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1、本科毕业设计开题报告 题 目： 家用草坪剪草机外观设计 院 （系）： 机械工程学院 班 级： 姓 名： 学 号： 指导教师： 教师职称： 高级工程师 黑龙江科技学院本科毕业设计开题报告题 目家用草坪剪草机外观设计来源生产实践1、 研究目的和意义市场上的剪草机对于剪草机的改进，通常是停留在了剪草机的各个部件的改进，如剪草机的刀片的锋利性、剪草机的工作效率等问题，对于剪草机的外形与自动化设计，都只停留在一个比较低的一个认识研究层次，特别是家庭花园的小面积草坪，更是没有专门的剪草机。因此，本人将在产品外形上与自动化设计上进行研究，从剪草机节约人力提高效率的研究课题出发，设计一款新型的家用自动型的剪草
2、机，适用于家庭小面积草坪的维护，从而节省时间、体力，更加符合现代人的生活节奏。2、 国内外发展情况(文献综述)根据国外有关专家的研究,城市人均应有2530 m的草坪才能解决人们的二氧化碳和氧气交换的需要1。我国人均占有草坪面积与发达国家相比,有着较大的差距。全国现有各类草坪面积约为50万hm ,若每公顷需5 台剪草机,现有市场容量就达250万台。随着中国经济的快速发展,剪草机（如图1）的市场容量将成倍增长。新建草坪有两种方式,一种是以种草种为主,另一种是移植草皮。据不完全统计,一般1 m 需20g 草种,按此计算,2010年种草面积为9 万hm ,移种面积为27 万hm ,共约36 万hm ,
3、若按每公顷需5 台剪草机,仅2010年时就需剪草机180 万台2。图1 草坪剪草机我国生产剪草机起步较晚,生产企业规模普遍较小,产品用途较为单一,均没有形成规模批量,所以长期以来,草坪剪草机均以进口为主。据统计,到2010 年底我国有各种园林机械保有量达176 万台,2010 年的剪草机销售量在90万台左右,其中80 %为进口3。国内目前生产的剪草机械按动力划分可以分为机动和人推的两类。按动力又分为柴油机、汽油机骑式(驾乘式)；按配套动力和作业方式分为自走式(如图2)、手扶推行式（如图3）、手扶自行式（如图4）、驾乘式、拖拉机式等。剪草机的剪草幅宽一般为 4001000mm，剪草高度从 151
4、00mm 有几个调节挡位4。 图2 自走式 图3 手扶手推式图4 手扶自行式据调查,国内生产剪草机的厂家约有50 家左右。多数为园艺系统的公司以及转产剪草机的机械厂。市场上草坪修剪机的品牌很多,有进口产品,也有国内制造和中外合资的。功率从2.616.2 kW,剪幅从43.2127 cm不等5。以刀具类型可分为滚刀式和旋刀式两大类。滚刀式剪草机（如图5）由带有刀片的滚筒和不动的床刀组成。适用于草高380 mm 的草坪,其问题主要是价格贵,维修保养要求严格。而旋刀式剪草机(又称悬刀式)（如图6） 是由横向悬挂在直立轴上的刀片高速旋转打切草的上部片，它适于2580 mm 范围内剪草6。它的价格相对低
5、廉，保养、维修和使用都很方便，是国内外目前最流行的剪草机。此外，还有甩绳式和甩刀式剪草机。图5 滚刀式剪草机 图6 旋刀式剪草机(又称悬刀式)在当代的各种企业，对于剪草机的改进，通常是留在了剪草机的各个部件的改进，如剪草机的刀片的锋利性、剪草机的工作效率等的问题，对于剪草机的自动化设计，剪草机的多用性等都只停留在一个比较低的一个认识研究层次，因此，未来设计将由剪草机的各种功能，剪草机的功能优化，剪草机自动化设计7、8，剪草机的节约人力从而提高效率的研究课题出发，设计新型的自动型的剪草机，适用于家庭小面积草地的维护，从而更多地减少传统作业中所消耗的人力物力，从而达到节约型社会，可持续发展的要求，
6、进一步改进我国的高消耗经济发展，从而节省支出，更好地为人民服务。现代设计尽可能的进一步将物理原理和传感、人工智能等的新科学技术应用到各种行政领域和密切的我们的日常生活。这样，在普通的生活中，我们就能够与新科技更加接近，这样在一方面也能促进更多的人进行科学研究。系统的优化将会重点在剪草机的自动运作和其他附加功能的控制，如传感自动系统，吸尘系统，噪音控制系统等9，到时可能用到的物理应用有：红外线传感器的应用，压强吸附原理，噪音消减材料，电磁感应10等，这些都将比以往的电动剪草机拥有更多的功能，如吸附碎草，消减噪音，控制剪草高度，自动转变方向，自动避开阻碍物等，同时也是更加地贴近民生，安全性能高，降
7、低成本，提高效率，是更加人性化的设计。从世界上第一台滚刀式剪草机的问世,到现在已经过了100 多年 ,原来主要应用于牧场的机械已经发展成为有几十个品种,适用于不同场合的剪草机11。根据其工作原理和形式可分为滚刀式、悬刀式和扫雷式三种类型12。进口剪草机主要来自于日本、美国、意大利和瑞典等国,主要品牌和售价详见表11。表11 进口剪草机的主要品牌和售价国别型式价格日本本田H1011 坐骑式带草袋76 cmH3011 坐骑式带草袋71 cmLM5360HX自行可控刀式带草袋53 cm135.2万元/台5.8万元/台1.08万元/台美国MID(美神) :B560C 坐骑式带草袋76cm1438C 自
8、行式侧除草53cm2.98万元/台0.5万元/台Murray(美丽) :2.62.8 kW手推式后草袋型1522355 型、22545 型手推式侧排草21386 型手推式、21855 型自行式22855、22856型适用大面积长时间剪草意大利花园牌:R484TR 自行式带草箱46cmR484 手推式带草箱46cm0.43万元/台0.38万元/台瑞典Kusovarna 系列剪草机163、研究/设计的目标：在外观上它将摒弃机械的冰冷感，更加符合家用这一概念，结合中国的丹青水墨具有浓郁的中国文化气息。并且还要阐释人们在忙碌之余追求家庭的温暖的生活态度，体现花园生活的惬意与轻松。在功能上可以设定自动除
9、草，轻巧安全，噪音小，无污染，适合小面积草坪的剪草处理。4、设计方案（研究/设计方法、理论分析、计算、实验方法和步骤等）：本次设计独具匠心的在外观上结合中国水墨丹青，表现出淡雅与清新的气息。采用柔和的曲线设计，圆润温和，小巧轻便适合家庭使用，自动除草设置更加贴近人心。结构上采用电机动力设备，避免了柴油机、汽油机等造成的污染；采用红外线传感器技术，自动转变方向，自动避开阻碍物；采用压强吸附原理，吸附碎草；采用电力控高装置来控制剪草高度：采用噪音消减材料，电磁感应来消减噪音。整体设计更加地贴近民生，安全性能高，降低成本，提高效率，是更加人性化的设计。草案设计草案一：在光滑的表面上简单的勾勒出“蝶恋
10、花”的意境，陶瓷的质感与色泽更加清新雅致。草案一草案二：以光滑的曲线为主，黑白色调，中国梅花水墨画显示凌寒傲骨，将现代科技草案二5、方案的可行性分析：相对市场上的大型剪草机，家庭的小面积草坪使用并不方便，还容易造成危险。小型的家用草坪剪草机，更加适合居家使用，安全方便，使用电能，无污染，噪音小。本产品考虑了市场的发展趋势，消费者的审美情趣，产品在外观上结合中国水墨画表现出中国特有的文化气息，并且要具有家庭的温暖与舒适的情愫，采用曲线设计，自动除草无需人力控制更加符合现代人的生活需要。 6、该设计的创新之处:整体外观线条圆润温和恰好表现出电器所具备的灵活感和技术感。在外观色彩上选择清新、时尚、富
11、有生机的颜色搭配，将中国水墨画融入外观设计之中，在整体上给人自然的感受和惬意温馨的生活气息。它将不再采用传统的柴油机或汽油机，改用电力供应，无污染、噪音低。可选用自动控制动力，也可手动操控方向。7、设计产品的主要用途和应用领域：用于修剪草坪。适合于有花园的家庭使用，或者小面积草坪修剪。8、时间进程:第 1 周毕业实习；第 2 周毕业实习；第 3 周毕业实习；第 4 周毕业实习；第 5 周毕业实习总结，构思设计方案，毕业设计开题；第 6 周构思设计方案草图6幅；第 7 周构思设计方案草图6幅，选一份作为设计方案；第 8 周按比例进行草摸制作，进一步修改设计方案，绘制产品效果图；第 9 周绘制产品
12、效果图（计算机出图）；绘制产品配色方案4套；第10周制作仿真模型，展示设计；第11周制作仿真模型后期进行表面处理；第12周制作产品展示板0号1张，打印输出，完成装裱工作；第13周撰写毕业设计说明书；第14周毕业设计说明书校对，并上交指导教师审核；第15周完成毕业设计说明书电子稿；第16周打印输出，上交电子光盘和说明书，展示板，准备答辩。9、参考文献：1 武菊英,江国铿,贾春虹.北京地区草坪地草害及其化学防除J， 2007(3):61-622 王会娟,浅谈冷季型草坪的春季养护管理J,现代农业科技,2010(9):91-93. 3 赵艳岭,刘志强,邢红华,等.草坪病虫害的防治J,种业导刊，1998
13、(4):32-334 王再平,韩树文,浅谈北方草坪的养护与管理J,现代农村科技,2003(3):425 杨青鸿,草坪的养护与管理J,华北农学报,1997(2):126-131.6 切削刀具的分类编码M-航空制造技术1990(1)：26-357Rajput R K.Elements of Mechanical Engineering.Katson Publ. HouseJ1985(2)：145-151.8 Orlov. Fundamentls of Machine Design. Moscow: Mirpub, J 1987（3）33-35. 9 黄勤冰，内蒙古农业科技J2007(1):85-8
14、7.10 Honshizaki J.Bopp E.Robot Application Design Manual. New York:John wiley & Sons.INCJ，2007（9）42-4511 胡漪,JGZ750滚刀式剪草机J,城建车辆与设备1991（1）：55-66 12 许广桐，樊冬温,SGC手动草坪剪草机J,林业机械与木工设备1998（5）：15-1813 胡永鹏，谭蓉,环保型手推式草坪剪草机P,中国专利：CN2770305,2006-04-12：44-4614 吴风彪,有支承旋转式杂草剪草机的研制M,1998：231-23315 王加春,中国花卉报 2007年003版J,2007（5）：69-71 16 林业机械与木工设备M,1996:321-323指导教师意见
