茶树修剪机的设计
摘要：我国种茶历史悠久，种植地域广泛，迫切需要机械修剪器具来代替手工修剪机械修剪是解决劳力不足和降低生产成本的根本途径。茶树修剪机是基于生产过程中茶树修剪的实际需要而设计的高效茶树修剪设备，主要用于茶树的深修剪、衰老茶树的重修剪或台刈面临的问题。
本次设计的是手推式茶树修剪机，避免了背负式和手提式的负荷作业。整个设计经历了茶树修剪机总体、传动系统和机架等的设计过程。首先进行茶树修剪机的总体结构设计，包括设计步骤、设计构思和拟定传动方案；其次进入到零部件的选型和设计，依次包括汽油机的型号选择、普通V带传动系统的设计、刀片的设计、轴的设计校核以及机架的设计。其中，设计的弧形刀刃能锁紧茶树枝干，增加了切口的平整度，将对茶树的伤害降到最低；最后阶段进行了零件图和装配图的绘制工作。
本次设计的茶树修剪机可以实现茶树的机械化修剪，能降低劳动强度，有效的提高了生产效率，保证鲜叶品质，符合清洁化规模生产的要求，降低了生产成本。
关键词：茶树修剪机；传动系统；弧形刀片；重修剪；带轮；轴
I
目 录
1 绪论 .................................................................................................................................................. 1
1.1设计目的及意义..................................................................................................................... 1
1.1.1茶树修剪的目的及意义 .............................................................................................. 1
1.1.2 茶树修剪机的设计目的及意义 ................................................................................. 1 1.2 国内外发展现状................................................................................................................... 2
1.2.1 国内发展现状 ............................................................................................................. 2 1.2.2 国外发展现状 ............................................................................................................. 3 1.3茶树修剪机的应用研究 ........................................................................................................ 3 1.4本款茶树修剪机研发意义 .................................................................................................... 4 2 设计构思 .......................................................................................................................................... 5
2.1 设计步骤 .............................................................................................................................. 5 2.2设计的主要技术指标 ............................................................................................................ 5 2.3机器的结构构思.................................................................................................................... 5 2.3 拟定传动方案....................................................................................................................... 6 3 零部件的选型和设计....................................................................................................................... 8
3.1汽油机型号的选择 ................................................................................................................. 8
3.1.1 汽油机的功率计算 ..................................................................................................... 8 3.1.2 选取的汽油机型号 ..................................................................................................... 9 3.2 普通V带传动系统的设计 ................................................................................................... 9
3.2.1 带Ⅰ的设计 ............................................................................................................... 10 3.2.2 带Ⅱ的设计 ............................................................................................................... 13 3.2.3 带轮Ⅰ的设计 ........................................................................................................... 16 3.2.4 带轮Ⅱ的设计 ........................................................................................................... 18 3.2.5 带轮Ⅲ和Ⅳ的设计 ................................................................................................... 18 3.3 刀片的设计 ......................................................................................................................... 19
3.3.1 刀片材料的选择 ....................................................................................................... 19 3.3.2 刀片的结构设计 ....................................................................................................... 19 3.3.3 刀片加工路线的制定 ............................................................................................... 20 3.4 轴的设计和校核.................................................................................................................. 21
3.4.1 轴Ⅰ的设计 ............................................................................................................... 21 3.4.2 轴Ⅱ的设计 ............................................................................................................... 26 3.4.3 轴Ⅲ的设计 ............................................................................................................... 30
III
3.5 机架的设计 ......................................................................................................................... 33
3.5.1机框的设计 ................................................................................................................ 33
3.5.2 机头的设计 ............................................................................................................... 34 3.5.3 机架的结构图 ........................................................................................................... 35 3.5.4 机架高度的调节 ....................................................................................................... 36
结 论 ................................................................................................................................................ 37 参考文献 ............................................................................................................................................ 38 致 谢 ................................................................................................................................................ 39 附 录 ................................................................................................................................................ 40
结构设计图及示意图................................................................................................................. 40
IV
西南科技大学本科生毕业论文
1 绪论
1.1设计目的及意义
1.1.1茶树修剪的目的及意义
茶树修剪是人为地抑制顶端主枝生长优势的措施，可刺激着生部位较低的芽萌发新技，增强树势，培养高产优质树冠。茶树修剪方法主要有幼龄茶树的定形修剪、成龄茶树的轻修剪与深修剪，衰老茶树的重修剪及台刈等。
成龄茶树经多年采摘和轻修剪后，树冠采摘面上会形成密集而细弱的分枝，这就是常说的“鸡爪枝”， 这时，茶树新梢育芽能力减弱，生长乏力，茶叶产量和品质下降，为更新树冠采摘面，就必须采用深修剪技术，剪去密集细弱的鸡爪枝层，使茶树重新抽发新枝，提高茶树育芽能力，延长茶树高产稳产年限。
深修剪技术的方法通常剪去冠面10～15cm枝梢，目前茶树的深修剪工作一般用双人抬修剪机来实施，但双人抬修剪机比较笨重，且工作效率低。
重修剪的对象则是半衰老和未老先衰的茶树。这种茶树，虽然骨干枝的抽生能力仍较强，但生产枝的育芽能力已很弱，芽叶瘦小，叶张又薄又细，轻伸修剪根本不起作用，即使采用深修剪也不能达到目的，这时，就得采用重修剪技术。重修剪茶树一般在离地30～40cm处修剪树干。台刈则是比重修剪更为彻底的改造树冠的修剪技术，其对象是严重衰老的茶树，但目的与重修剪相同；茶树台刈后，从根颈部抽发的新枝能重新形成树冠。重修剪及台刈由于修剪的茶树枝干一般较粗，现有的茶树修剪机械很难担当大任、不但效率低，而且常出现露枝现象；因此许多地方还在采用人工以砍柴刀对枝干进行砍切修剪，劳动状况恶劣、劳作水平极其落后，另外人工砍切修剪对茶树生长是十分不利的。
1.1.2 茶树修剪机的设计目的及意义
中国是茶树的原产地，是世界上发现和利用茶树最早的国家，茶叶种植地域广泛，是我国重要传统的经济作物。据2010年《茶叶蓝皮书》指出：2009年中国茶园种植面积达186万公顷，产茶量135万吨，居世界第一；茶叶出口30.3万吨，创汇7.05亿美元[1]。从“2015年国际茶业大会”获悉，根据联合国粮农组织数据统计，近20年来，中国的茶产量增长惊人，近10年间价格呈上涨之势，中国茶产销量已占全球
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