懒人环保除草机设计说明书

懒人环保除草机设计说明书

设计者

指导教师

作品内容简介

随着当今社会的发展，机械在生活中应用越来越广泛，与人们生活息息相关。除草机是生活中的常用的一种机械产品,除草机大多是采用机动或人推两种驱动方式，前者污染大，花费高，后者虽环保但人力消耗大，基于这样的缺陷，我们设计改造出了全新懒人环保除草机,它具有结构简单轻便，人力驱动，转向灵活，操作简单，能有效降低劳动强度的特点。我们的产品主要是将除草机与自行车进行组合改造，将自行车前行原理作为除草机前进动力，既环保又省力；执行机构方面选择了高效率的滚轮割草机构，尽可能实现割得又快又好；除草机上还安装有收集斗，可对割除的草屑进行收集。我们的除草机主要面向家庭庭院及私人花园等小型草地，不需消耗电力或其它能源，无废气及噪音等污染，符合环保要求。是一款具有实践意义的小型除草机。

1 研制背景及意义

在割草机问世之前，草坪的修剪主要工具是镰刀，放牧牛羊也是保持草地平整的重要方法。随着社会的发展，家庭小区逐渐拥有自己的草坪，对草坪的美观性有所要求，因此可整理草坪的机械也随之被创造出来。1805 年英国人普拉克内特发明了第一台收割谷物并能切割杂草的机器，由人推动机器，通过齿轮传动带动旋刀割草，这就是旋刀割草机的雏形。随着社会的发展，人们发明出了各式各样的除草机。目前我国生产的割草机以刀具类型可分为滚刀式和旋刀式两大类，按驱动方式分可分为电机与人力驱动。由于大部分除草机造价并不便宜，再加上机器燃油消耗，一台除草机对于家庭来说比较昂贵。因此我们设计出了一款便宜，小巧实用的除草机，它除草动力来自人力，清洁环保，造价也较为便宜，十分适合家用。

2 设计方案

想法来源：从环保清洁方面考虑，动力方面我们考虑采用人力驱动，但市面上大部分这样的除草机为手推式，考虑到机器的重量，使用时较为笨重且费力，速度也较慢。但如果将手推改成自行车式的话就会省力很多，工作时状态也较为轻松自然，同时也实现了环保的要求；从刀具类型方面考虑，采用了滚刀式。将滚筒上面插上刀片，旋转切除青草，切割高效，维修拆卸方便。

除草机应解决的问题：

（1）修剪杂草的速度要适中，太慢了切不断，太快了人力无法提供，因此除草机的切割速度大约为540r/min。

（2）修剪完的草应及时的进行收集，避免二次劳动，在除草机上设置了相应的收集草的装置。

（3）修剪草坪的滚刀应适当锋利，刃口具有很好的耐磨性，并且可以进行维修与替换。（4）结构简单，价格实惠，使用维护方便，方便人们生活。

方案设计：

（1）考虑到除草机环保需求，设计将自行车与割草机构进行组合。可使用废旧自行车进行改装，使除草机具有自行车灵活小巧的特点。根据滚轮的初定旋转转数来设计自行车的大致尺寸；

（2）本机选用滚轮切槽机构，上面一共安装有8片刀片，刀片呈长螺旋状，使切除的草屑具有一个向上抛出的趋势，并且可保证一处青草可被循环修剪2-3次，处理花园中的一般青草非常方便轻松。当刀片磨损或断裂时，可进行拆卸替换，提高了除草机的寿命;

（3）在滚刀后方安装有一收集草屑的方斗，其材料选择轻便的塑料，悬挂在滚刀机构上，在装满草屑之后可轻松取下将草屑清理掉;

（4）降低整机生产成本，以提高经济性。

3 理论设计计算

（1）尺寸计算：

根据实际生活中的自行车测量了相应尺寸大小，画出了结构的示意图；

最后经过确定修改，除草机总长1600mm,总宽747mm,总高829mm；以下是关键部分的具体尺寸；

长572mm,宽10mmm，

（2）动力计算

假设踏板转速约为60r/min，链传动传动比为3，后轮转速为180r/min，小前轮即

滚刀机构的转速为540r/min。

4 工作原理及性能分析

走形原理：人踏脚踏板为动力源，链轮带动后轮转动，前轮转动的同时滚刀随之转动，实现边前进边除草的动作。

圆柱滚刀机构： (1)刀片:8片 (2)刀片直径:10mm ，长572mm （3）圆柱直径：180mm (4)滚刀转速:540r/min（人脚蹬自行车速度为60r/min）。

车斗收集原理：刀片为螺旋形，切除的草屑会沿着刀片形成向上抛的趋势，车斗悬

挂在滚刀之后，直接收集抛出的草屑。

5 创新点及应用

（1）除草机釆用滚轮割草机构，滚轮上环绕着一圈刀架，在前行的过程中利用刀尖

将草切断，可进行循环切割。

（2）除草机后部分使用耙子将草屑聚拢在一起，当到达一定高度后可将其抬起再往

前收集草屑，可提高清除草屑的效率。

（3）本割草机完全釆用自行车人力传动，无噪声，节能环保，无污染，与传统除草

机相比，无能耗污染，简单便捷，特别适合家庭型草地使用，人们在骑自行车的过程

中既可实现修整草坪的目的，又可以轻松愉快的完成劳动。

6 作品展示