多功能割草机的设计.pdf

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第1期(总第194期)
机槭工程与自动化
2016年2月
MECHANICAL ENGINEERING & AUTOMATION
Feb
文章编号:1672-6413(2016)01-0112-02
多功能割草机的设计
佀庚,丁艳艳,郑旭航,孙玮伦
(哈尔滨理工大学荣成学院,山东威海264300)
摘要:介绍了一种多功能割草机。其特点是采用手推式设计,由汽油发动机提供动力,可伸縮的刀片和可转
动的甩刀为高效率作业提供了低技术的解决办法,草屑收集装置可实现对大部分草屑的收集。通过大量的实
验表明该机作业方便快捷、简易实用、造价低,实现了对草坪的高效便捷修剪
关键词:割草机;设计;三维建模
中图分类号:S817.11+1
文献标识码:A
0引言
305mm×90mm×2mm的矩形钢板构成。刀片中
当前城市空气污染越来越严重,人们对绿化也开处开有直径为25.4mm的圆孔用于连接传动轴,刀片
始重视起来,草坪的维护和保养也越显重要。1805年
两侧对称开有类G形轨道槽,两槽上分别用螺栓固定
英国人普拉克内特发明了第一台割草机,随后各国发尺寸为145mmX70mmnX2mm的延伸刀片,此延伸刀
明家也陆续设计出自己的割草机。我国的割草机设片可在槽上任意滑动。刀片主体结构如图2所示
计起步较晚,生产规模小,功能用途单一。本文介绍了
种多功能割草机,它以甩刀式割草机为外形,重新设
计了刀片,另外增加了收草装置;刀片可以伸缩长度,
进而可以改变其工作域,如遇到狭小的空间可以通过
收缩刀片除去多余杂草,在宽阔平敞的地面可伸长刀
片,增大切割面积,提高效率。该多功能割草机的收草
装置可对大部分草屑进行收集处理,即割草和收草可
同时进行,减轻了工人的工作负担,使工作更便捷2】。
多功能割草机方案设计
6
1.1结构设计
此多功能割草机由主机架、控制把手、传动轴、乃
一汽油发动机;2一收集滚筒;3一传动轴;4-刀片;5一传动链条;
6一侧板:;7控制把手:8一油箱;9一主机架:10一行进轮
片、发动机、行进轮、收草装置等组成。发动机为
图1多功能割草机结构图
1E40F-3B型汽油发动机,固定于主机架正上方。控制2.2刀片仲缩功能
把手连接在主机架后方,把手上附有油门。传动轴一
本装置为能够更好地适应不同而域的草坪收割工
端与割草机机头相连,另一端固定在主机架前方,与汽作,设计了刀片的伸缩功能。修剪作业前,可通过手动
油发动机转子相连。收草装置位于刀片后方,行进轮变换刀片伸缩长度。将两块延伸刀片延伸到轨道最外
安放在主机架下方起支撑与行进的作用。多功能割草端并卡进槽中,即实现刀片收割范围最大化,此状态下
机结构如图1所示。
刀片理想收割直径为605mm,可提高割草效率,适用
工作原理
于较为平坦宽阔的草坪。将两块延伸刀片滑到轨道最
汽油发动机输出动力由传动轴传至直齿锥齿轮带里端并卡进槽中,可实现刀片范围最小化,最小理想收
动刀片进行水平高速旋转作业,实现割草动作。行进割范围直径为485mm,可收割狹窄空间或死角处的杂
轮经由传动链条带动机头后侧的收集滚筒转动,将碎草。正常工作时,刀片高速旋转将与其接触的待剪物切
草收集到收草箱中。收草箱可拆卸,便于进行碎草的断,运行平稳且效率较高们。刀片实物如图3所示。
清理。
3草屑收集装置设计
刀片设计
为了将大部分草屑进行统一收集处理,避免二次
2.1刀片结构设计
收草,该多功能割草机设有草屑收集装置。草屑收集
本多功能割草机选用了甩刀式刀片,刀片主体由装置包括收集滚筒、传动装置和收集箱
米哈尔滨理工大学大学生创新创业训练计划项目(20141CX0152
收稿日期:2015-04-09;修订日期:2015-12-0
作者筒介:侣庚(1991-),男,山东济宁人,本科在读,专业:机械电子工程
2016年第1期
机械工程与自动化
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3.1收集滚简设计
飞轮构成。两侧侧板固定收集滚筒,并可改变倾斜角
收集滚筒为圆柱状,水平放置于割草机机身下方度以调节收集滚筒的离地高度。牙盘与一侧行进轮固
机头后侧,通过两侧侧板固定在割草机行进轮轴上。定在一起,单级飞轮套装在收集滚筒上,通过链条实现
收集滚筒上有钩刺,转动时可将前方刀片割下的碎草传动。牙盘与单级飞轮齿数比约为3:1,保证了割草
收拢到收集箱内。
机正常工作时行进轮能够带动收集滚筒获得足够旋转
3.2传动装置
速度,实现收草作业。本设计采用单级飞轮传动,能够
为保证收集滚筒旋转进行收草工作,需对收集滚防止割草机因转弯或后退造成的收集滚筒反向旋
筒提供动力。传动装置由两侧侧板、链条、牙盘和单级转?。收集滚筒与传动装置如图4所示。
ッ6ら
1ー刀片主体:2一类G型槽;3一圆孔
1一侧板;2一单级飞轮;3一收集滚筒;4一钩刺;
5一行进轮;6一牙盘;7一行进轮轴;8一传动链条
图2刀片主体结构
图3刀片实物图
图4收集滚筒与传动装置
3.3收集箱设计
的草屑收集率还有待于进一步提高
收集箱盛装由收集滚简收拢的草屑,其悬置于割参考文献
草机机身底部收集滚筒后方。为防止收集的草屑酒[1袁恩培,罗伟.草坪机的人性化设计研究[西南大学学
落,收集箱设计为前开口的斗状,并在上方后部设置气
报(社会科学版),2010(增刊1):111-113
流通道,防止因空气涡流产生的草屑飞溅。整个收集
2]张立萍,郑威强.小型果园割草机的设计[J.科技信息,
2009(19):75.
箱可以拆卸,在工作完毕后清理出收集的草屑?。
[3]李文飞,陈再良,赵亚平.电动四轮割草机刀片制动机构
4结语
)的设计研究[J.苏州大学学报(工科版),2012(2):525
在甩刀式割草机基础上本文进行了改进设计并增[41余範数张雷?李景征,割草机刀片不同刀刃角度对刀盆
加了刀片的伸缩功能和收草功能。通过调节刀片的长
内流体的影响[J].机械,2010,37(11):1-2,32
度,可以满足宽阔平坦草地或狭小地域杂草收割的工
5]李凯捷,林奇焕.草坪割草机的检测和技术参数的设计与
选择[].林业机械与木工设备,2002,30(4):23-24.
作需求,使设备的工作适应性大大提高。收草装置的
6]张擎鸣,斯拉海提,钟赛君.小型二冲程割草机的起动性
设计免去了人工收草的不便,提高了工作效率。刀片、
能研究[J.新疆农机化,2011(6):6-7
收草装置均为机械构造,工作稳定、可靠。但收草装置[7陈辰,顾箐.割草机飞甩物危险性试验[J.电动工具
2011(1):3-4.
Design of Multifunction Lawn Mower
SI Geng, DING Yan-yan, ZHENG Xu-hang, SUN Wei-lun
Abstract This paper (Rongcheng College, Harbin University of Science and Technology, Weihai 264300, China)
roduce a multi-functional lawn mowe