机械化硬枝嫁接装置设计与试验.pdfVIP

摘要

目前，我国在硬枝嫁接方面以工人手工嫁接为主，工人劳动强度高，同时果农

会花费高薪聘请嫁接技术熟练的工人来进行嫁接作业，因此急需嫁接装置来代替工

人进行嫁接作业，提高嫁接效率，降低成本。这些年我国研制出的嫁接装置所用的

嫁接方法多数来自于手工嫁接方法，这些嫁接方法存在砧木接口易开裂、砧、穗木

对接精度高及接口结构复杂等缺陷，这些缺陷对嫁接成活率有一定影响，因此不适

用于机械化嫁接。为了满足机械化硬枝嫁接的紧迫需求，本文首先提出四种机械化

硬枝嫁接接口形式，然后通过对比分析选取较好的一种接口形式；以所选用的接口

形式为基础，设计了一种机械化硬枝嫁接装置，该装置可适用于苹果、梨及樱桃等

蔷薇科果树嫁接。本文以苹果苗为例对装置进行设计，其主要研究内容如下：

(1)通过查阅国内外嫁接装置相关资料以及对果树嫁接地的调查，提出四种适用

于机械化硬枝嫁接的接口形式，并运用ABAQUS有限元软件对其进行应力分析、

接口抗裂能力分析、砧、穗木接口间夹持力分析，选取一种较好的接口形式。对所

选用的接口形式进行接口间夹持力分析、应力分析，确定出较好的对接方式。通过

阐述嫁接成活理论，确定在所选用接口形式中砧、穗木嫁接成活所需的条件。

(2)对嫁接装置进行结构设计，其中包括多工位机构、破砧机构、削穗机构及送

进机构；通过三菱PLC控制硬枝嫁接装置进行嫁接作业。该嫁接装置进行嫁接作业

时的主要流程为：首先进行手工上苗，然后步进分度盘带动圆盘上的砧木进行450

旋转后停止，利用破砧气缸推动T型铣刀对砧木进行破砧、削穗气缸推动V型铣刀

对穗木进行削穗，最后圆盘再旋转450后停止，利用送进气缸将已削穗的穗木送进

砧木接口中完成嫁接。

(3)研制出硬枝嫁接样机，并采用直径在5mm,-～12ram的苹果苗进行样机试验，

以砧、穗木嫁接口的间隙不大于0．3mm为合格标准，测试该装置的嫁接成功率，试

验表明该样机可以完成该范围内任意直径的苹果苗嫁接任务，并且嫁接成功率可达

蛰I90％。

关键词：接口形式；有限元分析：硬枝嫁接装置；样机试验

andofmechanizedharddevice

experimentgraftgrafting

Design

Author：Chen

Cheng

Major：Mechanical

Engineering

Supervisor：JiangHaiyong

Abstract

Athardisdonemanualworkers．Thelabor

present，mycountl吵sgraftingmainlyby

ofworkersisthesamewillsalariesto

time，fruitspendhigh

intensityhi．911．Atgrowers

areneededto

hireskilledworkersfordevices

urgently

grafting．Therefore，grafting

workersforandcosts．Inrecent

replacegraftingimprovegraftingefficiency．，cut