一种装配式可旋转的植物种植架设计研究

徐翔 王纯 陈乾乾

10.3969/j.issn.1671-489X.2020.21.016

摘  要 垂直绿化作为一种新兴的园林绿化方式，因其空间利用率高的优点，被越来越多的人所选用。目前，垂直绿化方式主要有采用挂绳及挂篮悬挂，或者采用固定于墙面或支架的固定架，然后在固定架上设置承载种植土的装置。市场上现有的植物种植架多为固定结构，由于体积较大，不方便进行移动和搬运，且不方便查看各个角度植物的生长状态，降低了观赏的方便性。为此，需要设计一种新的技术方案给予解决。

关键词 植物种植架;底座;转动机构;斗拱构架;民族文化

中图分类号：G642.0    文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2020）21-0016-03

1 研究意义和目标

研究意义  植物的种植越来越受到广大居民的喜爱，一些植物种植市场也日益增长。在种植基地，现有的植物架都是采用固定的钢铁连接件焊接，体积庞大笨重且很难移动，在运输的时候需要其他的装置满足运输，并且需要另带蓄水容器进行浇灌，难以满足运输需要，实用性较差。

针对江苏农林职业技术学院农博园都市农业馆中植物种植架使用不便、笨重，缺少民族特色等缺陷，通过植物架结构上的创新再设计，使得植物架更具有灵活性，具有多样的使用方式和展示方式。植物架结构的部件形式基于中国传统古建筑斗拱的形式，其形式表达中国传统文化语意，具有民族特色。同時弥补目前植物种植架展示方式单一、展示效果缺乏立体层次感、缺乏艺术效果的不足，立体式的展示方式使得展示效果更具有层次感和艺术效果。

研究目标  针对目前江苏农博园都市农业馆植物种植架笨重、携带不便等问题，通过结构的创新设计，提出解决思路的具体方法，拟解决植物种植架展示方式单一、展示效果缺乏立体层次感、缺乏艺术效果等问题，同时创新设计植物架，介入斗拱元素，让植物架具有传统文化和民族特色。

2 研究背景

国内研究现状、水平和发展趋势

1）功能固定单一，灵活性差。根据市场调研和相关资料调查，发现国内多数的植物架使用方式上多为一种固定的方式，即不可移动，固定在地面或墙面上;植物架的大小也是固定的，不能根据使用需求进行尺度大小的改变，更不可以根据植物的展示需求来组合植物架的不同尺寸和形态。总之，目前的植物架功能单一，灵活性差。

2）形式单一，缺少民族文化特色。国内植物架多数形式单一，材质上多为铁艺材质或其他金属材质，在植物架上更多的是做装饰设计，且装饰上也并没有体现传统文化的特征。植物架的结构、形态及其使用方式上都缺少传统文化特色，没有体现出中国传统民族文化特色。

国外研究现状、水平和发展趋势

1）展示方式上形式多样，具备一定的创新性。相比较于国内的植物架，国外的植物架在展示方式上呈现出多样化展示的特点，如打破植物架的概念，把植物作为一个独立的艺术品“景观架”直接上墙。同时，国外的植物架的材料选择上也呈现出多样的特点。

2）缺少对植物养殖、养护的功能设计。国外植物种植架功能上缺少对植物养殖和栽培的功能设计，多数以展示功能为主，在设计上缺少对不同植物生长习性和生长环境等环境元素的功能考虑。

装配式可旋转植物种植架设计研究内容  本设计方案包括底座、转动机构和斗拱构架三个部分：底座表面的中心处设有转动机构;转动机构包括中心柱、轴承、弹簧压片和盖板四个部件，底座的中心设有转动通孔，转动通孔的内部嵌入轴承部件，中心柱内嵌入轴承内，中心柱的表面固定连接有挡圈，挡圈的上表面设有弹簧压片，转动通孔的表面固定连接有盖板;中心柱的顶部固定连接有斗拱构架，斗拱构架包括拱梁和垫斗，拱梁的端部固定连接有垫斗，斗拱构架的顶部固定连接有放置板[1]。

以上陈述的是底座、转动机构和斗拱构架三个部分的工作联动逻辑关系。作为技术方案改进，斗拱构架至少设有两组且相互层叠分布，拱梁的下表面开设有插接槽，插接槽与垫斗插接连接。盖板的表面开设有过孔，过孔的直径大于中心柱的直径;盖板的表面设有均匀分布的紧固螺栓。转动通孔的内壁开设有阶梯槽，轴承内嵌于阶梯槽的表面。挡圈的下表面与轴承接触连接，挡圈的上表面设有均匀分布的凹槽，凹槽与弹簧压片接触连接。

装配式可旋转的植物种植架有益效果  本设计方案的目的在于提供一种装配式可旋转的植物种植架，通过在底座与斗拱构架之间设有转动机构，方便对斗拱构架进行转动，便于工作人员查看不同角度植物的生长状态，方便观赏人员自由转动，提高观赏的便利性。且使用斗拱拼接结构的架体，方便根据需求自由拆装，提高植物种植架移动和搬运的便利性。本设计方案通过在盖板与挡圈之间设置弹簧压片，配合挡圈表面均匀分布的凹槽，提高斗拱构架与底座之间的转动阻尼，方便对斗拱构架转动的幅度进行削弱，能够在转动后及时停止，避免种植架转动过快而造成安全事故。

3 装配式可旋转的植物种植架附图说明

图中，1—底座，2—转动机构，3—斗拱构架，4—中心柱，5—轴承，6—弹簧压片，7—盖板，8—转动通孔，9—挡圈，10—拱梁，11—垫斗，12—放置板，13—插接槽，14—过孔，15—紧固螺栓，16—阶梯槽，17—凹槽[2]。

4 植物种植架的具体实施步骤

结合本设计方案中的附图，清楚、完整地对技术路线进行描述。本技术路线为一种装配式可旋转的植物种植架，主要包括底座、转动机构、斗拱构架三个部件：底座表面的中心处设有转动机构;转动机构包括中心柱、轴承、弹簧压片和盖板，底座的中心设有转动通孔，转动通孔的内部嵌入有轴承，中心柱内嵌于轴承内，中心柱的表面的固定连接有挡圈，挡圈的上表面设有弹簧压片，转动通孔的表面固定连接有盖板;中心柱的顶部固定连接有斗拱构架，斗拱构架包括拱梁和垫斗，拱梁相互垂直插接连接，拱梁的端部固定连接有垫斗，斗拱构架的顶部固定连接有放置板[1]。

具体改进措施，如图1和4所示，斗拱构架至少设有两组且相互层叠分布，拱梁的下表面开设有插接槽，插接槽与垫斗插接连接，通过设有至少两组斗拱构架，方便根据需要自由装配，以实现不同高度的需求。

进一步的改进，如图2所示，盖板的表面开设有过孔，过孔的直径大于中心柱的直径，盖板的表面设有均匀分布的紧固螺栓，通过使用均匀分布的紧固螺栓对盖板进行固定，提高转动机构与底座连接的稳定性。

进一步的改进，如图2所示，转动通孔的内壁开设有阶梯槽，轴承内嵌于阶梯槽的表面，通过在转动通孔的内壁开设有阶梯槽，方便对轴承和中心柱进行限制，提高转动机构的结构稳定性。

具体改进，如图2、图3所示，挡圈的下表面与轴承接触连接，挡圈的上表面设有均匀分布的凹槽，凹槽与弹簧压片接触连接，通过在挡圈的上表面设有均匀分布的凹槽，方便配合弹簧压片对转动的幅度进行削弱，从而在保证种植架转动的同时，加大转动的阻尼，方便种植架及时停止转动。

本设计方案的底座、转动机构、斗拱构架、中心柱、轴承、弹簧压片、盖板、转动通孔、挡圈、拱梁、垫斗、放置板、插接槽、过孔、紧固螺栓、阶梯槽、凹槽等部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理，本领域技术人员都可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。本设计方案通过在底座与斗拱构架之间设有转动机构，方便对斗拱构架进行转动，便于工作人员查看不同角度植物的生长状态，同时方便观赏人员自由转动，提高观赏的方便性;利用在盖板与挡圈之间设置的弹簧压片，方便对斗拱构架转动的幅度进行削弱，能够在转动后及时停止，避免种植架转动过快而造成安全事故。

本設计方案在使用时，将植物放置在放置板上，工作人员通过转动斗拱构架，方便从不同角度对植物进行查看和浇灌，有利于查看各个角度植物的生长状态;在拨动斗拱构架时中心柱也随之转动，弹簧压片被盖板压在挡圈的表面，挡圈在转动时，弹簧压片将与挡圈表面的凹槽发生摩擦，加大了斗拱构架的转动摩擦力，及时停止转动，提高植物种植架使用的方便性。

以上描述了本方案的设计原理和主要设计特征，本设计方案不限于上述示范性实例的细节，并且在不背离本方案基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现。因此，无论从哪一点来看，本实例均为示范性的，而且是非限制性的，本方案的范围由所附权利要求，而不是上述说明限定。

此外，虽然本方案按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，这种叙述方式仅仅是为清楚起见。本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施案例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

5 总结

针对目前市场上植物种植架笨重、携带不便等使用方式上的问题，通过结构的创新再设计，解决植物种植架展示方式单一、展示效果缺乏立体层次感、缺乏艺术效果的问题，创新植物架的结构形式，植物架形式（包含结构形式与外观形式）体现传统民族文化特色。

参考文献

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