环保型草坪剪草机的设计

郑晓培　李锟

摘要：针对当前市场上草坪剪草机存在的问题和市场需求，设计一种新型草坪剪草机，该剪草机无引擎驱动、无噪音污染、结构紧凑、重量轻、操作灵活。通过对剪草机结构和原理的介绍，说明了剪草机工作时以人力为动力源，后轮驱动，通过齿轮传动和链传动，带动滚刀完成剪草动作的相关原理。

关键词：剪草机；高度调节；无引擎

中图分类号：S233.74文献标识码：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2017.10.007

随着环保意识提高，我国草坪业发展迅速，对剪草机械的需求亦随之增大，现阶段已开发了几十种适用于不同场合的剪草机[1]。但我国生产剪草机起步较晚，企业规模普遍较小，产品用途较为单一。并且市场上现有的剪草机多以燃油机械动力驱动，存在噪音大、有污染等问题。本文设计了一种无引擎驱动，无噪音污染，剪草高度可调节的新型草坪剪草机。

1剪草机的结构及工作原理

剪草机工作时由人推动行走，使其后轮转动，带动安装在上面的大齿轮转动，并通过齿轮传动使速度提升。进而带动大链轮回转，通过链传动将运动传递给滚刀，使滚刀与底刀形成剪切运动，完成剪草任务。如图1所示。

该剪草机主要由增速机构、执行机构和高度调节机构三部分组成。此外还有手柄（可折叠）、上下机盖等配件。金属手柄易于折叠，以减小包装尺寸，手柄长度可伸缩，对于不同身高的操作者都适用，如图2所示。

增速机构由直齿圆柱齿轮和滚子链链轮组成，可以在人正常步速时使剪草机获得较大的速度提升。剪草机工作时后车轮带动固定在其上的大齿轮转动，并通过齿轮传动和链传动使速度得以提升，最终传递给滚刀。

剪草机采用剪断的方式工作，因为两个刀片作相对运动的原理较容易将草剪断，而且不需要很高的速度，符合人力驱动的需求。剪草机的执行机构是由旋转的滚刀和相对不动的底刀共同实现的[2]。底刀固定在底刀轴上，刀刃为直线型。滚刀的刀片形状为螺旋曲面，五片刀片均匀固定在滚刀底座上，如图3所示。剪草时，滚刀向前转动，刀刃由一端开始与底刀刃逐点组成剪口，草随着滚刀刀片螺旋面的旋转被卷进剪口内，并被剪断。上下刀刃在剪草过程中始终为点接触。此外，剪草机带有刀刃间隙调整装置，可根据实际情况调节滚刀和底刀的间距。该装置由旋转手轮和螺纹联接完成。旋转手轮带动底刀轴转动，可使底刀上下移动，即可完成刀刃装置调节的要求。同时底刀上有凹槽，便于剪草时落草；底刀后有一与机器底壳相连的挡板，防止剪草机工作时草屑进入剪草机。

因不同的场合需要修剪草的长度不同，设计了高度调节机构，该机构可以使刀架沿着垂直方向移动，如图4所示。高度调节机构的曲面滑块和螺纹杆固连在一起，通过螺纹杆的转动即可调节刀架的高度，并通过螺纹联接的自锁性将滑块固定在需要的位置，同时用轴承架确定其移动轨迹[3]，移动轨迹为曲线，以确保传动机构正常工作时中心距不变。滚刀和底刀安装在曲面滑块上，可同时调节两把刀的高度，操作简便。

2结束语

通过对上述无引擎驱动的新型草坪剪草机的介绍。说明该剪草机以人力为动力源，后轮驱动，通过齿轮传动和链传动，将运动传递给滚刀，利用滚刀的螺旋形曲面将草卷入，通过滚刀和底刀的剪切实现剪草。并且可以实现剪草高度的调节，调节范围30～120 mm，割幅宽度400 mm，外型尺寸长×宽×高：800 mm×634 mm×430 mm。

参考文献：

[1]姜旭艳.草坪剪草机的合理应用及管理维护[J]. 科技与企业，2014（16）：417

[2]黄勤冰.剪草设备刀具角度全接触[N]. 中国花卉报， 2007-12-01（3）.

[3]胡永鵬，谭蓉.环保型手推式草坪剪草机：中国，CN2770305[P]，2006-04-12.endprint