Máy cắt cỏ

Máy cắt cỏ chạy bằng xăng

Máy cắt cỏ là thiết bị dùng để tỉa và cắt các loại cỏ hoặc cây dại nhỏ, nhằm thay thế các công cụ truyền thống như dao, kéo, liềm hoặc máy xoay bằng dây.

Lịch sử

Các máy cắt cỏ đầu tiên được phát minh bởi Edwin Budding vào năm 1827 tại Thrupp, gần Stroud, hạt Gloucestershire (Anh). Thiết bị này ban đầu được thiết kế chủ yếu để cắt cỏ trên sân thể thao và các khu vườn rộng lớn, nhằm thay thế lưỡi hái truyền thống. Máy đã được cấp bằng sáng chế tại Anh vào ngày 31 tháng 8 năm 1830.

Mẫu máy đầu tiên được sản xuất có bề rộng 19 inch (480 mm), với khung làm bằng sắt rèn và được vận hành bằng tay đẩy từ phía sau. Bánh xe bằng gang đúc truyền lực từ con lăn phía sau đến cơ cấu cắt hình trụ, cho phép con lăn này điều khiển lưỡi dao trên trục cắt với tỷ lệ truyền 16:1. Một con lăn đặt giữa trục cắt và con lăn chính (tiếp đất) có thể được nâng lên hoặc hạ xuống để điều chỉnh chiều cao cắt.

Hai chiếc máy được sản xuất đầu tiên đã sớm được bán cho Công viên Sở thú Regent’s tại London và Đại học Oxford.

Atco Ltd và máy cắt động cơ đầu tiên

Trong những năm 1920, Atco là một trong những công ty thành công nhất trong lĩnh vực máy cắt cỏ. Khi đó, Atco là tên thương hiệu của Charles H. Pugh Ltd. Mẫu máy cắt cỏ chạy động cơ Atco, ra mắt năm 1921, nhanh chóng đạt được thành công thương mại. Riêng trong năm 1921, khoảng 900 máy cắt có bề rộng 22 inch đã được sản xuất, mỗi chiếc có giá 75 bảng Anh. Trong vòng năm năm tiếp theo, sản lượng hằng năm tăng lên đến hàng chục nghìn chiếc. Giá bán dần được giảm xuống và máy cắt được sản xuất với nhiều kích cỡ khác nhau để đáp ứng nhu cầu sử dụng đa dạng.

Máy cắt cỏ quay (rotary mower)

Máy cắt cỏ quay chỉ được phát triển khi các động cơ đủ nhỏ gọn và đủ mạnh để vận hành lưỡi cắt ở tốc độ cao. Vào cuối những năm 1920, nhiều nhà sản xuất đã tiến hành thử nghiệm các mẫu máy cắt lưỡi quay. Đầu những năm 1930, một công ty tại Anh đã giới thiệu máy cắt quay chạy bằng xăng mang tên Kut Kwick. Thiết bị này thay thế lưỡi cưa của mẫu Pulp Saw bằng lưỡi dao hai cạnh, qua đó chuyển đổi thiết kế ban đầu thành một máy cắt cỏ quay hoàn chỉnh.

Một trong những nhà sản xuất máy cắt quay thương mại nổi bật là công ty Victa của Úc. Từ năm 1952, các mẫu máy cắt của Victa được đánh giá là nhẹ hơn và dễ sử dụng hơn so với nhiều sản phẩm cùng thời. Những chiếc máy Victa đầu tiên được chế tạo tại Mortlake, một vùng ngoại ô của Sydney, bởi Mervyn Victor Richardson. Ông chế tạo mẫu thử nghiệm ban đầu từ vật liệu phế thải trong gara tại nhà, sau đó chuyển việc sản xuất sang một nhà kho phía sau nhà thờ St Mary’s Church of England. Những chiếc máy cắt Victa đầu tiên được bán ra vào ngày 20 tháng 9 năm 1952. Công ty Victa Mowers Pty Ltd chính thức được thành lập vào ngày 13 tháng 2 năm 1953.

Phân loại máy cắt cỏ

Máy cắt cỏ dùng cơ cấu quay (rotational)

Máy cắt cỏ dạng xi lanh (cylinder mower/reel mower)

Đây là loại máy cắt cỏ vận hành bằng tay, sử dụng lực đẩy của người dùng. Máy bao gồm một xi lanh (cuộn) mang nhiều lưỡi cắt quay nhanh và một lưỡi cắt cố định được đặt ở độ cao mong muốn. Khi máy được đẩy về phía trước, các lưỡi trên xi lanh quay và ép cỏ đi qua lưỡi cắt cố định, tạo ra vết cắt.

Mỗi lưỡi trên xi lanh được bố trí theo dạng đường xoắn ốc quanh trục, tạo thành một khối hình trụ khi quay. Với các bãi cỏ có diện tích nhỏ (khoảng ¼ mẫu Anh), loại máy cắt cỏ đẩy này thường được xem là phù hợp. Máy có cấu tạo đơn giản, chi phí thấp và ít hỏng hóc do không sử dụng động cơ.

Một ưu điểm đáng chú ý của máy cắt cỏ dạng xi lanh là không sử dụng nhiên liệu và không tạo ra tiếng ồn đáng kể trong quá trình vận hành.

Máy cắt cỏ quay (rotary mower)

Máy cắt cỏ quay sử dụng lưỡi dao quay quanh trục thẳng đứng với tốc độ cao để cắt cỏ. Phương pháp này có thể tạo ra vết cắt kém đồng đều hơn so với máy cắt xi lanh, đặc biệt khi lưỡi dao bị cùn hoặc bị tắc, dẫn đến hiện tượng bầm dập và xé nhỏ lá cỏ.

Hầu hết các máy cắt quay được thiết lập ở độ cao cắt lớn hơn so với máy cắt xi lanh nhằm tránh lưỡi dao chạm đất trên bề mặt cỏ không bằng phẳng. Một số mẫu hiện đại được trang bị con lăn phía sau để tạo vệt cắt thẩm mỹ hơn và có thể cắt thấp hơn, khoảng 13 mm, so với các mẫu bốn bánh tiêu chuẩn.

Máy cắt cỏ sử dụng năng lượng

Máy cắt cỏ chạy bằng xăng hoặc nhiên liệu lỏng

Phần lớn các máy cắt cỏ quay dạng đẩy được trang bị động cơ đốt trong, chủ yếu là động cơ bốn thì, mặc dù một số mẫu cũ sử dụng động cơ hai thì. Động cơ thường có một xi lanh, công suất phổ biến từ 2 đến 7 mã lực (1,5-6,75 kW) và sử dụng xăng hoặc nhiên liệu lỏng khác.

Nhiều máy được khởi động bằng tay giật, trong khi một số mẫu có khởi động điện. Một số thiết kế cho phép điều chỉnh tốc độ động cơ thông qua tay ga, trong khi các mẫu khác sử dụng tốc độ cố định. Máy cắt cỏ chạy xăng có ưu điểm về công suất và phạm vi hoạt động, nhưng cần bảo dưỡng định kỳ như thay bugi, lọc gió và dầu động cơ.

Máy cắt cỏ dùng điện

Máy cắt cỏ dùng điện được chia thành loại có dây và loại không dây (dùng pin). Cả hai loại đều có mức tiếng ồn thấp, thường dưới 75 decibel, thấp hơn đáng kể so với máy cắt chạy xăng.

Máy cắt điện có dây bị giới hạn bởi chiều dài dây nguồn, thường chỉ phù hợp với khu vực trong phạm vi 30-45 m tính từ ổ cắm điện. Loại máy này có nguy cơ mất an toàn nếu dây điện bị cắt trong quá trình sử dụng, do đó thường khuyến nghị sử dụng thiết bị ngắt mạch chống rò (GFCI).

Máy cắt điện không dây sử dụng pin sạc, thường từ 1 đến 4 pin. Pin dung lượng lớn cho thời gian hoạt động dài hơn và có thể được lắp bên trong hoặc tháo rời. Loại máy này có tính cơ động cao, nhưng chi phí thường cao hơn, số mẫu mã hạn chế hơn và việc xử lý pin thải sau khi hết tuổi thọ là một vấn đề môi trường cần lưu ý.

Máy cắt cỏ vận hành hoàn toàn bằng tay

Các mẫu máy cắt cỏ cuộn đẩy truyền thống vẫn còn được sử dụng, dù ít phổ biến. Cuộn cắt được nối với bánh xe bằng hệ thống bánh răng, khiến cuộn quay nhanh hơn bánh xe khi máy được đẩy. Do toàn bộ năng lượng đến từ người sử dụng, loại máy này không phù hợp với bãi cỏ lớn và khó cắt sát các vật cản như gốc cây, lề đường hoặc mép tường.

Các loại máy cắt cỏ khác

Máy cắt cỏ phủ lớp (mulching mower)

Máy cắt cỏ sử dụng năng lượng mặt trời (chưa phổ biến)

Vấn đề an toàn

Máy cắt cỏ quay có thể bắn ra các mảnh vụn với vận tốc và động năng lớn. Ngoài ra, lưỡi cắt của các máy cắt cỏ tự hành (chạy bằng xăng hoặc điện) có thể gây thương tích cho người vận hành nếu sử dụng không đúng cách. Tại Hoa Kỳ, mỗi năm có hơn 12.000 trường hợp phải nhập viện do tai nạn liên quan đến máy cắt cỏ.

Nhiều trường hợp chấn thương có thể được hạn chế bằng việc sử dụng trang bị bảo hộ phù hợp, chẳng hạn như giày bảo vệ khi cắt cỏ. Học viện Nhi khoa Hoa Kỳ khuyến nghị trẻ em từ 12 tuổi trở lên mới được phép vận hành máy cắt cỏ đẩy tay và từ 16 tuổi trở lên mới được vận hành máy cắt cỏ dạng ngồi lái.

Tác động đến môi trường

Một nghiên cứu công bố năm 2001 cho thấy một số máy cắt cỏ có thể phát thải lượng chất ô nhiễm (không bao gồm carbon dioxide) trong một giờ vận hành tương đương với việc một chiếc ô tô đời 1992 di chuyển quãng đường 650 dặm (1.050 km). Một số ước tính khác cho rằng lượng ô nhiễm do máy cắt cỏ tạo ra có thể cao gấp bốn lần so với ô tô, tính theo mỗi giờ hoạt động, mặc dù báo cáo này hiện không còn được sử dụng.

Kể từ năm 2011, Cục Bảo vệ Môi sinh Hoa Kỳ đã ban hành các tiêu chuẩn khí thải đối với thiết bị cắt cỏ, với mục tiêu giảm ít nhất 35% lượng phát thải từ các loại máy này.

Máy cắt cỏ cũng là nguồn phát sinh ô nhiễm tiếng ồn đáng kể, có thể gây tổn hại thính lực nếu sử dụng trong thời gian dài mà không có biện pháp bảo vệ phù hợp. Tác động này có thể được giảm thiểu thông qua việc sử dụng máy cắt cỏ dạng cuộn, vốn hoạt động êm hơn so với các loại máy sử dụng động cơ.