茶樹修剪機的結構設計文獻綜述

常淑英 吳志恩

（1、天津電子信息職業(yè)技術學院，天津300000 2、天津理工大學中環(huán)信息學院，天津300000）

茶樹修剪機對于茶樹修剪是必不可少的，傳統(tǒng)茶樹修剪機大多是手提式，生產效率低下。通過從各文獻中我們可以了解到區(qū)別于傳統(tǒng)修剪機的傳統(tǒng)系統(tǒng)、與傳統(tǒng)茶樹修剪機相比的優(yōu)勢對比以及產生的各種效益我們可以了解到新型自走式茶樹修剪機。

1 使用茶樹修剪機的必要性

茶葉是我國不可或缺的經濟作物。中國是世界上第一個發(fā)現和使用茶樹的國家。茶樹種植在廣闊的地區(qū)。通過查閱《2010年藍皮書》的相關記載，我國在茶葉種植這一領域的所用面積已經高達186 萬公頃，平均相關的茶葉產量目前為止已經高達135 萬噸，就現在來說處于世界第一。與之對應的茶葉出口量在30 萬噸左右，還有就是與此同時衍生的外匯匯率高達了7500萬美元。從這一會議-“聯(lián)合國糧食及農業(yè)組織2015 年國際茶葉產業(yè)會議”了解到，中國的茶葉產量在過去20 年顯著增加。在過去的十年里，中國的茶葉價格已經上漲，中國的茶葉產量和銷售額已經占到世界總量的38%。2013 年，中國茶葉產量和銷售額達到54 億美元，中國茶葉產業(yè)規(guī)模不斷擴大，可以說這一領域的發(fā)展是相當的快。

茶樹是制約茶樹栽培及其相關拓展的一個關鍵因素。茶樹修剪自然而然就成了茶園管理的一個重要構成結構，不過茶樹的重修剪依賴于傳統(tǒng)剪枝，其剪切強度高，產量低，質量差，一般不建議。

因此，茶農迫切需要一種新的茶樹修剪機來進行深切割和剪切茶樹。雖然茶葉經濟進入了快速發(fā)展的階段，但該行業(yè)仍面臨許多制約因素, 最突出的是茶葉的修剪是用修枝剪進行人工修剪,費時費力，質量差。為了實現有效的采茶機械化保證不影響茶樹的生長發(fā)育，必須采取規(guī)范的機械化操作，全面轉型升級已是大勢所趨。

茶樹修剪擁有人為抑制的最大優(yōu)勢。它可以刺激低芽萌發(fā)的新技術，提高樹木的活力，培育高產優(yōu)質的樹冠。茶樹修剪方法主要有整形手術和小茶樹修剪、輕修剪、深切茶葉和成熟、老化的茶樹修剪。茶樹的新芽變弱，生長緩慢，茶葉產量和品質下降。為了更新冠層的選擇，有必要采用深度修剪技術，提高茶樹的繁殖能力，延長茶樹的產量和穩(wěn)定性。

2 相較傳統(tǒng)茶樹修剪機的特點對比

2.1 傳統(tǒng)手提式茶樹修剪機的結構組成

茶樹修剪機械主要以小汽油機為動力，由往復式切割器、傳動機構和機架等組成。根據其作業(yè)功能可分為單人手提式修剪機、雙人輕深修剪機、重型修剪機和雙面修邊機等。根據切割面不同可分為平行式和弧形式。根據切割刀片刃口方向的不同，單人手提式修剪機又分單面修剪機和雙面修剪機，與單面修剪機比，雙面機可反方向修剪，修剪質量更好，效率更高。

2.2 傳動方案的選澤

方案一的功率通過V 帶直接從汽油發(fā)動機傳送到皮帶滑輪。方案二的功率通過聯(lián)軸器和減速器傳遞給滑輪，增加了機器的生產成本，使維修變得困難，同時也增加了機器的尺寸和重量。考慮到經濟、機械結構和傳動精度，決定采用四輪驅動的簡單結構，體現了傳輸的準確性和經濟性。所以選擇了第一種傳動方案。

2.3 經濟效益[3]

茶樹機械修剪可提高功效不誤農時節(jié)約成本提高產量，增加效益。機械修剪費用41.47 元/畝，與手工刀和茶剪修剪相比節(jié)約成本59.09 元/畝，提高產量6.4kg/畝。2013 年全州共推廣應用茶樹修剪機230 余臺，完成修剪面積101228 畝。機械修剪茶樹各項成本合計41047 元/畝，與手工刀和茶剪修剪相比，每畝節(jié)約生產成本59.29 元；提高產量6.4kg，單位規(guī)模新增純收益89.6 元/畝；投入產出比為1：2.2，2013 年全州推廣機械修剪101228 畝，茶葉企業(yè)及茶農可節(jié)約生產成本598.156萬元，可提高產量647.86t，新增純收益達492.879 萬元。

2.4 生態(tài)收益

茶葉是多年生木本耐陰植物，一年種植經濟壽命可長達數十年甚至上百年，由于根系發(fā)達入土深，加之修建蓬勃后樹冠覆蓋度擴大，地上部起到美化環(huán)境、凈化空氣作用，地下部能很好得起到吸水保水保土作用，對減少水土流失，改善生態(tài)環(huán)境，保持生態(tài)平衡，實施退耕還林有積極的推動作用。

2.5 社會效益

茶樹機械修剪能夠大幅度提高剪茶效果，體改修剪質量，特別是能夠降低勞動強度和成本，對于茶農及企業(yè)修剪意識得提高產生了積極得效應，推動；茶葉產業(yè)得科技水平和產量、質量效益得提高，實施茶樹機械修剪對高優(yōu)生態(tài)茶樹建設有積極的促進和推動作用。

3 結論

從各個期刊資料和專利中我們總結了以上內容，我們發(fā)現了通過利用帶輪的傳動方案是可行的，且通過具體數據發(fā)現新型的自走式茶樹修剪機對于勞動效率的提高是顯而易見的，說明自走式茶樹修剪機的研究方向是可取的。針對結構的設計和分析,嘗試建立一個單人型、走輪式茶樹修剪機,以避免搬運或重新加載操作，相對于手提式和背負式有了很大改善。它能有效的提高勞動效率，保證茶葉品質，實現高標準清潔生產, 可以選擇茶樹修剪高度，也可以在復雜的山坡上工作。同時，設計的圓形葉片可以鎖住茶樹的樹干，提高切口的平順性，減少對茶樹的損傷。