专利名称：一种割草机重心布置方法
技术领域：
本发明涉及一种割草机重心布置方法，它适合应用于遥控割草机 及全自动割草机上。
背景技术：
目前，现有割草机的重心布置的结构通常是让机器的重心落于由 支撑轮(点)构成的几何图案的里面(如图l所示)，最典型的布置是
让整机的重心和由支撑轮(点)构成的几何图案的重心重合(如图2 所示)。这样的重心布置结构简单，安装方便，行走稳定。但它的局 限性是行走阻力大，适应性差，不利于在复杂地形和茂密的草坪上行 进和割草。
发明内容
本发明的目的是提供一种割草机重心布置方法，以提高割草机应 对复杂地形和草坪的能力，使其能在各种地面和草坪上顺利地行进和 割草。这种方法尤其适用于体积小、重量轻的遥控控制和全自动控制 的无绳割草机。
本发明的技术方案是这样的-
一种割草机重心布置方法，其特点是将割草机的整体重心落在两 个驱动轮的轮轴线A1上。
如上所述的割草机重心布置方法，其中，构成割草机总重量的各 个零部件分为两部分G1和G2，两部分的重心分别落在两个驱动轮轮 轴线A1的前后两侧，且两个部分G1和G2在静止状态下相对于驱动轮 轮轴线A1达到力矩平衡状态。
3如上所述的割草机重心布置方法，其中，将从动导向轮设置在两 个驱动轮轮轴线A1的前方。
本发明的有益效果是这种重心配置的方法使割草机在静止状态 时保持平衡，但在行进时由于驱动轮上的支撑点前移，整机的重心会 稍稍的落后，从而驱动轮轮轴线A1后半部分相对于轮轴线的力矩
G1X1大于前半部分的力矩G2X2，从而使机器的头部翘起。但随着驱 动轮的前驱，重心又会重新恢复到平衡状态(如附图6所示)。随着轮 子不断的运动前行，机器将始终处于一种运动中的随遇平衡状态。同 时，如果在草坪上行走时，草丛对机器底部位于驱动轮轮轴线A1的 前半部分会有一定向上顶的力F1，这也导致G1X1^G2X2-F1X3，从而 也会使得机器重心失衡。由于机器头部的翘起，从而使机器底部始终 和草地保持合适的间距，减少了行进的阻力，利于导草进入碎草的腔 体，增加了割草的效果。同时当机器的头部翘起时，机器大部分的重 量落在了驱动轮轮轴上，提高了机器的抓地力，增加了前驱的动力。
图1是目前通常割草机的重心布置结构，重心位于由几个支撑点 构成的几何图案中。
图2是目前通常割草机的重心布置的典型结构，整机重心和由支 撑点构成的几何图案的重心重合。
图3a是本发明的割草机重心布置结构和方法的典型运用，整机重 心落在驱动轮的轮轴中心线A1上。
图3b为图3a的力学分析图，根据图上显示的力学分析图和力学公 式，以驱动轮轮轴线A1为界的前后两部分的重量G1， G2相对轮轴线 Al的力矩平衡。
图4a显示的是当机器刚启动一瞬间轮子还没有产生滚动即T0时
4间点上的状况。
图4b为图4a的力学分析图。
图5a显示的是机器启动后轮子向前滚动后的瞬间即Tl时间点上 的状态。
图5b为图5a的力学分析图。
图6显示的是当机器不断向前移动时，驱动轮上着地的支点的变 化情况。
图中，l.左驱动轮2.右驱动轮3.机身4.导向轮5.左从动轮 6.右从动轮
具体实施例方式
下面结合附图3至附图6说明
具体实施例方式
参见附图3a、图3b，提供一种本割草机重心布置结构和方法的典 型案例，它把割草机的驱动轮安放在整机的中间位置，电源即蓄电池 安放在驱动轮轮轴线A1的后面，驱动电机居中，割草电机位于A1的 前面，从动导轮安放在A1的前面。整个机器的重心落在驱动轮轮轴 中心线A1上，即GlXiNG2X2。
根据本重心布置结构和方法，可以在此基础上适当的调整，让整 机的重心落在驱动轮轮轴线A1的稍靠前面的位置上，即让 G2X2^GAX1。但G2X2-G1XA控制在很小的范围内，比如2.5R(N.m) 以内(注R:驱动轮的半径)。这样的重心结构布置应认为在本发明 的范围之内。
图4a、图4b显示的是当机器刚启动一瞬间轮子还没有产生滚动即 TO时间点上的力学分析，此时以驱动轮轮轴线为界的前后两部分G1 /G2相对于轮轴线的力矩相等，即G1X1=G2X2。
图5a、图5b显示的是机器启动后轮子向前滚动后的瞬间即Tl时间 点上的力学分析，结合附图6，可以看出，此时由于支撑点从O点向前移动到了A点，使得以驱动轮轮轴线为界的前后两部分G1和G2相 对于轴线的力矩失衡，即G1X1^G2X2，导致机器头部翘起。
图6显示的是当机器不断向前移动时，驱动轮上着地的支点的变 化情况。当轮子静止或将要启动时，着地的支点为O点；当机器启动 后的瞬间轮子上着地的支撑点由O点向B点转移，但此时整机的重心
没来得及跟上，从而使得机器失衡。当轮子继续向前转动时，轮子上 的着地支撑点B将会取代原来O点的AB垂直于地面，使整机重新平衡。
在以上的基础上，如果再算上当机器在前进时草丛对底板向上拖 的力Fl，机器在运动行中基本会处于一种微弱的失衡状态。这种状 态随着机器继续向前轮子不断滚动时，机器本身又能自我调节，它的 外在表现是机器的机身在行进中能自动的翘起和恢复。
权利要求
1. 一种割草机的重心布置方法，其特征在于将割草机的整体重心落在两个驱动轮的轮轴线A1上。
2. 如权利要求l所述的割草机重心布置方法,其特征在于构成割草机总重量的各个零部件分为两部分G1和G2，两部分的重心分别 落在两个驱动轮轮轴线A1的前后两侧，且两个部分G1和G2在静止状 态下相对于驱动轮轮轴线A1达到力矩平衡状态。
3. 如权利要求1或2所述的割草机重心布置方法，其特征在于 割草机在运动中机身保持一种动态的平衡状态，机身的头部能自动翘 起和自动下落。
4. 如权利要求1所述的割草机重心布置方法，其特征在于通 过调节，使割草机的重心落在驱动轮轮轴线A1稍靠前的位置上，同 时保证离驱动轮轮轴线Al的距离小于R/2， R为驱动轮半径，轮前 后两部分相对于轮轴线的力矩保持在G2X2-G1X1^2.5R牛米之内。
全文摘要
一种割草机重心布置的方法，它让割草机的重量分为两大部分分别位于驱动轮轮轴线的两侧，这两部分的重量相对于驱动轮轮轴线的力矩达到平衡状态；整机的重量集中在两个驱动轮上；导向轮位于前方。当机器在行进中时，根据动态平衡的原理以及地面草丛的阻力，机器的头部会自动的翘起和恢复，从而减少了前进的阻力，有利于导草进入碎草的腔体，提高了割草效果和效率，尤其适合应用于遥控割草机和全自动智能割草机等体积小重量轻的割草机上。
文档编号A01D101/00GK101438652SQ20071018742
公开日2009年5月27日 申请日期2007年11月23日 优先权日2007年11月23日
发明者林正道 申请人:林正道