苹果树腐烂病的刀具设计

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1、农业工程学现代农业科技2015年第1期苹果树腐烂病的刀具设计杨俊（西北农林科技大学机电学院，陕西杨凌712100）摘要苹果树腐烂病在我国分布广泛，严重影响了果树的寿命、果实的产量及品质。防治腐烂病一项必不可少的措施是刮除腐烂病组织。针对当前刮除方式仍为强度大效率低的手工方式，设计了新型刀具，以达到小型电动机械即可去除腐烂病的目的，同时具有高效率、低功耗的特点。工作时，由小功率电机带动刀具转动，通过刀刃将病变组织刮除，达到去除腐烂病组织的目的。通过经验公式和模拟试验确定了单位切削力为1.47N/mm2，刀具的切削力为44.10N。通过Pro

2、eMechanica的刀具应力分析，刀具性能达到设计规范要求，进一步计算出刀具转轴所需的功率约为40W，适合由小型电动机带动，实现电动刮皮，达到高效、节省劳动力的目的。关键词苹果树；腐烂病；刀具；设计中图分类号TG729文献标识码A文章编号1007-5739（2015）01-0184-02TheDesignofScraperforValsamaliMiyabeetYamadaYANGJun（InstituteofMechanicalandElectrical，NorthwestAgriculture&ForestryUniversity，

3、YanglingShaanxi712100）AbstractValsamaliMiyabeetYamadaiswidelydistributeinChina，shortingthelifespanofappletrees，loweringthequalityofapple.Anindispensablemeasurewastoscrapethediseasedbarkbyascraper.Thenewscraperwasdesignedtoimprovetheefficiencyandreducethelaborforceandwasab

4、letobedrovebyelectricalmachinewithlightpowermotor.Theunitcuttingforcewas1.47N/mm2andthecuttingforceofthescraperwas44.10N，whichwasobtainedbyempiricalformulaandsimulations.ProeMechanicashowedthestressofthescraperisrationalandcouldnotbebroken.Withfurtheranalysis，thepowerofth

5、escraperconsumedwasapproximate40W.Itwasavailabletomeettherequirementsofgreaterefficiencyandlesslaborforcebyusingthescrapertoscrapthediseasedbarkwithlightpowermotor.Keywordsappletree；ValsamaliMiyabeetYamada；scraper；design苹果树腐烂病是一种由数百种土携细菌或真菌引致的木材的作用。当刃口圆弧半径为ρ的刀具切入木材后，切削植物病

6、害，感染腐烂病后期，病部失水干缩，变黑褐色下陷，方向的刃口最前点Q对木材造成足够大的应力，使木材沿并产生黑褐色小点粒，即病菌的分生孢子器，成为再发病的刀刃最前点Q平行切削方向分开，即达到切削木材的作用。传染源，除侵染枝干外，有时也侵染果实。根据对病菌传播切削过程中木材会受到刀具的作用力：前刀面对木材的正的进一步研究，Tamura等报道称5—9月分生孢子器大量形压力FvN和摩擦力Fvf，后刀面对木材的挤压力Fvy和沿切削成。菌丝体接种后1个月分生孢子角出现。春季形成的溃速度方向的作用力Fvx。刀具受到的力则是木材前刀面和后疡8月开始形成子囊

7、壳，11月初子囊孢子大量成熟。器孢子刀面所受合力的反作用力（图1）。经雨水、融雪传播，越冬的溃疡产生的分生孢子传播至8Fvx前刀面月。子囊孢子随气流、雨水传播，4—7月可捕到大量子囊孢v子。不同季节分生孢子和子囊孢子的传播数量虽有波动，FvFvfFvx但果园中终年都有分生孢子和子囊孢子传播，传播时期很Fvx长。据1972年的报道，北海道的苹果树腐烂病发病面积ρQ后刀面占栽培面积的94.3%，不少果园濒于毁灭。他们认为1952FvxC年和1963年的大冻害是苹果树腐烂病再次大发生的主要诱因，其他如为了追求高产过多施用氮肥、劳力不足、刮治Fv

8、v不及时、处理病枝病皮不当、侵染源量增大及着药不良等也是促成病害流行的因素。目前，国内防治果树的腐烂病的方图1刀具切削模型法一般是改善生长条件和涂药，但很难达到根除病害的目1.1.2单位切削力