CN105075685A - 一种基于削切与滑切的林果硬枝嫁接苗木切削试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明设计了一种安装在万能材料试验机对林果硬枝嫁接苗木进行削切与滑切的试验装置，涉及农业机械技术领域，由底座、龙门式支架、切削机构、切削角度调节机构组成，通过底座固定杆与切削机构中的光轴将试验装置安装在万能材料试验机上。切削机构包括切刀、切刀夹持部件、光轴和光轴连接部件，通过切刀夹持部件和螺栓来固定不同参数的切刀和调整切刀的滑切角度；切削角度调节机构可以实现对苗木进行不同角度的切削，还可以调整上、下缝隙控制件所形成缝隙的大小与位置，防止出现苗木切削面平整程度整体偏低的情况。因此，该装置试验参数可调，通用性好，可研究不同切削参数对切削面平整程度影响，适于不同直径和硬度的林果苗木进行硬枝嫁接试验。

Description

一种基于削切与滑切的林果硬枝嫁接苗木切削试验装置

技术领域

本发明涉及农业机械技术领域，尤其是一种安装在万能材料试验机对林果硬枝嫁接苗木进行削切与滑切的试验装置。

背景技术

嫁接是把植物的一部分器官(如枝、芽)移植到另一个植物体上，使两者愈合生长成为一个新个体。生产实践证明林果栽培品种自根苗(扦插、压条)已暴露出它的局限性，而林果的嫁接技术越来越受到生产者的欢迎，主要原因是林果嫁接技术是生产无病毒苗木的重要方法，而林果无病毒苗木是提高产品品质的重要举措。目前国内林果嫁接以人工作业的绿枝嫁接为主，具有效率低，嫁接成活率低，劳动强度大等特点。而国外多采用以机械嫁接方式为主的硬枝嫁接，具有可嫁接时间长，受季节约束差，标准化程度高，劳动强度低，生产效率高等特点。虽然林果硬枝嫁接技术也在我国的一些大型育苗场开始陆续推广，但是林果硬枝嫁接机械未能实现自动化，仍需要投入很多劳动力，在一定程度上制约了我国林果硬枝嫁接技术的发展。因此，研制全自动化林果硬枝嫁接机是十分必要的。

全自动化林果硬枝嫁接机的核心部件是苗木切削机构。切削机构的设计要建立在对切削方式、切削速度、切削力、切刀厚度、刀刃形状等相关切削参数进行试验研究的基础上。因为上述切削参数的不同，不仅会影响着切削机构功率的大小，而且在一定程度上影响着嫁接苗木切削面的平整程度。而切削面的平整程度往往会直接影响砧木与穗木进行嫁接时形成层能否对齐，从而影响着林果苗木嫁接的成活率。目前对林果硬枝嫁接苗木切削技术和理论的研究尚不深入，因此，通过对相关的切削参数进行深入试验研究，依据试验结果确定自动化嫁接作业的最优切削参数组合，对苗木切削机构设计的指导意义重大。

目前，在各种切削试验中，因试验对象和测试参数的不同，设计的切削试验装置千差万别，对不同的苗木，通用性很低。与此同时，大多数切削试验只对试验对象进行生物力学特性测试，而较少关注不同的切削参数对切削面平整程度的影响，因此，大多数现有的试验装置对苗木或者茎秆进行切削后，切削面平整程度整体偏低，不能满足研究不同切削参数对切削面平整程度影响的试验要求。

切削方式有斜切、削切与滑切，不同的切削方式和参数，对苗木的嫁接成活率有很大影响，本发明涉及削切与滑切的切削方式。

林果硬枝嫁接苗木的削切与滑切试验，关键技术在于可以调整削切与滑切的参数，同时防止出现切削面平整程度整体偏低的情况，本专利设计了一种能够针对材质较硬的苗木类，尤其是林果硬枝嫁接苗木进行削切与滑切的试验装置，既能满足试验参数可调，通用性好，又能防止出现切削面平整程度整体偏低的情况，从而满足研究不同切削参数对切削面平整程度影响的试验要求。

通过对国内外专利文献、期刊杂志及其他公开发表的文献(如互联网)进行检索，本发明在国内外未见报道，我们也未公开发表涉及本发明内容的文章，本发明在国内外公众未知。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何提供一种能够针对材质较硬的苗木类，尤其是林果硬枝嫁接苗木进行削切与滑切的试验装置，既能够安装不同参数的切刀，同时可以调节切刀的滑切角度与切削角度，又能够对苗木切削面附近进行良好地支撑，防止切削面平整程度整体偏低的情况出现，从而满足研究不同切削参数对切削面平整程度影响的试验要求。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于削切与滑切的林果硬枝嫁接苗木切削试验装置，其包括：底座(1)、龙门式支架(4)、切削机构(11)、切削角度调节机构(3)。

所述的底座(1)为对称的焊接结构，其特征在于底端中央位置有底座固定杆(2)与万能材料试验机的台座相连接，顶端通过螺栓与角度调节板(12)、龙门式支架(4)固定连接。

所述龙门式支架(4)，其特征在于顶端的支架横梁(6)的中间位置安装一个左右位置可以调节的直线箱式滑块轴承(10)，套在与万能材料试验机移动横梁相连接的光轴(24)上。

所述的切削机构(11)包括切刀(29)、切刀夹持部件(30)、光轴(24)、光轴连接部件(33)，其特征在于切刀(29)以一定的滑切角被切刀夹持部件(30)夹紧左右两端，切刀夹持部件(30)通过光轴连接部件(33)与光轴(24)相连接。

所述的切削角度调节机构(3)包括角度调节板(12)、旋转支撑螺栓(9)、切削角度紧固螺栓(8)、旋转支撑板(13)、切削缝隙宽度与角度可调部件(14)、切削机构定位部件(15)、苗木夹持部件(18)和夹持部件固定板(19)，其特征在于旋转支撑螺栓(9)穿过角度调节板(12)底端和支架横杆(5)中间位置的通孔，实现一对旋转支撑板(13)可以绕其转动，切削角度紧固螺栓(8)穿入角度调节板(12)顶部的扇形长孔与旋转支撑板(13)顶部的通孔，实现切削角度的调节与固定，一对切削机构定位部件(15)分别固定在一对旋转支撑板(13)的内侧，其相对旋转支撑板(13)的位置和夹角均可以进行调整，旋转支撑板(13)的中间位置安装了切削缝隙宽度与角度可调部件(14)，顶部和底部位置通过夹持部件固定板(19)安装了一对苗木夹持部件(18)。

所述的切削缝隙宽度与角度可调部件(14)包括固定板(20)、固定螺栓(21)、不同斜面倾斜角α的上缝隙控制件(22)和下缝隙控制件(23)，其特征在于上缝隙控制件(22)和下缝隙控制件(23)的斜面没有相互重合，形成切削缝隙供切削试验时切刀通过，其顶端通过固定螺栓(21)分别与固定板(20)的中间位置相连接，进行切削试验时可根据切削角度的要求选定合适α角的缝隙控制件。

进一步的技术方案包括：所述的龙门式支架(4)包括支架横杆(5)、支架纵杆(7)、支架横梁(6)，支架横杆(5)与支架纵杆(7)均为标准铝型材，通过螺栓连接为一对倒T型结构，分别安装在左右角度调节板(12)的两侧，支架横梁(6)通过螺栓固定在一对支架纵杆(7)的顶端。

所述的切刀夹持部件(30)包括具有U型特征的切刀夹持板(31)、切刀固定螺栓(32)，切刀(29)按一定的滑切角置于上下重合的切刀夹持板(31)之间，切刀固定螺栓(32)穿过切刀夹持板(31)上的通孔，利用拧紧后产生的压力将切刀(29)左右两端夹紧固定。

所述的光轴连接部分包括光轴卧式支撑座(25)、角铝(26)、上连接螺栓(27)、下连接螺栓(28)，角铝(26)通过下连接螺栓(28)与切刀夹持部件(30)相连接，光轴卧式支撑座(25)通过上连接螺栓(27)安装在角铝(26)上，并与光轴(24)底端相连接。

所述的切削机构定位部件(15)包括轴承固定板(16)、微型轴承(17)，轴承固定板(16)上面有长孔，通过螺栓可以调整切削机构定位部件(15)的四个微型轴承(17)的相对位置，使其分别与切刀夹持部件(30)前后两面相切，进行约束。

所述的切削角度调节机构(3)，旋转支撑板(13)为标准的铝型材，夹持部件固定板(19)和固定板(20)可以通过T型螺栓在旋转支撑板(13)长度方向上任意位置进行固定，从而可以改变上下两个苗木夹持部件(18)的相对位置和距离，也可以改变切削缝隙的宽度和位置。

(三)有益效果

本发明的基于削切与滑切的林果硬枝嫁接苗木切削试验装置，具有以下有益效果：可以方便地将林果硬枝嫁接苗木切削试验装置安装在万能材料试验机上，利用其测试系统对切削力与切削速度进行控制与监测；通过调整切削角度紧固螺栓(8)和更换合适α角的上缝隙控制件和下缝隙控制件，可以实现不同切削角度的调整；通过改变切削机构(11)中的切刀(29)刀刃与竖直方向的夹角，可以实现对苗木的削切和不同滑切角的滑切；通过切削机构定位部件(15)和调整切削缝隙宽度与角度可调部件(14)中缝隙的宽度和位置，防止出现苗木切削面平整程度整体偏低的情况；本试验装置适于不同直径和硬度的林果苗木进行硬枝嫁接试验。因此，该装置既能满足试验参数可调，通用性好，又能满足研究不同切削参数对切削面平整程度影响的试验要求。

附图说明

图1是本发明所述的一种基于削切与滑切的林果硬枝嫁接苗木切削试验装置的轴测投影图；

图2是本发明所述的一种基于削切与滑切的林果硬枝嫁接苗木切削试验装置隐藏左侧角度调节板后的轴测投影图；

图3是本发明所述的一种基于削切与滑切的林果硬枝嫁接苗木切削试验装置的切削机构的主视图和左视图；

图4是本发明所述的一种基于削切与滑切的林果硬枝嫁接苗木切削试验装置的切削角度调节机构的轴测投影图；

图5是本发明所述的一种基于削切与滑切的林果硬枝嫁接苗木切削试验装置的切削缝隙宽度与角度可调部件的主视图和左视图；

图中：1--底座2--底座固定杆3--切削角度调节机构4--龙门式支架5--支架横杆6--支架横梁7--支架纵杆8--切削角度紧固螺栓9--旋转支撑螺栓10--直线箱式滑块轴承11--切削机构12--角度调节板13--旋转支撑板14--切削缝隙宽度与角度可调部件15--切削机构定位部件16--轴承固定板17--微型轴承18--苗木夹持部件19--夹持部件固定板20--固定板21--固定螺栓22--上缝隙控制件23--下缝隙控制件24--光轴25--光轴卧式支撑座26--角铝27--上连接螺栓28--下连接螺栓29--切刀30--切刀夹持部件31--切刀夹持板32--切刀固定螺栓33--光轴连接部件34--待切削的苗木。

具体实施方式

下面结合附图和实例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本发明基于如下一种构思：(1)可以方便地安装在万能材料试验机上，利用其测试系统控制和监测切削力和切削速度的大小；(2)对林果硬枝嫁接苗木进行切削试验时，切削角度可以调节；(3)进行切削试验时，切刀刀刃与竖直方向的夹角可以调节，实现对林果硬枝嫁接苗木的削切和不同滑切角的滑切；(4)切削缝隙的宽度和位置可以调节，防止出现切削面平整程度整体偏低的情况出现；(5)也可以对其它材质较硬的苗木类进行切削试验。

如图1、2所示，所述的一种基于削切与滑切的林果硬枝嫁接苗木切削试验装置，其包括：底座1、龙门式支架4、切削机构11、切削角度调节机构3。

所述的底座1为对称的U型焊接结构，其特征在于底端中央位置有底座固定杆2与万能材料试验机的台座相连接，顶端通过螺栓与角度调节板12、龙门式支架4固定连接。

所述的龙门式支架4包括支架横杆5、支架纵杆7、支架横梁6，支架横杆5与支架纵杆7均为标准铝型材，通过螺栓连接为一对倒T型结构，分别安装在左右角度调节板12的两侧，支架横梁6通过螺栓固定在一对支架纵杆7的顶端，其特征在于顶端的支架横梁6的中间位置安装一个左右位置可以调节的直线箱式滑块轴承10，套在与万能材料试验机移动横梁相连接的光轴24上。

如图1、2、3所示，所述的切削机构11包括切刀29、切刀夹持部件30、光轴24、光轴连接部件33，其特征在于切刀29以一定的滑切角被切刀夹持部件30夹紧左右两端，切刀夹持部件30通过光轴连接部件33与光轴24相连接。

所述的切刀夹持部件30包括具有U型特征的切刀夹持板31、切刀固定螺栓32，切刀29按一定的滑切角置于上下重合的切刀夹持板31之间，切刀固定螺栓32穿过切刀夹持板31上的通孔，拧紧后产生的压力将切刀29的左右两端夹紧固定。

所述的光轴连接部分包括光轴卧式支撑座25、角铝26、上连接螺栓27、下连接螺栓28，角铝26通过下连接螺栓28与切刀夹持部件30相连接，光轴卧式支撑座25通过上连接螺栓27安装在角铝26上，并与光轴24底端相连接。

如图1、2、4、5所示，所述的切削角度调节机构3包括角度调节板12、旋转支撑螺栓9、切削角度紧固螺栓8、旋转支撑板13、切削缝隙宽度与角度可调部件14、切削机构定位部件15、苗木夹持部件18和夹持部件固定板19，其特征在于旋转支撑螺栓9穿过角度调节板12底端和支架横杆5中间位置的通孔，实现左右一对旋转支撑板13可以绕其转动，切削角度紧固螺栓8穿入角度调节板12顶部的扇形长孔与旋转支撑板13顶部的通孔，实现切削角度的调节与固定，一对切削机构定位部件(15)分别固定在一对旋转支撑板13的内侧，其相对旋转支撑板13的位置和夹角均可以进行调整，旋转支撑板13的中间位置安装了切削缝隙宽度与角度可调部件14，顶部和底部位置通过夹持部件固定板19安装了一对苗木夹持部件18。

所述的切削缝隙宽度与角度可调部件14包括固定板20、固定螺栓21、不同斜面倾斜角α的上缝隙控制件22和下缝隙控制件23，其特征在于上缝隙控制件22和下缝隙控制件23的斜面没有相互重合，形成切削缝隙供切削试验时切刀通过，其顶端通过固定螺栓21分别与固定板20的中间位置相连接，进行切削试验时可根据切削角度的要求选定合适α角的缝隙控制件。

所述的切削角度调节机构3，旋转支撑板13为标准的铝型材，夹持部件固定板19和固定板20可以通过T型螺栓在旋转支撑板13长度方向上任意位置进行固定，从而可以改变上下两个苗木夹持部件18的相对位置和距离，也可以改变切削缝隙的宽度和位置。

所述的切削机构定位部件15包括轴承固定板16、微型轴承17，轴承固定板16上面有长孔，通过螺栓可以调整切削机构定位部件15的四个微型轴承17的相对位置，使其分别与切刀夹持部件30前后两面相切，进行约束。

本发明所述的试验装置工作过程如下：(1)将试验装置安装在万能材料试验机上；(2)将待切削的苗木利用夹持部件固定在试验装置上；(3)根据试验要求的切削角度β，旋转合适α角的上缝隙控制件与B，α与β互为余角；(4)根据试验要求，调整好切刀的滑切角，当切刀滑切角为零时，此种切削方式为削切；(5)根据切刀上下运动的位置和厚度，调整好切削缝隙的位置与宽度，调整好切削机构定位部件的位置，防止出现切削面平整程度整体偏低的情况；(6)开启万能材料试验机，根据试验要求设定好切刀的运动速度，利用万能材料试验机的测试系统记录“力—位移”曲线。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (7)

1.一种基于削切与滑切的林果硬枝嫁接苗木切削试验装置，包括底座(1)、龙门式支架(4)、切削机构(11)、切削角度调节机构(3)；

所述的底座(1)为对称的焊接结构，其特征在于底端中央位置有底座固定杆(2)与万能材料试验机的台座相连接，顶端通过螺栓与角度调节板(12)、龙门式支架(4)固定连接；

所述龙门式支架(4)，其特征在于顶端的支架横梁(6)的中间位置安装一个左右位置可以调节的直线箱式滑块轴承(10)，套在与万能材料试验机移动横梁相连接的光轴(24)上；

所述的切削机构(11)包括切刀(29)、切刀夹持部件(30)、光轴(24)、光轴连接部件(33)，其特征在于切刀(29)以一定的滑切角被切刀夹持部件(30)夹紧左右两端，切刀夹持部件(30)通过光轴连接部件(33)与光轴(24)相连接；

所述的切削角度调节机构(3)包括角度调节板(12)、旋转支撑螺栓(9)、切削角度紧固螺栓(8)、旋转支撑板(13)、切削缝隙宽度与角度可调部件(14)、切削机构定位部件(15)、苗木夹持部件(18)和夹持部件固定板(19)，其特征在于旋转支撑螺栓(9)穿过角度调节板(12)底端和支架横杆(5)中间位置的通孔，实现左右一对旋转支撑板(13)可以绕其转动，切削角度紧固螺栓(8)穿入角度调节板(12)顶部的扇形长孔与旋转支撑板(13)顶部的通孔，实现切削角度的调节与固定，一对切削机构定位部件(15)分别固定在一对旋转支撑板(13)的内侧，其相对旋转支撑板(13)的位置和夹角均可以进行调整，旋转支撑板(13)的中间位置安装了切削缝隙宽度与角度可调部件(14)，顶部和底部位置通过夹持部件固定板(19)安装了一对苗木夹持部件(18)；

所述的切削缝隙宽度与角度可调部件(14)包括固定板(20)、固定螺栓(21)、不同斜面倾斜角α的上缝隙控制件(22)和下缝隙控制件(23)，其特征在于上缝隙控制件(22)和下缝隙控制件(23)的斜面没有相互重合，形成切削缝隙供切削试验时切刀通过，其顶端通过固定螺栓(21)分别与固定板(20)的中间位置相连接，进行切削试验时可根据切削角度的要求选定合适α角的缝隙控制件。

2.根据权利要求1所述的一种基于削切与滑切的林果硬枝嫁接苗木切削试验装置，其特征在于所述的龙门式支架(4)包括支架横杆(5)、支架纵杆(7)、支架横梁(6)，支架横杆(5)与支架纵杆(7)均为标准铝型材，通过螺栓连接为一对倒T型结构，分别安装在左右角度调节板(12)的两侧，支架横梁(6)通过T型螺栓固定在一对支架纵杆(7)的顶端。

3.根据权利要求1所述的一种基于削切与滑切的林果硬枝嫁接苗木切削试验装置，其特征在于所述的切刀夹持部件(30)包括具有U型特征的切刀夹持板(31)、切刀固定螺栓(32)，切刀(29)按一定的滑切角置于上下重合的切刀夹持板(31)之间，切刀固定螺栓(32)穿过切刀夹持板(31)上的通孔，拧紧后产生的压力将切刀(29)的左右两端夹紧固定。

4.根据权利要求1所述的一种基于削切与滑切的林果硬枝嫁接苗木切削试验装置，其特征在于所述的光轴连接部分包括光轴卧式支撑座(25)、角铝(26)、上连接螺栓(27)、下连接螺栓(28)，角铝(26)通过下连接螺栓(28)与切刀夹持部件(30)相连接，光轴卧式支撑座(25)通过上连接螺栓(27)安装在角铝(26)上，并与光轴(24)底端相连接。

5.根据权利要求1所述的一种基于削切与滑切的林果硬枝嫁接苗木切削试验装置，其特征在于所述的切削机构定位部件(15)包括轴承固定板(16)、微型轴承(17)，轴承固定板(16)上面有长孔，通过螺栓可以调整切削机构定位部件(15)的四个微型轴承(17)的相对位置，使其分别与切刀夹持部件(30)前后两面相切，进行约束。

6.根据权利要求1所述的一种基于削切与滑切的林果硬枝嫁接苗木切削试验装置，其特征在于所述的切削角度调节机构(3)，旋转支撑板(13)为标准的铝型材，夹持部件固定板(19)和固定板(20)可以通过T型螺栓在旋转支撑板(13)长度方向上任意位置进行固定，从而可以改变上下两个苗木夹持部件(18)的相对位置和距离，也可以改变切削缝隙的宽度和位置。

7.根据权利要求1至6所述的一种基于削切与滑切的林果硬枝嫁接苗木切削试验装置，其特征在于所述的一种基于削切与滑切的林果硬枝嫁接苗木切削试验装置，适于不同直径和硬度的林果苗木进行硬枝嫁接试验。