任 博，馬昊楠，劉 洋

（沈陽化工大學工業(yè)與藝術設計系，遼寧 沈陽 110142）

1 去除枯草的重要性

草坪是城市綠化中不可缺少的一環(huán)，是衡量現代化城市綠化水平的標志，草坪可以吸收太陽光中的紫外線，減緩了太陽光的輻射力度；凈化了整個區(qū)域的空氣，對裸露在空氣中的散塵和浮塵有著極強的吸附作用；草坪還能進行殺菌，保持水土平衡而減少水流失的現象；草坪還為人們提供了休閑娛樂的場所，如球場等。草坪的草在生長過程中，會不斷有老的枝葉死亡、新的枝葉產生，在自然條件下死亡的有機體殘余物，被不同的微生物和動物分解、利用，形成腐殖質，并在土壤中積累。當新組織的產生速度大于分解時，長期積累即形成枯草層 ?？莶輰营q如一層緊實的編織物處于地表與綠色植物之間?？莶輰臃譃閮蓪?，上層是橫向生長的莖葉和剛腐爛的植物體；下層是像泥炭一樣難以分解的底層?？莶輰拥纳倭糠e累是有利的，可以減少雜草的侵入，保蓄水分，減弱極端溫度對草坪的不良影響，但是枯草層過厚積累則會為病害提供滋生的環(huán)境，減少水分的滲透與氣體的交換，草坪水肥狀況惡化，由于土壤比枯草層更容易變干，而且變干后重新恢復濕度相當困難，使土壤對大氣溫度變化的緩沖作用失效，草坪易受到高溫脅迫的損害。所以為了避免枯草層過厚產生的一系列不良影響，應該及時的修建過厚的枯草層。那么在北方由于氣候原因，草坪會全部進入枯黃期，有些草坪管理者會在春天來臨之前對枯草進行大面積燃燒處理，這嚴重的危害了環(huán)境健康，加劇了空氣污染，同時也使草坪的密度下降，均一性變差。因此需要及時的應用除草機對其進行修剪。目前市面上有一些小型除草機，適用于家庭使用，方便攜帶，但是大面積的草坪使用通常會耗費大量的人力，有時還會因為分區(qū)域除草而造成差異化，除掉后的枯草也無法利用起來，而且它更適用于生長旺盛的綠色草坪的修剪，對于北方冬天的大面積枯草難以使用?，F在已經有了針對農作物秸稈的打捆機等設施來進行資源的循環(huán)利用，所以現在擬設計一款除枯草車，對枯草進行這種收集壓縮處理并進行回收利用。

2 除枯草車的設計

擬設計的全自動除枯草車是由環(huán)保的生物柴油燃料驅動，車輛自動駕駛并智能規(guī)劃路線對草坪進行切割，車前方設置橫向旋轉切割刀輪進行草的收割，在車前進的過程中下方有吸草口利用風機吸入對割下的枯草進行回收，車內的壓縮機構最大化壓縮枯草并暫時存儲，在整個草坪切割完畢后運走可供給畜牧業(yè)進行牲畜的喂養(yǎng)。

生物柴油是以植物果實，種子、植物導管乳汁或動物脂肪油、廢棄的食用油等為原料與醇類經交酯化反應獲得的可供內燃機使用的一種燃料，是一種清潔含氧燃料，具有可再生，易于降解，燃燒污染排放低，溫室氣體排放低等特點。生物柴油作為新型交通能源，資源豐富，能量密度高，使用性能好而且經濟實用，很多國家正在把生物柴油作為普通柴油的替代燃料大力發(fā)展，中國是能源消耗大國，更要合理有序的發(fā)展生物柴油。所以它作為汽車新能源具有很大的潛力，這款除枯草車設計為生物柴油作為動力，可以更好地推進環(huán)保政策。

除枯草車的自動駕駛人工智能避障技術解放人力利用無人駕駛，無人駕駛對外界的感知主要是通過傳感器，例如移動機器人的超聲波傳感器，能夠將障礙物迅速檢測并躲避。應用了人工智能規(guī)劃路線，節(jié)省人力的同時還能保證路線的最優(yōu)化；可以保證安全，避免事故。人工智能在生活中已經被熟知，在現代社會發(fā)展背景下，人工智能的廣泛應用成為一種必然，科學合理地應用人工智能對社會的進一步發(fā)展會產生積極的推動作用。

除草車的切割輪設置為車前方兩個橫向伸縮切割輪，同時向車中軸線方向旋轉向內擺動切割，能保障切下來枯草的集中性。切割輪高度設置為略低于枯草層的最佳覆蓋高度，枯草層超過1.9cm就會對草坪產生不良影響，切割后高度可設計為0.9～1.1cm自由調節(jié)。除草車的吸草器利用了風機，風機葉輪在電動機的高速驅動下，葉輪中的葉片對空氣做功，使葉輪中空氣得到能量，并以極高的速度排出風機，同時風機前端吸草部位的空氣不斷補充葉輪中的空氣，使吸草器內形成了瞬時真空，內外壓力相差大，從而使附近的枯草屑隨氣流吸入吸草器。

吸入后經過機械設備的傳送將枯草逐步擠壓到模板中，輥輪部件將原本松散的枯草壓到預制的模具中，因為模具空間有限，材料之間會發(fā)生相互擠壓并發(fā)生形變；當模具中的枯草積累到一定量后，摩擦會變得更加強烈并產生熱量，不同粒子之間也會產生一定粘合力，使枯草壓縮成相應的形狀。成型后的枯草炭塊體積僅相當于原草料的1/30，是同重量枯草的10～15倍，其密度為0.9～1.4g/cm3。除草完畢后，除草車就可以把壓縮塊運走進行利用了。

為了保障除枯草車行駛的可通過性以及對土壤的保護，車采用米其林農業(yè)機械輪胎，應用可調整輪胎充氣壓力系統(tǒng)，并可根據作業(yè)種類和區(qū)域的土壤狀況調整輪胎充氣壓力，能夠更有效的保護土壤，減少車輛燃料的消耗，最重要的是可以延長輪胎的使用壽命，保護草地，保證有效的抓著力。

3 結語

城市綠化越來越完全，草坪的發(fā)展前景也越來越好，因此草坪護理占領著很重要的部分。這款除枯草車不但可以用來除枯草，同樣可以用于修建過高的青草，兩者結合可以為草坪管理節(jié)約很多資源。所以雖然這款車目前只是處于初步設想階段，但由于目前所應用的各項技術已經發(fā)展比較成熟，環(huán)境的保護和資源循環(huán)利用越來越被重視，這樣一款車的出現也將成為必然。