一種適用于渠坡的桁架式割草機設計

潘家偉 郭術義

摘 要：在南水北調渠坡上割草，是日常堤壩維護的一項主要內容，且是一項繁重的勞動。平面割草機無法適用于渠道坡面割草作業，而背負式機動鐮是人工操作，存在著割草速度慢、效率低、工人勞動強度大的缺點。基于此，設計了適用于渠坡的桁架式割草機。此機可自動化割草，并可控制割茬高度，也可實現將草自動收集，茬低草凈，十分美觀，提高了工作效率，節省了人力財力。

關鍵詞：南水北調;渠坡;割草機;自動集草

中圖分類號：S225.21 文獻標識碼：A 文章編號：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 總體設計方案

桁架式割草機，包括車載平臺、旋轉臺、機架、割草機頭和伸縮電動推桿。旋轉臺轉動連接在車載平臺上。機架包括前機架和后機架，均采用桁架式結構。后機架固定連接在旋轉臺的上部，前機架后部鉸接在后機架上。伸縮推桿的一端鉸接在旋轉臺的下部，伸縮推桿的另一端鉸接在前機架后部下端。前機架上沿其長度方向設有割草機頭軌道，割草機頭軌道內滾動連接有移動架，移動架上設有滾輪。滾輪處在割草機頭軌道內，移動架的下端通過減震裝置連接割草機頭。前機架上還設有驅動割草機頭在割草機頭軌道內往復運動的割草機頭驅動機構。前機架由三節桁架組成，每節3m，也可根據割草渠坡的寬度更改桁架節數。伸縮的電動推桿可根據渠坡的坡度改變前機架的角度，以滿足割草的需要。

2 工作原理

割草機頭驅動機構包括兩條鋼絲繩、鋼絲繩導輪及設置在前機架前部的兩個電動卷筒[1]，如圖1所示。兩個電動卷筒的轉動方向相反;鋼絲繩導輪設置在前機架后部，一條鋼絲繩的一端與一個電動卷筒連接，另一端與移動架固定連接;另一條鋼絲繩的一端與另一個電動卷筒連接，另一端繞過鋼絲繩導輪與移動架固定連接，從而帶動割草機頭往復工作，完成割草任務。

注：1.集草箱;2.旋轉臺;3.伸縮推桿;4.后機架;5.抽草管道;6.鋼絲繩;7.前機架;8.割草機頭;9.拖鏈平臺;10.電動卷筒;11.萬向輪;12.護罩;13.收集草口;14.拖鏈;15.支撐架。

割草機頭的刀片外側設置有護罩，護罩朝向前機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負壓抽風的方式收集到集草箱。前機架上部沿其長度方向設有拖鏈平臺，拖鏈平臺內設有拖鏈。抽草管道除兩端外的部分設置在拖鏈內。抽草管道的另一端連接設在車載平臺上的集草箱，如圖2所示。集草箱包括空心箱體，空心箱體的一側側壁下部設有連接軟管，連接軟管與抽草管道對接。空心箱體的一側側壁上部固定連接有馬達護罩，馬達護罩內固定連接有馬達，馬達的內端連接扇葉。空心箱體內設有將空心箱體分為上下多層空間的多個帶網孔的擋草板。空心箱體側壁上設有供擋草板拉出的開口，擋草板在開口外側連接有拉手，扇葉處在空心箱體最上層的空間內，連接軟管與空心箱體最下層的空間連通。空心箱體的一側側壁上還設有側開箱門。

注：102.連接軟管;103.馬達護罩;104.馬達;105.扇葉;106.拉手;107.側開箱門;108.一級擋草板;109.二級擋草板;110.三級擋草板。

空心箱體內設有三個擋草板，從下到上依次為一級擋草板、二級擋草板和三級擋草板。一級擋草板、二級擋草板、三級擋草板的網孔依次變小。空心箱體的上部還設有上開箱門，側開箱門和上開箱門的外部設有拉手[2]。

前機架前部下端連接有一個支撐架，支撐架的底部連接有萬向輪。支撐架為可伸縮的支撐架，可調節割茬的高度。支撐架包括上段支撐架和下段支撐架。

3 工作特點

①本割草機搭載在以車載為基礎的車載平臺上，車載平臺與機架之間通過旋轉平臺連接，能夠滿足割草機的自動旋轉和可回收。割草機頭在前機架上往復工作達到割草目的，相比適用輪組或履帶式的行走設備，此割草機完全不與渠坡面接觸，極大限度減小了草坪的破壞。機架由前機架和后機架通過鉸接組合在一起，伸縮推桿一端安裝在旋轉平臺上，另一端與后機架鉸接，可實現前機架角度可調，能適用各種渠坡的坡度。移動架的下端通過減震裝置連接割草機頭，保證移動架在割草機頭軌道內移動平穩。

②在車載平臺上設置有集草箱，通過負壓抽風，直接收集草，收集到一定程度后由工作人員取出即可，有效減少了割草機作業時產生的垃圾，無需人力工作，方便快捷，對草皮美化和環境保護起到了良好的作用。

③空心箱體內設有三個網孔依次變小的擋草板，把草過濾得更干凈。

④前機架前部下端連接有一個支撐架，可以使機架在渠坡上時承載機架整體重量，支撐架的底部連接有萬向輪，以方便隨著機架往前行進。

⑤支撐架為可伸縮的支撐架，當對草被割茬有要求時，可調節支撐架適應不同的割茬高度。

4 結語

桁架式割草機結構簡單，整機穩定性好，克服了其他割草機械無法清除渠坡上草被或效率低下的缺點，大大提高了經濟效益，具有一定的實際意義。

參考文獻：

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

[2]藺吉順.下懸掛割草機的設計[J].黑龍江大學工程學報，2015（3）：93-96.