一种果园用防脱型绑带的制作方法

本发明属于农林种植技术领域，具体涉及一种用于固定果树树干或旁支的果园用防脱型绑带。

背景技术

近年来，国家对农业领域的发展越来越重视，其中果业是农业发展中的特色产业，水果作为一种副价值大的农业产品是企业发展和农民致富的重要途径。伴随劳动力成本上升，产业竞争的激烈我国正在大力推进农业现代化，在现代化农业中，集约化、规模化和机械化成为降低生产成本、提高果品生产收益率的重要途径。现代果业的发展要从育苗、建园、植保、采收、分级、包装、贮藏等环节都不同程度地采用机械化操作，随着现代化农业概念的不断伸入人心，传统的果业工作者越来越直接的感受到机械作业对果业发展的重要性，然而这其中被人们忽视的是，现代农业的发展固然离不开整体机械化作业，但也同样也离不开基础工具的配合，基础工具常年无法推陈出新，无法更好的解放劳动力，增强劳动效率，这也同样制约着现代农业的发展，这就如基础科学的研究对前沿科学发展的重要性一般。虽然机械作业已经慢慢引入了农业生产中，然而果农和很多果业工作者们还在使用传统工具来辅助进行建园、植保等工作。

现代化果园采用矮砧密植，树形窄，行间大，便于果园机械化操作，果树多为自根砧和矮化中间砧苹果树，须根比较旺盛，但根系较浅，不抗倒伏，必须要求强有力的支撑，实际操作过程中一般使用水泥立柱架设紧固钢丝铺设成支架，将果树通过捆绑工具固定在支架上。但目前农林行业中使用的捆绑工具仍然停留在铁丝或普通绑带上。使用铁丝捆绑，容易在捆绑和后期果树的生长过程中对果树表面造成伤害，且捆绑费时费力；选用一些市场上的普通绑带进行捆绑存在以下问题：1.现有绑带形制呆板，一般采用单一长度，每件产品均只可以固定一个直径的果树干，由于果树初期生长较快，直径变化快，绑带更换频率高，无形中增加了大量的人力物力、造成成本的提升和对环境的破坏。2.现有绑带的安装形式为开口式，直接卡在钢丝上，靠涨紧力固定，紧固能力较差，无法抵挡因大风导致的果树摆动，易脱落，无法做到长久使用。3.现有绑带的材料多为普通塑料，经风吹日晒后易老化脱落，寿命短。因此本领域迫切需要一种果园中使用的绑带，来克服上述缺陷满足果树生长中的定位支撑问题。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种果园用防脱型绑带，本发明的防脱绑带不仅可根据树木直径随意改变固定口径，可以有效的防止绑带从钢丝等固定物中脱落，解决了目前果树固定绑带始终无法长久固定的难题，并且本发明的材料具备抗老化、抗腐蚀、抗高温暴晒的特点，可以真正适用室外使用。

为了实现上述技术目标本发明包括以下技术方案：

一种果园用防脱型绑带，包括带体，带体的中部是与树干接触的围护段，带体的左右两侧是与紧固钢丝固定的定位段，两侧的定位段上分别设有形态左右对称的n个卡扣机构，其中n≥1；

所述的卡扣机构包括卡位槽，卡位槽为开设在带体上的圆形通孔，卡位槽的槽孔半径为r，卡位槽的槽壁上设有开口部，卡位槽经开口部与下侧的卡颈部连通；

所述的开口部包括两个开口端点，所述的两个开口端点分别为靠近带体中心的内开口端和远离带体中心的外开口端；所述的卡颈部包括内外两个坡面，其中内坡面与卡位槽的内开口端连接，外坡面与卡位槽的外开口端连接，内外两个坡面之间围成直槽形的卡扣通道，卡扣通道的一端经开口部与卡位槽内部连通，卡扣通道的另外一端呈开口状与外部连通，卡扣通道的延伸方向垂直于带体的长度方向，卡扣通道的内外两个坡面之间相互平行，且卡扣通道的两个坡面分别与带体平面之间形成度数为a的坡度角，卡扣通道与卡位槽之间偏心连通，且开口部内开口端所在的位置向外远离卡位槽的最低点；

卡扣通道的通道长度为l，通道开口宽度为d，内外两个坡面的坡面宽度均为w，所述坡面宽度w、通道开口宽度d与坡度角a之间满足的几何关系为：w·cosa≥d，所述通道开口宽度d与通道长度l之比为1：1.3~1.6，卡位槽的槽孔半径r与通道开口宽度d之比为1：1~2。

通过上述技术方案，本发明设计了一种形制简单但防脱效果好的果园用防脱型绑带，本发明的果园用防脱型绑带是与果园内架设的钢丝线配合使用的。为了方便在果树生长期矫正果树的生长位置，现代果园中都会在果树行陇之间架设高度不同的钢丝线，在果树生长期使用绑带将果树主干与一侧的钢丝固定在一起，来帮助矫正果树生长形态，同时防止恶劣天气引起的果树倒伏。目前使用的绑带由于其结构的限制存在无法灵活调控绑带围度，使绑带无法适应果树的生长状态的问题；并且大多绑带使用的仍然是传统打结式的定位方式，使用起来费时费力，解开过程更是非常繁琐，也无法重复利用；一些使用卡槽放方式固定方式的绑带，由于卡槽结构的简单粗暴在实际使用过程中绑带很容易与紧固钢丝脱落，实用价值并不高。因此大多数果园中，使用的仍然还是传统的捆绑固定方式，这种传统的绑带在科技日益发展的今天，越来越无法适应现代化农业的推进脚步。

本发明的绑带在带体的两侧特别设计了紧固钢丝固定的定位段，在定位段上起决定性连接作用的是卡扣机构，该卡扣机构与现有的简单u形卡槽的区别在于：它还包括了卡位槽和卡颈部。本发明的卡颈部具有两方面的作用：一方面，它可以帮助将钢丝顺利导入卡位槽内；另一方面，它还能阻止已经导入卡位槽的钢丝通过卡颈部的卡扣通道向外脱出。而卡颈部要达到这两个作用是通过卡颈部本身的结构与卡位槽的结构配合来实现的。

在绑带的正常使用过程中，为了保证绑带在首次安装后不易脱出，同时又不会难于安装，我们会设置通道开口宽度d小于钢丝的直径，但又不低于钢丝直径一半，这样安装时外力使卡扣通道发生弹性变形即可使钢丝顺利卡入，并不易脱出。而本发明的卡颈部的卡扣通道的两个坡面与带面之间并不是垂直的而是具有一定坡度角的，安装一端完成后安装另一端时，夹持面的角度即起到进一步的防脱作用。但这同时也会导致在绑带的安装过程如果不调整好钢丝与卡扣通道的角度位置，本发明的钢丝很难通过卡颈部进入卡位槽中，而在绑带安装过程中，钢丝与卡扣通道的角度恰恰是可以人为控制的。因此安装本发明的绑带时，操作人员只需主动调整卡扣通道的坡面角度与钢丝的位置使其达到最佳卡入角度，再加上两个坡面之间本身就是相对平行的，钢丝就可以顺利进入绑带两侧的卡位槽中完成绑带的定位。当绑带完成一次捆绑工作后会出现如下状态：绑带两端的卡扣机构通过卡位槽的包裹作用固定在钢丝上，两端的卡扣机构分别卡入钢丝后形成一个半圆状，半圆状中心为需要固定的树干，绑带的带面与钢丝垂直。由于本发明中在绑带的定位端上会设置若干了卡扣机构，卡扣机构之间的间距按照树木每年\每两年等的直径变化设计，同个绑带可跟随树木一生。并且绑带的整体长度可根据不同种类的树木而特别定制，例如苹果树树干直径约为15cm，梨树10cm，过长的绑带给梨树用就会浪费。

在完成上述的安装后，本发明的防脱型绑带主要通过以下几方面阻挡后续使用过程中绑带与钢丝之间可能发生脱落问题：

1.绑带固定后，卡位槽内被卡入钢丝，绑带带面与钢丝垂直，如图4所示，由于卡扣通道的两侧的坡面与绑带带面之间具有坡度角，因此形成角度后卡扣通道完全阻挡了钢丝的正常脱出路径，卡扣通道的两侧的坡面与绑带带面之间形成的坡度是本发明得以实现防脱功能的根本。

2.本发明绑带两侧的卡扣机构在形态上是相互对称的，在绑带两侧的卡扣机构均扣入钢丝后，两侧卡扣机构的位置和角度实际上被相互制约着，除非人为干预主动调整卡扣通道的坡面角度与钢丝的位置使其达到最佳配合角度，否则钢丝本身很难通过卡位槽的开口部脱出卡颈部。

3.本发明控制卡扣通道的坡面与带体之间形成度数为a的坡度角，并且控制坡面宽度w与坡度角a余弦值的乘积大于通道开口宽度d，即w·cosa≥d，这样控制的原因是：w·cosa≥d时，在卡位槽的开口部具有一定宽度和坡度角的坡面会在卡位槽的径向方向上完全将钢丝的脱出空间阻挡住，一旦在外力的作用下钢丝被挤入卡位槽与卡颈部临界的开口部，这种结构会最大限度的在阻止钢丝进入卡扣通道中。

4.对卡位机构来说，钢丝最大的脱出时最大的剪应力发生在卡位槽的槽壁的中心处，如卡位槽与卡颈部连通的开口位置设置在槽壁的中心处，由于该位置受力大，钢丝很容易通过开口部沿着卡颈部脱出，届时就算有前述3个有利条件的阻挡，但如果遇到的剪应力过大，钢丝还是有极大的可能性脱离绑带卡扣机构的限制，如图4所示，本发明的卡扣通道与卡位槽之间实际上是一种偏心的连通方式，靠近带体中心的内开口端所在的位置向外远离卡位槽的最低点，也就是说本发明的避开了在卡位槽的槽壁的中心处开口的缺点，卡位槽的槽壁承受中心部分最大的剪应力，避免了钢丝直接在卡位槽的开口位置受力向外脱出。

通过上述几个方面本发明的果园用防脱绑带，利用卡扣机构卡颈部形成的坡面，阻挡了紧固钢丝的在使用过程中的脱出；利用绑带两侧定位后相互限制，不易扭转变位的特性设计了两侧形态对称的卡扣机构，最大限度的发挥了卡扣机构利用坡面防脱的特性；通过限定坡面宽度、坡度角与通道开口宽度的关系，在卡位槽的径向方向上封堵了钢丝通过开口部进入卡扣通道的空间；通过设定开口部的开口位置避开钢丝对卡位槽的最大受力点，大大削弱了同等外力下卡扣部的受力情况。因此，本发明从脱出角度、脱出路径、脱出空间和脱出力四个方面限制了钢丝与绑带之间可能发生的脱出趋势，基本杜绝了一般外力下绑带意外脱出的可能性，实践证明本发明的果园用绑带可以适应绝大部分使用和天气情况，除极少数意外情况完全可以保证果园作业中的正常使用，本发明绑带对果树的适应性和使用的便捷性更是远超市面上的普通绑带，本发明的绑带是果业现代化革新进程中具有重要的实际意义。

进一步，本发明卡扣通道的两个坡面与带体平面之间形成的坡度角a为30度~60度。

进一步，本发明卡扣通道的两个坡面与带体平面之间形成的坡度角a为45度。

进一步，本发明卡位槽开口部的开口弧度为80度~120度。

进一步，本发明卡位槽的槽壁宽度与卡扣通道的坡面宽度均大于带体的厚度。

进一步，本发明卡位槽的槽壁宽度与卡扣通道的坡面宽度一致，且槽壁宽度、坡面宽度与绑带基体的厚度之比为1.5~2.5：1。

通过上述技术方案，与普通的u型卡槽相比本发明的绑带的卡扣机构需要较大的弹性来起到紧固作用，为了既保证紧固的可靠性，又可以尽量减轻绑带主体的重量，并保证绑带主体的达到捆绑强度和捆绑的柔软性绑，本发明将整个卡扣机构与绑带带体之间设计成不同的厚度同时也达到了节约材料和美观的目的。

进一步，本发明卡扣通道与外部连通的开口处为圆弧形过渡。

通过上述技术方案，本发明的防脱型绑带在卡颈部的卡颈通道与连通的开口处，设计了圆弧形圆滑过渡的圆角，方便了钢丝的顺利卡入。

进一步，本发明所述的防脱型绑带采用热塑性材料在成型模具中注塑加工而成，所述的热塑性材料的组成成分包括线性低密度聚乙烯、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮和6-叔丁基对甲酚，所述线性低密度聚乙烯的密度为0.915~0.940克/立方厘米。

通过上述技术方案，本发明的绑带为户外使用，户外环境情况复杂，绑带材料的选择对绑带的使用性能和使用寿命都有很大的影响，会极大的影响绑带的实际应用前景，本发明根据绑带的使用情况选用了材料选用目前应用广泛的线性低密度聚乙烯，线性低密度聚乙烯主要为乙烯与少量高级α-烯烃合成，密度处于0.915~0.940克/立方厘米之间，并且添加了2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮和6-叔丁基对甲酚作为添加剂，绑带设计完成后按照设计按要求加工注塑模具，最终成品绑带具有强度高、韧性好、刚性强、耐热、耐寒等优点。

进一步，本发明所述热塑性材料中2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮的添加比例为0.1~1wt%。

本发明的有益效果在于：1.本发明的防脱型绑带单件拥有多个卡扣机构，可根据树木直径随意变换安装位。达到节省成本及人工的目的。2.本发明的防脱型绑从脱出角度、脱出路径、脱出空间和脱出力四个方面限制了钢丝与绑带之间可能发生的脱出趋势，基本杜绝了一般外力下绑带意外脱出的可能性，解决了目前果树固定绑带始终无法长久固定的难题。3.本发明的防脱型绑材料选用更符合果园环境使用的材料和配方，不但解决了长时间的风吹日晒等老化问题，更加防止了果园农药对绑带的腐蚀。且韧性更高，寿命更长。

附图说明

图1为本发明果园用防脱型绑带的的整体结构示意图。

图2本发明果园用防脱型绑带的主视图。

图3为本发明果园用防脱型绑带的前视图。

图4为本发明卡扣机构的局部放大图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

一种果园用防脱型绑带，包括带体1，带体的中部是与树干接触的围护段，带体的左右两侧是与紧固钢丝固定的定位段，两侧的定位段上分别设有形态左右对称的n个卡扣机构2，其中n≥1。

所述的卡扣机构包括卡位槽3，卡位槽为开设在带体上的圆形通孔，卡位槽的槽孔半径为r，卡位槽的槽壁上设有开口部，卡位槽3经开口部与下侧的卡颈部连通，开口部的开口弧度为80度~120度。

所述的开口部包括两个开口端点，所述的两个开口端点分别为靠近带体中心的内开口端4a和远离带体中心的外开口端4b；所述的卡颈部包括内外两个坡面，其中内坡面5a与卡位槽的内开口端4a连接，外坡面5b与卡位槽的外开口端4b连接，内外两个坡面之间围成直槽形的卡扣通道5，卡扣通道的一端经开口部与卡位槽3内部连通，卡扣通道5的另外一端呈开口状与外部连通，卡扣通道5与外部连通的开口处为圆弧形过渡；卡扣通道5的延伸方向垂直于带体的长度方向，卡扣通道5的内外两个坡面之间相互平行，且卡扣通道5的两个坡面分别与带体平面之间形成度数为30度~60度的坡度角，卡扣通道与卡位槽之间偏心连通，且开口部内开口端4a所在的位置向外远离卡位槽的最低点，卡位槽的槽壁宽度与卡扣通道的坡面宽度一致，且槽壁宽度、坡面宽度与绑带基体的厚度之比为1.5~2.5：1。。

卡扣通道的通道长度为l，通道开口宽度为d，内外两个坡面的坡面宽度均为w，所述坡面宽度w、通道开口宽度d与坡度角a之间满足的几何关系为：w·cosa≥d，所述通道开口宽度d与通道长度l之比为1：1.3~1.6，卡位槽的槽孔半径r与通道开口宽度d之比为1：1~2，本实施例中槽孔半径r与通道开口宽度d之比为1：1~2，这样配合设置的原因是保证绑带卡位槽能够恰好卡住安装的钢丝，使之固定安装在需要的钢丝上，在不受人力情况下不易从开口部脱出；果园所用钢丝直径一般为2.5~3mm，卡颈部通道开口宽度d约为1.5mm，此宽度控制为钢丝直径的一半左右，颈部长度为2.5mm。

本实施例中所述的防脱型绑带采用热塑性材料在成型模具中注塑加工而成，所述的热塑性材料的组成成分包括线性低密度聚乙烯、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮和6-叔丁基对甲酚，所述线性低密度聚乙烯的密度为0.915~0.940克/立方厘米，其中热塑性材料中2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮的添加比例为0.5wt%，2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮又称uv-531，能吸收240-340nm紫外光，对绑带有很大的保护作用，保证长时间不变色和老化，本发明的绑带注塑时，绑带边缘和转角处整体采用圆滑式的设计方法，安装使用时更加舒适。