專利名稱：割草機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電動的割草機，尤其是一種直流的電動割草機。
背景技術(shù)：
作為適于快速高效的修整草坪的工具，割草機在城市綠化和家庭除草等場合應(yīng)用 廣泛。出于降低空氣污染的考慮，電動割草機較之汽動割草機更為受到歡迎，而直流無繩割 草機由于其移動的自由性更受用戶的青睞，并且，直流電機具有良好的調(diào)速性能，如可實現(xiàn) 無級調(diào)速、調(diào)速范圍寬、低速性能好、高起動轉(zhuǎn)矩、高效率等。然而，各種割草機都依然給城市環(huán)境帶來嚴重的噪聲污染。割草機的噪聲主要由電機和刀片的高速轉(zhuǎn)動所產(chǎn)生，通?？蛇_到90分貝以上，而 人在50分貝以上的噪音環(huán)境中就會感到明顯的不適，所以割草機在工作時會嚴重影響周 圍的居民的正常生活。割草機的切割刀片的轉(zhuǎn)速通常在3000-4000轉(zhuǎn)之間，這一速度具有非常優(yōu)異的切 割效果。但另一方面，切割刀片的轉(zhuǎn)速在降低到低于3000轉(zhuǎn)時，依然可以良好的切割較低 的草。并且，降低割草機的工作轉(zhuǎn)速，可以有效地降低割草機產(chǎn)生的噪聲，但這同時也會帶 來割較高的草時的效率的下降。因此，選擇合適的轉(zhuǎn)速，在割草效率和噪聲之間取得一個平 衡是較難的，而且，這將使得割草機僅能割除較淺的草，從而限制了割草機的使用范圍。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種低噪音的割草機。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是一種割草機，包括殼體；連接在殼體上的直流電機，所述直流電機具有電機軸； 用于割草的刀片，所述刀片連接在所述電機軸上，并具有至少一個切削刃；安裝在殼體內(nèi)的 電池，所述電池在割草機工作時為直流電機提供能量，從而驅(qū)動刀片以一個切割速度旋轉(zhuǎn)； 速度控制裝置，速度控制裝置將所述切割速度固定在至少一個預(yù)設(shè)恒定轉(zhuǎn)速。進一步的，所述的至少一個預(yù)設(shè)恒定轉(zhuǎn)速位于每分鐘2000轉(zhuǎn)至每分鐘3800轉(zhuǎn)之 間。進一步的，所述的至少一個預(yù)設(shè)恒定轉(zhuǎn)速位于每分鐘2000轉(zhuǎn)至每分鐘3000轉(zhuǎn)之 間。進一步的，所述速度控制裝置包括速度傳感器，用于檢測刀片當前的切割速度；比 較元件，用于確定當前的切割速度與所述預(yù)設(shè)恒定轉(zhuǎn)速的偏差；能量控制元件，用于調(diào)整自 電池提供給直流電機的能量，以使所述偏差趨近于零，切割速度變?yōu)榕c所述預(yù)設(shè)恒定轉(zhuǎn)速 相等。進一步的，所述速度控制裝置包括速度傳感器，用于檢測刀片當前的切割速度；比 較元件，用于確定當前的切割速度與所述預(yù)設(shè)恒定轉(zhuǎn)速的偏差；能量控制元件，用于調(diào)整自 電池提供給直流電機的電壓，以使所述偏差趨近于零，切割速度變?yōu)榕c所述預(yù)設(shè)恒定轉(zhuǎn)速 相等。進一步的，所述預(yù)設(shè)恒定轉(zhuǎn)速為每分鐘2500轉(zhuǎn)。[0016]進一步的，所述預(yù)設(shè)恒定轉(zhuǎn)速為每分鐘3000轉(zhuǎn)。進一步的，包括速度選擇機構(gòu)，所述速度選擇機構(gòu)連接所述速度控制裝置，用于設(shè) 定所述速度控制裝置，使速度控制裝置可選擇將刀片的切割速度固定在多個預(yù)設(shè)恒定轉(zhuǎn)速 中的一個。進一步的，所述速度選擇機構(gòu)可選擇的將刀片的切割速度固定在2500轉(zhuǎn)每分的 預(yù)設(shè)恒定轉(zhuǎn)速和3000轉(zhuǎn)每分的預(yù)設(shè)恒定轉(zhuǎn)速中的一個。進一步的，所述速度傳感器為霍爾傳感器或光電傳感器。進一步的，所述比較元件為微處理器。進一步的，所述能量控制元件為MOS場效應(yīng)管。進一步的，所述比較元件為可執(zhí)行比例積分微分算法的微處理器，所述微處理器 接受速度傳感器的轉(zhuǎn)速信號，用于計算并輸出脈沖寬度頻寬比信號到MOS場效應(yīng)管，以控 制MOS場效應(yīng)管的導(dǎo)通關(guān)斷時間。進一步的，所述比較元件還用于比較切割速度與一個預(yù)設(shè)的堵轉(zhuǎn)速度的大小，若 切割速度小于預(yù)設(shè)的堵轉(zhuǎn)速度一個預(yù)定的時間，所述能量控制元件中止電池向直流電機提
供能量。本技術(shù)方案的有益效果是割草機在保證切割效率的同時，具有較低的噪聲，從而 具有較小的環(huán)境污染和較佳的操作體驗。


[0026]圖1為本實用新型的割草機的立體示意圖；[0027]圖2為本實用新型的割草機的速度控制裝置的結(jié)構(gòu)框圖[0028]圖3為本實用新型的割草機的速度控制裝置的電路框圖[0029]圖4為本實用新型的割草機的恒速控制流程圖；[0030]其中[0031]1割草機14速度控制裝置28速度選擇機構(gòu)[0032]3殼體16速度傳感器η當前轉(zhuǎn)速[0033]4電機18比較元件η*預(yù)設(shè)恒定轉(zhuǎn)速[0034]6電機軸20能量控制元件Δη轉(zhuǎn)速偏差[0035]8刀片22凹槽30主開關(guān)[0036]10切割刃24內(nèi)部凹陷區(qū)域32變壓電路[0037]12電池26刀片腔體34變壓電路
具體實施方式
以下結(jié)合附圖說明本實用新型的具體實施方式
。圖1所示為本實用新型的具體實施方式
的具有速度控制裝置的直流的割草機1。 割草機1包括殼體3，殼體3上設(shè)置有凹槽22，凹槽22用于安放電池12，該電池12為割草 機1的各種功能提供能源。優(yōu)選的，本實施例中采用額定電壓36伏、額定電流12安的可充 電電池，然而，其他型號的電池也是可用的，例如，額定電壓24伏、額定電流17安的可充電 電池。害IJ草機1的殼體3上連接并延伸出供操作者握持以及推動割草機1行走的手柄，手 柄上設(shè)置有割草機的功能控制部件，如開關(guān)和割草機的自驅(qū)速度調(diào)節(jié)元件。[0040]圖2為本實用新型的速度控制裝置14的結(jié)構(gòu)框圖，進一步參照圖2，割草機1還包 括用于提供旋轉(zhuǎn)輸出以驅(qū)動刀片8割草的電機4，電機4具有一個輸出旋轉(zhuǎn)運動的電機軸 6。本實施例中，電機4為直流電機，具體可以為直流永磁電機或者直流無刷電機；割草機1 的殼體3在下方向割草機1的內(nèi)部凹進，形成一個刀片腔體26，刀片腔體內(nèi)容納有用于切 割修整草皮的刀片8，刀片8和割草電機4的電機軸6直接連接，中間不設(shè)任何減速齒輪系 統(tǒng)。刀片8的兩端的一個側(cè)邊分別形成切削刃10，切割刃10為弧形凸起形狀，且刀片8具 有一個內(nèi)部凹陷區(qū)域24，用于抬高切割下的碎草。然而，刀片結(jié)構(gòu)并不局限于上述的方式， 例如，刀片可以整體成型為S狀，也可以大致呈直線，刀片的具體形式并不影響本實用新型 的實施。本實施例還包括用于沿著需要修整的草坪驅(qū)動割草機1的電動的驅(qū)動電機(圖未 示)，該驅(qū)動電機可操作地與電池12連接。電池12和電機4之間設(shè)有速度控制裝置14，速度控制裝置14包括設(shè)置的臨靠電 機4的速度傳感器16，速度傳感器16用于監(jiān)測電機4的當前轉(zhuǎn)速n，并將監(jiān)測到的當前轉(zhuǎn) 速η發(fā)送到比較元件18。比較元件18可選擇的具有或不具有預(yù)設(shè)恒定轉(zhuǎn)速η*。當比較元 件18具有預(yù)設(shè)恒定轉(zhuǎn)速η*時，速度控制裝置處于恒速控制狀態(tài)。比較元件18將速度傳感 器16傳送的電機4的當前轉(zhuǎn)速η與預(yù)設(shè)恒定轉(zhuǎn)速η*進行比較，用當前轉(zhuǎn)速η減去預(yù)設(shè)恒 定轉(zhuǎn)速η*，得出轉(zhuǎn)速偏差Δη，并將與Δη相關(guān)的信號輸出傳遞給能量控制元件16。能量控 制元件16根據(jù)比較元件18輸出的信號，調(diào)整自電池12提供給電機4的能量。具體為，當 當前轉(zhuǎn)速η大于預(yù)設(shè)恒定轉(zhuǎn)速η*，轉(zhuǎn)速偏差Δ η大于0時，能量控制元件16減少電池12提 供給電機4的能量，使當前轉(zhuǎn)速η降低，偏差Δη降低以趨近于0 ；當當前轉(zhuǎn)速η小于預(yù)設(shè) 恒定轉(zhuǎn)速η*，轉(zhuǎn)速偏差Δη小于0時，能量控制元件16增加電池12提供給電機4的能量， 使當前轉(zhuǎn)速η增加，轉(zhuǎn)速偏差△ η增加以趨近于0，速度控制裝置14不斷的根據(jù)轉(zhuǎn)速偏差 Δη調(diào)節(jié)電池12提供給電機4的能量，以保證電機4的轉(zhuǎn)速保持為預(yù)設(shè)恒定轉(zhuǎn)速η*。當比 較元件18不具有預(yù)設(shè)恒定轉(zhuǎn)速η*時，速度控制裝置14不對電機的轉(zhuǎn)速進行限制，速度控 制裝置14處于全速控制狀態(tài)。需要指出的是，由于電機4的電機軸6和刀片8直接連接， 所以，刀片的切割速度等于電機的當前轉(zhuǎn)速η。比較元件18的預(yù)設(shè)恒定轉(zhuǎn)速η*是可選擇的，操作者可以根據(jù)工作需要選擇。預(yù) 設(shè)恒定轉(zhuǎn)速η*可以采用無極調(diào)速方式或者檔位調(diào)節(jié)方式進行設(shè)定。本實施例中的速度控 制裝置14具有兩檔可調(diào)節(jié)的預(yù)設(shè)的恒定速度值η*，分別為2500轉(zhuǎn)每分和3000轉(zhuǎn)每分。圖3所示為本實用新型的速度控制裝置14的電路框圖，該電路包括主開關(guān)30，主 開關(guān)30用于控制整個電路的打開和關(guān)斷；比較元件18，具體形式為微控制器(MCU)，速度 傳感器16，具體形式為霍爾傳感器(Hall Sensor)或光電傳感器，能量控制元件20，具體形 式為MOS場效應(yīng)管(MOSfet)。如業(yè)界人士容易知悉的，這些元件的具體形式的選擇是多樣 的，不限于本電路框圖中的具體形式，例如，比較元件18也可以為模擬比較電路，速度傳感 器16可以為任何類型的轉(zhuǎn)速度傳感器。微控制器為本實施例的割草機1的主控芯片，其用于監(jiān)控割草機1的特定工作參 數(shù)的信號，根據(jù)信號計算發(fā)出相應(yīng)的工作指令。例如，在割草機1發(fā)生堵轉(zhuǎn)時發(fā)出停機的指 令，以及，在操作者將速度設(shè)定為2500轉(zhuǎn)每分時，控制電機以基本上2500轉(zhuǎn)每分恒速轉(zhuǎn)動 (在工業(yè)上，電機的轉(zhuǎn)速允許有上下5%的誤差，即基本上2500轉(zhuǎn)每分是指電機轉(zhuǎn)速在2500 轉(zhuǎn)每分上下浮動，但位于每分鐘2375至每分鐘2625轉(zhuǎn)之間)。[0045]該電路還包括電源，即可充電的電池12。電池12通過主開關(guān)30以及第一個變壓 電路32，第二個變壓電路34與微控制器相連，給微控制器提供穩(wěn)壓5伏電源。該電路中還包括具體為直流永磁電機的電機4。電機4與具體為MOS管的能量控 制元件20 —起，與電池12及主開關(guān)30串聯(lián)。該電路包括電機轉(zhuǎn)速監(jiān)測部分。如前所述的，可以采用各種轉(zhuǎn)速表傳感器直接監(jiān) 測電機4的轉(zhuǎn)速，也可以通過監(jiān)測電機4的電壓或者電流間接計算出電機4的轉(zhuǎn)速，其具體 形式不在此贅述。在本實施例中，采用霍爾傳感器檢測電機的當前轉(zhuǎn)速n，其實現(xiàn)方式為 在電機軸6上套設(shè)4對極磁環(huán)，在貼近極磁環(huán)的位置設(shè)置霍爾感應(yīng)部件，這樣，電機軸每轉(zhuǎn) 動一周，霍爾感應(yīng)部件輸出四個電壓方波信號，并輸出到微控制器的轉(zhuǎn)速信號輸入端。微控 制器通過單位時間內(nèi)采集的電壓方波信號的數(shù)量，即可換算得出電機的當前轉(zhuǎn)速η。如前所 述的，電機4和刀片8之間不具有任何減速機構(gòu)，即電機4的當前轉(zhuǎn)速η即為割草機1的刀 片8的切割速度。該電路還包括具體為MOS場效應(yīng)管的能量控制元件18。MOS場效應(yīng)管具有根據(jù)接 收到的脈沖寬度頻寬比，迅速的導(dǎo)通、關(guān)斷的作用。在本實施例中，微控制器以2000ΗΖ的頻 率輸出脈沖寬度頻寬比信號，即脈沖寬度頻寬比信號具有周期T = 0. 5毫秒。該脈沖寬度頻 寬比信號經(jīng)MOS場效應(yīng)管驅(qū)動電路放大，由5伏變?yōu)?2伏，以驅(qū)動MOS場效應(yīng)管導(dǎo)通關(guān)斷。 在周期T內(nèi)，脈沖信號具有一個高電平和一個低電平，高電平和低電平在周期T內(nèi)持續(xù)時間 長度的比值即為可變化的脈沖寬度頻寬比。其中，在脈沖信號為高電平時，MOS場效應(yīng)管處 于導(dǎo)通的狀態(tài)，此時電池12的電壓可以通過MOS場效應(yīng)管施加到電機4上；在脈沖信號為 低電平時，MOS場效應(yīng)管處于關(guān)閉的狀態(tài)，此時電池12的電壓無法通過MOS場效應(yīng)管施加 到電機4上(但可以通過二極管續(xù)流)。這樣，通過調(diào)節(jié)MOS場效應(yīng)管的脈沖寬度頻寬比， 即可以調(diào)節(jié)周期T內(nèi)電壓有效的施加到電機4上的時間，即可以調(diào)節(jié)周期T內(nèi)電池12傳輸 給電機4的能量，以及在宏觀上一定時間內(nèi)電池12兩端的電壓。由于周期T持續(xù)時間短， 在操作者可感知的時間上電機4始終是被驅(qū)動的。該電路還包括速度選擇機構(gòu)28，該速度選擇機構(gòu)28連接微控制器的端子，通過電 平高低的變化設(shè)定比較元件18 (即微處理器)及割草機1的速度控制裝置4的狀態(tài)，供操 作者操作選擇電機4及刀片8轉(zhuǎn)動速度的控制方式。在本實施例中，速度選擇部件22可以 選擇三種速度模式，分別為恒速2500轉(zhuǎn)每分、恒速3000轉(zhuǎn)每分、全速轉(zhuǎn)動。圖4為本實用新型的恒速調(diào)節(jié)流程圖。如圖4，主開關(guān)30打開時，控制電路通電，微控制器被預(yù)置，預(yù)置包括微控制器內(nèi) 的寄存器初始化，以及定時器復(fù)位調(diào)整。在本階段，微控制器會讀取速度設(shè)定部分輸入的信 號，設(shè)定預(yù)設(shè)恒定轉(zhuǎn)速η*。微控制器預(yù)置后，進入堵轉(zhuǎn)判斷階段。在某些環(huán)境中，例如由于刀片8撞擊到物體，或者割草機1進入非常深的草時，割 草機1的刀片8會急劇減速，這時電機4發(fā)出的電流會驟增至一個非常高的數(shù)值，為了保護 電機4和驅(qū)動電路，這時應(yīng)該關(guān)斷割草機1。微控制器接收霍爾傳感器發(fā)送的電壓方波信號，并通過單位時間內(nèi)的方波信號數(shù) 量換算得出微控制器可識別的電機4及刀片8的當前轉(zhuǎn)速η。然后，將換算得出的電機4的 當前轉(zhuǎn)速η與預(yù)設(shè)堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速nd相比較，若電機4當前轉(zhuǎn)速η高于預(yù)設(shè)堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速nd，則判定割草機1未堵轉(zhuǎn)，程序進入下一階段；若電機4的當前轉(zhuǎn)速η低于預(yù)設(shè)堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速nd，則開始 計時，若在預(yù)設(shè)堵轉(zhuǎn)時間td內(nèi)，當前轉(zhuǎn)速η上升至高于預(yù)設(shè)堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速nd，則判定割草機1未 堵轉(zhuǎn)，程序進入下一階段；若電機4當前轉(zhuǎn)速η在預(yù)設(shè)堵轉(zhuǎn)時間td內(nèi)始終低于預(yù)設(shè)堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 速！^，則判定割草機1處于堵轉(zhuǎn)狀態(tài)，微控制器關(guān)斷電機4，割草機1停機。在實踐上，將預(yù) 設(shè)堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速設(shè)定在100至400轉(zhuǎn)之間，將預(yù)設(shè)堵轉(zhuǎn)時間設(shè)定在2至5秒之間是合適的，本實 施例中，優(yōu)選的，預(yù)設(shè)堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速nd設(shè)定為200轉(zhuǎn)每分，預(yù)設(shè)堵轉(zhuǎn)時間td設(shè)定為3秒。若在堵轉(zhuǎn)判斷階段判定割草機1未堵轉(zhuǎn)，程序進入轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)階段。如前所述的，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的原理為，在恒速控制的狀態(tài)下，微控制器內(nèi)預(yù)置有預(yù)設(shè)恒 定轉(zhuǎn)速n*，微控制器調(diào)節(jié)輸出的脈沖寬度頻寬比信號的頻寬比，從而變化MOS場效應(yīng)管的 導(dǎo)通時間，在MOS場效應(yīng)管導(dǎo)通時，電機4的兩端才會受到直流電池12的電壓，在不導(dǎo)通 時，電機4的兩端沒有受到電壓，這樣，通過調(diào)節(jié)脈沖寬度頻寬比信號的頻寬比，可以調(diào)節(jié) 一定時間周期內(nèi)施加給電機4有效電壓的時間比例，進而調(diào)節(jié)在宏觀上一定時間內(nèi)施加 到電機4兩端的電壓，以及電池12輸出的能量，進而調(diào)節(jié)當前轉(zhuǎn)速η。當電機4的當前轉(zhuǎn)速 η低于預(yù)設(shè)恒定轉(zhuǎn)速η*時，微控制器調(diào)節(jié)降低脈沖寬度頻寬比信號的頻寬比，電機4兩端的 電壓以及接受的能量增加，電機4的當前轉(zhuǎn)速η得到提高，使之接近于預(yù)設(shè)恒定轉(zhuǎn)速η* ；當 電機4的當前轉(zhuǎn)速η高于預(yù)設(shè)恒定轉(zhuǎn)速η*時，微控制器調(diào)節(jié)提高脈沖寬度頻寬比信號的頻 寬比，電機4兩端的電壓以及接受的能量減少，電機4的當前轉(zhuǎn)速η降低，使之接近于預(yù)設(shè) 恒定轉(zhuǎn)速η*。具體的，微控制器將電機1的當前轉(zhuǎn)速η和預(yù)設(shè)恒定轉(zhuǎn)速η*比較，得出轉(zhuǎn)速的偏 差Δ η，微控制器根據(jù)偏差Δ η計算得出當前為達到預(yù)設(shè)恒定轉(zhuǎn)速η*應(yīng)輸出脈沖寬度頻寬 比信號，脈沖寬度頻寬比信號經(jīng)MOS場效應(yīng)管驅(qū)動電路放大并傳遞到MOS場效應(yīng)管，以控制 電池12特定時間內(nèi)輸送給電機4的能量，達到預(yù)設(shè)恒定轉(zhuǎn)速η*。在本實施例中，微控制器采用比例積分微分(PID)算法計算其輸出的脈沖信號頻 寬比。比例-積分-微分(PID)算法是工業(yè)上常見的控制算法。在PID控制里，這個算法 會計算比例，積分，微分的響應(yīng)和這三者的和，以此來計算真實的輸出。進一步的，本實施例采用增量式PID算法。在調(diào)節(jié)過程中，微處理器每50毫秒對 電機轉(zhuǎn)速進行取樣計算，并將其存儲，微處理器根據(jù)當前轉(zhuǎn)速、前次轉(zhuǎn)速，再前次轉(zhuǎn)速進行 比例積分微分計算，得出輸出脈沖寬度頻寬比信號。具體的，脈沖寬度調(diào)制信號的頻寬比可根據(jù)以下的方法計算來獲得第一、霍爾傳感器測量電機4的當前轉(zhuǎn)速η，輸出電壓方波信號到微控制器。第二、微控制器記錄當前電機4當前轉(zhuǎn)速η、前次電機轉(zhuǎn)速η 1、再前次電機轉(zhuǎn)速 η2，并計算它們的偏差。第三、根據(jù)轉(zhuǎn)速偏差，調(diào)整脈沖寬度頻寬比(PWM占空比)。第四、MOS場效應(yīng)管根據(jù)接收的信號調(diào)節(jié)電機4兩端的電壓，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速逼近于預(yù)設(shè) 的恒定轉(zhuǎn)速。然后，程序返回計算電機4的當前轉(zhuǎn)速η的階段，按前述的判斷堵轉(zhuǎn)、計算脈沖寬 度頻寬比，調(diào)節(jié)電機4轉(zhuǎn)速，這樣循環(huán)繼續(xù)，直到割草機1停機為止。以下描述預(yù)設(shè)恒定速度η*的選擇。通常意義上，轉(zhuǎn)速與噪聲相對應(yīng)的升高和降低轉(zhuǎn)速升高，噪聲升高；轉(zhuǎn)速降低，噪聲降低。同時，轉(zhuǎn)速與切割效率同樣對應(yīng)的升高和降低。轉(zhuǎn)速升高，切割效率升高；轉(zhuǎn)速 降低時，切割效率也隨之降低。因而，在尋求低噪聲的同時必須兼顧切割效率，尋找一個恰 當?shù)霓D(zhuǎn)速，達到噪聲和切割效率的一個平衡點。在割草機實際的使用中，在以特定的方式切割某些特定的草況的草時，并不需要 極高的效率，這時，較高的轉(zhuǎn)速在沒有明顯的提高切割效率的同時，還帶來了額外的噪音污 染。通常，標準的草高為90mm，而割草機1具有切割深度的調(diào)節(jié)機構(gòu)，以選擇性的將草切割 到不同的高度。操作者并不總是以最深的切割深度來切割。如同業(yè)界所常見的，本實施方 式的割草機1具有1-6檔可調(diào)節(jié)的切割高度，1檔切割最淺，需要的切割轉(zhuǎn)速最低，然后切割 深度依次上升，到6檔切割最深，需要的切割轉(zhuǎn)速最高。在標準密度的草況下，在切割轉(zhuǎn)速 為2000轉(zhuǎn)的時候，割草機1處于1、2檔時切割依然可以有良好的切割效率，在切割轉(zhuǎn)速為 2500轉(zhuǎn)時，割草機1處于1、2、3、4檔依然可以有良好的切割效率，在切割效率為3000轉(zhuǎn)時， 1、2、3、4、5、6檔均可以有良好的切割效率。結(jié)合噪聲綜合考慮，在2000轉(zhuǎn)時，噪聲很低，然 而適用范圍也比較小，僅能切割很淺的深度。轉(zhuǎn)速上升達到2500轉(zhuǎn)時，噪聲有所升高，但依 然處于可接受的范圍，并且，可以切割1、2、3、4檔的切割深度，進而，轉(zhuǎn)速上升到3000轉(zhuǎn)每 分時，噪聲再次提升，切割范圍也提升，可以切割標準草況各個檔位的切割深度。因而2500 轉(zhuǎn)每分和3000轉(zhuǎn)每分具有較高的可實施性和適應(yīng)性，噪聲較低而且應(yīng)用范圍較廣。然而， 密度大于標準草況的草坪也是常見的，為了盡可能的保證切割效率，并仍然控制噪聲，割草 機1可以進一步的具有切割轉(zhuǎn)速3800轉(zhuǎn)每分的預(yù)設(shè)恒定轉(zhuǎn)速。以上所描述的為一種優(yōu)選的實施方案，在實際設(shè)計中，根據(jù)地區(qū)差異和使用習(xí)慣 的差異，預(yù)設(shè)恒定轉(zhuǎn)速可以在2000轉(zhuǎn)每分到3800轉(zhuǎn)每分之間作合適的選擇，為了盡可能的 控制噪聲，預(yù)設(shè)恒定轉(zhuǎn)速應(yīng)盡可能的在2000轉(zhuǎn)每分到3000轉(zhuǎn)每分之間作合適的選擇，如 2100轉(zhuǎn)每分，2400轉(zhuǎn)每分，2700轉(zhuǎn)每分等。根據(jù)測試，當環(huán)境噪音在50分貝左右時，本實施例的割草機在2500轉(zhuǎn)恒速檔下， 切割噪音在73分貝左右；在3000轉(zhuǎn)恒速檔下，切割噪聲在76分貝左右，遠低于普通割草 機95分貝左右的噪音。因此，本實施例的割草機設(shè)置的具有2500轉(zhuǎn)每分和3000轉(zhuǎn)每分兩 個預(yù)設(shè)恒定轉(zhuǎn)速。然而，2000轉(zhuǎn)到3000轉(zhuǎn)之間噪聲都仍是可以接受的，并且也可以或?qū)捇?窄的可以應(yīng)用到實際的割草情景中。進一步的，本實施例的割草機1還具有全速檔，在這個檔位，微控制器僅僅判斷割 草機1是否堵轉(zhuǎn)，不對割草機1的切割速度做任何的限制，以適于在一些特別密集的草地工 作，這時，噪聲控制相對處于次要的地位，而看重切割效率。本實用新型的割草機在保證切割效果的情況下，極大的降低了切割噪音，在切割 高度較低時，噪聲的降低尤為明顯。
權(quán)利要求一種割草機(1)，包括殼體(3)；連接在殼體上的直流電機(4)，所述直流電機具有電機軸(6)；用于割草的刀片(8)，所述刀片連接在所述電機軸上，并具有至少一個切削刃(10)；安裝在殼體內(nèi)的電池(12)，所述電池在割草機工作時為直流電機提供能量，從而驅(qū)動刀片以一個切割速度旋轉(zhuǎn)；其特征在于所述割草機還包括將所述切割速度固定在至少一個預(yù)設(shè)恒定轉(zhuǎn)速的速度控制裝置(14)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的割草機，其特征在于所述的至少一個預(yù)設(shè)恒定轉(zhuǎn)速位于每 分鐘2000轉(zhuǎn)至每分鐘3800轉(zhuǎn)之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的割草機，其特征在于所述的至少一個預(yù)設(shè)恒定轉(zhuǎn)速位于每 分鐘2000轉(zhuǎn)至每分鐘3000轉(zhuǎn)之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的割草機，其特征在于所述速度控制裝置包括用于檢測刀片 當前的切割速度的速度傳感器(16)；用于確定當前的切割速度與所述預(yù)設(shè)恒定轉(zhuǎn)速的偏 差的比較元件(18)；用于調(diào)整自電池提供給直流電機的能量的能量控制元件(20)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的割草機，其特征在于所述速度控制裝置包括用于檢測刀片 當前的切割速度的速度傳感器(16)；用于確定當前的切割速度與所述預(yù)設(shè)恒定轉(zhuǎn)速的偏 差的比較元件(18)；用于調(diào)整自電池提供給直流電機的電壓的能量控制元件(20)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的割草機，其特征在于所述預(yù)設(shè)恒定轉(zhuǎn)速為每分鐘2500轉(zhuǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的割草機，其特征在于所述預(yù)設(shè)恒定轉(zhuǎn)速為每分鐘3000轉(zhuǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的割草機，其特征在于包括速度選擇機構(gòu)，所述速度選擇機構(gòu) 連接所述速度控制裝置，用于設(shè)定所述速度控制裝置，使速度控制裝置可選擇將刀片的切 割速度固定在多個預(yù)設(shè)恒定轉(zhuǎn)速中的一個。
9.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的割草機，其特征在于所述速度傳感器為霍爾傳感器或 光電傳感器。
10.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的割草機，其特征在于所述比較元件為微處理器。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的割草機，其特征在于所述能量控制元件為MOS場效應(yīng)管。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的割草機，其特征在于所述比較元件為可執(zhí)行比例積分微 分算法的微處理器，所述微處理器接受速度傳感器的轉(zhuǎn)速信號，用于計算并輸出脈沖寬度 頻寬比信號到MOS場效應(yīng)管，以控制MOS場效應(yīng)管的導(dǎo)通關(guān)斷時間。
專利摘要本實用新型公開了一種割草機，包括殼體；連接在殼體上的直流電機，所述直流電機具有電機軸；用于割草的刀片，所述刀片連接在所述電機軸上，并具有至少一個切削刃；安裝在殼體內(nèi)的電池，所述電池在割草機工作時為直流電機提供能量，從而驅(qū)動刀片以一個切割速度旋轉(zhuǎn)；控制裝置，控制裝置將所述切割速度固定在至少一個預(yù)設(shè)恒定轉(zhuǎn)速。
文檔編號A01D34/78GK201663811SQ200920271598
公開日2010年12月8日 申請日期2009年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月13日
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