專利名稱：一種割草機重心布置方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種割草機重心布置方法，它適合應用于遙控割草機 及全自動割草機上。
背景技術：
目前，現(xiàn)有割草機的重心布置的結構通常是讓機器的重心落于由 支撐輪(點)構成的幾何圖案的里面(如圖l所示)，最典型的布置是
讓整機的重心和由支撐輪(點)構成的幾何圖案的重心重合(如圖2 所示)。這樣的重心布置結構簡單，安裝方便，行走穩(wěn)定。但它的局 限性是行走阻力大，適應性差，不利于在復雜地形和茂密的草坪上行 進和割草。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種割草機重心布置方法，以提高割草機應 對復雜地形和草坪的能力，使其能在各種地面和草坪上順利地行進和 割草。這種方法尤其適用于體積小、重量輕的遙控控制和全自動控制 的無繩割草機。
本發(fā)明的技術方案是這樣的-
一種割草機重心布置方法，其特點是將割草機的整體重心落在兩 個驅動輪的輪軸線A1上。
如上所述的割草機重心布置方法，其中，構成割草機總重量的各 個零部件分為兩部分G1和G2，兩部分的重心分別落在兩個驅動輪輪 軸線A1的前后兩側，且兩個部分G1和G2在靜止狀態(tài)下相對于驅動輪 輪軸線A1達到力矩平衡狀態(tài)。
3如上所述的割草機重心布置方法，其中，將從動導向輪設置在兩 個驅動輪輪軸線A1的前方。
本發(fā)明的有益效果是這種重心配置的方法使割草機在靜止狀態(tài) 時保持平衡，但在行進時由于驅動輪上的支撐點前移，整機的重心會 稍稍的落后，從而驅動輪輪軸線A1后半部分相對于輪軸線的力矩
G1X1大于前半部分的力矩G2X2，從而使機器的頭部翹起。但隨著驅 動輪的前驅，重心又會重新恢復到平衡狀態(tài)(如附圖6所示)。隨著輪 子不斷的運動前行，機器將始終處于一種運動中的隨遇平衡狀態(tài)。同 時，如果在草坪上行走時，草叢對機器底部位于驅動輪輪軸線A1的 前半部分會有一定向上頂的力F1，這也導致G1X1^G2X2-F1X3，從而 也會使得機器重心失衡。由于機器頭部的翹起，從而使機器底部始終 和草地保持合適的間距，減少了行進的阻力，利于導草進入碎草的腔 體，增加了割草的效果。同時當機器的頭部翹起時，機器大部分的重 量落在了驅動輪輪軸上，提高了機器的抓地力，增加了前驅的動力。


圖1是目前通常割草機的重心布置結構，重心位于由幾個支撐點 構成的幾何圖案中。
圖2是目前通常割草機的重心布置的典型結構，整機重心和由支 撐點構成的幾何圖案的重心重合。
圖3a是本發(fā)明的割草機重心布置結構和方法的典型運用，整機重 心落在驅動輪的輪軸中心線A1上。
圖3b為圖3a的力學分析圖，根據圖上顯示的力學分析圖和力學公 式，以驅動輪輪軸線A1為界的前后兩部分的重量G1， G2相對輪軸線 Al的力矩平衡。
圖4a顯示的是當機器剛啟動一瞬間輪子還沒有產生滾動即T0時
4間點上的狀況。
圖4b為圖4a的力學分析圖。
圖5a顯示的是機器啟動后輪子向前滾動后的瞬間即Tl時間點上 的狀態(tài)。
圖5b為圖5a的力學分析圖。
圖6顯示的是當機器不斷向前移動時，驅動輪上著地的支點的變 化情況。
圖中，l.左驅動輪2.右驅動輪3.機身4.導向輪5.左從動輪 6.右從動輪
具體實施例方式
下面結合附圖3至附圖6說明
具體實施例方式
參見附圖3a、圖3b，提供一種本割草機重心布置結構和方法的典 型案例，它把割草機的驅動輪安放在整機的中間位置，電源即蓄電池 安放在驅動輪輪軸線A1的后面，驅動電機居中，割草電機位于A1的 前面，從動導輪安放在A1的前面。整個機器的重心落在驅動輪輪軸 中心線A1上，即GlXiNG2X2。
根據本重心布置結構和方法，可以在此基礎上適當的調整，讓整 機的重心落在驅動輪輪軸線A1的稍靠前面的位置上，即讓 G2X2^GAX1。但G2X2-G1XA控制在很小的范圍內，比如2.5R(N.m) 以內(注R:驅動輪的半徑)。這樣的重心結構布置應認為在本發(fā)明 的范圍之內。
圖4a、圖4b顯示的是當機器剛啟動一瞬間輪子還沒有產生滾動即 TO時間點上的力學分析，此時以驅動輪輪軸線為界的前后兩部分G1 /G2相對于輪軸線的力矩相等，即G1X1=G2X2。
圖5a、圖5b顯示的是機器啟動后輪子向前滾動后的瞬間即Tl時間 點上的力學分析，結合附圖6，可以看出，此時由于支撐點從O點向前移動到了A點，使得以驅動輪輪軸線為界的前后兩部分G1和G2相 對于軸線的力矩失衡，即G1X1^G2X2，導致機器頭部翹起。
圖6顯示的是當機器不斷向前移動時，驅動輪上著地的支點的變 化情況。當輪子靜止或將要啟動時，著地的支點為O點；當機器啟動 后的瞬間輪子上著地的支撐點由O點向B點轉移，但此時整機的重心
沒來得及跟上，從而使得機器失衡。當輪子繼續(xù)向前轉動時，輪子上 的著地支撐點B將會取代原來O點的AB垂直于地面，使整機重新平衡。
在以上的基礎上，如果再算上當機器在前進時草叢對底板向上拖 的力Fl，機器在運動行中基本會處于一種微弱的失衡狀態(tài)。這種狀 態(tài)隨著機器繼續(xù)向前輪子不斷滾動時，機器本身又能自我調節(jié)，它的 外在表現(xiàn)是機器的機身在行進中能自動的翹起和恢復。
權利要求
1. 一種割草機的重心布置方法，其特征在于將割草機的整體重心落在兩個驅動輪的輪軸線A1上。
2. 如權利要求l所述的割草機重心布置方法,其特征在于構成割草機總重量的各個零部件分為兩部分G1和G2，兩部分的重心分別 落在兩個驅動輪輪軸線A1的前后兩側，且兩個部分G1和G2在靜止狀 態(tài)下相對于驅動輪輪軸線A1達到力矩平衡狀態(tài)。
3. 如權利要求1或2所述的割草機重心布置方法，其特征在于 割草機在運動中機身保持一種動態(tài)的平衡狀態(tài)，機身的頭部能自動翹 起和自動下落。
4. 如權利要求1所述的割草機重心布置方法，其特征在于通 過調節(jié)，使割草機的重心落在驅動輪輪軸線A1稍靠前的位置上，同 時保證離驅動輪輪軸線Al的距離小于R/2， R為驅動輪半徑，輪前 后兩部分相對于輪軸線的力矩保持在G2X2-G1X1^2.5R牛米之內。
全文摘要
一種割草機重心布置的方法，它讓割草機的重量分為兩大部分分別位于驅動輪輪軸線的兩側，這兩部分的重量相對于驅動輪輪軸線的力矩達到平衡狀態(tài)；整機的重量集中在兩個驅動輪上；導向輪位于前方。當機器在行進中時，根據動態(tài)平衡的原理以及地面草叢的阻力，機器的頭部會自動的翹起和恢復，從而減少了前進的阻力，有利于導草進入碎草的腔體，提高了割草效果和效率，尤其適合應用于遙控割草機和全自動智能割草機等體積小重量輕的割草機上。
文檔編號A01D101/00GK101438652SQ20071018742
公開日2009年5月27日 申請日期2007年11月23日 優(yōu)先權日2007年11月23日
發(fā)明者林正道 申請人:林正道