可调节式橡胶树割胶机的设计

何焯亮+王涛+成满平

摘要：为解决传统割胶人工劳动强度大、工具落后、割胶效率低等问题，利用Pro/ENGINEER软件建模，设计了由电动机带动，可以方便调节割胶深度的橡胶树割胶机。所设计的电动机经减速装置带动圆锯片以低转速、高转矩转动，破皮能力强；独特的刀刃可以使割面光滑，同时防止橡胶树汁液外流造成损失；深度调节机构操作简单，用于调节割胶深度以适应不同割胶场合；可拆装电灯的加入方便夜间割胶。整机结构简单，实用性强，能为进一步实现割胶机械化、更深入研究割胶机械提供参考。

关键词：橡胶树；割胶装置；深度调节

中图分类号：S225.99 文献标识码：A 文章编号：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

天然橡胶兼具农业属性与资源属性，是四大基础工业原料中惟一的可再生资源，被广泛应用到工业、农业、国防等领域。美国Fredonia集团新近报告称，到2011年，世界橡胶消耗量达到2 630万t，年均增长率为4%。高产量的橡胶将直接影响全球经济的增长以及推动橡胶种植业的发展。

要保证世界橡胶的供应同时使中国成为橡胶大国，就要在国内实现天然橡胶的稳定高产，其中，割胶至关重要。而传统的割胶很繁琐，其可划分为三道工序：第一道是在选好的树上挂好槽子和杯子，以便橡胶汁液从树上流到容器里，由非熟练工人完成。第二道是在槽子上方割去一层窄条树皮，再喷一种化学液体以刺激橡胶汁液流出；这是直接影响橡胶产量的关键性工序，须由熟练可靠的工人来做。最后一道工序则是收集容器内橡胶汁液，由非熟练工人完成。在第二道工序里，大量的工人们用一重约2.2 kg的名叫割皮刀的手提工具，一棵树一棵树地割，且割胶过程一般发生在夜间，即使已有“斜线阴刀割胶”、“四分之一阴阳线”等割胶法的发明，仍然存在劳动强度大，效率低下，人工成本较高的缺点。同时人们对割胶刀的研究很少，目前国内专利大多为简单的刀片式，比较好的也只是将刀片安装在刀架上可以方便换刀等。随着天然橡胶需求的增加，亟须使第二道工序机械化。第二工序的机械化的作用有：①提高天然橡胶的产量；②降低工人割胶技能的门槛，劳动力来源范围扩大，劳动力成本便随之降低；③将工人从体力劳动中解放出来，消除单独割胶的危险；④避免因割胶失误造成的树皮损伤、树皮病。总之，割胶机械化与传统割胶技术的新结合才是未来发展的方向[1-5]。

1 割胶机模型及工作原理

1.1 模型设计

设计的可调节式橡胶树割胶机主要由齿轮减速箱、电动机、切割组件和深度调节装置四部分组成。切割组件包括圆形锯片、圆垫片和固定螺母。圆锯片安装在减速箱壳外，通过螺母与减速箱中伸出的动力轴实现固连；齿轮箱内安装有相互联系的齿轮组传动且与电动机轴相连；深度调节机构由滚轮、带螺纹的滚轮套筒组成，通过套筒的旋进旋出控制割胶深度。可调节式橡胶树割胶机模型如图1所示。

1.2 工作原理

整机由蓄电池提供电源，由功率200 W、转速1 800 r/min、电压24 V的直流电动机提供动力，经过减速箱内的二级减速，带动圆锯片以低转速、高转矩转动，实现割胶功能。工作前，先调节定位滚轮，确定合适的割胶深度；工作时，左手提辅助手柄，右手紧握主手柄，打开电源开关，锯片开始转动，双手控制割胶机，使割胶机在合适的割胶路线工作。

2 割胶机主要零件及参数endprint

2.1 齿轮减速模块

橡胶树的割取要求机器转矩大、稳定性好，而并不需要较高转速。但若刀片转速过小，生产效率就会下降。因此减速箱的设计、减速比的适当选取十分重要。综合考虑，减速模块选取具有相同减速比的两对齿轮减速，再用一对具有相同齿数的齿轮咧合实现功能。齿轮减速箱示意图如图2所示。

为了满足脉冲当量的设计要求，增大电动机的输出转矩，在电动机的输出轴安装一套齿轮减速箱，采用二级减速。考虑到刀片的直径较小，如果刀片直接与第二级的减速齿轮共轴，齿轮将干涉刀片的进刀。为了解决这一问题，引进第三对齿轮，这对齿轮咧合只是为了消除齿轮对刀片的干涉，采用具有相同齿数的齿轮来配合有利于成本的控制。

根据实际情况，为了方便携带，所选齿轮直径要小，电动机的功率为200 W属于小功率范围，采用模数m=2就可以满足使用要求，其他参数均采用标准参数，压力角α=20°，齿顶高系数he*=1，C*=0.25。小齿轮齿数选17，大齿轮选29，两齿轮互质可以使每个齿的磨损均匀，提高齿轮的使用寿命。第三对齿轮考虑到与大齿轮的干涉，采用齿数为22的齿轮，所采取的的二级减速示意图如图3所示。

齿轮材料的选择不仅要考虑材料的性能能够适应零件的工作条件，使零件经久耐用，而且要求材料有较好的加工工艺性能和经济性，以便提高零件的生产率，降低成本，减少消耗。由于工作阻力不大，齿轮可采用45号碳素钢，45号钢经过调制处理与表面渗碳可以满足使用要求。综合考虑齿轮轴的受力情况也选用45碳素钢，初步确定轴的直径为12 mm，轴在工作时只受到扭转力的作用，下面将对轴进行校核。分析知与刀片相连的轴受力最大。

由P=Tω，得出T=3.09 N·m

τmax■=■=■

=■=9.1 MPa

查表得45号钢的[τ]=40 MPa，由于9.1 MPa<40 MPa，故满足使用要求。

2.2 锯片

锯片是割胶机的主要部件，需要满足三个条件，即坚韧耐磨、锋利和形状合理。除此之外，锯片还必须采用独特的刃口，以便实现橡胶树锯口光滑，同时使靠树心方向的锯口深，防止橡胶外流。因此，为了能锐利地将橡胶树木纤维组织切断，切口平滑，同时为了保持槽底平整的开槽，用平齿齿形或者用左右平组合齿；而采用内凹使靠树心方向的锯口深，是为了防止橡胶外流。不同锯身横截面形状的圆锯片如图4所示。

经分析，若采用普通平面锯片[6]易造成橡胶液外流。如图5所示：

为了解决这一问题，提高橡胶的采集率、出胶率，完善可调节式橡胶树割胶刀各方面性能，拟采用定制内凹锯片（图6）。

合理的耗皮量是实现橡胶高产的又一因素[7]，每次割掉的树皮厚度以1.2～1.3 mm为宜。割皮太薄，没有把乳管未端的胶塞和收缩部分割完，产量很低；相反，割得太厚产量也不会增加。更严重的是耗皮量太大，超过树皮的再生速度，树皮不够周转，被迫去割未熟的再生皮，将造成产量下降。如按这种耗皮量原生皮可割10年左右。割面的再生皮经7～8年恢复到原来的厚度时又可割胶，这样可以实现橡胶的连续割胶，因此锯片拟采用1.3 mm的厚度。锯片是实现割胶的工具，圆形刀片会在两边位置割不到，如果锯片太大将使割不到的范围增加，使实际的割胶线减小，如果锯片太小又不能提高割胶效率，同时考虑到齿轮的大小，最终选用120 mm的锯片直径，锯片拟采用钨钴类的硬质合金制造，抗冲击性好。综上所述，圆形锯片的参数为：锯片厚度1.3 mm，锯片内凹角20o，锯片直径120 mm，锯片内孔直径20 mm，刀片刃角17.6o。

2.3 深度调节机构

割胶的深度与橡胶树树皮的结构有关，橡胶树的树皮分为5层，分别是粗皮、砂皮、黄皮、水囊皮、形成层，其中黄皮层乳管很多，排列整齐，产胶能力强。割胶生产中要割完砂皮、割开大部分黄皮才能割断大部分的乳管达到产胶的目的，如果割到水囊皮或形成层就会造成伤树，因此割胶深度尤为重要[8]。图7为树皮结构及割胶深度示意图。

割胶太浅，橡胶树乳管组织未被破坏，汁液无法顺利流出；割胶太深，树皮组织会遭到损伤性破坏，大大减低橡胶产量。而采用可调节式割胶机，割胶深度可根据树的粗细程度进行调节，能很好地解决上述问题。

割胶深度调节机构通过螺纹的旋合精准调节小球与刀片的的相对位置，基本方法是定位小球通过球铰链铰接在固定管上，管外部有螺纹，与此螺纹配合的螺管固定在机架上。深度调节机构如图8。其基本原理是在割胶的过称中定位小球始终与树皮表面相接触，由于定位小球与螺纹管用球铰链，它可以自由旋转，减小与树皮间的摩擦力，不会伤及树皮；通过旋转螺纹管可以调节定位小球与刀具的相对位置，由于螺纹管固定在壳体上，刀具的轴线与树体的位置是不变的，故能调节刀具的进刀量。

2.4 电动机的选择

根据工作地点为农田缺少供电系统，采用由蓄电池带动的直流电动机。人力割胶每分钟割2棵树，该割胶机割胶为每分钟4棵树，取割胶线长度为80 cm，割胶深度为2 cm，耗皮量为0.13 mm。经计算选功率为200 W，转速为1 800 r/min，电压选24 V的直流电动机。由直流电动机直接输出动力显然不能符合割胶要求，选定定制的减速箱辅助传动，实现电动机的安全利用。

3 小结

试验完成了可调节式橡胶树割胶机的设计，研究出一种可以调节割胶深度、高效率、便于操作的割胶机。其主要创新点为：采用细螺纹作为深度调节机构，能够方便的控制割胶深度；独特的刀片使刃口光滑内倾；电动机提供动力降低劳动强度。目前市场上简单的刀片式的割胶机缺点明显，无法满足市场需求。这里提出的一种新型设计方案能满足不同使用要求，使用简单，一方面降低对使用者的技术依赖，另一方面降低割胶人员的劳动强度，防止树皮病的发生，提高树皮的利用率，具有极大的市场应用前景，能为进一步研制高效割胶工具提供参考。

参考文献：

[1] 割胶机[J].粮油加工与食品机械，1976（3）：52-55.

[2] 韦有鼎.一种可更换刀片的割胶刀[P].中国专利：ZL 200920111423.5，2010-03-17.

[3] 伍国芳，伍 帅.设有照明灯的割胶刀[P].中国专利：ZL 200720104477.X，2008-01-16.

[4] 校现周.我国割胶制度的现状分析与国外研究进展[J].热带农业科学，2005，25（4）：61-63.

[5] 毛 丹，樊军庆，张信禹.椰子自动切口机的设计[J].食品与机械，2013，29（1）：164-166.

[6] 李 黎.木材切削原理与刀具[M].北京：中国林业出版社，2005.

[7] 南 风.橡胶割胶新技术要点[J].农村实用技术，2013（2）：44-45.

[8] 蒋桂芝，李健祥，罗宗云.橡胶树死皮病与割胶技术相关因素分析[J].热带农业科技，2012（1）：1-3，7.endprint

2.1 齿轮减速模块

橡胶树的割取要求机器转矩大、稳定性好，而并不需要较高转速。但若刀片转速过小，生产效率就会下降。因此减速箱的设计、减速比的适当选取十分重要。综合考虑，减速模块选取具有相同减速比的两对齿轮减速，再用一对具有相同齿数的齿轮咧合实现功能。齿轮减速箱示意图如图2所示。

为了满足脉冲当量的设计要求，增大电动机的输出转矩，在电动机的输出轴安装一套齿轮减速箱，采用二级减速。考虑到刀片的直径较小，如果刀片直接与第二级的减速齿轮共轴，齿轮将干涉刀片的进刀。为了解决这一问题，引进第三对齿轮，这对齿轮咧合只是为了消除齿轮对刀片的干涉，采用具有相同齿数的齿轮来配合有利于成本的控制。

根据实际情况，为了方便携带，所选齿轮直径要小，电动机的功率为200 W属于小功率范围，采用模数m=2就可以满足使用要求，其他参数均采用标准参数，压力角α=20°，齿顶高系数he*=1，C*=0.25。小齿轮齿数选17，大齿轮选29，两齿轮互质可以使每个齿的磨损均匀，提高齿轮的使用寿命。第三对齿轮考虑到与大齿轮的干涉，采用齿数为22的齿轮，所采取的的二级减速示意图如图3所示。

齿轮材料的选择不仅要考虑材料的性能能够适应零件的工作条件，使零件经久耐用，而且要求材料有较好的加工工艺性能和经济性，以便提高零件的生产率，降低成本，减少消耗。由于工作阻力不大，齿轮可采用45号碳素钢，45号钢经过调制处理与表面渗碳可以满足使用要求。综合考虑齿轮轴的受力情况也选用45碳素钢，初步确定轴的直径为12 mm，轴在工作时只受到扭转力的作用，下面将对轴进行校核。分析知与刀片相连的轴受力最大。

由P=Tω，得出T=3.09 N·m

τmax■=■=■

=■=9.1 MPa

查表得45号钢的[τ]=40 MPa，由于9.1 MPa<40 MPa，故满足使用要求。

2.2 锯片

锯片是割胶机的主要部件，需要满足三个条件，即坚韧耐磨、锋利和形状合理。除此之外，锯片还必须采用独特的刃口，以便实现橡胶树锯口光滑，同时使靠树心方向的锯口深，防止橡胶外流。因此，为了能锐利地将橡胶树木纤维组织切断，切口平滑，同时为了保持槽底平整的开槽，用平齿齿形或者用左右平组合齿；而采用内凹使靠树心方向的锯口深，是为了防止橡胶外流。不同锯身横截面形状的圆锯片如图4所示。

经分析，若采用普通平面锯片[6]易造成橡胶液外流。如图5所示：

为了解决这一问题，提高橡胶的采集率、出胶率，完善可调节式橡胶树割胶刀各方面性能，拟采用定制内凹锯片（图6）。

合理的耗皮量是实现橡胶高产的又一因素[7]，每次割掉的树皮厚度以1.2～1.3 mm为宜。割皮太薄，没有把乳管未端的胶塞和收缩部分割完，产量很低；相反，割得太厚产量也不会增加。更严重的是耗皮量太大，超过树皮的再生速度，树皮不够周转，被迫去割未熟的再生皮，将造成产量下降。如按这种耗皮量原生皮可割10年左右。割面的再生皮经7～8年恢复到原来的厚度时又可割胶，这样可以实现橡胶的连续割胶，因此锯片拟采用1.3 mm的厚度。锯片是实现割胶的工具，圆形刀片会在两边位置割不到，如果锯片太大将使割不到的范围增加，使实际的割胶线减小，如果锯片太小又不能提高割胶效率，同时考虑到齿轮的大小，最终选用120 mm的锯片直径，锯片拟采用钨钴类的硬质合金制造，抗冲击性好。综上所述，圆形锯片的参数为：锯片厚度1.3 mm，锯片内凹角20o，锯片直径120 mm，锯片内孔直径20 mm，刀片刃角17.6o。

2.3 深度调节机构

割胶的深度与橡胶树树皮的结构有关，橡胶树的树皮分为5层，分别是粗皮、砂皮、黄皮、水囊皮、形成层，其中黄皮层乳管很多，排列整齐，产胶能力强。割胶生产中要割完砂皮、割开大部分黄皮才能割断大部分的乳管达到产胶的目的，如果割到水囊皮或形成层就会造成伤树，因此割胶深度尤为重要[8]。图7为树皮结构及割胶深度示意图。

割胶太浅，橡胶树乳管组织未被破坏，汁液无法顺利流出；割胶太深，树皮组织会遭到损伤性破坏，大大减低橡胶产量。而采用可调节式割胶机，割胶深度可根据树的粗细程度进行调节，能很好地解决上述问题。

割胶深度调节机构通过螺纹的旋合精准调节小球与刀片的的相对位置，基本方法是定位小球通过球铰链铰接在固定管上，管外部有螺纹，与此螺纹配合的螺管固定在机架上。深度调节机构如图8。其基本原理是在割胶的过称中定位小球始终与树皮表面相接触，由于定位小球与螺纹管用球铰链，它可以自由旋转，减小与树皮间的摩擦力，不会伤及树皮；通过旋转螺纹管可以调节定位小球与刀具的相对位置，由于螺纹管固定在壳体上，刀具的轴线与树体的位置是不变的，故能调节刀具的进刀量。

2.4 电动机的选择

根据工作地点为农田缺少供电系统，采用由蓄电池带动的直流电动机。人力割胶每分钟割2棵树，该割胶机割胶为每分钟4棵树，取割胶线长度为80 cm，割胶深度为2 cm，耗皮量为0.13 mm。经计算选功率为200 W，转速为1 800 r/min，电压选24 V的直流电动机。由直流电动机直接输出动力显然不能符合割胶要求，选定定制的减速箱辅助传动，实现电动机的安全利用。

3 小结

试验完成了可调节式橡胶树割胶机的设计，研究出一种可以调节割胶深度、高效率、便于操作的割胶机。其主要创新点为：采用细螺纹作为深度调节机构，能够方便的控制割胶深度；独特的刀片使刃口光滑内倾；电动机提供动力降低劳动强度。目前市场上简单的刀片式的割胶机缺点明显，无法满足市场需求。这里提出的一种新型设计方案能满足不同使用要求，使用简单，一方面降低对使用者的技术依赖，另一方面降低割胶人员的劳动强度，防止树皮病的发生，提高树皮的利用率，具有极大的市场应用前景，能为进一步研制高效割胶工具提供参考。

参考文献：

[1] 割胶机[J].粮油加工与食品机械，1976（3）：52-55.

[2] 韦有鼎.一种可更换刀片的割胶刀[P].中国专利：ZL 200920111423.5，2010-03-17.

[3] 伍国芳，伍 帅.设有照明灯的割胶刀[P].中国专利：ZL 200720104477.X，2008-01-16.

[4] 校现周.我国割胶制度的现状分析与国外研究进展[J].热带农业科学，2005，25（4）：61-63.

[5] 毛 丹，樊军庆，张信禹.椰子自动切口机的设计[J].食品与机械，2013，29（1）：164-166.

[6] 李 黎.木材切削原理与刀具[M].北京：中国林业出版社，2005.

[7] 南 风.橡胶割胶新技术要点[J].农村实用技术，2013（2）：44-45.

[8] 蒋桂芝，李健祥，罗宗云.橡胶树死皮病与割胶技术相关因素分析[J].热带农业科技，2012（1）：1-3，7.endprint

2.1 齿轮减速模块

橡胶树的割取要求机器转矩大、稳定性好，而并不需要较高转速。但若刀片转速过小，生产效率就会下降。因此减速箱的设计、减速比的适当选取十分重要。综合考虑，减速模块选取具有相同减速比的两对齿轮减速，再用一对具有相同齿数的齿轮咧合实现功能。齿轮减速箱示意图如图2所示。

为了满足脉冲当量的设计要求，增大电动机的输出转矩，在电动机的输出轴安装一套齿轮减速箱，采用二级减速。考虑到刀片的直径较小，如果刀片直接与第二级的减速齿轮共轴，齿轮将干涉刀片的进刀。为了解决这一问题，引进第三对齿轮，这对齿轮咧合只是为了消除齿轮对刀片的干涉，采用具有相同齿数的齿轮来配合有利于成本的控制。

根据实际情况，为了方便携带，所选齿轮直径要小，电动机的功率为200 W属于小功率范围，采用模数m=2就可以满足使用要求，其他参数均采用标准参数，压力角α=20°，齿顶高系数he*=1，C*=0.25。小齿轮齿数选17，大齿轮选29，两齿轮互质可以使每个齿的磨损均匀，提高齿轮的使用寿命。第三对齿轮考虑到与大齿轮的干涉，采用齿数为22的齿轮，所采取的的二级减速示意图如图3所示。

齿轮材料的选择不仅要考虑材料的性能能够适应零件的工作条件，使零件经久耐用，而且要求材料有较好的加工工艺性能和经济性，以便提高零件的生产率，降低成本，减少消耗。由于工作阻力不大，齿轮可采用45号碳素钢，45号钢经过调制处理与表面渗碳可以满足使用要求。综合考虑齿轮轴的受力情况也选用45碳素钢，初步确定轴的直径为12 mm，轴在工作时只受到扭转力的作用，下面将对轴进行校核。分析知与刀片相连的轴受力最大。

由P=Tω，得出T=3.09 N·m

τmax■=■=■

=■=9.1 MPa

查表得45号钢的[τ]=40 MPa，由于9.1 MPa<40 MPa，故满足使用要求。

2.2 锯片

锯片是割胶机的主要部件，需要满足三个条件，即坚韧耐磨、锋利和形状合理。除此之外，锯片还必须采用独特的刃口，以便实现橡胶树锯口光滑，同时使靠树心方向的锯口深，防止橡胶外流。因此，为了能锐利地将橡胶树木纤维组织切断，切口平滑，同时为了保持槽底平整的开槽，用平齿齿形或者用左右平组合齿；而采用内凹使靠树心方向的锯口深，是为了防止橡胶外流。不同锯身横截面形状的圆锯片如图4所示。

经分析，若采用普通平面锯片[6]易造成橡胶液外流。如图5所示：

为了解决这一问题，提高橡胶的采集率、出胶率，完善可调节式橡胶树割胶刀各方面性能，拟采用定制内凹锯片（图6）。

合理的耗皮量是实现橡胶高产的又一因素[7]，每次割掉的树皮厚度以1.2～1.3 mm为宜。割皮太薄，没有把乳管未端的胶塞和收缩部分割完，产量很低；相反，割得太厚产量也不会增加。更严重的是耗皮量太大，超过树皮的再生速度，树皮不够周转，被迫去割未熟的再生皮，将造成产量下降。如按这种耗皮量原生皮可割10年左右。割面的再生皮经7～8年恢复到原来的厚度时又可割胶，这样可以实现橡胶的连续割胶，因此锯片拟采用1.3 mm的厚度。锯片是实现割胶的工具，圆形刀片会在两边位置割不到，如果锯片太大将使割不到的范围增加，使实际的割胶线减小，如果锯片太小又不能提高割胶效率，同时考虑到齿轮的大小，最终选用120 mm的锯片直径，锯片拟采用钨钴类的硬质合金制造，抗冲击性好。综上所述，圆形锯片的参数为：锯片厚度1.3 mm，锯片内凹角20o，锯片直径120 mm，锯片内孔直径20 mm，刀片刃角17.6o。

2.3 深度调节机构

割胶的深度与橡胶树树皮的结构有关，橡胶树的树皮分为5层，分别是粗皮、砂皮、黄皮、水囊皮、形成层，其中黄皮层乳管很多，排列整齐，产胶能力强。割胶生产中要割完砂皮、割开大部分黄皮才能割断大部分的乳管达到产胶的目的，如果割到水囊皮或形成层就会造成伤树，因此割胶深度尤为重要[8]。图7为树皮结构及割胶深度示意图。

割胶太浅，橡胶树乳管组织未被破坏，汁液无法顺利流出；割胶太深，树皮组织会遭到损伤性破坏，大大减低橡胶产量。而采用可调节式割胶机，割胶深度可根据树的粗细程度进行调节，能很好地解决上述问题。

割胶深度调节机构通过螺纹的旋合精准调节小球与刀片的的相对位置，基本方法是定位小球通过球铰链铰接在固定管上，管外部有螺纹，与此螺纹配合的螺管固定在机架上。深度调节机构如图8。其基本原理是在割胶的过称中定位小球始终与树皮表面相接触，由于定位小球与螺纹管用球铰链，它可以自由旋转，减小与树皮间的摩擦力，不会伤及树皮；通过旋转螺纹管可以调节定位小球与刀具的相对位置，由于螺纹管固定在壳体上，刀具的轴线与树体的位置是不变的，故能调节刀具的进刀量。

2.4 电动机的选择

根据工作地点为农田缺少供电系统，采用由蓄电池带动的直流电动机。人力割胶每分钟割2棵树，该割胶机割胶为每分钟4棵树，取割胶线长度为80 cm，割胶深度为2 cm，耗皮量为0.13 mm。经计算选功率为200 W，转速为1 800 r/min，电压选24 V的直流电动机。由直流电动机直接输出动力显然不能符合割胶要求，选定定制的减速箱辅助传动，实现电动机的安全利用。

3 小结

试验完成了可调节式橡胶树割胶机的设计，研究出一种可以调节割胶深度、高效率、便于操作的割胶机。其主要创新点为：采用细螺纹作为深度调节机构，能够方便的控制割胶深度；独特的刀片使刃口光滑内倾；电动机提供动力降低劳动强度。目前市场上简单的刀片式的割胶机缺点明显，无法满足市场需求。这里提出的一种新型设计方案能满足不同使用要求，使用简单，一方面降低对使用者的技术依赖，另一方面降低割胶人员的劳动强度，防止树皮病的发生，提高树皮的利用率，具有极大的市场应用前景，能为进一步研制高效割胶工具提供参考。

参考文献：

[1] 割胶机[J].粮油加工与食品机械，1976（3）：52-55.

[2] 韦有鼎.一种可更换刀片的割胶刀[P].中国专利：ZL 200920111423.5，2010-03-17.

[3] 伍国芳，伍 帅.设有照明灯的割胶刀[P].中国专利：ZL 200720104477.X，2008-01-16.

[4] 校现周.我国割胶制度的现状分析与国外研究进展[J].热带农业科学，2005，25（4）：61-63.

[5] 毛 丹，樊军庆，张信禹.椰子自动切口机的设计[J].食品与机械，2013，29（1）：164-166.

[6] 李 黎.木材切削原理与刀具[M].北京：中国林业出版社，2005.

[7] 南 风.橡胶割胶新技术要点[J].农村实用技术，2013（2）：44-45.

[8] 蒋桂芝，李健祥，罗宗云.橡胶树死皮病与割胶技术相关因素分析[J].热带农业科技，2012（1）：1-3，7.endprint