，和潤(rùn)滑的機(jī)構(gòu)的設(shè)置，能有效降低鋸片的摩擦和磨損及由此導(dǎo)致的無(wú)意義能耗，使有效的電池能量更多比例地用到對(duì)枝丫的修剪上。

以下結(jié)合由附圖所示實(shí)施例的具體實(shí)施方式，對(duì)本實(shí)用新型的上述內(nèi)容再作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。但不應(yīng)將此理解為本實(shí)用新型上述主題的范圍僅限于以下的實(shí)例。在不脫離本實(shí)用新型上述技術(shù)思想情況下，根據(jù)本領(lǐng)域普通技術(shù)知識(shí)和慣用手段做出的各種替換或變更，均應(yīng)包括在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型綠籬機(jī)的一種雙面刃齒型鋸片的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型的往復(fù)式鋸片中鋸齒的幾種齒端橫刃結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本實(shí)用新型另一種單面刃齒型鋸片的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本實(shí)用新型又一種單面刃齒型鋸片的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本實(shí)用新型的大夾角短型鋸齒與小夾角長(zhǎng)型齒在剪切時(shí)受力分析示意圖。

具體實(shí)施方式

圖1所示的是本實(shí)用新型綠籬機(jī)的一種往復(fù)式鋸片。其結(jié)構(gòu)是在鋸片1的兩側(cè)分別設(shè)置有鋸齒2，其中一側(cè)鋸齒為小夾角長(zhǎng)型齒22，另一側(cè)為大夾角短型齒21。其中小夾角長(zhǎng)型齒22的齒高h(yuǎn)22，取值范圍為18~20mm，兩相鄰鋸齒間夾角β的角度值為20°~30°；大夾角短型齒21的齒高h(yuǎn)21約為9~12mm，兩相鄰鋸齒間夾角α的角度值為50°~65°。各鋸齒2的齒端都設(shè)有橫刃3，且橫刃3為在其尖角后方形成適當(dāng)大小切削后角γ的內(nèi)凹形結(jié)構(gòu)32。在鋸片1的摩擦面上還設(shè)有用于充填潤(rùn)滑材料的凹穴和/或槽溝4，可以根據(jù)需要充填如以石墨、石墨烯、二硫化鉬等為基材的固體潤(rùn)滑片，或者浸滿潤(rùn)滑油的泡沫塑料片、粉末冶金潤(rùn)滑片等潤(rùn)滑材料或潤(rùn)滑劑。

圖2所示的是的所述的鋸齒端橫刃3可以選擇但不僅限于的幾種內(nèi)凹形刃口的形式。其中，圖3中的a和c分別是在橫刃中部形成倒V狀和圓弧狀的橫刃，其兩端直接形成兩個(gè)切削后角γ；圖3中的b則是中部也為倒V狀，但在其與兩側(cè)刃尖角處保留有一定的寬度（例如1毫米）的橫刃31，此種情況尤其適用于粗枝丫2類大夾角短型齒的橫刃上。

圖3是本實(shí)用新型綠籬機(jī)的鋸片的另一種形式，與圖1的不同是僅在鋸片1的單側(cè)設(shè)置有鋸齒2。圖中所示的鋸齒2是大夾角短型齒21。

圖4是本實(shí)用新型綠籬機(jī)的鋸片的又一種形式，與圖3的不同是在鋸片1的單側(cè)設(shè)置的鋸齒2為小夾角長(zhǎng)型齒22。

由圖5所示的本實(shí)用新型的大夾角短型齒與小夾角長(zhǎng)型齒在剪切同一枝丫5時(shí)的受力分析可以清楚看出，二者的剪切過(guò)程和受力情況是不同的：圖中大夾角短型齒21的刃齒夾角α較大，而小夾角長(zhǎng)型齒22的刃齒夾角β角較小。當(dāng)二者與枝丫5外周相切的刃齒以相同大小的法向切削力F作用于同樣的枝丫5上時(shí)，其切削力F各自在X，Y方向上都將分解有將枝丫5向鋸齒外推出的Y方向分力。經(jīng)簡(jiǎn)單的力系三角形原理計(jì)算和分解圖示均可以得知，大夾角短型齒21將枝丫5推出的Y方向分力Fy₂₁，大于小夾角長(zhǎng)型齒22的Y方向分力Fy₂₂，即意味著大夾角型齒21能有更大力量將粗枝丫推出刃口，從而減少了夾鋸的發(fā)生，更有利于實(shí)現(xiàn)連續(xù)剪切。而小夾角長(zhǎng)型齒22刃齒則在鋸片的進(jìn)給速度過(guò)快或枝丫較粗/太粗時(shí)，則由于既不能順利切斷，又不能容易地將枝丫5推擠出去，并在推擠過(guò)程中進(jìn)行切割，因而易發(fā)生夾鋸、卡死等情況。