可調節式橡膠樹割膠機的設計

何焯亮+王濤+成滿平

摘要：為解決傳統割膠人工勞動強度大、工具落后、割膠效率低等問題，利用Pro/ENGINEER軟件建模，設計了由電動機帶動，可以方便調節割膠深度的橡膠樹割膠機。所設計的電動機經減速裝置帶動圓鋸片以低轉速、高轉矩轉動，破皮能力強；獨特的刀刃可以使割面光滑，同時防止橡膠樹汁液外流造成損失；深度調節機構操作簡單，用于調節割膠深度以適應不同割膠場合；可拆裝電燈的加入方便夜間割膠。整機結構簡單，實用性強，能為進一步實現割膠機械化、更深入研究割膠機械提供參考。

關鍵詞：橡膠樹；割膠裝置；深度調節

中圖分類號：S225.99 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2014）17-4195-04

Designing Adjustable Tapping Machine of Rubber Tree

HE Zhuo-liang， WANG Tao， CHENG Man-ping

（Institute of Electrical and Mechanical Engineering， Hainan University， Haikou 570228， China）

Abstract： In order to solve shortcomings of traditional tapping technique of rubber and create a model by using “Pro/ENGINEER”， a completely new tapping machine driven by a motor was designed. It was easy to regulate the depth of its tapping. The saw blade driven by designed motor could rotate at low speed through reduction gear， making it well at skin breaking. The unique blade could make the cut surface smooth and prevent the outflow of rubber tree SAP. Depth adjusting mechanism was easy to adjust the depth of tapping to adapt to different tapping occasions. Tapping at night might be possible due to the joining of electric lamp. The machine had simple structure and strong practicability. It will provide the reference for in-depth research， and practical production.

Key words： rrubber tree； tapping device； depth adjustment

天然橡膠兼具農業屬性與資源屬性，是四大基礎工業原料中惟一的可再生資源，被廣泛應用到工業、農業、國防等領域。美國Fredonia集團新近報告稱，到2011年，世界橡膠消耗量達到2 630萬t，年均增長率為4%。高產量的橡膠將直接影響全球經濟的增長以及推動橡膠種植業的發展。

要保證世界橡膠的供應同時使中國成為橡膠大國，就要在國內實現天然橡膠的穩定高產，其中，割膠至關重要。而傳統的割膠很繁瑣，其可劃分為三道工序：第一道是在選好的樹上掛好槽子和杯子，以便橡膠汁液從樹上流到容器里，由非熟練工人完成。第二道是在槽子上方割去一層窄條樹皮，再噴一種化學液體以刺激橡膠汁液流出；這是直接影響橡膠產量的關鍵性工序，須由熟練可靠的工人來做。最后一道工序則是收集容器內橡膠汁液，由非熟練工人完成。在第二道工序里，大量的工人們用一重約2.2 kg的名叫割皮刀的手提工具，一棵樹一棵樹地割，且割膠過程一般發生在夜間，即使已有“斜線陰刀割膠”、“四分之一陰陽線”等割膠法的發明，仍然存在勞動強度大，效率低下，人工成本較高的缺點。同時人們對割膠刀的研究很少，目前國內專利大多為簡單的刀片式，比較好的也只是將刀片安裝在刀架上可以方便換刀等。隨著天然橡膠需求的增加，亟須使第二道工序機械化。第二工序的機械化的作用有：①提高天然橡膠的產量；②降低工人割膠技能的門檻，勞動力來源范圍擴大，勞動力成本便隨之降低；③將工人從體力勞動中解放出來，消除單獨割膠的危險；④避免因割膠失誤造成的樹皮損傷、樹皮病。總之，割膠機械化與傳統割膠技術的新結合才是未來發展的方向[1-5]。

1 割膠機模型及工作原理

1.1 模型設計

設計的可調節式橡膠樹割膠機主要由齒輪減速箱、電動機、切割組件和深度調節裝置四部分組成。切割組件包括圓形鋸片、圓墊片和固定螺母。圓鋸片安裝在減速箱殼外，通過螺母與減速箱中伸出的動力軸實現固連；齒輪箱內安裝有相互聯系的齒輪組傳動且與電動機軸相連；深度調節機構由滾輪、帶螺紋的滾輪套筒組成，通過套筒的旋進旋出控制割膠深度。可調節式橡膠樹割膠機模型如圖1所示。

1.2 工作原理

整機由蓄電池提供電源，由功率200 W、轉速1 800 r/min、電壓24 V的直流電動機提供動力，經過減速箱內的二級減速，帶動圓鋸片以低轉速、高轉矩轉動，實現割膠功能。工作前，先調節定位滾輪，確定合適的割膠深度；工作時，左手提輔助手柄，右手緊握主手柄，打開電源開關，鋸片開始轉動，雙手控制割膠機，使割膠機在合適的割膠路線工作。

2 割膠機主要零件及參數endprint

2.1 齒輪減速模塊

橡膠樹的割取要求機器轉矩大、穩定性好，而并不需要較高轉速。但若刀片轉速過小，生產效率就會下降。因此減速箱的設計、減速比的適當選取十分重要。綜合考慮，減速模塊選取具有相同減速比的兩對齒輪減速，再用一對具有相同齒數的齒輪咧合實現功能。齒輪減速箱示意圖如圖2所示。

為了滿足脈沖當量的設計要求，增大電動機的輸出轉矩，在電動機的輸出軸安裝一套齒輪減速箱，采用二級減速。考慮到刀片的直徑較小，如果刀片直接與第二級的減速齒輪共軸，齒輪將干涉刀片的進刀。為了解決這一問題，引進第三對齒輪，這對齒輪咧合只是為了消除齒輪對刀片的干涉，采用具有相同齒數的齒輪來配合有利于成本的控制。

根據實際情況，為了方便攜帶，所選齒輪直徑要小，電動機的功率為200 W屬于小功率范圍，采用模數m=2就可以滿足使用要求，其他參數均采用標準參數，壓力角α=20°，齒頂高系數he*=1，C*=0.25。小齒輪齒數選17，大齒輪選29，兩齒輪互質可以使每個齒的磨損均勻，提高齒輪的使用壽命。第三對齒輪考慮到與大齒輪的干涉，采用齒數為22的齒輪，所采取的的二級減速示意圖如圖3所示。

齒輪材料的選擇不僅要考慮材料的性能能夠適應零件的工作條件，使零件經久耐用，而且要求材料有較好的加工工藝性能和經濟性，以便提高零件的生產率，降低成本，減少消耗。由于工作阻力不大，齒輪可采用45號碳素鋼，45號鋼經過調制處理與表面滲碳可以滿足使用要求。綜合考慮齒輪軸的受力情況也選用45碳素鋼，初步確定軸的直徑為12 mm，軸在工作時只受到扭轉力的作用，下面將對軸進行校核。分析知與刀片相連的軸受力最大。

由P=Tω，得出T=3.09 N·m

τmax■=■=■

=■=9.1 MPa

查表得45號鋼的[τ]=40 MPa，由于9.1 MPa<40 MPa，故滿足使用要求。

2.2 鋸片

鋸片是割膠機的主要部件，需要滿足三個條件，即堅韌耐磨、鋒利和形狀合理。除此之外，鋸片還必須采用獨特的刃口，以便實現橡膠樹鋸口光滑，同時使靠樹心方向的鋸口深，防止橡膠外流。因此，為了能銳利地將橡膠樹木纖維組織切斷，切口平滑，同時為了保持槽底平整的開槽，用平齒齒形或者用左右平組合齒；而采用內凹使靠樹心方向的鋸口深，是為了防止橡膠外流。不同鋸身橫截面形狀的圓鋸片如圖4所示。

經分析，若采用普通平面鋸片[6]易造成橡膠液外流。如圖5所示：

為了解決這一問題，提高橡膠的采集率、出膠率，完善可調節式橡膠樹割膠刀各方面性能，擬采用定制內凹鋸片（圖6）。

合理的耗皮量是實現橡膠高產的又一因素[7]，每次割掉的樹皮厚度以1.2～1.3 mm為宜。割皮太薄，沒有把乳管未端的膠塞和收縮部分割完，產量很低；相反，割得太厚產量也不會增加。更嚴重的是耗皮量太大，超過樹皮的再生速度，樹皮不夠周轉，被迫去割未熟的再生皮，將造成產量下降。如按這種耗皮量原生皮可割10年左右。割面的再生皮經7～8年恢復到原來的厚度時又可割膠，這樣可以實現橡膠的連續割膠，因此鋸片擬采用1.3 mm的厚度。鋸片是實現割膠的工具，圓形刀片會在兩邊位置割不到，如果鋸片太大將使割不到的范圍增加，使實際的割膠線減小，如果鋸片太小又不能提高割膠效率，同時考慮到齒輪的大小，最終選用120 mm的鋸片直徑，鋸片擬采用鎢鈷類的硬質合金制造，抗沖擊性好。綜上所述，圓形鋸片的參數為：鋸片厚度1.3 mm，鋸片內凹角20o，鋸片直徑120 mm，鋸片內孔直徑20 mm，刀片刃角17.6o。

2.3 深度調節機構

割膠的深度與橡膠樹樹皮的結構有關，橡膠樹的樹皮分為5層，分別是粗皮、砂皮、黃皮、水囊皮、形成層，其中黃皮層乳管很多，排列整齊，產膠能力強。割膠生產中要割完砂皮、割開大部分黃皮才能割斷大部分的乳管達到產膠的目的，如果割到水囊皮或形成層就會造成傷樹，因此割膠深度尤為重要[8]。圖7為樹皮結構及割膠深度示意圖。

割膠太淺，橡膠樹乳管組織未被破壞，汁液無法順利流出；割膠太深，樹皮組織會遭到損傷性破壞，大大減低橡膠產量。而采用可調節式割膠機，割膠深度可根據樹的粗細程度進行調節，能很好地解決上述問題。

割膠深度調節機構通過螺紋的旋合精準調節小球與刀片的的相對位置，基本方法是定位小球通過球鉸鏈鉸接在固定管上，管外部有螺紋，與此螺紋配合的螺管固定在機架上。深度調節機構如圖8。其基本原理是在割膠的過稱中定位小球始終與樹皮表面相接觸，由于定位小球與螺紋管用球鉸鏈，它可以自由旋轉，減小與樹皮間的摩擦力，不會傷及樹皮；通過旋轉螺紋管可以調節定位小球與刀具的相對位置，由于螺紋管固定在殼體上，刀具的軸線與樹體的位置是不變的，故能調節刀具的進刀量。

2.4 電動機的選擇

根據工作地點為農田缺少供電系統，采用由蓄電池帶動的直流電動機。人力割膠每分鐘割2棵樹，該割膠機割膠為每分鐘4棵樹，取割膠線長度為80 cm，割膠深度為2 cm，耗皮量為0.13 mm。經計算選功率為200 W，轉速為1 800 r/min，電壓選24 V的直流電動機。由直流電動機直接輸出動力顯然不能符合割膠要求，選定定制的減速箱輔助傳動，實現電動機的安全利用。

3 小結

試驗完成了可調節式橡膠樹割膠機的設計，研究出一種可以調節割膠深度、高效率、便于操作的割膠機。其主要創新點為：采用細螺紋作為深度調節機構，能夠方便的控制割膠深度；獨特的刀片使刃口光滑內傾；電動機提供動力降低勞動強度。目前市場上簡單的刀片式的割膠機缺點明顯，無法滿足市場需求。這里提出的一種新型設計方案能滿足不同使用要求，使用簡單，一方面降低對使用者的技術依賴，另一方面降低割膠人員的勞動強度，防止樹皮病的發生，提高樹皮的利用率，具有極大的市場應用前景，能為進一步研制高效割膠工具提供參考。

參考文獻：

[1] 割膠機[J].糧油加工與食品機械，1976（3）：52-55.

[2] 韋有鼎.一種可更換刀片的割膠刀[P].中國專利：ZL 200920111423.5，2010-03-17.

[3] 伍國芳，伍 帥.設有照明燈的割膠刀[P].中國專利：ZL 200720104477.X，2008-01-16.

[4] 校現周.我國割膠制度的現狀分析與國外研究進展[J].熱帶農業科學，2005，25（4）：61-63.

[5] 毛 丹，樊軍慶，張信禹.椰子自動切口機的設計[J].食品與機械，2013，29（1）：164-166.

[6] 李 黎.木材切削原理與刀具[M].北京：中國林業出版社，2005.

[7] 南 風.橡膠割膠新技術要點[J].農村實用技術，2013（2）：44-45.

[8] 蔣桂芝，李健祥，羅宗云.橡膠樹死皮病與割膠技術相關因素分析[J].熱帶農業科技，2012（1）：1-3，7.endprint

2.1 齒輪減速模塊

橡膠樹的割取要求機器轉矩大、穩定性好，而并不需要較高轉速。但若刀片轉速過小，生產效率就會下降。因此減速箱的設計、減速比的適當選取十分重要。綜合考慮，減速模塊選取具有相同減速比的兩對齒輪減速，再用一對具有相同齒數的齒輪咧合實現功能。齒輪減速箱示意圖如圖2所示。

為了滿足脈沖當量的設計要求，增大電動機的輸出轉矩，在電動機的輸出軸安裝一套齒輪減速箱，采用二級減速。考慮到刀片的直徑較小，如果刀片直接與第二級的減速齒輪共軸，齒輪將干涉刀片的進刀。為了解決這一問題，引進第三對齒輪，這對齒輪咧合只是為了消除齒輪對刀片的干涉，采用具有相同齒數的齒輪來配合有利于成本的控制。

根據實際情況，為了方便攜帶，所選齒輪直徑要小，電動機的功率為200 W屬于小功率范圍，采用模數m=2就可以滿足使用要求，其他參數均采用標準參數，壓力角α=20°，齒頂高系數he*=1，C*=0.25。小齒輪齒數選17，大齒輪選29，兩齒輪互質可以使每個齒的磨損均勻，提高齒輪的使用壽命。第三對齒輪考慮到與大齒輪的干涉，采用齒數為22的齒輪，所采取的的二級減速示意圖如圖3所示。

齒輪材料的選擇不僅要考慮材料的性能能夠適應零件的工作條件，使零件經久耐用，而且要求材料有較好的加工工藝性能和經濟性，以便提高零件的生產率，降低成本，減少消耗。由于工作阻力不大，齒輪可采用45號碳素鋼，45號鋼經過調制處理與表面滲碳可以滿足使用要求。綜合考慮齒輪軸的受力情況也選用45碳素鋼，初步確定軸的直徑為12 mm，軸在工作時只受到扭轉力的作用，下面將對軸進行校核。分析知與刀片相連的軸受力最大。

由P=Tω，得出T=3.09 N·m

τmax■=■=■

=■=9.1 MPa

查表得45號鋼的[τ]=40 MPa，由于9.1 MPa<40 MPa，故滿足使用要求。

2.2 鋸片

鋸片是割膠機的主要部件，需要滿足三個條件，即堅韌耐磨、鋒利和形狀合理。除此之外，鋸片還必須采用獨特的刃口，以便實現橡膠樹鋸口光滑，同時使靠樹心方向的鋸口深，防止橡膠外流。因此，為了能銳利地將橡膠樹木纖維組織切斷，切口平滑，同時為了保持槽底平整的開槽，用平齒齒形或者用左右平組合齒；而采用內凹使靠樹心方向的鋸口深，是為了防止橡膠外流。不同鋸身橫截面形狀的圓鋸片如圖4所示。

經分析，若采用普通平面鋸片[6]易造成橡膠液外流。如圖5所示：

為了解決這一問題，提高橡膠的采集率、出膠率，完善可調節式橡膠樹割膠刀各方面性能，擬采用定制內凹鋸片（圖6）。

合理的耗皮量是實現橡膠高產的又一因素[7]，每次割掉的樹皮厚度以1.2～1.3 mm為宜。割皮太薄，沒有把乳管未端的膠塞和收縮部分割完，產量很低；相反，割得太厚產量也不會增加。更嚴重的是耗皮量太大，超過樹皮的再生速度，樹皮不夠周轉，被迫去割未熟的再生皮，將造成產量下降。如按這種耗皮量原生皮可割10年左右。割面的再生皮經7～8年恢復到原來的厚度時又可割膠，這樣可以實現橡膠的連續割膠，因此鋸片擬采用1.3 mm的厚度。鋸片是實現割膠的工具，圓形刀片會在兩邊位置割不到，如果鋸片太大將使割不到的范圍增加，使實際的割膠線減小，如果鋸片太小又不能提高割膠效率，同時考慮到齒輪的大小，最終選用120 mm的鋸片直徑，鋸片擬采用鎢鈷類的硬質合金制造，抗沖擊性好。綜上所述，圓形鋸片的參數為：鋸片厚度1.3 mm，鋸片內凹角20o，鋸片直徑120 mm，鋸片內孔直徑20 mm，刀片刃角17.6o。

2.3 深度調節機構

割膠的深度與橡膠樹樹皮的結構有關，橡膠樹的樹皮分為5層，分別是粗皮、砂皮、黃皮、水囊皮、形成層，其中黃皮層乳管很多，排列整齊，產膠能力強。割膠生產中要割完砂皮、割開大部分黃皮才能割斷大部分的乳管達到產膠的目的，如果割到水囊皮或形成層就會造成傷樹，因此割膠深度尤為重要[8]。圖7為樹皮結構及割膠深度示意圖。

割膠太淺，橡膠樹乳管組織未被破壞，汁液無法順利流出；割膠太深，樹皮組織會遭到損傷性破壞，大大減低橡膠產量。而采用可調節式割膠機，割膠深度可根據樹的粗細程度進行調節，能很好地解決上述問題。

割膠深度調節機構通過螺紋的旋合精準調節小球與刀片的的相對位置，基本方法是定位小球通過球鉸鏈鉸接在固定管上，管外部有螺紋，與此螺紋配合的螺管固定在機架上。深度調節機構如圖8。其基本原理是在割膠的過稱中定位小球始終與樹皮表面相接觸，由于定位小球與螺紋管用球鉸鏈，它可以自由旋轉，減小與樹皮間的摩擦力，不會傷及樹皮；通過旋轉螺紋管可以調節定位小球與刀具的相對位置，由于螺紋管固定在殼體上，刀具的軸線與樹體的位置是不變的，故能調節刀具的進刀量。

2.4 電動機的選擇

根據工作地點為農田缺少供電系統，采用由蓄電池帶動的直流電動機。人力割膠每分鐘割2棵樹，該割膠機割膠為每分鐘4棵樹，取割膠線長度為80 cm，割膠深度為2 cm，耗皮量為0.13 mm。經計算選功率為200 W，轉速為1 800 r/min，電壓選24 V的直流電動機。由直流電動機直接輸出動力顯然不能符合割膠要求，選定定制的減速箱輔助傳動，實現電動機的安全利用。

3 小結

試驗完成了可調節式橡膠樹割膠機的設計，研究出一種可以調節割膠深度、高效率、便于操作的割膠機。其主要創新點為：采用細螺紋作為深度調節機構，能夠方便的控制割膠深度；獨特的刀片使刃口光滑內傾；電動機提供動力降低勞動強度。目前市場上簡單的刀片式的割膠機缺點明顯，無法滿足市場需求。這里提出的一種新型設計方案能滿足不同使用要求，使用簡單，一方面降低對使用者的技術依賴，另一方面降低割膠人員的勞動強度，防止樹皮病的發生，提高樹皮的利用率，具有極大的市場應用前景，能為進一步研制高效割膠工具提供參考。

參考文獻：

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[6] 李 黎.木材切削原理與刀具[M].北京：中國林業出版社，2005.

[7] 南 風.橡膠割膠新技術要點[J].農村實用技術，2013（2）：44-45.

[8] 蔣桂芝，李健祥，羅宗云.橡膠樹死皮病與割膠技術相關因素分析[J].熱帶農業科技，2012（1）：1-3，7.endprint

2.1 齒輪減速模塊

橡膠樹的割取要求機器轉矩大、穩定性好，而并不需要較高轉速。但若刀片轉速過小，生產效率就會下降。因此減速箱的設計、減速比的適當選取十分重要。綜合考慮，減速模塊選取具有相同減速比的兩對齒輪減速，再用一對具有相同齒數的齒輪咧合實現功能。齒輪減速箱示意圖如圖2所示。

為了滿足脈沖當量的設計要求，增大電動機的輸出轉矩，在電動機的輸出軸安裝一套齒輪減速箱，采用二級減速。考慮到刀片的直徑較小，如果刀片直接與第二級的減速齒輪共軸，齒輪將干涉刀片的進刀。為了解決這一問題，引進第三對齒輪，這對齒輪咧合只是為了消除齒輪對刀片的干涉，采用具有相同齒數的齒輪來配合有利于成本的控制。

根據實際情況，為了方便攜帶，所選齒輪直徑要小，電動機的功率為200 W屬于小功率范圍，采用模數m=2就可以滿足使用要求，其他參數均采用標準參數，壓力角α=20°，齒頂高系數he*=1，C*=0.25。小齒輪齒數選17，大齒輪選29，兩齒輪互質可以使每個齒的磨損均勻，提高齒輪的使用壽命。第三對齒輪考慮到與大齒輪的干涉，采用齒數為22的齒輪，所采取的的二級減速示意圖如圖3所示。

齒輪材料的選擇不僅要考慮材料的性能能夠適應零件的工作條件，使零件經久耐用，而且要求材料有較好的加工工藝性能和經濟性，以便提高零件的生產率，降低成本，減少消耗。由于工作阻力不大，齒輪可采用45號碳素鋼，45號鋼經過調制處理與表面滲碳可以滿足使用要求。綜合考慮齒輪軸的受力情況也選用45碳素鋼，初步確定軸的直徑為12 mm，軸在工作時只受到扭轉力的作用，下面將對軸進行校核。分析知與刀片相連的軸受力最大。

由P=Tω，得出T=3.09 N·m

τmax■=■=■

=■=9.1 MPa

查表得45號鋼的[τ]=40 MPa，由于9.1 MPa<40 MPa，故滿足使用要求。

2.2 鋸片

鋸片是割膠機的主要部件，需要滿足三個條件，即堅韌耐磨、鋒利和形狀合理。除此之外，鋸片還必須采用獨特的刃口，以便實現橡膠樹鋸口光滑，同時使靠樹心方向的鋸口深，防止橡膠外流。因此，為了能銳利地將橡膠樹木纖維組織切斷，切口平滑，同時為了保持槽底平整的開槽，用平齒齒形或者用左右平組合齒；而采用內凹使靠樹心方向的鋸口深，是為了防止橡膠外流。不同鋸身橫截面形狀的圓鋸片如圖4所示。

經分析，若采用普通平面鋸片[6]易造成橡膠液外流。如圖5所示：

為了解決這一問題，提高橡膠的采集率、出膠率，完善可調節式橡膠樹割膠刀各方面性能，擬采用定制內凹鋸片（圖6）。

合理的耗皮量是實現橡膠高產的又一因素[7]，每次割掉的樹皮厚度以1.2～1.3 mm為宜。割皮太薄，沒有把乳管未端的膠塞和收縮部分割完，產量很低；相反，割得太厚產量也不會增加。更嚴重的是耗皮量太大，超過樹皮的再生速度，樹皮不夠周轉，被迫去割未熟的再生皮，將造成產量下降。如按這種耗皮量原生皮可割10年左右。割面的再生皮經7～8年恢復到原來的厚度時又可割膠，這樣可以實現橡膠的連續割膠，因此鋸片擬采用1.3 mm的厚度。鋸片是實現割膠的工具，圓形刀片會在兩邊位置割不到，如果鋸片太大將使割不到的范圍增加，使實際的割膠線減小，如果鋸片太小又不能提高割膠效率，同時考慮到齒輪的大小，最終選用120 mm的鋸片直徑，鋸片擬采用鎢鈷類的硬質合金制造，抗沖擊性好。綜上所述，圓形鋸片的參數為：鋸片厚度1.3 mm，鋸片內凹角20o，鋸片直徑120 mm，鋸片內孔直徑20 mm，刀片刃角17.6o。

2.3 深度調節機構

割膠的深度與橡膠樹樹皮的結構有關，橡膠樹的樹皮分為5層，分別是粗皮、砂皮、黃皮、水囊皮、形成層，其中黃皮層乳管很多，排列整齊，產膠能力強。割膠生產中要割完砂皮、割開大部分黃皮才能割斷大部分的乳管達到產膠的目的，如果割到水囊皮或形成層就會造成傷樹，因此割膠深度尤為重要[8]。圖7為樹皮結構及割膠深度示意圖。

割膠太淺，橡膠樹乳管組織未被破壞，汁液無法順利流出；割膠太深，樹皮組織會遭到損傷性破壞，大大減低橡膠產量。而采用可調節式割膠機，割膠深度可根據樹的粗細程度進行調節，能很好地解決上述問題。

割膠深度調節機構通過螺紋的旋合精準調節小球與刀片的的相對位置，基本方法是定位小球通過球鉸鏈鉸接在固定管上，管外部有螺紋，與此螺紋配合的螺管固定在機架上。深度調節機構如圖8。其基本原理是在割膠的過稱中定位小球始終與樹皮表面相接觸，由于定位小球與螺紋管用球鉸鏈，它可以自由旋轉，減小與樹皮間的摩擦力，不會傷及樹皮；通過旋轉螺紋管可以調節定位小球與刀具的相對位置，由于螺紋管固定在殼體上，刀具的軸線與樹體的位置是不變的，故能調節刀具的進刀量。

2.4 電動機的選擇

根據工作地點為農田缺少供電系統，采用由蓄電池帶動的直流電動機。人力割膠每分鐘割2棵樹，該割膠機割膠為每分鐘4棵樹，取割膠線長度為80 cm，割膠深度為2 cm，耗皮量為0.13 mm。經計算選功率為200 W，轉速為1 800 r/min，電壓選24 V的直流電動機。由直流電動機直接輸出動力顯然不能符合割膠要求，選定定制的減速箱輔助傳動，實現電動機的安全利用。

3 小結

試驗完成了可調節式橡膠樹割膠機的設計，研究出一種可以調節割膠深度、高效率、便于操作的割膠機。其主要創新點為：采用細螺紋作為深度調節機構，能夠方便的控制割膠深度；獨特的刀片使刃口光滑內傾；電動機提供動力降低勞動強度。目前市場上簡單的刀片式的割膠機缺點明顯，無法滿足市場需求。這里提出的一種新型設計方案能滿足不同使用要求，使用簡單，一方面降低對使用者的技術依賴，另一方面降低割膠人員的勞動強度，防止樹皮病的發生，提高樹皮的利用率，具有極大的市場應用前景，能為進一步研制高效割膠工具提供參考。

參考文獻：

[1] 割膠機[J].糧油加工與食品機械，1976（3）：52-55.

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[6] 李 黎.木材切削原理與刀具[M].北京：中國林業出版社，2005.

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[8] 蔣桂芝，李健祥，羅宗云.橡膠樹死皮病與割膠技術相關因素分析[J].熱帶農業科技，2012（1）：1-3，7.endprint