[发明专利]一种自动刈割装置的剪切口的设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种剪切口的设计方法，尤其涉及一种自动刈割装置的剪切口的设计方法，专用于生态景观浮岛上植物的自动刈割装置的设计。 

背景技术

    采用生态技术对河道湖泊进行水质恢复是一种经济有效的方法，目前在发达国家和国内经济发达地区已经被广泛应用。生态技术主要指人工湿地、生态浮岛等，是促进包括微生物、水生植物、水生动物等组成的水体生态平衡恢复的技术。城镇河道、湖泊和水库受用地和水位变化的影响，人工湿地技术的应用受到限制。而人工生态浮岛技术，不受水位变化的限制，可以直接布置在水面上，维护管理方便。 

本领域的技术人员一直致力于提高生态景观浮岛的水体恢复效率，很多研究表明，根据中国南京师范大学地理科学学院江苏省环境演变及生态建设重点实验室，研究人员周晓红等人发表于《环境科学》杂志2008年12期的“刈割对生态浮床植物黑麦草光合作用及其对氮磷等净化效果的影响”，可以得知，刈割能够显著提高黑麦草系统对富营养水体中氮、磷等的去除效果，由于生态浮床一般放在水中，在实际应用在如果使用手工刈割非常麻烦，人力消耗极其大，显然不适合于大规模应用，因此，发展自动刈割的生态景观浮岛非常必要。由于生态景观浮岛是浮在水中央的，所以为安全和使用寿命的角度出发，现有的带电源的生态景观浮岛一般不采用电线供电，而使用在浮岛上发电的方式为生态景观浮岛提供电能，所以生态景观浮岛自动刈割装置的电源很难提供较大的输出功率；再者从商业角度出发使用小功率电路和小功率电机成本更低，有利于商业应用。 

由于生态景观浮岛的大多由多个单独的浮体拼接而成，每个浮体内放一些植物，所以这些由单独的浮体拼接而成的生态景观浮岛需要每一个浮岛都需要安装一个自动刈割装置，且现有技术的大规模收割机械一般过重无法应用。 

综上述可知，生态景观浮岛自动刈割装置特殊性较为明显，需要做特别设计。 

发明内容

    本发明的目的在于：一种自动刈割装置的剪切口的设计方法，本发明可以指导机械设计人员设计出对动力源功率具有自动适应性的剪切口，不论动力源功率大小都能很好的完成切割任务。 

本发明具有如下技术内容： 

技术内容1：一种自动刈割装置的剪切口的设计方法，其特征在于：基于惯性力和杠杆原理，使一个或多个刀片的刃部围绕待切物发生公转,并以杠杆为传动机构使用惯性力调整刀片刃部对待切物的压力。

技术内容说明及其有益效果： 

技术内容说明1：如技术内容1所述，惯性力是指因为惯性而表现出的力，比如离心力、因惯性表现出的推力（后面简称惯性推力）；使用惯性力调整刃对待切物压力的好处在于惯性力的强度一般和运动参数相关，如离心力和公转的转速密切相关，也就是说对于同一刈割装置而言，刃对待切物的压力随动力源的功率成正比例关系，惯性推力则与公转的加速度有关，也就是说公转速度变化越快，惯性推力越大，当刃与待切物之间摩擦力变大时，刃的公转速度被拉低时，惯性推力就会表现出来，惯性推力可以通过传动机构转换为将刃提起的力，以减小刃对待切物压力，进而减小摩擦力，避免刃被卡住；使用杠杆作为惯性力传动机构的好处在于传动无延迟；“刃部围绕待切物发生公转”其中围绕一词说明待切物位于公转轨道内侧。

技术内容说明2：本发明的核心在于其物理原理，依照本发明设计的自动切割装置，其效果与材料关系不大，具有一定刚性的材料均可采用，比如：塑料、石材、陶瓷、骨头、金属、合金、陶瓷、碳纤维、玻璃、木材、竹材、硬橡胶等一切能稳定维持自身形状的材料。 

技术内容说明3：本发明的初衷虽然是为生态景观浮岛自动刈割装置的剪切口的设计，但其用途范围并不限于生态景观浮岛。 

本发明的新颖性在于：这种设计方法属于世界首创。 

本发明的创造性在于：有效综合机械设计的现有技术，为生态景观浮岛的应用环境特别创造了一种自动刈割装置的剪切口的设计方法；其中使用惯性力调整刃对待切物压力的独特方法相对现有的切割技术，具有突出创造性，因为这一设计使得自动刈割装置具有了自动适应动力源功率和自动防卡刃这两个‘非显而易见’的技术效果。 

本发明的实用性在于：以本发明为指导设计出的生态景观浮岛自动刈割装置，可以大规模运用于生态浮岛或景观浮岛，加强生态景观浮岛的自动化，提高生态景观浮岛对富营养水体治理效率。 

  

附图说明