農機農藝融合的高效割膠技術優化設計與應用

摘要：割膠是橡膠樹收獲膠乳的重要途徑，便攜式機械化割膠是實現產業升級和節本增效的途徑之一。為進一步提高機械割膠效果，根據采膠生理特殊性、割膠工況復雜多變性、橡膠樹收獲物膠乳黏彈特性、橡膠樹生長差異性、割膠形式多樣性等農機農藝融合問題對割膠機械的設計需求，優化設計便攜式電動割膠裝備的切割刀片、電子調速器、導向器等零部件。優化結果表明：采用刃高≥10 mm的刀片割膠，可以輕松切斷舊膠線；電子調速器在電機轉速為3 201～8 459 r/min區間調速時，靈敏度高，單次割膠軌跡連續平穩；導向器形狀從“L”型優化為“T”型，減少舊膠線對割膠機械的干預。優化后的技術，提高便攜式割膠機械對割膠農藝的適應性，降低操作技術難度和單株割膠時間，膠工更容易快速掌握。

關鍵詞：機械割膠；橡膠樹；農機農藝融合；導向器；電子調速器

中圖分類號：S794.1

文獻標識碼：A

文章編號：2095-5553 （2024） 05-0022-07

收稿日期：2022年6月6日" 修回日期：2023年1月27日*基金項目：國家重點研發計劃（2020YFD1000600）；海南省自然科學基金項目（522RC788）

第一作者：王玲玲，女，1986年生，安徽界首人，碩士，副研究員；研究方向為農業機械與信息技術。E-mail：" zishi-010@163.com

通訊作者：鄭勇，男，1984年生，湖南祁陽人，副研究員；研究方向為農業機械化與自動控制。E-mail：" zhengyong07@163.com

Optimal design and application of high-efficiency rubber tapping technology

based on the integration of agricultural machinery and agronomy

Wang Lingling1， 2， Chen Warong1， 2， Wu Sihao1， 2， Huang Chang1， 2， Zheng Yong1， 2， Li Tuyu1， 2

（1. Rubber Research Institute， Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences， Haikou， 571101， China; 2. Mechanical

Sub-center of National Important Tropical Crops Engineering Technology Research Center， Haikou， 571101， China）

Abstract：

Rubber tapping is an important way to harvest latex from rubber trees， and handheld mechanical rubber tapping is one of the ways to upgrade the industry and improve efficiency. In order to further improve the mechanical rubber tapping effect， cutting blade， electronic governor， guide of rubber tapping equipment were optimized and designed according to the design requirements of rubber cutting machinery caused by the particularity of rubber tapping physiology， the complexity and flexibility of rubber tapping condition， the viscous-elastic behaviour of rubber latex， the diversity of tapping methods and other problems. The optimization results demonstrated that a blade with a height of at least 10 mm could be used to readily cut off the old rubber line. The electronic governor exhibited great sensitivity and a continuous and consistent single cutting track while the motor speed was between 3 201 r/min and 8 459 r/min. The shape of guide was optimized from “L” to “T” to reduce old rubber line intervening rubber tapping machinery. Improved method would reduce cutting time and technical complexity， make rubber tapping more accessible to novices， and increase the flexibility of both mechanized and handheld rubber tapping equipment to agronomic method.

Keywords：

rubber mechanical tapping; rubber tree; integration of agricultural machinery and agronomy; guide; electronic governor

0 引言

我國植膠業從20世紀70年代開始，是世界上首個在北緯18°～24°范圍內大面積植膠成功的國家，主要種植在熱帶丘陵山區。割膠是橡膠樹獲取膠乳的唯一途徑，是通過割破橡膠樹皮里的乳管獲得天然橡膠。割膠作業工藝是橡膠樹收獲環節的重要技術［1］，目前仍沿用傳統割膠工藝，使用小圓口推刀或拉刀割膠，陽刀割線（↓）自左上方向右下方傾斜25°～30°，陰刀割線（↑）自左上方向右下方傾斜40°～45°，割膠深度約0.18 cm［2， 3］，要求深度均勻、割線順直、下收刀整齊、膠水清潔，技術難度高、勞動強度大、作業效率低［4］，割膠成本占生產成本的60%以上，目前技術膠工短缺、老齡化嚴重，導致產業面臨棄管棄割和用工荒雙重壓力。近年來，手持式電動割膠機械實現了量產和小規模推廣應用，鄭勇等［5］研究了電動膠刀和傳統推刀割膠對割膠和產膠特性影響，觀測和比較了排膠初速度、干膠產量、耗皮量、灰分含量、傷樹率等重要膠乳特性參數，結果表明，電動膠刀采膠較傳統推刀有明顯優勢，割膠效果優于現有采膠技術標準要求，與傳統小圓口推刀或拉刀相比，手持式割膠機械大幅度減小了割膠技術難度，提升割膠效率30%～40%，降低勞動強度60%，新膠工培訓時間縮短1/2以上［6， 7］。手持式割膠機械的廣泛推廣應用，對天然橡膠產業升級和節本增效具有積極的推動作用。本文圍繞割膠農藝中存在采膠生理特殊性、割膠工況復雜多變性、橡膠樹收獲物膠乳黏彈特性、橡膠樹生長差異性、割膠形式多樣性等問題，研究探索農機農藝融合的高效割膠技術，優化設計便攜式電動割膠裝備的切割刀片、電子調速器、導向器等零部件，重點解決舊膠線干預機械割膠、單次割膠的機械切割軌跡平穩、關鍵部件穩定可靠等問題，以提高便攜式割膠機械對割膠農藝技術的適應性，同時讓膠工更易快速掌握機械割膠技術。

1 農機農藝融合的高效割膠技術需求

1.1 采膠生理特殊性及技術需求

在天然橡膠生產中，樹皮的乳管列數目與膠乳產量密切相關，樹皮中的次生乳管列數目與天然橡膠產量高度相關［8］。橡膠樹乳管細胞內膨壓很大，壓力數值高達1～1.4 MPa，相當于10～14個標準大氣壓，樹皮的機械組織在保持挺立和外來力量的侵襲中起到支撐和保護的作用。橡膠樹皮較硬，結構從外到內依次是粗皮、砂皮外層、砂皮內層、黃皮和水囊皮5個層次，其中水囊皮的厚度小于1 mm［9］，橡膠樹產生膠乳的乳管主要集中在黃皮，割膠作業時需要割破黃皮，但同時要求避免損傷水囊皮而造成傷樹。橡膠樹皮較硬、割膠困難、膠刀耗費大，推測與樹皮中石細胞分布密集、石細胞壁木質化加厚程度有關［10］。割膠作業中，因產膠乳管接近木質部（產膠范圍僅3～4 mm），割淺無膠、割深傷樹。橡膠樹是長周期作物，割膠時要求不能傷及母株形成層、每刀次耗皮量1.1～1.3 mm［2， 3］，要求割膠機械的切割模塊在割膠作業時能夠實現毫米級精準控制。

1.2 割膠工況復雜多變性及技術需求

橡膠種植園多分布在熱帶丘陵山區，地形差異大，且丘陵山區農業機械化發展滯后，農機化技術服務水平低。橡膠樹干生長不均勻，即使是同一個樹干，樹皮厚度也不均勻，割膠作業時易造成傷樹。使用傳統人力割膠工具，需要通過人工控制單次割膠的切割軌跡，割膠技術難度較大，且費時費力。單次割膠作業時，要求割膠深度均勻、割線順直、下收刀整齊［2， 3］，這對割膠機械仿形設計提出了很高的要求。良好的仿形設計，能夠降低割膠技術難度，實現不需要人工控制刀片單次的切割軌跡，減少對橡膠樹皮結構的水囊皮的傷害，提高割膠質量。

1.3 橡膠樹收獲物膠乳黏彈特性及技術需求

橡膠樹收獲物膠乳為液體，生理特性包括膠乳中蔗糖含量、硫醇含量、無機磷含量、鎂離子含量等，生理參數與干膠產量、排膠初速度存在相關性［11］。膠乳的主要成分是聚異戊二烯，約占91%～94%［12］，直接烘干的天然橡膠純膠硫化膠物理性能包括：100%定伸應力為0.8 MPa、300%定伸應力為2.0 MPa、邵爾A型硬度為45°、拉伸強度為23.0 MPa、拉斷永久變形為17%、拉伸伸長率為694%［12］。液態膠乳易粘連、易外流、易污染，割膠作業后留下的舊膠線彈性大，因此，割膠作業前需要手撕舊膠線，割膠作業時要求割出的樹皮呈片狀，不污染膠水。設計割膠機械時，應盡量避免舊膠線纏刀，要求切割出的樹皮避免產生碎屑。

1.4 橡膠樹生長差異性、割膠形式多樣性及技術需求

不同橡膠品系、樹齡、季候、割制條件下，橡膠樹生長存在差異性，割膠深度、耗皮厚度的農藝要求也有差異［13］。橡膠樹品系繁多，有RRIM600、熱研7-33-97、熱研8-79、熱研88-13、PR107、熱試品系等，不同品系產膠能力及生理特性有差異，胡欣欣等［14］研究的熱試662、熱試419、熱試647、熱試9359、熱試451、RRIM600、PR107等7個品系中，樹皮中的次生乳管列數目與樹皮總厚度的比值呈正相關。橡膠樹的不同樹齡會對新鮮膠乳組分、理化性能和橡膠制品性質產生一定的影響［13］，樹圍和樹皮也會隨著年齡的增長而生長。橡膠樹喜歡高溫高濕的生長環境，但不耐寒，在溫度5 ℃以下即受凍害，季節、物候的不同，會對膠乳的成分和性質產生很大的影響［13］。根據膠工割膠習慣和生產需要，橡膠樹割膠形式多樣，包括新開割線、水線，高低線割線、陰陽刀割膠、推割或拉割，工具的優劣程度、膠工使用割膠工具的熟練水平，都會影響橡膠樹的產量和健康狀況［15］。要求割膠機械能夠連續調節割膠深度、耗皮量，能夠滿足生產上的差異化需求，且具有廣適性。

2 高效割膠技術優化設計

便攜式割膠裝備的研發與應用，符合膠工割膠習慣和生產需要，滿足不同橡膠品系、樹齡和割制的需求，實現了割膠深度和耗皮厚度精準控制、對復雜樹干形狀的仿形，解決了銑削模式割皮碎屑污染膠液的難題，大幅度減小了割膠技術難度和勞動強度，提升了割膠效率。當前研發的4GXJ系列便攜式電動割膠裝備，是世界割膠工具的一次變革，突破了電動割膠裝置高精度切割深度控制、低損仿形切割、低振作業及高可靠性、多用途廣適性切割等關鍵技術［16］，雖然相對于傳統推拉式手工膠刀具有傷樹少、培訓時間短、易掌握、大幅降低勞動強度與技術難度等優點，但由于橡膠樹具有采膠生理特殊、割膠工況復雜多變、收獲物膠乳黏彈特性、生長差異性、割膠形式多樣性等特點，割膠農藝技術差異大，便攜式電動割膠裝備的使用仍具有局限性。本文圍繞農機農藝融合的高效割膠技術理論，重點解決舊膠線干預機械割膠、單次割膠的機械切割軌跡平穩、關鍵部件穩定可靠等問題，對便攜式割膠裝備的刀片、電子調速器、導向器等零部件進行優化設計。

2.1 刀片優化設計

便攜式機械割膠裝備刀片的刃高越高，加工工藝技術難度越大，材料和加工成本也會隨之增加。本研究在刀片刃高為6 mm的基礎上進行優化設計，不改變刀片材質、刀片刃角等參數，采用小圓桿一次成型，刀片立刃與水平刃夾角85°，刀片材料配比硬度超過55°，耐磨性和鋒利度高，原生皮可使用10 000刀次、再生皮可使用5 000刀次以上才修磨。本文選用刃高分別為6 mm、8 mm、10 mm、12 mm、14 mm的刀片進行切割效果比較與優化，如圖1所示。

試驗方法：由4GXJ-2便攜式電動割膠裝備主機及配套電池、優化設計的五種刃高刀片、皮尺、具有老膠線的開割橡膠樹共同組成試驗系統。以20行×40行橡膠林為試驗對象，在林場剔除補種、生病、直徑小于600 mm、沒有舊膠線的橡膠樹，機選30株樣樹（每種刃高刀片切割4株試驗樣樹，取舊膠線切出率的平均值），開展舊膠線切割試驗。將刀片安裝在4GXJ-2便攜式電動割膠裝備主機上，對選擇的橡膠樹樣本進行割膠，使用皮尺分別測量割線長度（舊膠線長度）、切出的舊膠線長度，并計算舊膠線切出率（舊膠線切出率=舊膠線長度/割線長度）。使用優化后的刀片切割舊膠線的試驗如圖2所示。

研究結果表明：采用刃高≤8 mm的刀片割膠，能切出舊膠線，但舊膠線切出率低于60%，導致舊膠線易纏刀，干涉割膠軌跡，割膠前需要手撕舊膠線；采用刃高≥10 mm的刀片割膠，可以輕松切斷舊膠線，且舊膠線切出率達95%以上，割膠前不需手撕舊割膠，提高了割膠效率。不同刃高刀片與舊膠線切出率變化曲線如圖3所示，采用刃高10 mm的刀片單刀次切割出的舊膠線如圖4所示。

2.2 電子調速器優化設計

電子調速器旋鈕與電機轉速的關系曲線越接近趨勢線，說明電機工作的連續性與穩定性就會越好。本研究采用的電子調速器，是基于PI控制技術理論，采用霍爾傳感器檢測電機實時速度，通過動力傳動系統控制機械切割部件，實現連續調節電機轉速的目的［17］。在電機轉速控制中，電機運動涉及電機參數變化、運動擾動能不確定因素，需要通過數據訓練，優化改進電機參數變化與非線性干擾［18］。

試驗方法：由TBS1102型示波器、HSP-6015型可編程直流電源、優化前電子調速器、優化后電子調速器、電位器旋鈕表盤、外轉子電機共同組成試驗系統。可編程直流電源的輸出電壓、電流分別為12 V、5 A，為電子調速器供電；將電位器旋鈕表盤圓周進行等分，共分成60格，通過旋轉電位器旋鈕表盤旋鈕，調節外轉子電機轉速，外轉子電子可調轉速范圍為0～10 000 r/min；采用示波器測量空載條件下外轉子電機的轉速。

研究結果表明：優化前的電子調速器，從電子調速器旋鈕的開始端計算，旋鈕在0～4格時，電機無法啟動；旋鈕在第5格時，電機啟動，此時電機平均轉速為3 072 r/min；旋鈕在5～23格時，電機轉速隨旋鈕的轉動變化速度快，旋鈕23格時電機平均轉速達到8 041 r/min；旋鈕在24～59格時，電機轉速隨旋鈕的轉動變化較平緩，變化不大；旋鈕在末端時，位于第59格，此時電機平均轉速為9 452 r/min，為電機工作的最大轉速。優化前的電子調速器調速曲線為拋物線，調速連續性差，影響割膠的穩定性。優化后的電子調速器，從電子調速器旋鈕的開始端計算，旋鈕在0～4格時，電機無法啟動；旋鈕在第5格時，電機啟動，此時電機平均轉速為3 201 r/min；旋鈕在5～43格時，電機轉速隨旋鈕的轉動變化較明顯，接近線性曲線，旋鈕43格時電機平均轉速達到8 459 r/min；旋鈕在44～59格時，電機轉速隨旋鈕的轉動變化較平緩，變化不大；旋鈕在末端時，位于第59格，此時電機平均轉速為9 447 r/min，為電機工作的最大轉速。

優化后的電子調速器，在割膠作業中，旋鈕在5～43格間轉動，可以對電機的轉速進行連續近線性化控制，割膠軌跡較平穩，能夠較好地控制便攜式割膠裝備的切割部件單次的切割軌跡，實現高質量割膠。優化后的電子調速器調速曲線接近線性趨勢線y=135.42x+2 370.8。優化前后的電子調速器曲線對比如圖5所示。

2.3 導向器優化設計

導向器用于連接便攜式電動割膠裝備的斜度裝配體上的連接處，并向橡膠樹干割面外周面的切線方向延伸，與切割刀片的端刃部平行適配，導向器左右對稱安裝于斜度裝配體的左右兩側，與切割刀片配合使用。導向器工作示意如圖6所示。

現有的便攜式電動割膠裝備的導向器采用“L型”設計，通常僅為設置于切割刀片刃部前側的一個單純的遮擋結構件，導向器與切割刀片之間存在缺口，配合使用時形成非封閉式結構，導致割膠時不能完全割斷粘連于樹干內側的膠線，單次完成割膠軌跡后，仍需要人工清理，降低了割膠效率。同時，由于限于現有導向器的自身設計結構，其與樹干間僅依靠導向器的尾部頂點進行接觸，完成單次割膠軌跡后，導向器與樹干間的接觸軌跡為一條線，導向器的支撐面極小，膠工割膠時，若用力向樹干內側擠壓割膠裝備時，易造成樹干損傷，降低了便攜式電動割膠裝備的工作穩定性，增加了膠工操作難度，導致膠工不容易快速掌握便攜式電動割膠裝備的操作技術。

本文采用應力和應變成線性關系的普通碳鋼為材料，仿割面樹干內切口標準型切割軌跡，優化設計了限位導向器。導向器在割膠過程中，與割面和割線接觸受力會發生彎曲、扭轉等變形而產生疲勞破壞，通過靜應力分析確定導向器的最大應力和最大應變，以掌握導向器受到的力學特性參數，驗證導向器的優化設計參數。本文通過SolidWorks軟件對導向器和斜度裝配體進行三維建模，并定義零件的相關材料屬性，采用四面體網格劃分進行分析，劃分網格后對導向器進行相應載荷與約束的邊界條件添加，以反映真實的割膠作業情況。

優化設計的限位導向器的靜應變力的分析結果如圖7所示。導向器的最大變形量為0.06 mm，集中在導向器的直角轉彎處，相對于導向器的整體尺寸，可忽略不計。導向器的最大應變量為0.29 mm，集中在導向器的末端，受到的最大應力為147 MPa，集中在導向器的斜角轉彎處末端。導向器的材料選用普通碳鋼，其最大應力為220 MPa，符合材料的強度要求，能夠在正常割膠作業操作過程中不會受到損壞。

導向器安裝在斜度裝配體上的靜應變力的分析結果如圖8所示。斜度裝配體的最大形變量為0.04 mm，集中在斜度裝配體與導向器的連接處，相比較于斜度裝的整體尺寸，該變形量比較小，可進行忽略不計。斜度裝配體的最大應變量為2.8×10-4 mm，受到的最大應力為41.6 MPa，均出現在斜度裝配體與導向器的連接處。安裝在斜度裝配體上的導向器的最大變形量為0.03 mm，集中在導向器的末端，相對于導向器的整體尺寸，可忽略不計。導向器的最大應變量為2.10×10-4 mm，受到的最大應力為31.2 MPa，均集中在導向器與斜度裝配體的連接處。斜度裝配體和導向器的材料均選用普通碳鋼，其最大應力為220 MPa，符合材料的強度要求，能夠在正常割膠作業操作過程中不會受到損壞。

導向器形狀從“L”型優化為“T”型，增大了導向器與切割刀片之間的空間，利于切出的樹皮、老膠線通過。導向器尾部面與樹干進行接觸，完成單次割膠軌跡后，導向器與樹干間的接觸軌跡為一個面，減小對樹干的擠壓，不易造成傷樹，膠工容易快速掌握操作技術。

2.4 優化前后整機割膠效果對比

將優化后的切割刀片、電子調速器、導向器等關鍵部件，安裝到4GXJ-2便攜式電動割膠裝備主機上，對具有老膠線的開割橡膠樹進行割膠，與優化前的整機割膠效果進行對比。結果顯示，優化后的整機割膠整體效果優于優化前的整機。優化后的整機割膠前不需手撕舊膠線，單株割膠時間較優化前減少1～3 s；調速平穩，割膠軌跡平穩，不易傷樹；膠工技術培訓比優化前縮短約3天，膠工容易快速掌握。優化前后整機參數與割膠效果對比如表1所示。

3 討論

割膠作業工藝是橡膠樹收獲環節的重要技術，目前生產上仍沿用傳統割膠工藝。當前研發的4GXJ系列便攜電動割膠裝備，已在中國、越南、泰國、柬埔寨等13個世界主要植膠國推廣應用1萬余臺，達到了國際領先水平［16］，使用該裝備進行割膠作業時，仍參照傳統割膠工藝，省時、省力、高效，這與印度橡膠局的往復式電動割膠刀［7］、云南的WSJD-1往復式電動膠刀［19］均參照傳統割膠工藝進行割膠作業，可以提高割膠效率、降低技術難度、減輕勞動強度的研究結果一致，說明便攜式割膠裝備與技術是農機農藝融合的橡膠樹高效割膠技術之一。

在農機農藝融合需求方面，橡膠樹皮較硬，橡膠樹產膠乳管細胞內膨壓數值高達1～1.4 MPa，接近木質部，從農藝上要求割膠機械在割膠作業時，每刀次耗皮量1.1～1.3 mm，不能損傷到厚度小于1 mm的水囊皮，割膠機械的切割模塊要達到毫米級精準控制；膠園地形復雜，農機化服務水平低，同時，橡膠樹生長不均勻，割膠作業時，單次割膠的切割軌跡差異大，要求割膠機械具有較好的割膠樹干軌跡仿形裝置與技術，減少傷樹，確保割膠質量；割出的液態膠乳易粘連、易外流、易污染，割膠作業后留下的舊膠線彈性大，要求割膠機械應盡量避免受舊膠線的干擾，切出的樹皮避免產生碎屑，確保割膠作業順暢、不污染膠水；不同橡膠品系、樹齡、季候、割制條件下的橡膠樹生長存在差異，結合膠工割膠習慣和生產需要，要求割膠機械能夠連續調節割膠深度、耗皮量，能夠完成新開割線、水線，高低線割線、陰陽刀割膠、推割或拉割等多種形式的割膠方式，滿足生產上的差異化需求。

研究表明：便攜式割膠機械零部件的優化設計在切割舊膠線、單次割膠的切割軌跡平穩、減少傷樹、降低膠工割膠技術難度等方面能夠滿足農藝對農機的需求，但在農機農藝融合需求和高效割膠技術優化中存在的一些問題，有待進一步研究。

1）" 農機農藝的有效融合，是農業節本、提質、增效的重要實現途徑，農機農藝融合技術在小麥、玉米、高粱、大蒜、馬鈴薯、梨園等生產機械化中得到了較好應用，為天然橡膠生產機械化農機農藝融合發展提供了共性技術路徑參考，包括制定技術研發與技術推廣方面的配套扶持政策、構建高水平高效率產學研平臺、加強技術示范與宣傳培訓［20］等。天然橡膠生產機械化方面的農機研發應用較少，該方面農機農藝融合技術研究仍需加強。

2）" 因橡膠樹是長周期作物，在選種、定值、管理方面的農藝難以在短期內更新，因此，本研究涉及的便攜式電動割膠裝備零部件的優化，均是根據橡膠樹割膠作業中割膠農藝單向需求開展的，但在割膠機械研發與優化過程中，農機對農藝也有需求，仍需進一步研究。

3）" 便攜式電動割膠裝備的割膠方式，仍參照傳統割膠技術標準，割出的樹皮呈條狀，不污染膠水。優化后的刀片刃高、電子調速器、導向器，能夠輕松切出舊膠線、切割的樹皮軌跡平穩、不易傷樹，但對橡膠樹的收獲物膠乳的生理參數的影響還有待進一步觀察和研究。

4）" 隨著信息技術的發展，橡膠樹割膠農藝技術也在不斷改進，對割膠機械的需求也會改變和優化，割膠機械開始向信息化、智能化方向發展，急需研究攻克便攜式電動割膠裝備與固定式全自動割膠機［21， 22］、移動式全自動割膠機［23， 24］等天然橡膠收獲裝備的共性高效農機農藝融合技術，根據生產使用結果，仍需繼續研發優化農機農藝融合的高效割膠技術與裝備，助力天然橡膠產業高質量發展。

4 結論

1）" 圍繞農機農藝融合的高效割膠技術理論，針對舊膠線干預機械割膠的問題，將刀片刃高從6 mm優化到10 mm，舊膠線切出率從60%以下提高到95%以上，解決舊膠線纏刀、干預割線軌跡的問題，割膠前不需要手撕舊膠線，有助于提高割膠效率。

2）" 針對單次割膠的機械切割軌跡不平穩問題，將調速曲線拋物線優化為近線性曲線，電子調速器在電機轉速為3 201～8 459 r/min區間調速時，從調速平緩優化到調速靈敏，單次割膠軌跡更加連續平穩，不易產生樹皮碎屑，割膠效果更接近農藝需求，有助于提高割膠質量。

3）" 針對樹皮、舊膠線干預割線軌跡的問題，將導向器形狀從“L”型優化為“T”型，增大導向器與切割刀片之間的空間，減少舊膠線對割膠機械的干預，導向器和斜度裝配體均使用普通碳鋼材料，最大應力為220 MPa，優化后的導向器最大應力為147 MPa，導向器的安裝載體斜度裝配體的最大應力為31.2 MPa，均符合材料的強度要求。導向器與樹干間的接觸軌跡從一條線優化為一個面，減小對樹干的擠壓，不易造成傷樹。

4）" 優化后的整機，割膠前不需手撕舊膠線，單株割膠時間較優化前減少1～3 s，割膠軌跡平穩，不易傷樹，膠工技術培訓時間從3～5天縮短到1～3天，膠工更容易快速掌握。

參 考 文 獻

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