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標題: 割草機刀片動力比較 [打印本頁]

作者: edwin9135 時間: 2014-5-28 23:46 標題: 割草機刀片動力比較

以一字刀、菱形刀及圓鋸片等三種作比較，詳圖及圖中資料。
以HONDA-GX35引擎動力驅動計算，將刀片轉速由0加速到5500rpm，需要時間為：
菱形刀需1.13秒，一字刀需1.61秒，圓鋸片需1.72秒。
僅供參考！

作者: wandervoge 時間: 2014-5-29 05:37

比物理系教授有行動力！

作者: cocacola 時間: 2014-5-29 07:59

一字刀用久了就會變成類似菱形刀的樣子,
重的刀片加速雖然慢了點, 但是旋轉慣性可以維持比較久,

作者: smhu 時間: 2014-5-29 20:51

本帖最後由 smhu 於 2014-5-29 21:03 編輯

能算出這個來是很厲害，因為我到現在還搞不懂該如何去計算菱形刀片的。力矩在長方形中心點時是質量×(長邊的平方＋短邊的平方)/12，這個我會，可是菱形呢？書上沒有教。加上這個扭力矩是由引擎提供，反正如果沒損耗的情況下，當到達5500rpm時，引擎輸出的扭力矩就是1.6N．m，答案都寫在上頭了，然後呢？是要說如果距離質量中心越遠時，力就越下降嗎？這樣講好像有個人會發狂？因為有人相信越長越好？

作者: 山林雅境 時間: 2014-5-29 21:16

操作這機器的人才是主角，，這人的動能有多少？？

可以持續操多久時間？每天可以做多少效益面積？？

圓盤的操作最費力宛如是件重武器，轉彎回頭都很，，，，但對大物件的破壞力也最強。轉速也不用非常快。適用於原始地的開發。
一字刀鈍了重磨很容易，對粗草比較適用。適用於兩三次沒去除草的時機。速度快危險也最高，刀片别捨不得換，我碰過刀片斷裂飛出的。
經常除草的，牛筋繩的才既輕便又效率好。
目前園盤及牛筋是我的常用物，，刀片功能夾在中間，幾乎已在冷宮中待命

作者: edwin9135 時間: 2014-5-29 21:37

smhu 發表於 2014-5-29 20:51
能算出這個來是很厲害，因為我到現在還搞不懂該如何去計算菱形刀片的。力矩在長方形中心點時是質量×(長邊的 ...

1. 菱形體質量慣性矩=四方體質量慣性矩-四個等價三角體質量慣性矩(對旋轉中心)-圓孔質量慣性矩。

2. 等價三角體質量慣性矩=三角體質量慣性矩+平行軸定理。

3. 平行軸定理=三角體質量x三角體質量中心至旋轉中心距離的平方。

3. 已經有一段時間不用手算了，現在是繪3D圖由電腦計算求得。尤其是複雜物體，畫完3D圖，瞬間就有質量慣性矩。(當然平行軸定理還是要用手算的)

4. M=I．α

5. α=(2．3.14．n)/(60．ta ) =(2．3.14．5500)/(60．ta)
6. 因引擎傳動經離合器、傳動線、軸承、齒輪、刀片座等旋轉元件都需有轉矩，我是以效率65%取代。

作者: smhu 時間: 2014-5-29 21:49

edwin9135 發表於 2014-5-29 21:37
1. 菱形體質量慣性矩=四方體質量慣性矩-四個等價三角體質量慣性矩(對旋轉中心)-圓孔質量慣性矩。

2. ...

對不起，我還是想偷懶，有沒有懶人包呢？從上頭的數據看起來意思是重量越重，長度越短，轉動慣量越大嗎？
請教如果質量相同，半徑相同，40刃的跟60刃的差異在那裡呢？

作者: edwin9135 時間: 2014-5-29 22:07

1.以割斷同一根草需要的能量來說，三種刀具割斷同一根草消耗的能量都是相同的。
(當然刀刃銳利度不同時，割斷同一根草需要的能量就會不同。)

2.被消耗能量的補充是來自引擎的動力，所以引擎的動力才是恢復刀片旋轉速度快慢的禍首。

3.刀片的大小牽扯應是同時切斷草的數量多寡，也就是消耗動能的多寡，引擎動能是否足夠補充失去的能量。

4.所以個人認為引擎動力大小及切除的物體才是決定刀片的大小的因素。

作者: edwin9135 時間: 2014-5-29 22:29

smhu 發表於 2014-5-29 21:49
對不起，我還是想偷懶，有沒有懶人包呢？從上頭的數據看起來意思是重量越重，長度越短，轉動慣量越大嗎？ ...

1. 質量慣性矩的單位是kg-m2，所以質量越大慣性矩越大，面積越大慣性矩越大，另離旋轉中心越遠慣性矩越大。

2. 質量相同，半徑相同，40刃的跟60刃的差異在那裡呢？
若討論的是質量慣性矩，則差異在面積，會影響慣性矩的大小。(面積講的不是物體的實際面積，有平行軸定理在裡面)

作者: phl001 時間: 2014-5-29 22:32

本帖最後由 phl001 於 2014-5-29 22:36 編輯

我真的不知道,對於我這種使用者,算這個有什麼意思?

某個東西真的好用, 其他的自然就會被迫不見,
再說,刀片各有用途,各有優缺點, 拿用比較.....

作者: aa5728 時間: 2014-5-29 22:50

受教了，隔行如隔山，太深奧了，看不太懂，還是謝謝了。

作者: ey5701 時間: 2014-5-29 22:51

本帖最後由 ey5701 於 2014-5-29 23:01 編輯

phl001 發表於 2014-5-29 22:32
我真的不知道,對於我這種使用者,算這個有什麼意思?
某個東西真的好用, 其他的自然就會被迫不見,
再說, ...

可以從數據中得知.

載重輕的跑得快.

載重重的.跑得慢.

也就是說您需要轉速快.就用輕的刀片.

您需要轉速慢.可以選擇重的刀片.

若需要極短的時間.達到最高的轉速.

可以採用重量最輕的樹膠刀片.

如果您的職業是割草.那就更重要了.

因為有關耗油率.您可以選擇同樣的功率.

耗油較低的刀片使用.長期下來也可以省下不少油錢.

以上是自己的論述.供參考.

作者: smhu 時間: 2014-5-30 22:19

edwin9135 發表於 2014-5-29 22:07
1.以割斷同一根草需要的能量來說，三種刀具割斷同一根草消耗的能量都是相同的。
(當然刀刃銳利度不同時， ...

這一段的論述是比較從力學基本原理所衍生出來的推論。讚啦...

下一個問題：

請教割細草用一字刀片而莖越粗則要用多刃刀片的論點之所本？

作者: PAO 時間: 2014-5-30 22:30

一字刀省油
加滿油可以打很久,但是會忘記休息忘記喝水
最後就是中暑,手發抖到不行
現在用刀片,油決不加多,強迫休息

作者: edwin9135 時間: 2014-5-31 19:05

smhu 發表於 2014-5-30 22:19
這一段的論述是比較從力學基本原理所衍生出來的推論。讚啦...

下一個問題：

個人觀點：
1.我會從被切物的機械性質和切削厚度和進刀量及進刀速度來檢討。
2.被切物(植物)的機械性質如抗拉、抗剪、抗壓等的強度，簡單的說如硬、軟、脆、軔，及外形尺寸粗、細、長、短。
3.切削厚度是指刀刃接觸草的厚度。例圓鋸片每齒刃厚2mm，一字刀刃厚0.1mm(磨利的刀刃)。
4.進刀量是指刀刃切入草莖的深度。
5.進刀速度是指刀片的移動速度，即是刀刃的移動速度。
6.切削時在刀齒刀刃會產生多大的切削力量。這力量的會反應在刀齒刀刃及被切物(植物)上，也就是作用力及反作用力。
7.當動量發生變化時會產生衝量。如刀刃切入樹幹，進刀量和進刀速度很大及植物木質部硬軔時刀片速度勢必發生很大的變化，也就會有大衝量的產生。衝量是力量乘時間，所以力量會很大，這力量就是反作用力，會反應在割草機上，割草機會傳到你的手上，割草機就發生彈開現象。
8.若切到的是小石頭則產生碰撞理論。
9.刀片刀齒數多則每齒進刀量小，刀片齒數少則每齒進刀量大。所以莖幹粗大且硬軔時選擇刀片齒數多者，每齒進刀量小，切削力量為機器及手能承受的。
10.若植物木質部軟脆則進刀量及進刀速度可大，因切削力量小。
11.若植物莖幹細小比較不牽涉進刀量及進刀速度時，刀刃厚度就比較是選擇要點。
12.植物細小莖部硬、脆，齒數和刀刃厚度比較可忽略。
13.植物細小莖部軟、軔，刀刃厚度需小，刀刃厚度大時可能是拉斷或只是推倒。所以一字刀比較符合要求。

以上只是切削理論，語意不明及不合理處，還是要各位割草專家師父來指正。

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