潘家偉 郭術(shù)義

摘 要：在南水北調(diào)渠坡上割草，是日常堤壩維護(hù)的一項(xiàng)主要內(nèi)容，且是一項(xiàng)繁重的勞動(dòng)。平面割草機(jī)無(wú)法適用于渠道坡面割草作業(yè)，而背負(fù)式機(jī)動(dòng)鐮是人工操作，存在著割草速度慢、效率低、工人勞動(dòng)強(qiáng)度大的缺點(diǎn)?；诖?，設(shè)計(jì)了適用于渠坡的桁架式割草機(jī)。此機(jī)可自動(dòng)化割草，并可控制割茬高度，也可實(shí)現(xiàn)將草自動(dòng)收集，茬低草凈，十分美觀，提高了工作效率，節(jié)省了人力財(cái)力。

關(guān)鍵詞：南水北調(diào);渠坡;割草機(jī);自動(dòng)集草

中圖分類號(hào)：S225.21 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2019）02-0054-02

The Design of Truss Type Lawn Mower for Canal Slope

Abstract： Cutting grass on the slope of south-to-north water diversion channel is one of the main contents of daily dyke maintenance， and it is a heavy work. The planar mower is not suitable for cutting grass in the channel slope， while the knapsack is manual operation， which has the disadvantage of slow cutting speed， low efficiency and great labor intensity. Based on this， the design was suitable for the channel slope of truss type lawn mower. This machine can automatically mow grass， and control the height of stubble， but also can realize the automatic collection of grass， stubble low grass net， very beautiful， improve work efficiency， save human and financial resources.

Keywords： south-to-north water diversion;canal slope;lawn mower;automatic gathering of grass

1 總體設(shè)計(jì)方案

桁架式割草機(jī)，包括車載平臺(tái)、旋轉(zhuǎn)臺(tái)、機(jī)架、割草機(jī)頭和伸縮電動(dòng)推桿。旋轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)連接在車載平臺(tái)上。機(jī)架包括前機(jī)架和后機(jī)架，均采用桁架式結(jié)構(gòu)。后機(jī)架固定連接在旋轉(zhuǎn)臺(tái)的上部，前機(jī)架后部鉸接在后機(jī)架上。伸縮推桿的一端鉸接在旋轉(zhuǎn)臺(tái)的下部，伸縮推桿的另一端鉸接在前機(jī)架后部下端。前機(jī)架上沿其長(zhǎng)度方向設(shè)有割草機(jī)頭軌道，割草機(jī)頭軌道內(nèi)滾動(dòng)連接有移動(dòng)架，移動(dòng)架上設(shè)有滾輪。滾輪處在割草機(jī)頭軌道內(nèi)，移動(dòng)架的下端通過(guò)減震裝置連接割草機(jī)頭。前機(jī)架上還設(shè)有驅(qū)動(dòng)割草機(jī)頭在割草機(jī)頭軌道內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的割草機(jī)頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。前機(jī)架由三節(jié)桁架組成，每節(jié)3m，也可根據(jù)割草渠坡的寬度更改桁架節(jié)數(shù)。伸縮的電動(dòng)推桿可根據(jù)渠坡的坡度改變前機(jī)架的角度，以滿足割草的需要。

2 工作原理

割草機(jī)頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括兩條鋼絲繩、鋼絲繩導(dǎo)輪及設(shè)置在前機(jī)架前部的兩個(gè)電動(dòng)卷筒[1]，如圖1所示。兩個(gè)電動(dòng)卷筒的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反;鋼絲繩導(dǎo)輪設(shè)置在前機(jī)架后部，一條鋼絲繩的一端與一個(gè)電動(dòng)卷筒連接，另一端與移動(dòng)架固定連接;另一條鋼絲繩的一端與另一個(gè)電動(dòng)卷筒連接，另一端繞過(guò)鋼絲繩導(dǎo)輪與移動(dòng)架固定連接，從而帶動(dòng)割草機(jī)頭往復(fù)工作，完成割草任務(wù)。

注：1.集草箱;2.旋轉(zhuǎn)臺(tái);3.伸縮推桿;4.后機(jī)架;5.抽草管道;6.鋼絲繩;7.前機(jī)架;8.割草機(jī)頭;9.拖鏈平臺(tái);10.電動(dòng)卷筒;11.萬(wàn)向輪;12.護(hù)罩;13.收集草口;14.拖鏈;15.支撐架。

割草機(jī)頭的刀片外側(cè)設(shè)置有護(hù)罩，護(hù)罩朝向前機(jī)架后部一面與抽草管道一端喇叭狀的收集草口連通。集草口可將割掉的草通過(guò)負(fù)壓抽風(fēng)的方式收集到集草箱。前機(jī)架上部沿其長(zhǎng)度方向設(shè)有拖鏈平臺(tái)，拖鏈平臺(tái)內(nèi)設(shè)有拖鏈。抽草管道除兩端外的部分設(shè)置在拖鏈內(nèi)。抽草管道的另一端連接設(shè)在車載平臺(tái)上的集草箱，如圖2所示。集草箱包括空心箱體，空心箱體的一側(cè)側(cè)壁下部設(shè)有連接軟管，連接軟管與抽草管道對(duì)接?？招南潴w的一側(cè)側(cè)壁上部固定連接有馬達(dá)護(hù)罩，馬達(dá)護(hù)罩內(nèi)固定連接有馬達(dá)，馬達(dá)的內(nèi)端連接扇葉。空心箱體內(nèi)設(shè)有將空心箱體分為上下多層空間的多個(gè)帶網(wǎng)孔的擋草板?？招南潴w側(cè)壁上設(shè)有供擋草板拉出的開(kāi)口，擋草板在開(kāi)口外側(cè)連接有拉手，扇葉處在空心箱體最上層的空間內(nèi)，連接軟管與空心箱體最下層的空間連通?？招南潴w的一側(cè)側(cè)壁上還設(shè)有側(cè)開(kāi)箱門。

注：102.連接軟管;103.馬達(dá)護(hù)罩;104.馬達(dá);105.扇葉;106.拉手;107.側(cè)開(kāi)箱門;108.一級(jí)擋草板;109.二級(jí)擋草板;110.三級(jí)擋草板。

空心箱體內(nèi)設(shè)有三個(gè)擋草板，從下到上依次為一級(jí)擋草板、二級(jí)擋草板和三級(jí)擋草板。一級(jí)擋草板、二級(jí)擋草板、三級(jí)擋草板的網(wǎng)孔依次變小?？招南潴w的上部還設(shè)有上開(kāi)箱門，側(cè)開(kāi)箱門和上開(kāi)箱門的外部設(shè)有拉手[2]。

前機(jī)架前部下端連接有一個(gè)支撐架，支撐架的底部連接有萬(wàn)向輪。支撐架為可伸縮的支撐架，可調(diào)節(jié)割茬的高度。支撐架包括上段支撐架和下段支撐架。

3 工作特點(diǎn)

①本割草機(jī)搭載在以車載為基礎(chǔ)的車載平臺(tái)上，車載平臺(tái)與機(jī)架之間通過(guò)旋轉(zhuǎn)平臺(tái)連接，能夠滿足割草機(jī)的自動(dòng)旋轉(zhuǎn)和可回收。割草機(jī)頭在前機(jī)架上往復(fù)工作達(dá)到割草目的，相比適用輪組或履帶式的行走設(shè)備，此割草機(jī)完全不與渠坡面接觸，極大限度減小了草坪的破壞。機(jī)架由前機(jī)架和后機(jī)架通過(guò)鉸接組合在一起，伸縮推桿一端安裝在旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上，另一端與后機(jī)架鉸接，可實(shí)現(xiàn)前機(jī)架角度可調(diào)，能適用各種渠坡的坡度。移動(dòng)架的下端通過(guò)減震裝置連接割草機(jī)頭，保證移動(dòng)架在割草機(jī)頭軌道內(nèi)移動(dòng)平穩(wěn)。

②在車載平臺(tái)上設(shè)置有集草箱，通過(guò)負(fù)壓抽風(fēng)，直接收集草，收集到一定程度后由工作人員取出即可，有效減少了割草機(jī)作業(yè)時(shí)產(chǎn)生的垃圾，無(wú)需人力工作，方便快捷，對(duì)草皮美化和環(huán)境保護(hù)起到了良好的作用。

③空心箱體內(nèi)設(shè)有三個(gè)網(wǎng)孔依次變小的擋草板，把草過(guò)濾得更干凈。

④前機(jī)架前部下端連接有一個(gè)支撐架，可以使機(jī)架在渠坡上時(shí)承載機(jī)架整體重量，支撐架的底部連接有萬(wàn)向輪，以方便隨著機(jī)架往前行進(jìn)。

⑤支撐架為可伸縮的支撐架，當(dāng)對(duì)草被割茬有要求時(shí)，可調(diào)節(jié)支撐架適應(yīng)不同的割茬高度。

4 結(jié)語(yǔ)

桁架式割草機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，整機(jī)穩(wěn)定性好，克服了其他割草機(jī)械無(wú)法清除渠坡上草被或效率低下的缺點(diǎn)，大大提高了經(jīng)濟(jì)效益，具有一定的實(shí)際意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]成洪凱，馮星，白桂艷，等.懸臂式多功能割草機(jī)的研制與應(yīng)用[J].河南科技，2007（1）：80-82.

[2]藺吉順.下懸掛割草機(jī)的設(shè)計(jì)[J].黑龍江大學(xué)工程學(xué)報(bào)，2015（3）：93-96.