9gzx型旋轉(zhuǎn)式割草機(jī),gzx,旋轉(zhuǎn),割草機(jī) 第一章 摘要 割草機(jī)（Lawn mower）又稱除草機(jī)、剪草機(jī)、草坪修剪機(jī)等。割草機(jī)是一種用于修剪草坪、植被等的機(jī)械工具，它是由刀盤、發(fā)動(dòng)機(jī)、行走輪、行走機(jī)構(gòu)、刀片、扶手、控制部分組成。刀盤裝在行走輪上，刀盤上裝有發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸上裝有刀片，刀片利用發(fā)動(dòng)機(jī)的高速旋轉(zhuǎn)在速度方面提高很多，節(jié)省了除草工人的作業(yè)時(shí)間，減少了大量的人力資源。自1805年就有了，那時(shí)候的割草機(jī)是人力的，沒有動(dòng)力支持。 除草機(jī) 1805年英國人普拉克內(nèi)特發(fā)明了第一臺(tái)收割谷物并可以切割雜草的機(jī)器，由人推動(dòng)機(jī)器，通過齒輪傳動(dòng)帶動(dòng)旋刀割草，這就是割草機(jī)的雛形?！?830年，英國紡織工程師比爾-布丁取得了滾筒剪草機(jī)的專利。 　　1830年，英國紡織工程師比爾-布丁取得了滾筒剪草機(jī)專利, 并獲得了贊譽(yù)。 1832年，蘭塞姆斯農(nóng)機(jī)公司開始批量生產(chǎn)滾筒式割草機(jī)。 1831年，英國紡織大師卡比利亞取得了滾草機(jī)世界獨(dú)家專利。 1833年，蘭塞姆斯農(nóng)機(jī)公司開始批量生產(chǎn)滾筒式的割草機(jī)。19世紀(jì)這種輕巧好操控滾筒式割草機(jī)被廣泛用于交通道路旁綠化帶。1902年，英國人倫敦恩斯制造了內(nèi)燃機(jī)作動(dòng)力的滾筒式割草機(jī)，其原理延用至今。 1902年英國人倫敦恩斯制造了內(nèi)燃機(jī)作動(dòng)力的滾筒式割草機(jī)，其原理延用至今。我們一般在美國鄉(xiāng)村電視里看到的就是這種除草機(jī)，使用它可以很輕松的修整草坪 隨著草坪業(yè)的迅速崛起，中國在21世紀(jì)開始使用蓄力往復(fù)式割草機(jī).。19世紀(jì)末的時(shí)候, 要保護(hù)一塊草坪是極耗費(fèi)體力的事情。比如在Blenheim(德國巴伐利亞西部的村莊) 的大莊園里, 如果雇傭200個(gè)工人的話, 那么其中有50個(gè)人是保養(yǎng)草坪的。在草場瘋長的季節(jié), 大概每十天就需要割一次草。割草工們手持非常長的工具(鐮刀：刀刃是鋸齒狀的，需要經(jīng)常使用磨刀石來打磨讓其保持鋒利)排成一行割草(實(shí)際上工作起來更像是在用鋸子在鋸草）。工作完成后草坪上滿是鋸下來的草葉,然后拾起地上的草葉，用來喂養(yǎng)農(nóng)場的牛羊，這樣既節(jié)省時(shí)間又減少了對(duì)草場的破壞?！∮善叫兴臈U升降裝置，機(jī)架、左右單翼鋤草裝置，整機(jī)調(diào)偏裝置。 關(guān)鍵字： 機(jī)械修剪器具，重修剪，修剪機(jī)械設(shè)備，刀片的材料，傳動(dòng)系統(tǒng)，帶輪，軸，機(jī)架。 第二章 前言 修剪是人為地抑制頂端主枝生長優(yōu)勢的措施，可刺激著生部位較低的芽萌發(fā)新技，增強(qiáng)樹勢，培養(yǎng)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)樹冠。修剪方法主要有幼齡的定形修剪、成齡的輕修剪與深修剪，衰老的重修剪及臺(tái)刈等。 成齡經(jīng)多年采摘和輕修剪后，采樹冠摘面上會(huì)形成密集而細(xì)弱的分枝，這就是常說的“雞爪枝”， 這時(shí)，新梢育芽能力減弱，生長乏力，茶葉產(chǎn)量和品質(zhì)下降，為更新樹冠采摘面，就得采用深修剪技術(shù)，剪去密集細(xì)弱的雞爪枝層，使重新抽發(fā)新枝，提高育芽能力，延長高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)年限。 一．緒論 深修剪通常剪去冠面10～15cm枝梢，目前的深修剪工作一般用雙人抬修剪機(jī)來實(shí)施，但雙人抬修剪機(jī)比較笨重，且工作效率低。 重修剪的對(duì)象則是半衰老和未老先衰的。這種，雖然骨干枝的抽生能力仍較強(qiáng)，但生產(chǎn)枝的育芽能力已很弱，芽葉瘦小，葉張薄細(xì)，輕伸修剪根本不起作用，即使采用深修剪也不能達(dá)到目的，這時(shí)，就得采用重修剪技術(shù)。重修剪一般在離地30～40cm處修剪樹干。臺(tái)刈則是比重修剪更為徹底的改造樹冠的修剪技術(shù)，其對(duì)象是嚴(yán)重衰老的，但目的與重修剪相同；臺(tái)刈后，從根頸部抽發(fā)的新枝能重新形成樹冠。重修剪及臺(tái)刈由于修剪的枝干一般較粗，現(xiàn)有的修剪機(jī)械很難擔(dān)當(dāng)大任、不但效率低，而且常出現(xiàn)露枝現(xiàn)象；因此許多地方還在采用人工以砍柴刀對(duì)枝干進(jìn)行砍切修剪，勞動(dòng)狀況惡劣、勞作水平極其落后，另外人工砍切修剪對(duì)生長是十分不利的。 二．國內(nèi)外同類研究概況 目前，國內(nèi)科研人員對(duì)的修剪研究多集中于的輕修剪、中修剪機(jī)械研制及應(yīng)用上，而在專門用于老或未老先衰的重修剪機(jī)械的研究與應(yīng)用上，還基本處于空白狀態(tài)。 1、修剪機(jī)的研制 由于我國種茶歷史悠久，種植地域廣泛，迫切需要機(jī)械修剪器具來代替手工修剪，因此國內(nèi)在修剪機(jī)具的研制上，已取得了很大進(jìn)步，國內(nèi)已有多家單位生產(chǎn)出了多款修剪機(jī)。 如南京秦淮園林機(jī)械廠生產(chǎn)的單人多功能電動(dòng)修剪機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)為：主機(jī)重量：2.5kg；電壓：24v；桿長：110cm；功率：100w；轉(zhuǎn)速：6000轉(zhuǎn)/分鐘。該機(jī)具有環(huán)保節(jié)能，效率高，能耗小，對(duì)茶作物無污染等優(yōu)點(diǎn)。 浙江省生產(chǎn)的PSM110型修剪機(jī)雙人抬跨行作業(yè)機(jī)具，由兩把鋸齒型刀片作相對(duì)往復(fù)運(yùn)動(dòng)完成修剪作業(yè)。修剪機(jī)的動(dòng)力選用日本三菱TL33PVD型汽油機(jī)。當(dāng)汽油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)達(dá)到一定速度時(shí)，離合器先帶動(dòng)風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，繼而將動(dòng)力傳輸?shù)綔p速齒輪箱，減速齒輪與偏心機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)在同一箱體內(nèi)，通過一級(jí)齒輪減速，動(dòng)力傳到偏心機(jī)構(gòu)，偏心機(jī)構(gòu)上有偏心方向?yàn)?80o的雙凸臺(tái)，帶動(dòng)連桿驅(qū)動(dòng)刀片作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，完成切割作業(yè)。 國外如日產(chǎn)的Ｅ7Ｂ-750型單人修剪機(jī)配日本單缸二沖程1.03ｋＷ(1.4馬力)汽油機(jī)，采用平刀片往復(fù)式切割，切割幅寬750ｍｍ。具有以下特點(diǎn)：①重量輕、方便于單人操作，平形、弧形樹冠均可使用，適應(yīng)性很好；②發(fā)動(dòng)機(jī)性能好，操作簡便，機(jī)身上設(shè)有停車按鈕及汽油機(jī)調(diào)速控制手柄，刀片動(dòng)、停、快、慢控制十分方便。 目前，國內(nèi)外對(duì)的輕、中修剪機(jī)械的研制及應(yīng)用均已成熟。并進(jìn)入大面積應(yīng)用的推廣期。 2、對(duì)修剪機(jī)的應(yīng)用研究 人工修剪每人8小時(shí)只能剪0.02hm2，需付酬金1750元/hm2；采用修剪機(jī)修剪，二人8小時(shí)可修剪0.4hm2，人均工效為手工的10倍，與人工相比費(fèi)用降低了1312.5元/hm2。采用修剪機(jī)進(jìn)行重修剪時(shí)，人工重修剪每人8小時(shí)僅能剪0.0133hm2，每天工資需40元，需付酬金3000元/hm2；用修剪機(jī)勉強(qiáng)湊合使用，兩人用雙人修剪機(jī)作主修剪，另一人用單人修剪機(jī)補(bǔ)修遺留枝與邊枝，三人可修剪0.2hm2，工效是手剪的5倍，生產(chǎn)成本是1963元/hm2。與手工相比可降低成本1037元/hm2。1999年單臨安市的深修剪工作就可節(jié)約勞力1050工，節(jié)約生產(chǎn)成本30580余元；重修剪工作可節(jié)約成本13820余元，節(jié)約勞力800工。 通過以上研究，過婉珍等人認(rèn)為：機(jī)械修剪是解決勞力不足和降低生產(chǎn)成本的根本途徑。而普通修剪機(jī)用于重修剪是屬于破壞性使用，一般不宜提倡。并建議生產(chǎn)廠家能生產(chǎn)專用重修剪機(jī)，以滿足用戶需要。 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)的覃松林研究分析了單、雙人修剪機(jī)使用時(shí)應(yīng)該注意的問題，他重點(diǎn)指出，單人修剪機(jī)和雙人修剪機(jī)不準(zhǔn)作老的深修剪和重修剪，否則機(jī)器將嚴(yán)重超載而遭到破壞。 3．對(duì)重修剪機(jī)的研究 通過以上科技人員的研究結(jié)果可以看出，修剪機(jī)無論是單人型還是雙人型，都難以承擔(dān)起老的重修剪任務(wù)，這迫切需要國內(nèi)的科技工作者研究開發(fā)出一種專門用于老的重修剪機(jī)械。 綜觀國內(nèi)外，目前對(duì)老重修剪方面的研究很少，而且研究領(lǐng)域也僅僅側(cè)重于重修剪工作對(duì)的影響及效應(yīng)分析，對(duì)重修剪機(jī)械的開發(fā)和研制以及應(yīng)用基本上還處于空白狀態(tài)，本課題的開展將打破該領(lǐng)域的空白局面，屬國內(nèi)首創(chuàng)。 第三章 設(shè)計(jì)任務(wù) （一）． 修剪是人為地抑制頂端主枝生長優(yōu)勢的措施，可刺激著生部位較低的芽萌發(fā)新技，增強(qiáng)樹勢，培養(yǎng)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)樹冠。修剪方法主要有幼齡的定形修剪、成齡的輕修剪與深修剪，衰老的重修剪及臺(tái)刈等。 （二）、主要技術(shù)指標(biāo)： 1）刀具使用壽命：720h左右； 2）修剪速度：1平每分； 3）修剪幅寬：500cm； 4）工作效率：最高0.24hm2/h； 5）切口平整度：平均80％； （四）、傳動(dòng)路線的擬定 考慮到經(jīng)濟(jì)性及機(jī)器的整體結(jié)構(gòu)和所需傳動(dòng)的準(zhǔn)確性，我們擬定傳動(dòng)部分的示意圖 （五）、設(shè)計(jì)步驟 1.基本結(jié)構(gòu)的確定 2.根據(jù)基本結(jié)構(gòu)計(jì)算分析各個(gè)零部件 3.根據(jù)設(shè)計(jì)說明畫出總裝圖 4.根據(jù)計(jì)算結(jié)果及總裝圖，畫出各個(gè)零件圖 第二章．設(shè)計(jì)分析 一． 傳動(dòng)路線的擬定 1.對(duì)傳動(dòng)方案的要求 ? 合理的傳動(dòng)方案，首先應(yīng)滿足工作機(jī)的功能要求，其次還應(yīng)滿足工作可靠、傳動(dòng)效率高、結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊、重量輕、成本低、工藝性好、使用和維護(hù)方便等要求 2.擬定傳動(dòng)方案 任何一個(gè)方案，要滿足上述所有要求是十分困難的，要統(tǒng)籌兼顧，滿足最主要的和最基本的要求?？紤]到經(jīng)濟(jì)性及機(jī)器的整體結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)所需要的準(zhǔn)確性，我們分析決定采用結(jié)構(gòu)比較簡單的帶輪傳動(dòng)，故我們選擇第一種傳動(dòng)方案。 二.汽油機(jī)的選擇 1、已知給定的參數(shù)如下： （1）.切削力F=200N； （2）.切削最大半徑R=105mm; （3）.刀片轉(zhuǎn)速n=1500r/min; 2、汽油機(jī)的選擇計(jì)算：（如圖） T=FR=200N×0.06m=12N.m 選擇2E60C型汽油機(jī)，立軸，水冷，P=7.4KW n=2500r/min,T=53N.m 三.帶Ⅰ的設(shè)計(jì) 1.確定計(jì)算功率 工 況 KA 空、輕載起動(dòng) 重載起動(dòng) 每天工作小時(shí)數(shù)/h <10 10~16 >16 <10 10~16 >16 載荷變動(dòng)微小 液體攪拌機(jī)，通風(fēng)機(jī)，和鼓風(fēng)機(jī)（≤7.5kW）、離心式水泵和壓縮機(jī)、輕型輸送機(jī) 1.0 1.1 1.2 1.1 1.2 1.3 載荷變動(dòng)小 帶式輸送機(jī)（不均勻載荷）、通風(fēng)機(jī)（>7.5kW）、旋轉(zhuǎn)式水泵和壓縮機(jī)、發(fā)電機(jī)金屬切削床、旋轉(zhuǎn)篩、劇木機(jī)和木工機(jī)械 1.1 1.2 1.3 1.2 1.3 1.4 載荷變動(dòng)較大 制磚機(jī)、斗式提升機(jī)、往復(fù)式水泵和壓縮機(jī)、起重機(jī)、磨粉機(jī)、沖剪機(jī)、橡膠機(jī)械、振動(dòng)篩、紡織機(jī)械、重載運(yùn)送機(jī) 1.2 1.3 1.4 1.4 1.5 1.4 載荷變動(dòng)很大 破碎機(jī)（旋轉(zhuǎn)式。顎式等）、磨碎機(jī)（球磨、棒磨、管磨） 1.3 1.4 1.5 1.5 1.6 1.8 表8.21 工作情況系數(shù)KA 由表8.21查得=1.1 由式（8.12）得 ==1.1×7.4KW=8.14KW 五．刀片結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及材料的選擇 1.刀片的結(jié)構(gòu)采用用圓盤形的刀盤，兩邊有裝有三個(gè)刀片，刀片示意圖入圖所視： 2.材料的選擇： 刀片在高速的環(huán)境下工作，且在剪切過程中，刀片會(huì)受到很大的擠壓力，摩擦也會(huì)很厲害，需要的硬度也比較高。根據(jù)這些我們決定選擇W18Cr4V W18Cr4V是應(yīng)用最廣泛的高速鋼，其性能只要有：熱處理硬度可達(dá)63-66HRC，抗彎強(qiáng)度可達(dá)3500MPa，可磨性好。其優(yōu)點(diǎn)：通用性強(qiáng)，工藝成熟。 熱處理的主要特點(diǎn)：淬火加高溫（1200攝氏度），以及回火時(shí)溫度高（560攝氏度）左右、次數(shù)多達(dá)三次左右。采用高淬火溫度是為了讓難溶的特殊炭化物能充分溶入奧氏體，最終使馬氏體中W、Mo、V等含量足夠高，保證其熱硬性足夠高；回火溫度 心 得 體 會(huì) 經(jīng)過自己和小組成員的共同努力，終于將畢業(yè)設(shè)計(jì)完成了。 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，我們遇到了許許多多的問題，一遍又一遍的計(jì)算，一遍又一遍的修改，一遍又一遍的推敲機(jī)械結(jié)構(gòu)，由于一開始對(duì)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)不太完美，導(dǎo)致我們走了很多彎路。后來，在完全沒老師的指導(dǎo)下，我們進(jìn)一步對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了修改和推敲，并得到了比較完善的框架結(jié)構(gòu)。 盡管這次設(shè)計(jì)的時(shí)間是短暫的，但是對(duì)我來說，收獲卻是很大的，俗話說的好“學(xué)到用時(shí)方狠少”，以前，我們只知道學(xué)知識(shí)，但是對(duì)知識(shí)的吸收和利用并不多，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我們再次溫習(xí)了以前學(xué)過的知識(shí)，并聯(lián)系起來，運(yùn)用在自己的設(shè)計(jì)中。同時(shí)也對(duì)知識(shí)有了進(jìn)一步的鞏固，不僅讓我們對(duì)的生長和修剪有了進(jìn)以步的了解，而且也讓我們對(duì)office軟件，和計(jì)算機(jī)繪圖軟件AutoCAD等工具軟件有了熟練的掌握 參 考 文 獻(xiàn) [1] 《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊》，吳宗澤，機(jī)械工業(yè)出版社，2003年11 [2] 《互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)》，陳于萍，機(jī)械工業(yè)出版社，2003年10 [3] 《機(jī)械制圖》李澄，吳天生，聞百橋，高等教育出版社，1997年7 [4] 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》。陳立德，高等教育出版社2000年8 [5] 《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》，聯(lián)合編寫化學(xué)工業(yè)出版社，1981年1 [6] 《工程力學(xué)》，張定華 ，高等教育出版社， 2000年8 第9頁 共21頁