一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义

（一）选题的目的和意义：

茶树修剪是人为地抑制顶端主枝生长优势的措施，可刺激着生部位较低的芽萌发新技，增强树势，培养高产优质树冠。成龄茶树经多年采摘和轻修剪后，树冠采摘面上会形成密集而细弱的分枝，这就是常说的“鸡爪枝”， 这时，茶树新梢育芽能力减弱，生长乏力，茶叶产量和品质下降，为更新树冠采摘面，就必须采用深修剪技术，剪去密集细弱的鸡爪枝层，使茶树重新抽发新枝，提高茶树育芽能力，延长茶树高产稳产年限。

深修剪技术的方法通常剪去冠面10～15cm枝梢，目前茶树的深修剪工作一般用双人抬修剪机来实施，但双人抬修剪机比较笨重，且工作效率低。

重修剪的对象则是半衰老和未老先衰的茶树。这种茶树，虽然骨干枝的抽生能力仍较强，但生产枝的育芽能力已很弱，芽叶瘦小，叶张又薄又细，轻伸修剪根本不起作用，即使采用深修剪也不能达到目的，这时，就得采用重修剪技术。重修剪茶树一般在离地30～40cm处修剪树干。台刈则是比重修剪更为彻底的改造树冠的修剪技术，其对象是严重衰老的茶树，但目的与重修剪相同；茶树台刈后，从根颈部抽发的新枝能重新形成树冠。重修剪及台刈由于修剪的茶树枝干一般较粗，现有的茶树修剪机械很难担当大任、不但效率低，而且常出现露枝现象；因此许多地方还在采用人工以砍柴刀对枝干进行砍切修剪，劳动状况恶劣、劳作水平极其落后，另外人工砍切修剪对茶树生长是十分不利的。

（二）国内外研究现状简述：

目前，国内科研人员对茶树的修剪研究多集中于茶树的轻修剪、中修剪机械研制及应用上，而在专门用于老茶树或未老先衰茶树的重修剪机械的研究与应用上，还基本处于空白状态。

中国是茶树的原产地，是世界上发现和利用茶树最早的国家，茶叶种植地域广泛，是我国重要传统的经济作物。据2021年《茶叶蓝皮书》指出：2021年中国茶园种植面积达186万公顷，产茶量135万吨，居世界第一；茶叶出口30.3万吨，创汇7.05亿美元[1]。从“2021年国际茶业大会”获悉，根据联合国粮农组织数据统计，近20年来，中国的茶产量增长惊人，近10年间价格呈上涨之势。

通过科技人员的研究结果可以看出，茶树修剪机无论是单人型还是双人型，都难以承担起老茶树的重修剪任务，这迫切需要国内的科技工作者研究开发出一种专门用于老茶树的重修剪机械。

综观国内外，目前对老茶树重修剪方面的研究很少，而且研究领域也仅仅侧重于重修剪工作对茶树的影响及效应分析，对重修剪机械的开发和研制以及应用基本上还处于空白状态。因此，对茶树重修剪机的研究具有十分重要的意义，对我国茶叶生产具有巨大的推动作用。

二、研究的基本内容，拟解决的主要问题：

本课题主要研究开发一种适宜于深修剪和重修剪老茶树的新型修剪设备，对修剪机所用刀片的材料、结构进行分析，使机器能够用较小的切割动力就能切割较粗的茶树干，修剪出来的枝也比较整齐，切口平滑，不碎不裂，不会对茶树的发芽造成影响；同时使得这种设备具备自调整适应性，即能适用老茶树的重修剪，又能够适用于山区有较大坡度的茶园老茶树的重修剪，以便既能实现自动化修剪提高修剪效率，又能提高修剪质量。

具体设计步骤如下：

１）方案设计分析．

２）电机选择

３）Ｖ带和带轮传动设计

４）轴及轴承设计分析

５）绘制装配图及关键零件工作图

６）编写机械设计课程设计报告

三、研究步骤、方法及措施：

本课题即针对成龄茶树的深修剪、衰老茶树的重修剪，研究出一种新的茶树重修剪机械设备，并对整机各结构部件进行协调，对修剪机所用刀片的材料、结构进行分析，研制配套的传动系统，相应的带轮，轴，机架，并进行计算和装配图的绘制。

1、整机结构

1）修剪机的双轮底座采用升降式可调结构，可以根据地形的不同进行一定范围内的自适应调节，以保证机械的上下自由式移动，同时，对于修剪高度不一样的茶树也能够保证修剪顺利进行。

2） 修剪机的整个机头才用的是三角锯齿形的固定在架子上，在其里面装有圆盘形的带有2个对称的刀片。

2、修剪机刀片的结构及材料

1）刀片结构，刀片的形状采用偏心的圆盘上带有两个圆弧型刀片。

2）刀片材料，为切割机配制一种性能优异，具有高强度、耐磨性好、韧性良好的、能够承受剧烈冲击工作条件的材料。

四、参考文献

[1] 常淑英, 吴志恩. 茶树修剪机的结构设计文献综述[J]. 科学技术创新, 2020(12):2.

[2] 韩文炎. 一种新的茶树修剪机[J]. 中国茶叶, 2003, 25(4):1.

[3] 戴有华, 段元帅. 基于UG的手扶式茶树修剪机的虚拟样机设计与分析[J]. 安徽农业科学, 2016, 44(32):3.

[4] 易文裕, 王攀, 庹洪章,等. 基于FEM和正交试验的茶园修剪机刀片的优化[J]. 农机化研究, 2020, 042(001):8-13.

[5] 邓小龙, 王书文, 张东东,等. 一种茶树修剪机振动噪声特性测试与研究[J]. 农业装备与车辆工程, 2017, 55(10):6.

[6] 周章添, 谭小红, 潘周光. 茶树重修剪机研制进展及改进设计[J]. 茶叶, 2008, 34(2):4.

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[8] 杨英. 推荐一款轻便型单人茶树修剪机-川崎PST75H(单人)茶树修剪机[J]. 农业知识(乡村季风), 2015.

[9] 佚名. 落合OHT-750Z茶叶修剪机[J]. 现代农机, 2019.

[10] 蔡良锥, 方文熙, 张德晖,等. TJDH30-2型气动果树修剪机的设计[C]// 中国农业工程学会2011年学术年会. 2011.

[11] 魏倩. 双面高效绿篱修剪机的研究与设计[D]. 广西大学, 2014.

[12] 王友林. 气垫式草坪修剪机风机叶轮设计[J]. 林业机械与木工设备, 2008.

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[16]  Sun Y B ,  Ke L I ,  Xiao-Jun Y U . Design and Debugging of the Side Trimmer[J]. Mechanical Engineer, 2013.

五、研究工作进度：

第5周—第9周：毕业设计实习报告。

第10周：毕业设计开题报告。

第11周：英文翻译。

第12周—第13周：完成设计计算。

第14周—第15周：根据情况修改，写毕业设计说明书。

第16周：提交毕业设计，根据导师意见修改，进行答辩准备。

第17周：毕业设计答辩。

六、教研室评议意见：

教研室主任：

年      月      日

七、系（院）领导审核意见：

1．通过； 2．完善后通过；　３．未通过

负责人：

年　 　月　 　日