可調(diào)式握力高枝剪設(shè)計及分析

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1、2015年10月農(nóng)機化研究第10期可調(diào)式握力高枝剪設(shè)計及分析aaba錢稷，邸葆，王鵬飛，陳海江(河北農(nóng)業(yè)大學(xué)a．園藝學(xué)院;b．機電學(xué)院，河北保定071000)摘要:可調(diào)式握力高枝剪的設(shè)計包括外觀參數(shù)的確定和刀具的設(shè)計。根據(jù)大宗果樹的生長狀況確定高枝剪各關(guān)鍵部件結(jié)構(gòu)及參數(shù);根據(jù)高枝剪在果園作業(yè)受到剪枝過程中刀具剪斷和夾持枝條所需力的大小進行刀具的設(shè)計。通過在Inventor軟件中構(gòu)建可調(diào)式手握高枝剪三維模型，利用AIP中的有限元功能對模型進行分析，得出果園工作環(huán)境下高枝剪的安全系數(shù)和變形量。果園作業(yè)試驗結(jié)果表明:在該設(shè)計參數(shù)下，高枝剪性能可靠、使用靈活。

2、關(guān)鍵詞:果樹修剪;高枝剪;伸縮桿;可調(diào)試中圖分類號:S224．9文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1003－188X(2015)10－0132－05DOI:10.13427/j.cnki.njyi.2015.10.0290引言止生長，養(yǎng)分不消耗在頂端生長上，枝條頂端形成葉果樹的修剪與果實采摘是果樹生長管理時期不叢枝，葉而積大，又都是成熟葉片，光合效率高，能增可或缺的重要環(huán)節(jié)。我國的水果生產(chǎn)量居世界首位，加枝條的營養(yǎng)積累，從而提高了頂芽細(xì)胞質(zhì)的濃度，［2］果樹種植分布地跨大江南北，產(chǎn)生了大量的果園修剪即可完成花芽分化，第2年春季就能開花。和采摘作業(yè)量。雖然，近些年

3、我國采摘機械得到迅速3)修剪果樹可以克服樹體外圍結(jié)果和產(chǎn)量大小發(fā)展，采摘器、動力剪枝采摘工具等采收機具已有所年的現(xiàn)象。樹體自然生長，造成內(nèi)部枝條過密，結(jié)果應(yīng)用;但已有機具大多功能單一，不能解決果園生產(chǎn)部位外擴。過分提高果樹當(dāng)年產(chǎn)量，樹體營養(yǎng)虧損，［1］中實際問題。引起第2年開花結(jié)果少，產(chǎn)量下降，形成大小年。利用高枝剪進行果樹修剪和果實采摘作業(yè)，是以2高枝剪設(shè)計人手的握力來操作手柄，帶動刀具的開合，剪斷枝條或采摘水果;但由于枝條的高度不等，傳統(tǒng)的高枝剪2．1工作原理長度不可調(diào)，造成了操作不方便。為此，本文根據(jù)果握力式高枝剪適用于各個季節(jié)果園內(nèi)枝條的修園種

4、植的新型模式和果樹的生長特性，將高枝剪設(shè)計剪及果品的采摘，不受季節(jié)性、通過性和地域性的限成長度可調(diào)式，以方便操作。制。其單純依靠人力通過手柄的捏合，帶動拉線，拉線與動刀鉸接，在一捏一合的動作下完成剪枝。剪枝1果樹修剪機構(gòu)運動簡圖如圖1所示。圖1中，人手握住手柄從果園一年四季都會有果樹修剪作業(yè)，果樹修剪對a位置向b位置運動，帶動動刀從a位置向b位置運果樹的生長大有益處:動;伸縮桿則可以根據(jù)工作對象的高度調(diào)整到相應(yīng)的1)減少多余的枝條覆蓋，提高有效葉幕層，增加長度。有效葉系數(shù)，提高光合作用。葉片是果樹光合作用的2．2機構(gòu)構(gòu)成場所，光合作用可以為果樹累積充足

5、的有機營養(yǎng)，促可調(diào)式握力高枝剪由手柄、伸縮桿、傳動機構(gòu)和進果樹高產(chǎn)。剪刀4部分組成。2)通過修剪枝條來控制果樹枝條生長的頂端優(yōu)伸縮桿分為3節(jié)可調(diào)伸縮部分，根據(jù)伸縮桿上打勢，并促進花芽分化。修剪后，入夏時枝條頂端即?？椎臄?shù)量實現(xiàn)有級可調(diào)，通過3部分桿件的伸縮配合可實現(xiàn)8種作業(yè)高度，完全打開可以達(dá)到5m;如加上收稿日期:2014－10－27人的身高，最大作業(yè)范圍可以達(dá)到6m。收納后，桿子基金項目:國家桃產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系項目(cars－31－3－02)最短為1．8m，便于攜帶。調(diào)節(jié)部件用來控制伸縮桿作者簡介:錢稷(1983－)，男，河北保定人，講師，(E－mai

6、l)qian-ji167@163．com。的伸和縮，伸縮桿的3部分中間一節(jié)是固定不動的，·132·2015年10月農(nóng)機化研究第10期其余兩節(jié)分別以中間部分為基準(zhǔn)向上、向下伸展(調(diào)大地提高伸縮桿在果園復(fù)雜環(huán)境下的使用壽命。伸節(jié)器a控制第1節(jié)向上伸展，調(diào)節(jié)器b控制第3節(jié)向縮桿結(jié)構(gòu)及3節(jié)伸縮桿的截面參數(shù)如圖3所示。在下伸展)。每節(jié)伸縮桿上都沖壓了1個半徑3mm的凹槽，來作為傳動桿在伸縮桿內(nèi)部，連接手柄的拉線，也分為3伸縮桿伸縮運動的導(dǎo)軌和導(dǎo)槽，保證伸縮桿無相對旋部分以配合伸縮桿的伸縮，依靠手力捏合即可剪斷高轉(zhuǎn)，從而便于各節(jié)伸縮桿在達(dá)到預(yù)定位置后實現(xiàn)全部處的枝

7、條。約束。刀片加裝塑料齒狀夾子，可在剪枝時夾住枝條，也可夾住采摘的果實。修剪刀頭可以旋轉(zhuǎn)，增加操作人員的可視角度。手柄可以旋轉(zhuǎn)，這樣操作人員就可以靈活工作;刀頭上加裝鋸片，可去除一些較粗大的樹枝。機構(gòu)整體構(gòu)成如圖2所示。圖3高枝剪伸縮桿結(jié)構(gòu)及參數(shù)Fig．3Trimmertelescopicrodstructureandparameters3節(jié)伸縮桿之間的連接和調(diào)整由調(diào)節(jié)器a、b來完成，調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)和參數(shù)如圖4所示。調(diào)節(jié)器采用按鈕式設(shè)計，操作方便，可靠性高。將調(diào)節(jié)器安裝在1、2節(jié)伸縮桿和2、3節(jié)伸縮桿的結(jié)合部位，通過卡銷對兩節(jié)1．動刀片2．傳動桿3．手柄4

8、．伸縮桿伸縮桿相對位置的限定，來實現(xiàn)伸縮桿的有級調(diào)節(jié)。圖1剪枝機構(gòu)運動簡圖Fig．1Pruni