專利名稱：切割線及裝配該切割線的打草機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種切割線，還涉及一種裝配該切割線的打草機(jī)。
背景技術(shù)：
通常，打草機(jī)等戶外園藝類切割工具上都設(shè)置有切割刀鋸用于對枝葉、草坪等進(jìn)行修整，但切割刀鋸一般由金屬制成，重量較大，不方便用戶握持和操作，為了改善這一不足，目前市場上的打草機(jī)大多采用尼龍制成切割線來替換常規(guī)的金屬刀片。在打草頭高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下，切割線作為刀鋸使用來對草進(jìn)行切割，這樣不僅減輕了打草機(jī)的自身重量，使操作者在切割時不容易疲勞，同時也降低了打草機(jī)成本。但是，用純尼龍切割線替代金屬刀 片也存在不足，主要在于尼龍材料本身的強(qiáng)度不高、耐磨性差，導(dǎo)致打草過程中經(jīng)常出現(xiàn)切割線磨損、斷裂的現(xiàn)象，頻繁的換線令用戶不勝其煩。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種強(qiáng)度及耐磨性提高的切割線，在打草機(jī)上應(yīng)用這種切割線，能夠大大降低打草過程中切割線發(fā)生斷裂或磨損的機(jī)會，從而延長切割線的使用壽命，減小打草機(jī)用戶的換線頻率，同時在一定程度上降低制造成本。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種切割線，裝設(shè)于打草機(jī)上旋轉(zhuǎn)以切割植被，所述切割線由復(fù)合材料制成，復(fù)合材料包括基體和增強(qiáng)材料，基體是熱塑性樹脂。本發(fā)明的有益效果是以復(fù)合材料制成的切割線的強(qiáng)度和耐磨性較之純尼龍有明顯的改善，大大降低了打草機(jī)在切割過程中的磨損、斷線的發(fā)生頻率。優(yōu)選地，增強(qiáng)材料包括玻璃纖維。由于玻璃纖維的拉伸強(qiáng)度高，因此作為填充材料被置于熱塑性樹脂基體中后，玻璃纖維使可變形的或彈性的樹脂變得更堅硬，制備出的熱塑性樹脂基復(fù)合材料可克服純尼龍強(qiáng)度不高的缺陷，另外，玻璃纖維增強(qiáng)后的熱塑性樹脂的力學(xué)性能、尺寸穩(wěn)定性、耐熱性、耐老化性能有明顯提高，耐疲勞強(qiáng)度是增強(qiáng)前的2. 5倍。優(yōu)選地，玻璃纖維在復(fù)合材料中的含量在30%至35%之間。優(yōu)選地，增強(qiáng)材料包括聚四氟乙烯。優(yōu)選地，增強(qiáng)材料包括含有碳納米管的聚四氟乙烯復(fù)合材料。聚四氟乙烯本身具有自潤滑性能，加入聚四氟乙烯能夠在一定程度上降低原基體材料的摩擦與磨損，而碳納米管具有超強(qiáng)的力學(xué)性能和極高的縱橫比，采用其作為增強(qiáng)材料制備聚四氟乙烯復(fù)合材料，再將含有碳納米管的聚四氟乙烯復(fù)合材料作為耐磨材料制備熱塑性樹脂基復(fù)合材料，可以使材料的耐磨性得到顯著的提高，克服純尼龍材料耐磨性差的缺陷。用這種復(fù)合材料制成的切割線能夠經(jīng)受的磨損時間明顯加長，大大降低了用戶的換線頻率。優(yōu)選地，碳納米管在聚四氟乙烯復(fù)合材料中按體積比含量為10%至20%之間。
優(yōu)選地，所述聚四氟乙烯在復(fù)合材料中的含量在8%至12%之間。優(yōu)選地，增強(qiáng)材料包括金屬絲，優(yōu)選地，所述金屬絲包括記憶金屬絲。記憶金屬絲包括鈦鎳合金纖維。鈦鎳合金纖維具有極強(qiáng)的抗拉強(qiáng)度和延伸度，且變形回復(fù)率高。含有所述鈦鎳合金纖維的復(fù)合材料的強(qiáng)度和彈性得到明顯的增強(qiáng)。將含有所述鈦鎳合金的復(fù)合材料制成切割線，切割線不易被拉斷，抗變形能力顯著提高，有效延長了切割線的使用壽命。優(yōu)選地，所述鈦鎳合金纖維在所述復(fù)合材料中的含量在3%至5%之間。優(yōu)選地，增強(qiáng)材料包括鋁、鈦、鎳、鉻金屬粉末，且金屬粉末在所述復(fù)合材料中的含量總和3% -5%之間。金屬粉末作為增強(qiáng)材料加入到基體材料中，能夠明顯增強(qiáng)材料的強(qiáng)度和耐磨性，令其制成的切割線更加耐磨耐用。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是將耐磨性能好的增強(qiáng)材料加入到以熱塑性樹脂為基體的材料中，所制得的復(fù)合材料的強(qiáng)度、耐磨性得到顯著的提高，以這種復(fù)合材 料制成的切割線，強(qiáng)度與耐磨性能都大大提高了，從而延長了切割線的使用壽命，降低了打草過程中的換線頻率，同時在一定程度上降低了打草機(jī)的制造成本。本發(fā)明還提供了一種裝配該切割線的打草機(jī)一種打草機(jī)，包括縱向延伸的操作桿，設(shè)置于所述操作桿的手柄，設(shè)置于操作桿端部的工作頭，驅(qū)動工作頭旋轉(zhuǎn)的電機(jī)，打草機(jī)還包括如上所述的切割線，切割線連接于所述工作頭。裝配有強(qiáng)度及耐磨性都提高的切割線的打草機(jī)，在操作中不用頻繁換線，為用戶節(jié)省了時間和精力，提高了操作的舒適度和愉悅感。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。圖I是打草機(jī)的主視圖；其中1、操作桿； 2、主手柄； 3、副手柄；4、工作頭； 5、護(hù)罩； 6、風(fēng)扇；7、切割線； 8、殼體；10、連接導(dǎo)線。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明公開揭示了一種適用復(fù)合材料作為切割線的打草機(jī)裝置，由于該打草機(jī)采用復(fù)合材料切割線，該切割線的壽命比普通尼龍切割線的壽命長，因此用于連接切割線的繞線盤可以做得較小，或者不設(shè)繞線盤就可以方便的執(zhí)行切割操作，現(xiàn)以具體實(shí)施例進(jìn)行說明。參照圖I所示，是一種電動打草機(jī)，包括縱向延伸的操作桿1，操作桿I的一個端部設(shè)置一主手柄2，操作桿I上靠近于主手柄2的位置樞軸設(shè)置了一副手柄3，主手柄2的尾部設(shè)置了連接導(dǎo)線10用于連接供電電源，操作桿I的另一端部設(shè)置了工作頭4，工作頭4包括容納電機(jī)(圖中未示出)的殼體8，護(hù)罩5連接于殼體8并提供一個半環(huán)形的罩區(qū)，風(fēng)扇6與電機(jī)軸相連接并由電機(jī)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，切割線7連接于風(fēng)扇6的下端。上述的切割線由復(fù)合材料制成，所述復(fù)合材料包括基體和增強(qiáng)材料，所述基體是熱塑性樹脂，優(yōu)選尼龍，其中，優(yōu)選地以尼龍6/66的共聚物作為所述復(fù)合材料的基體。所述復(fù)合材料的增強(qiáng)材料包括玻璃纖維，優(yōu)選地，所述玻璃纖維在所述復(fù)合材料中的含量在30% -35%之間。作為本發(fā)明的一種實(shí)施例，玻璃纖維增強(qiáng)尼龍基復(fù)合材料的制成方式如下將適量的尼龍加入雙螺桿擠出機(jī)中熔融，接著從所述雙螺桿擠出機(jī)的玻纖入口加入相當(dāng)于尼龍重量一半的玻璃纖維，一起擠出，制備得到的玻璃纖維復(fù)合材料的強(qiáng)度得到顯著增強(qiáng)，同時，由于玻璃纖維的加入使得基體材料的彈性模量和硬度增加，復(fù)合材料表現(xiàn)出良好的耐磨性。優(yōu)選地，所述增強(qiáng)材料包括聚四氟乙烯。優(yōu)選地，所述增強(qiáng)材料包括含有碳納米管的聚四氟乙烯復(fù)合材料。當(dāng)碳納米管在聚四氟乙烯復(fù)合材料中按體積比含量為10%至20%之間時，聚四氟乙烯復(fù)合材料的耐磨性能比原來提高150-200倍。所述聚四氟乙烯或所述聚四氟乙烯復(fù)合材料在尼龍基復(fù)合材料中的含量在8% -12%之間。作為本發(fā)明的另一種實(shí)施例，聚四氟乙烯增強(qiáng)尼龍基復(fù)合材料的制成方式如下將適量的所述尼龍加入雙螺桿擠出機(jī)中熔融，接著將約為尼龍重量的1/9的聚四氟乙烯或含有碳納米管的聚四氟乙烯復(fù)合材料通過相應(yīng)入口加入到熔融的尼龍基體中，一起擠出，由此制備的復(fù)合材料的耐磨強(qiáng)度顯著增強(qiáng)。用這種復(fù)合材料制成的切割線能夠經(jīng)受的磨損時間明顯加長，大大降低了用戶的換線頻率。優(yōu)選地，所述增強(qiáng)材料包括金屬絲，所述金屬絲包括記憶金屬絲。所述記憶金屬絲優(yōu)選為鈦鎳合金纖維。所述鈦鎳合金纖維的制法如下首先，鈦線纏在鎳箍上，制作鈦和鎳的配合比為I I的鎳鈦包覆線，這里用數(shù)十支至數(shù)百支集束包裝材包上徑5-10mm的集束單線，通過拉模拔絲加工制造線徑細(xì)達(dá)O. 1-0. 5mm的集束軸心線。進(jìn)一步將另外數(shù)十支到數(shù)百支集束包裝材包再一次拔絲加工徑O. 1-0. 5mm或兩次集束軸心線，在比鎳和鈦的熔點(diǎn)低1000°的溫度熱處理，鎳和鈦在固相狀態(tài)擴(kuò)散合金化，然后除去包裝材，得到鈦鎳合金纖維。用此法制成的鈦鎳合金纖維具有極強(qiáng)的抗拉強(qiáng)度和延伸度，且變形回復(fù)率為80%以上。將所述鈦鎳合金纖維通過雙螺桿擠出機(jī)的相應(yīng)入口加入到熔融的尼龍基體中，制備的復(fù)合材料的強(qiáng)度和彈性得到明顯的增強(qiáng)。將含有所述鈦鎳合金的復(fù)合材料制成切割線，切割線不易被拉斷，也不易變形，從另一個角度延長了切割線的使用壽命，降低了用戶的換線頻率。作為本發(fā)明的又一個實(shí)施例，將適量的金屬絲特別是含有鈦鎳合金的金屬絲作為增強(qiáng)相加入到熔融的尼龍基體中，通過雙螺桿擠出機(jī)擠出所制備的復(fù)合材料具有良好的很高強(qiáng)度，同時抗變形能力強(qiáng)，用其制成打草機(jī)的切割線，可以有效抵抗切割線的變形及磨損，延長切割使用壽命。優(yōu)選地，所述金屬絲在所述復(fù)合材料中的含量在2% -5%最佳。優(yōu)選地，所述增強(qiáng)材料包括金屬粉末，所述金屬粉末包括鋁、鈦、鎳、鉻，優(yōu)選地，所述金屬粉末的總含量在3% -5%之間。作為本發(fā)明的又一個實(shí)施例，金屬粉末增強(qiáng)尼龍基復(fù)合材料的制成方式如下將少量的鋁、鈦、鎳、鉻粉末作為增強(qiáng)相加入到熔融的尼龍基體中，通過雙螺桿擠出機(jī)擠出，所制備的金屬粉末增強(qiáng)尼龍基復(fù)合材料的耐磨強(qiáng)度得到明顯提高，用所述復(fù)合材料制成打草機(jī)的切割線更加耐磨，使用壽命更長久。綜上所述，用于制成打草機(jī)切割線的復(fù)合材料的基體優(yōu)先選擇尼龍6/66的共聚體，所述復(fù)合材料的增強(qiáng)材料則可以單獨(dú)是含量優(yōu)選在30% 35%的玻璃纖維，也可以單獨(dú)是含量優(yōu)選為8% 12%的聚四氟乙烯或含有10% 20%的碳納米管的聚四氟乙烯復(fù)合材料，也可以單獨(dú)為含量在3% 5%之間的金屬絲或金屬粉末，這些增強(qiáng)材料的加入都可以增強(qiáng)尼龍基體的耐磨強(qiáng)度，所制得的尼龍基復(fù)合材料的強(qiáng)度和耐磨性都較之純尼龍有顯著的提高，將其制成切割線都比尼龍切割線更加耐磨耐用。為了證明復(fù)合材料制成的切割線相對于純尼龍切割線在耐用性上的優(yōu)越性，申請人在測試電壓為120V的情況下，分別將純尼龍、玻璃纖維增強(qiáng)尼龍基復(fù)合材料(下表簡稱復(fù)合材料I)、聚四氟乙烯增強(qiáng)尼龍基復(fù)合材料(下表簡稱復(fù)合材料II)、金屬絲增強(qiáng)尼龍基復(fù)合材料(下表簡稱復(fù)合材料III)和金屬粉末增強(qiáng)尼龍基復(fù)合材料(下表簡稱復(fù)合材料IV)等5種材料制成的切割線安裝在同一個打草機(jī)上，在同樣的試驗(yàn)條件下，測試同等長度的各種切割線在擊打同一個堅硬物體(本試驗(yàn)選擇鋼塊)時，磨損長度達(dá)到同一個數(shù)值(本試驗(yàn)設(shè)定的磨損量為15_)所消耗的時間。具體的試驗(yàn)過程這里不再贅述，試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下述磨損長度和磨損時間，單位時間磨損量由計算公式算得。具體參見下表
權(quán)利要求
1.一種切割線，裝設(shè)于打草機(jī)上旋轉(zhuǎn)以切割植被，其特征在于所述切割線由所述復(fù)合材料制成，所述復(fù)合材料包括基體和增強(qiáng)材料，所述基體是熱塑性樹脂。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的切割線，其特征在于所述增強(qiáng)材料包括玻璃纖維。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的切割線，其特征在于所述玻璃纖維在所述復(fù)合材料中含量在30%至35%之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的切割線，其特征在于所述增強(qiáng)材料包括聚四氟乙烯。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的切割線，其特征在于所述增強(qiáng)材料包括含有碳納米管的聚四氟乙烯復(fù)合材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的切割線，其特征在于所述碳納米管在所述聚四氟乙烯復(fù)合材料中含量在10%至20%之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的切割線，其特征在于所述聚四氟乙烯在所述復(fù)合材料中的含量在8%至12%之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的切割線，其特征在于所述增強(qiáng)材料包括金屬絲，所述金屬絲包括記憶金屬絲，所述記憶金屬絲包括鈦鎳合金纖維，所述鈦鎳合金纖維在所述復(fù)合材料中的含量在3%至5%之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的切割線，其特征在于所述增強(qiáng)材料包括鋁、鈦、鎳、鉻金屬粉末，所述金屬粉末在所述復(fù)合材料的含量總和在3% -5%之間。
10.一種打草機(jī)，包括縱向延伸的操作桿，設(shè)置于所述操作桿的手柄，設(shè)置于操作桿端部的工作頭，驅(qū)動工作頭旋轉(zhuǎn)的電機(jī)，其特征在于所述打草機(jī)還包括如權(quán)利要求1-9中任一項所述的切割線，所述切割線連接于所述工作頭。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種切割線，可裝設(shè)于打草機(jī)上旋轉(zhuǎn)以切割植被，切割線由復(fù)合材料制成，復(fù)合材料包括基體和增強(qiáng)材料，基體是熱塑性樹脂。將耐磨性能好的增強(qiáng)材料加入到以熱塑性樹脂為基體的材料中，所制得的復(fù)合材料的強(qiáng)度、耐磨性得到顯著的提高，以這種復(fù)合材料制成的切割線，強(qiáng)度與耐磨性能都大大提高了，從而延長了切割線的使用壽命，降低了打草過程中的換線頻率，同時在一定程度上降低了打草機(jī)的制造成本。
文檔編號A01D34/47GK102972143SQ20111025810
公開日2013年3月20日 申請日期2011年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月2日
發(fā)明者高振東 申請人:蘇州寶時得電動工具有限公司