本發(fā)明涉及園林工具，尤其涉及一種打草機。

背景技術(shù)：

打草機作為打理草皮的一種園林工具，正受到越來越多用戶的青睞。打草機一般通過驅(qū)動打草線旋轉(zhuǎn)使之打草，通常包括縱長延伸的延伸桿、設于延伸桿一端的打草頭、設于延伸桿上并與打草頭間隔一定距離設置的手柄、驅(qū)動打草頭旋轉(zhuǎn)的馬達，為馬達提供能源的電池包。工作時，打草頭被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)帶動打草線同步旋轉(zhuǎn)從而打草。具體的操作方式，用戶通過手柄手持著打草機進行打草工作或者修邊工作。

打草機的打草線通常由尼龍或塑料材質(zhì)構(gòu)成，通過打草線的高速旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)將草打斷。打草機的旋轉(zhuǎn)速度通常都得大于6000r/min(大約相當于90m/s)，一般為了取得更好的切割效果，其旋轉(zhuǎn)速度都在7000r/min(大約相當于110m/s)到9000r/min(大約相當于150m/s)之間。過高的旋轉(zhuǎn)速度勢必帶來過高的功耗，需要的能耗較多。如果是采用直流電源供電，單個電池包所能持續(xù)的工作時間就較短。一個額定電壓為20V的直流打草機，采用電池容量為2.0Ah的鋰電池包，在正常工作情況下，電池包只能持續(xù)工作10min～20min。當用戶進行大面積打草時，需要多次給電池包充電或者換多個電池包。

打草機通過打草線的高速旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)將草打斷，因此，打草線會隨著工作時間的增加而不斷的磨損。每個打草機所攜帶的打草線的線長是受到限制的，所以打草機工作一段時間后，用戶需要用新的打草線進行補充。該換線操作增加了用戶的工作量，降低了用戶使用該產(chǎn)品的體驗感，還增加用戶打草所需的成本。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的首先在于提供一種無需換線操作、功耗低的打草機。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：一種具有打草模式和修邊模式的手持式電動打草機，包括：縱長延伸的延伸桿；設置在延伸桿一端的手柄組件，供使用者握持；設置在延伸桿另一端的工作頭，所述工作頭包括切割元件；設置在所述工作頭上的護罩，用于遮擋部分所述切割元件；驅(qū)動所述切割元件做旋轉(zhuǎn)運動的馬達；其中，所述切割元件包括由金屬材質(zhì)構(gòu)成的切割刃，所述打草機正常工作時所需功率小于等于120W。

優(yōu)選的，所述切割元件旋轉(zhuǎn)形成一切割圓，當所述切割圓直徑范圍為250mm到350mm時，所述打草機正常工作時所需功率范圍為60W到100W。

優(yōu)選的，所述切割元件旋轉(zhuǎn)形成一切割圓，當所述切割圓直徑范圍為350mm到400mm時，所述打草機正常工作時功率范圍為100W到120W。

優(yōu)選的，所述切割元件旋轉(zhuǎn)形成一切割圓，當所述切割圓直徑范圍為250mm到350mm時，所述切割元件旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速范圍為2000r/min到3500r/min。

優(yōu)選的，所述切割元件旋轉(zhuǎn)形成一切割圓，當所述切割圓直徑范圍為350mm到400mm時，所述切割元件旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速范圍為3500r/min到4500r/min。

優(yōu)選的，所述打草機正常工作時的工作電壓乘以工作電流得到所述打草機正常工作時的所需功率。

優(yōu)選的，所述切割元件為整體式硬質(zhì)刀片。

優(yōu)選的，所述切割元件為整體式金屬刀片。

優(yōu)選的，所述切割元件的數(shù)量為1個且具有復數(shù)個切割刃。

優(yōu)選的，所述打草機為無繩電動打草機，采用電池包提供能量。

本發(fā)明還提供一種技術(shù)方案是：一種具有打草模式和修邊模式的手持式電動打草機，包括：縱長延伸的延伸桿；設置在延伸桿一端的手柄組件，供使用者握持；設置在延伸桿另一端的工作頭，所述工作頭包括切割元件；設置在所述工作頭上的護罩，用于遮擋部分所述切割元件；驅(qū)動所述切割元件做旋轉(zhuǎn)運動的馬達；其中，所述切割元件包括由金屬材質(zhì)構(gòu)成的切割刃，所述打草機正常工作時所需功率與所述打草機整機重量的比值小于等于25w/kg。

優(yōu)選的，所述打草機正常工作時的工作電壓乘以工作電流得到所述打草機正常工作時的所需功率。

優(yōu)選的，所述切割元件為整體式金屬刀片。

優(yōu)選的，所述切割元件的數(shù)量為1個且具有復數(shù)個切割刃。

優(yōu)選的，所述打草機為無繩電動打草機，采用電池包提供能量。

本發(fā)明通過采用帶金屬切割刃的硬質(zhì)刀片，優(yōu)選的金屬刀片，打草機正常工作時所需功率小于等于120w，比常規(guī)使用打草繩的打草機正常工作時所需功率大大減少，因此，單個電池包所能持續(xù)打草時間或打草面積大幅增加。

本發(fā)明通過采用帶金屬切割刃的硬質(zhì)刀片，優(yōu)選的金屬刀片，打草機正常工作時所需功率與打草機整機重量的比值小于等于25w/kg，比常規(guī)使用打草繩的打草機正常工作時所需功率與打草機整機重量的比值大大減小，單位質(zhì)量上的打草機所能持續(xù)打草時間或打草面積大幅增加。

附圖說明

以上所述的本發(fā)明的目的、技術(shù)方案以及有益效果可以通過下面的能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的具體實施例的詳細描述。

附圖以及說明書中的相同的標號和符號用于代表相同的或者等同的元件。

圖1是本發(fā)明的第一實施例的打草機處于打草工作模式的正視方向的立體圖。

圖2是圖1中的打草機處于打草工作模式的仰視方向的立體圖。

圖3是圖1中的打草機處于修邊工作模式的正視方向的立體圖。

圖4是圖1中的打草機處于修邊工作模式的后視方向的立體圖。

圖5是圖1中的打草機的工作頭的爆炸圖。

圖6是圖1中的打草機的工作頭的剖視圖。

圖7是圖1中的打草機的切割元件的主視圖。

圖8是圖1中的打草機的第一護罩弧角確定示意圖。

圖9是本發(fā)明的第二實施例的打草機處于打草工作模式的正視方向的立體圖。

100、打草機 10、延伸桿 12、手柄組件

14、啟動開關(guān) 16、電池包 11、延伸桿轉(zhuǎn)軸

20、工作頭 22、機殼 26、馬達

27、第一護罩 28.第二護罩 50、切割元件

501、切割刃 503、軸孔 506、固定孔

25、傳動機構(gòu) 2501、傳動機構(gòu)上半殼 2502、傳動齒輪

2503、傳動機構(gòu)下半殼 40、輸出軸 2201、機殼左半殼

2202、機殼右半殼 261、馬達座 401、軸套

60、緊固件 S、工作平面 X、第一軸線

Y、第二軸線 O、切割圓形 R1、切割圓半徑

R2、護罩徑向長度 α、護罩弧角 α1、進角度

α2、出角度

具體實施方式

請參見圖1和圖2，本實施例的打草機100包括縱長延伸的延伸桿10、設于延伸桿10一端的工作頭20，設于延伸桿10另一端的手柄組件12。工作頭20包括機殼22、設置于機殼22內(nèi)的馬達26、由馬達26驅(qū)動圍繞第一軸線X旋轉(zhuǎn)的切割元件50。

工作頭20上還設有第一護罩27，第一護罩27相對延伸桿10固定設置。第一護罩27具有預定的弧角，用于遮擋其弧角覆蓋范圍內(nèi)的切割元件50。第一護罩27相對工作頭20位于其手柄組件12的方向。具體來講，如圖1所示，第一護罩27包括具有一定弧角的延伸部分，該延伸部分相對延伸桿10朝向手柄組件12的方向延伸。第一護罩27的延伸部分遮住其相應弧角下的切割元件50及其相應的工作區(qū)間，從而提高操作者在使用打草機100時的安全性。工作頭20上也可設有滾輪、護花鋼絲等附件(圖未示出)。手柄組件12上設置有控制馬達26開啟和關(guān)閉的啟動開關(guān)14。

在本實施例中，延伸桿10遠離工作頭20的一端設置有電源，具體為直流電源，直流電源采用的是電池包16，優(yōu)選為鋰電池包。由此，直流電源和工作頭20分設于延伸桿10的兩端，而手柄組件12設置在延伸桿10上相對靠近電源的位置，從而整個打草機100重心布局合理，操作者通過手柄組件12提起打草機100工作時可以較為省力。

請參見圖1，本實施例中，手柄組件12包括間隔一定距離設置的主手柄和輔助手柄，啟動開關(guān)14設置在主手柄上。如此設置，操作者能夠通過主手柄和輔助手柄更可靠的提起并控制打草機100工作。主手柄和輔助手柄的握持部是指手柄上操作者用手握持的部分。啟動開關(guān)14鄰近手柄的握持部設置或位于其上。

本實施例的打草機100具有打草工作模式和修邊工作模式。

如圖1和圖2所示，打草機100處于打草工作模式，切割元件50旋轉(zhuǎn)所形成的切割平面與工作表面S大致成水平，切割元件50旋轉(zhuǎn)將草切割至預定的高度。打草機100在打草工作模式下，延伸桿10和前述的切割平面成角度布置，該角度優(yōu)選的大于30度，適合用戶將打草機100置于其切割平面和地面平行的狀態(tài)來進行打草工作。

如圖3和圖4所示，打草機100處于修邊工作模式，切割元件50旋轉(zhuǎn)所形成的切割平面與工作表面S大致成垂直，切割元件50將草切割至預定垂直平面內(nèi)，或者切割元件50在工作表面S上切割出預定溝槽。打草機100在修邊工作模式下，延伸桿10和切割平面基本平行的布置，形成的角度不大于5度，適合用戶將打草機100置于其切割平面和工作表面垂直的狀態(tài)來進行修邊工作。

如圖5和圖6所示，工作頭20包括機殼22、設置于機殼22內(nèi)的馬達26、由馬達26驅(qū)動圍繞第一軸線X旋轉(zhuǎn)的切割元件50、與機殼22配接的第一護罩27。

如圖5和圖6所示，機殼22包括機殼左半殼2201和機殼右半殼2202。機殼左半殼2201和機殼右半殼2202構(gòu)成一個容納空間，馬達26通過馬達座261固定在該容納空間內(nèi)。在本實施例中，馬達26的輸出軸與一傳動機構(gòu)25配合。傳動機構(gòu)25將馬達26的輸出轉(zhuǎn)速按傳動比例傳輸給輸出軸40。輸出軸40按順序穿過傳動機構(gòu)25、軸套401和切割元件50的配合孔。切割元件50通過鎖緊件60與軸套401相固定。馬達26啟動后，馬達繞第二軸線Y旋轉(zhuǎn)。傳動機構(gòu)25將馬達輸出軸的轉(zhuǎn)速按比例傳輸給輸出軸40，輸出軸40帶動軸套401旋轉(zhuǎn)，軸套401帶動切割元件50繞第一軸線X旋轉(zhuǎn)。

在本實施例中，馬達旋轉(zhuǎn)軸線(即第二軸線Y)與切割元件50的旋轉(zhuǎn)軸線(即第一軸線X)不同軸。傳動機構(gòu)將馬達輸出轉(zhuǎn)速進行降速后傳遞給切割元件50。經(jīng)過傳動機構(gòu)25后，切割元件50以與馬達26輸出轉(zhuǎn)速成傳動比的預設的安全閾值轉(zhuǎn)速進行切割。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知，傳動機構(gòu)可以采用常用齒輪傳動機構(gòu)、鏈動傳動機構(gòu)、蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)、帶傳動機構(gòu)或者凸輪傳動機構(gòu)。

如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知，該工作頭20內(nèi)各個元件的配合關(guān)系可以根據(jù)元件具體結(jié)構(gòu)形式不同而發(fā)生適應性的變化。

在一實施例中，馬達26驅(qū)動切割元件50直接繞其輸出軸旋轉(zhuǎn)，即第一軸線X與第二軸線Y同軸。切割元件50以馬達的輸出轉(zhuǎn)速進行切割。通過選取合適的馬達26，從而控制切割元件50以預設的安全閾值轉(zhuǎn)速進行切割。

如圖7所示，在本實施例中，切割元件50為1個四星形的硬質(zhì)刀片，通過固定孔506(圖中僅標注一處)與鎖緊件60相配合而固定在工作頭20上。該切割元件50的四星形部位都具有切割刃501(圖中僅標注一處)，切割元件50繞第一軸線X旋轉(zhuǎn)，從而多個切割刃進行工作。切割元件50具有軸孔506，第一軸線X穿過該軸孔506。工作時，切割元件50以軸孔506中心O為圓心旋轉(zhuǎn)形成一個切割圓。中心O即為該切割圓的切割圓心。該切割圓的半徑R1正好是切割元件50的徑向最大長度，即切割元件50的外緣剛好處于切割圓上。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知，切割元件50的形狀也可以為其他類型，如長條形、星形、三角形或者其他類型的多邊形等。該形狀并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。

切割元件50采用硬質(zhì)刀片，具體地如：金屬刀片，陶瓷刀片或者塑料刀片。根據(jù)力學基本知識可知，硬質(zhì)刀片將草切斷所需的力會遠遠小于尼龍類打草線將草打斷所需的力。因此，修剪同一草坪時，硬質(zhì)刀片所需的能量遠遠小于尼龍類打草線所需的能量。同一電池包16用于持續(xù)打草的時間會得到大幅度地延長。

切割元件50可以完全由金屬、陶瓷或塑料等材料制成硬質(zhì)刀片，也可以僅切割元件50的切割刃部分由金屬、陶瓷或塑料等材料制成。切割元件50是整體式的硬質(zhì)刀片，其刀片重心位于該刀片的中心軸上。切割元件50可以由鍛造、焊接、壓鑄等工藝制造而成。

在本實施例中，計算切割元件50旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的能量E_k的方法如下所述：其中m代表切割元件50的質(zhì)量，單位為kg(千克)。w代表切割元件50的角速度，單位為rad/s(弧度每秒)。n代表切割元件50的轉(zhuǎn)速，單位為r/min(轉(zhuǎn)每分)。r_k代表切割元件50旋轉(zhuǎn)所形成切割圓半徑R1的一半距離,即單位為m(米)。

打草機100在實際工作的場景中，草坪區(qū)域內(nèi)經(jīng)常會存在碎石或者由水泥/石塊等材質(zhì)做成的花壇。當切割元件50為硬質(zhì)刀片時，切割元件50以過快旋轉(zhuǎn)速度接觸碎石或花壇時，會產(chǎn)生切割元件50斷裂或者碎石等物而飛濺的危險。在本實施例中，切割元件50旋轉(zhuǎn)切割時的旋轉(zhuǎn)速度小于預設的安全旋轉(zhuǎn)閾值，從而避免切割元件斷裂所帶來的危險。

在本發(fā)明的實施例中，旋轉(zhuǎn)速度包括空載狀態(tài)時的旋轉(zhuǎn)速度或者負載狀態(tài)時的旋轉(zhuǎn)速度。由本領(lǐng)域技術(shù)人員所知，在打草機上設置電子穩(wěn)速機構(gòu)或機械穩(wěn)速機構(gòu)，可以讓空載狀態(tài)的旋轉(zhuǎn)速度與負載狀態(tài)的旋轉(zhuǎn)速度相同或者相差不大。因此，本發(fā)明所限定的旋轉(zhuǎn)速度的閾值及能量閾值對空載狀態(tài)或負載狀態(tài)都適用。

在本實施例中，該安全旋轉(zhuǎn)閾值的具體范圍可以通過模擬鋼管沖擊測試實驗進行模擬而獲取。鋼管沖擊測試的具體過程如下所述：選取直徑為30mm、厚度為3mm的鋼管，放置在打草機100的切割圓邊緣，保證切割元件50在旋轉(zhuǎn)時對鋼管進行沖擊。打草機100以最高轉(zhuǎn)速運行，持續(xù)沖擊鋼管15秒。在這15秒之內(nèi)，打草機100的切割元件50及其固定件沒有碎裂或脫落，則該測試中切割元件50的轉(zhuǎn)速即為安全旋轉(zhuǎn)閾值。

在本實施例中，該安全旋轉(zhuǎn)閾值的具體范圍可以通過模擬小鋼球拋物測試實驗進行模擬而獲取。小鋼球拋物測試的具體過程如下所述：測試場景為椰樹毯地面和19mm的合成板。合成板圍成八角形，打草機的切割圓心與該八角形的中心重合，八角形的內(nèi)接圓直徑為(750+切割圓直徑±50)mm。選取直徑為6.35mm、硬度為45HRC的小鋼球，放置在距離打草機100的切割圓邊緣25±5mm處。打草機100以最高轉(zhuǎn)速運行時，小鋼球與豎直線角度保持在10度以內(nèi)不低于30mm的高度進行拋射，拋射100顆小鋼珠且拋射5次。八角形合成板按離椰樹毯地面的高度分為3個區(qū)域：0—300mm區(qū)域、300—450mm區(qū)域和450mm以上區(qū)域。測試結(jié)果為：在0—300mm區(qū)域，小鋼球擊穿合成板的個數(shù)不超過30個；在300—450mm區(qū)域，小鋼球擊穿合成板的個數(shù)不超過6個；在450mm以上區(qū)域，小鋼球擊穿合成板的個數(shù)不超過0個。當滿足該測試結(jié)果時，則認為此時的切割元件50的轉(zhuǎn)速即為安全旋轉(zhuǎn)閾值。

當采用不同類型的硬質(zhì)刀片做實驗時，得到滿足模擬實驗的切割元件50的外緣的旋轉(zhuǎn)線速度范圍小于等于80米每秒(m/s)。優(yōu)選的，切割元件50的外緣的旋轉(zhuǎn)線速度范圍為50m/s到60m/s。在滿足這些模擬實驗的要求下，切割元件50的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速范圍為小于等于5000轉(zhuǎn)每分(r/min)。優(yōu)選的，切割元件50旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速范圍為2000r/min到4000r/min。在滿足這些模擬實驗的要求下，切割元件50旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的動能范圍小于等于100焦耳(J)。優(yōu)選的，切割元件50旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的動能范圍為10J到80J。更優(yōu)選的，切割元件50旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的動能范圍為30J到50J。在該實驗測試中，當所選用的切割元件為金屬切割刃時，該金屬切割刃的硬度范圍為30HRC到50HRC。優(yōu)選的，該金屬切割刃的硬度范圍為40HRC到45HRC。

打草機工作的過程為電池包給電機提供能量，電機旋轉(zhuǎn)帶動切割元件旋轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)打草或修邊。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知，打草機正常工作時所需的功率P越小，則代表打草機的功耗越低，從而電池包所能持續(xù)的打草時間或打草面積就會越大。當打草機的切割元件由常規(guī)打草繩替換成金屬切割刃的硬質(zhì)刀片、優(yōu)選金屬刀片時，打草機正常工作時所需的功率P會大幅減小。打草機正常工作時的工作電壓乘以工作電流得到所述打草機正常工作時的所需功率P。

表一、打草繩類打草機參數(shù)

現(xiàn)有不同切割直徑下的打草繩式打草機正常工作時所需功率P如表一所示。切割圓直徑的大小可以根據(jù)市場需要進行設計。由于打草機需要用戶手提操作，因此，切割圓直徑的取值范圍一般為200mm到400mm。當切割圓直徑變大時，打草機單次切割草的面積就相應變大，根據(jù)公式及可知切割元件的邊緣線速度或由旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的動能也會有所增加。

打草機的切割元件由常規(guī)的打草繩換成帶金屬切割刃的硬質(zhì)刀片、優(yōu)選金屬刀片，可以很大程度地降低打草機正常工作時所需的功率。在本實施例中，打草機采用金屬刀片(具體為鐵刀片)的功率P的范圍小于等于120瓦(W)。具體地，當切割圓直徑范圍為350mm到400mm時，所述打草機正常工作時功率范圍為100W到120W。當所述切割圓直徑范圍為350mm到400mm時，所述切割元件旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速范圍為3500r/min到4500r/min。當所述切割圓直徑范圍為250mm到350mm時，所述打草機正常工作時所需功率范圍為60W到100W。當所述切割圓直徑范圍為250mm到350mm時，所述切割元件旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速范圍為2000r/min到3500r/min。

由于打草機的操作方式需要用戶手提進行操作，因此打草機的整機重量也是很重要的參數(shù)。本發(fā)明采用功率與整機重量的比值(P/M)，作為衡量打草機功耗與操作舒適度之間的參數(shù)。功率與整機重量的比值表示單位質(zhì)量所需功耗，當比值越小說明單位質(zhì)量上的打草機所能持續(xù)打草時間越長或打草面積越大。在本實施例中，采用金屬刀片(具體為鐵刀片)作為切割元件的打草機正常工作時的功率與打草機整機重量的比值小于等于25。通過表一可知該比值遠遠小于打草繩式打草機的比值。

在一實施例中，馬達26驅(qū)動切割元件50直接繞其輸出軸旋轉(zhuǎn)，安全旋轉(zhuǎn)閾值可以通過選取合適的馬達26獲得。只需選取輸出轉(zhuǎn)速小于或等于安全閾值的馬達26即可將切割元件的旋轉(zhuǎn)速度控制在安全旋轉(zhuǎn)閾值之內(nèi)。

在另一實施例中，馬達26通過一傳動機構(gòu)驅(qū)動切割元件50繞第一軸線X旋轉(zhuǎn)，安全旋轉(zhuǎn)閾值可以通過選取合適的傳動機構(gòu)獲得。通過選用傳動比合適的傳動機構(gòu)，利用該傳動比將切割元件50的旋轉(zhuǎn)速度控制在安全旋轉(zhuǎn)閾值之內(nèi)。

切割元件50旋轉(zhuǎn)時所產(chǎn)生的動能或者其旋轉(zhuǎn)速度限制在一個預設的安全閾值范圍內(nèi)，可以防止打草機100在工作過程中發(fā)生異物飛濺傷人的情況。另一種防止打草機100在工作過程中發(fā)生異物飛濺傷人的情況的，可以利用第一護罩27來提高防護能力，從而達到提高打草機100的安全性能。

如圖8所示，為第一護罩27選取弧角的示意圖。切割元件50按照如圖8所示的箭頭旋轉(zhuǎn)，從而形成一個以切割圓心O為圓心的切割圓。該切割圓的半徑為R1，在該實施例中，半徑R1恰好為切割元件50的徑向最大長度。以該圓心O為坐標原點，建立一坐標系。該坐標系的橫坐標平行于工作平面S，該坐標系的縱坐標垂直于工作平面S。第一護罩27形成一個遮擋所述切割圓的部分，第一護罩27的徑向長度R2大于切割元件50的徑向最大長度R1。該遮擋部分的弧角定義為第一護罩27的弧角第一護罩27的弧角α，弧角α是以切割圓圓心O為角頂點，以第一護罩27所能遮擋住切割圓的最外緣兩側(cè)邊為角邊。在該實施例中，角BOA即為第一護罩27的弧角α范圍。根據(jù)切割元件50的旋轉(zhuǎn)方向，第一護罩27的弧角α由護罩進角度α1和護罩出角度α2組成。如圖8所知，切割元件50的旋轉(zhuǎn)方向如圖箭頭所示，則進角度α1和出角度α2的標注如圖所示。

該弧角α需要滿足一定的角度范圍，從而提高打草機整體的安全性能。該弧角α的的角度范圍，可以通過兩個模擬測試獲得。第一個模擬測試，當打草機100在修邊工作模式時，且操作者在正常操作時，操作者的視線看不到切割元件50。第二個模擬測試，當打草機100在修邊工作模式下時，操作者的腳是無法從第一護罩與工作平面的縫隙中穿過而接觸到切割元件的。經(jīng)過模擬測試可知，第一護罩的弧角α的范圍大于等于150度小于270度。更優(yōu)選的，第一護罩的弧角α的范圍大于等于150度小于等于240度。更優(yōu)選的，第一護罩的弧角α的范圍大于等于180度小于等于220度。在圖1所示的實施例中，所選第一護罩的弧角α的范圍為190度。當弧角α為150度時，其相應的進角度α1設為50度，出角度α2設為100度；當弧角α為190度時，其相應的進角度α1設為90度，出角度α2設為100度；當弧角α為220度時，其相應的進角度α1設為105度，出角度α2設為115度。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知，進角度α1和出角度α2的具體設置，也可以不完全等于所舉示例。只需該角度的設置能夠滿足當打草機100處于修邊工作模式時，滿足上述兩種模擬測試即可。

第一護罩27的弧角范圍限制在一定的預設角度之內(nèi)，可以提高打草機100工作時的安全性能。為了進一步提高打草機100在工作時的安全性，也可以通過選取合適的材料，當切割元件的旋轉(zhuǎn)速度在前述安全閾值下時，使得第一護罩27的抗擊穿性好，不會發(fā)生飛濺物擊穿第一護罩的情況，從而保護操作者不會被工作過程中的飛濺物所傷害。

在本實施例中，第一護罩27所選用的材料可以通過模擬大鋼球測試而獲取。大鋼球測試的具體過程如下所述：測試場景為合成板圍成八角形，地面為19mm的合成板上平鋪1.5mm的鋼板。打草機的切割圓心與該八角形的中心重合，八角形的內(nèi)接圓直徑為(750+切割圓直徑±50)mm。選取直徑為12.75±0.25mm、硬度為45HRC的大鋼球，放置在距離打草機100的切割圓邊緣25±5mm處。打草機100以最高轉(zhuǎn)速運行時，大鋼球以高于切割平面13-300mm的高度進行拋射，以10顆為一組進行拋射，總共拋射10組，每拋一組就換一個拋射高度位置。在這10組測試之后，第一護罩27不出現(xiàn)大鋼球通過的破損，即認為該第一護罩27所選用的材質(zhì)可以提高打草機的安全性能。

采用不同材料制成第一護罩27可以滿足上述大鋼球測試。第一護罩所選用材料的壓縮強度范圍為50MPa到100MPa。第一護罩所選用材料的斷裂伸張率范圍優(yōu)選為30％到300％。當某些材料的壓縮強度和斷裂伸張率滿足測試所得的范圍時，該材料的抗擊穿性就滿足了制作第一護罩。具體地，第一護罩的材料可以選用ABS塑料，PPS塑料或者鐵類金屬材料等。在圖1所示實施例中，第一護罩27是由聚丙烯材料制成。

在該實施例中，通過采用硬質(zhì)刀片代替尼龍材質(zhì)的打草線，優(yōu)選的用金屬刀片代替尼龍材質(zhì)的打草線，降低了修剪草坪所需的能量，大幅度地延長了電池包用于打草的持續(xù)時間，有效地提高了用戶體驗感。通過將切割元件的旋轉(zhuǎn)速度或者動能限定在一安全旋轉(zhuǎn)閾值之內(nèi)，避免了切割元件斷裂飛濺或碎石等飛濺傷人的危險，有效地提高了打草機的整體安全性能。

如圖9所示，本發(fā)明的第二實施例的打草機處于打草工作模式的正視方向的立體圖。在該實施例中，工作頭20還包括設置在殼體22上的第二護罩28。第二護罩28與第一護罩27相對殼體22固定設置。第二護罩28的安裝平面與第一護罩27的安裝平面相同，第二護罩28平行設置在第一護罩27的相對面。第二護罩28的弧角與第一護罩27的弧角之和為360度，第二護罩28用于遮擋第一護罩27未遮擋到切割元件50的部分。第二護罩28的徑向最大長度小于切割元件50的徑向最大長度，用于將切割刃露出第二護罩，從而切割刃易對草進行切割。第二護罩28進一步地提高了打草機100的安全性能，使得切割元件50不易被意外接觸到，且使得工作過程中所產(chǎn)生的碎屑不易從第一護罩27未遮擋的部位飛濺出來。

本發(fā)明不局限于所舉的具體實施例結(jié)構(gòu)，基于本發(fā)明構(gòu)思的結(jié)構(gòu)均屬于本發(fā)明保護范圍。