環(huán)保型草坪剪草機的設(shè)計

鄭曉培　李錕

摘要：針對當(dāng)前市場上草坪剪草機存在的問題和市場需求，設(shè)計一種新型草坪剪草機，該剪草機無引擎驅(qū)動、無噪音污染、結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、操作靈活。通過對剪草機結(jié)構(gòu)和原理的介紹，說明了剪草機工作時以人力為動力源，后輪驅(qū)動，通過齒輪傳動和鏈傳動，帶動滾刀完成剪草動作的相關(guān)原理。

關(guān)鍵詞：剪草機；高度調(diào)節(jié)；無引擎

中圖分類號：S233.74文獻標(biāo)識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2017.10.007

隨著環(huán)保意識提高，我國草坪業(yè)發(fā)展迅速，對剪草機械的需求亦隨之增大，現(xiàn)階段已開發(fā)了幾十種適用于不同場合的剪草機[1]。但我國生產(chǎn)剪草機起步較晚，企業(yè)規(guī)模普遍較小，產(chǎn)品用途較為單一。并且市場上現(xiàn)有的剪草機多以燃油機械動力驅(qū)動，存在噪音大、有污染等問題。本文設(shè)計了一種無引擎驅(qū)動，無噪音污染，剪草高度可調(diào)節(jié)的新型草坪剪草機。

1剪草機的結(jié)構(gòu)及工作原理

剪草機工作時由人推動行走，使其后輪轉(zhuǎn)動，帶動安裝在上面的大齒輪轉(zhuǎn)動，并通過齒輪傳動使速度提升。進而帶動大鏈輪回轉(zhuǎn)，通過鏈傳動將運動傳遞給滾刀，使?jié)L刀與底刀形成剪切運動，完成剪草任務(wù)。如圖1所示。

該剪草機主要由增速機構(gòu)、執(zhí)行機構(gòu)和高度調(diào)節(jié)機構(gòu)三部分組成。此外還有手柄（可折疊）、上下機蓋等配件。金屬手柄易于折疊，以減小包裝尺寸，手柄長度可伸縮，對于不同身高的操作者都適用，如圖2所示。

增速機構(gòu)由直齒圓柱齒輪和滾子鏈鏈輪組成，可以在人正常步速時使剪草機獲得較大的速度提升。剪草機工作時后車輪帶動固定在其上的大齒輪轉(zhuǎn)動，并通過齒輪傳動和鏈傳動使速度得以提升，最終傳遞給滾刀。

剪草機采用剪斷的方式工作，因為兩個刀片作相對運動的原理較容易將草剪斷，而且不需要很高的速度，符合人力驅(qū)動的需求。剪草機的執(zhí)行機構(gòu)是由旋轉(zhuǎn)的滾刀和相對不動的底刀共同實現(xiàn)的[2]。底刀固定在底刀軸上，刀刃為直線型。滾刀的刀片形狀為螺旋曲面，五片刀片均勻固定在滾刀底座上，如圖3所示。剪草時，滾刀向前轉(zhuǎn)動，刀刃由一端開始與底刀刃逐點組成剪口，草隨著滾刀刀片螺旋面的旋轉(zhuǎn)被卷進剪口內(nèi)，并被剪斷。上下刀刃在剪草過程中始終為點接觸。此外，剪草機帶有刀刃間隙調(diào)整裝置，可根據(jù)實際情況調(diào)節(jié)滾刀和底刀的間距。該裝置由旋轉(zhuǎn)手輪和螺紋聯(lián)接完成。旋轉(zhuǎn)手輪帶動底刀軸轉(zhuǎn)動，可使底刀上下移動，即可完成刀刃裝置調(diào)節(jié)的要求。同時底刀上有凹槽，便于剪草時落草；底刀后有一與機器底殼相連的擋板，防止剪草機工作時草屑進入剪草機。

因不同的場合需要修剪草的長度不同，設(shè)計了高度調(diào)節(jié)機構(gòu)，該機構(gòu)可以使刀架沿著垂直方向移動，如圖4所示。高度調(diào)節(jié)機構(gòu)的曲面滑塊和螺紋桿固連在一起，通過螺紋桿的轉(zhuǎn)動即可調(diào)節(jié)刀架的高度，并通過螺紋聯(lián)接的自鎖性將滑塊固定在需要的位置，同時用軸承架確定其移動軌跡[3]，移動軌跡為曲線，以確保傳動機構(gòu)正常工作時中心距不變。滾刀和底刀安裝在曲面滑塊上，可同時調(diào)節(jié)兩把刀的高度，操作簡便。

2結(jié)束語

通過對上述無引擎驅(qū)動的新型草坪剪草機的介紹。說明該剪草機以人力為動力源，后輪驅(qū)動，通過齒輪傳動和鏈傳動，將運動傳遞給滾刀，利用滾刀的螺旋形曲面將草卷入，通過滾刀和底刀的剪切實現(xiàn)剪草。并且可以實現(xiàn)剪草高度的調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)范圍30～120 mm，割幅寬度400 mm，外型尺寸長×寬×高：800 mm×634 mm×430 mm。

參考文獻：

[1]姜旭艷.草坪剪草機的合理應(yīng)用及管理維護[J]. 科技與企業(yè)，2014（16）：417

[2]黃勤冰.剪草設(shè)備刀具角度全接觸[N]. 中國花卉報， 2007-12-01（3）.

[3]胡永鵬，譚蓉.環(huán)保型手推式草坪剪草機：中國，CN2770305[P]，2006-04-12.endprint