[发明专利]一种石墨烯电动割草机

说明书

技术领域

本发明涉及一种石墨烯电动割草机，属于新材料、新能源农业机械应用技术领域。

背景技术

19世纪以前，农牧民手握镰刀割草。1805年英国出现了割草机，1830年割草机的机械结构得到了改进。20世纪20年代使用畜力往返式割草机，20世纪70年代中期开始生产并使用旋转式割草机。目前割草机主要分为：往复式割草机、拖拉机悬挂式割草机、旋转式割草机、太阳能割草机四大类型。

在内蒙古草原上割草的是大型割草机，将绿草割倒晒干并储藏起来，用作食草的牛、羊等牲畜的冬季饲草。近20年来，城市里搞房地产，许多住宅小区里有草坪绿地，普遍使用小型割草机。原来用汽油发动机作为动力的小型割草机使用时噪音大，污染重。割草机实行‘油改电’，用锂离子电池取代汽油发动机作为动力后，由于锂离子电池的充电时间长达数个小时，操作人员感到不方便。

割草机存在的最大隐患是刀盘容易损坏，刀片容易折断。操作人员希望割草机的割草部位能低一些，绿草的留茬高度能矮一些，然而隐藏在草丛中的石块或金属物品会使高速旋转的刀片卷刃或折断，割草机目前所用的刀片是用钢铁材料制成的，钢铁刀片目前做不到‘削铁如泥’，在草地上刀片一断就得换用，既费时间，又费力气，还影响了工作。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足之处，提供一种石墨烯电动割草机。

2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫成功地从石墨中分离出石墨烯，并证实石墨烯可以单独存在，两人因研究石墨烯共同获得2010年诺贝尔物理学奖。

石墨烯新材料的出现给割草机的更新换代带来了希望。首先石墨烯是迄今为止世界上强度最大的薄型材料，割草机中最容易损坏的部件就是刀片，石墨烯刀片既薄又利，不怕碰上隐藏在草丛中的石块和树根，能割碎任何坚硬的物品，石墨烯刀盘快速旋转，石墨烯刀片‘削铁如泥’，石墨烯刀盘和石墨烯刀片经久耐用，不容易发生故障，石墨烯电动割草机的工作效率大大提高。石墨烯的结构是平面六边形点阵，每个碳原子均为SPZ杂化，并贡献剩余一个P轨道上的电子形成大π键，π电子可以自由移动，使石墨烯成为世界上导电性最好的材料，电子在其中的运动速度达到了光速的三百分之一，远远超过了电子在银材或铜材中的运动速度。现有的割草机依靠汽油发动机提供动力，汽油发动机工作时排放大量的二氧化碳、二氧化硫和其它的有害气体，污染生态环境，用锂离子电池取代汽油发动机将割草机改为电动割草机后，又出现了锂离子电池充电时间长、影响割草速度的问题，用石墨烯新材料作为锂离子电池的阴极材料，可以将充电时间从三小时以上缩短为一分多钟，石墨烯电动割草机的工作效率大大提高。石墨烯还是一种轻质材料，石墨烯电动割草机的机身重量只有钢铁电动割草机机身重量的一半，使用石墨烯电动割草机消耗能源少，十分节能。石墨烯导电线输电速度快。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

由石墨烯太阳能电池2、石墨烯导电线3、石墨烯光伏控制器4、石墨烯锂离子电池5、开关6、石墨烯前行走轮7、石墨烯电动机8、石墨烯传动轴9、石墨烯刀盘10、石墨烯刀片11、石墨烯后行走轮12、护罩13、手扶把14共同组成石墨烯电动割草机1；

在石墨烯刀盘10的下方安装石墨烯刀片11，在石墨烯刀盘10的上方安装护罩13，在护罩13的内部安装石墨烯导电线3、石墨烯光伏控制器4、石墨烯锂离子电池5，在护罩13顶部的平面上安装石墨烯太阳能电池2，在护罩13上半部的前壁上安装开关6，在护罩13下半部外面的前端安装石墨烯前行走轮7，在护罩13下半部外面的后端安装石墨烯后行走轮12，在石墨烯后行走轮12的后方安装手扶把14；

石墨烯太阳能电池2通过石墨烯导电线3与石墨烯光伏控制器4连接，石墨烯光伏控制器4通过石墨烯导电线3与石墨烯锂离子电池5连接，石墨烯锂离子电池5通过石墨烯导电线3与开关6连接，开关6通过石墨烯导电线3与石墨烯电动机8连接；石墨烯电动机8通过石墨烯传动轴9与石墨烯刀盘10连接，石墨烯刀片11按照设计的排列固定在石墨烯刀盘10的下方。

石墨烯刀盘10的旋转速度为每分钟1圈—120圈。

石墨烯刀盘10的割幅宽度为200mm—1200mm。

石墨烯刀片11的数量是6片—120片。