一种设施叶菜茎部及剪切刀片可调节式夹持装置技术领域
本发明涉及设施农业中叶菜的机械化、自动化收获领域，具体地说是一种针对设
施叶菜茎部及剪切刀片可调节式夹持装置，用于设施叶菜切割刀片的设计。
背景技术
目前，我国设施农业发展迅速，其中叶菜类蔬菜采用设施农业进行生产的规模较
大。叶菜收获期较短，且要求叶菜的损伤较少。目前国内设施农业中，叶菜的收获主要以人
工为主，劳动强度大，效率低，叶菜损伤率高；随着人力成本的提升，人工收获提高了叶菜的
成本。叶菜机械化、自动化收获是解决上述问题的有效途径。切割装置是收获系统的核心装
置；叶菜切割刀片多采用双刀片组合的单点支撑切割形式，切割刀片的滑切角、斜切角、削
切角、双刀片的间隙是影响刀片切割性能的重要性能参数。然而，目前国内还未有统一的、
标准化的叶菜切割刀片，因此急需一种设施叶菜茎部及剪切刀片可调节式夹持装置，与万
能材料试验机配套使用，以研究、确定刀片的滑切角、斜切角、削切角及双刀片的间隙。
发明内容
本专利提供了一种设施叶菜茎部及剪切刀片可调节式夹持装置，它结构简单，使
用方便，与万能材料试验机配套使用，可综合研究剪切刀片的滑切角、斜切角、削切角及双
刀片的间隙四个因素对剪切力的影响，为叶菜茎部剪切刀片的参数设计提供参考。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：
一种设施叶菜茎部及剪切刀片可调节式夹持装置，包括动刀片夹持机构、动刀片
斜切角调节机构、叶菜茎部夹持机构、定刀片夹持机构、底板等。所述动刀片夹持机构与动
刀片斜切角调节机构通过螺栓进行连接、调节。所述叶菜茎部夹持机构与支架通过螺栓连
接，并固定于底板上。所述定刀片夹持机构通过螺栓固定于底板上。
所述动刀片夹持机构包括动刀片夹持左板和夹持右板，动刀片通过螺栓固定于夹
持板上的装配孔。动刀片的一端固定于夹持左板，并通过改变夹持右板上的位置，实现滑切
角度的改变。
进一步的，可实现动刀片斜切角的调节。动刀片夹持左板和右板固定于动刀片夹
持机构固定板，固定板与连接装置通过螺栓连接。连接装置上开有环形连接槽，可实现斜切
角度的调节。
所述的叶菜茎部夹持机构前端设置有三个螺纹孔，由于叶菜茎部直径存在差异，
利用紧定螺钉固定叶菜茎部并保证茎部夹持的同轴度，固定后的茎部可视为悬臂梁结构。
叶菜茎部夹持机构通过支架固定于底板上。
进一步的，削切角的调节是通过旋转茎部夹持装置在支架上的角度实现。利用茎
部摆放角度的改变，实现刀片与茎部相对削切角度的调节。
所述的定刀片夹持装置可实现动刀片的夹持，并可调节动刀片与定刀片之间距
离、定刀片的斜切角度、定刀片的高度。定刀片固定板与定刀片斜切角调节板之间利用螺栓
固定。通过调节间隙调节板与定刀片斜切角调节板间的间隙，实现定刀片与动刀片间隙的
调节；通过旋转定刀片斜切角调节板角度，实现定刀片斜切角度的调节，定刀片与动刀片斜
切角度可通过对刀实现协调一致。
本发明的有益效果是：
本发明的一种设施叶菜茎部及剪切刀片可调节式夹持装置，可一次实现动刀片滑
切角，动刀片、定刀片斜切角，切割削切角，动刀片与定刀片间隙的调节，并可实现不同直径
大小的叶菜茎部紧定夹持。本发明可为叶菜茎部切割器的形状参数、切割器装配角度参数
的设计提供基础，从而实现切割器的低功耗、高效切割。解决了叶菜切割器滑切角、斜切角、
削切角、刀片间隙4个参数设计的难题。
附图说明
图1为本发明的剪切力测试系统示意图；
图2为本发明的夹具整体轴测图；
图3为本发明的动刀片夹持机构三维结构轴测图
图4为本发明的滑切角度调节平面示意图
图5为本发明的叶菜茎部夹持机构三维结构轴测图
图6为本发明的定刀片夹持机构三维结构轴测图
图中：1力值传感器，2运动导轨，3显示器，4连接装置，5动刀片夹具，5011拉压机装
配孔，5012上连接槽，502动刀片夹持机构固定板，503动刀片夹持左板，504动刀片夹持右
板，5041动刀片右装配槽，6叶菜茎部夹具，601叶菜茎部夹持管，602前支架，603后支架，604
紧定螺纹孔，7定刀片夹具，701定刀片夹持板，702定刀片斜切角调节板，8底板，9动刀片示
意，901动刀片滑切示意，10叶菜茎部示意，11定刀片示意。
具体实施方式
如图1所示为本发明的剪切力测试系统示意图，图2所示为本发明的夹具整体轴测
图。
所述的一种设施叶菜茎部及剪切刀片可调节式夹持装置，连接装置501与动刀片
夹持机构固定板502通过螺栓固定。动刀片夹持左板503、动刀片夹持右板504通过螺钉固定
于动刀片夹持机构固定板502。叶菜茎部夹持管601通过螺栓固定于602前支架、603后支架
上。定刀片夹持支架701与定刀片斜切角调节板702通过螺栓固定，且定刀片斜切角调节板
702最终通过螺栓固定于底板8上。
如图3所示为本发明的动刀片夹持机构三维结构轴测图；图5为本发明的叶菜茎部
夹持机构三维结构轴测图；图6为本发明的定刀片夹持机构三维结构轴测图。
所述连接装置501的上端开有拉压机装配孔5011，在连接装置501的底部开有上连
接槽5012。通过上连接槽5012，可改变动刀片的斜切角度。动刀片夹持机构固定板502用于
固定动刀片夹持左板503和动刀片夹持右板504。
所述的叶菜茎部夹持管601通过螺栓固定于前支架602和后支架603上，且通过旋
转叶菜茎部夹持管601在前支架602和后支架603上的角度，改变动、定刀片与叶菜茎部之间
的削切角。叶菜茎部夹持管601的前段开有三个紧定螺纹孔604，通过紧定螺钉的调节，保证
叶菜茎部摆放的同轴度并固定。定刀片通过螺栓固定于定刀片夹持板701上，定刀片夹持板
701又通过螺栓固定于定刀片斜切角调节板702上，且动刀片与定刀片之间间隙通过调节定
刀片夹持板701在定刀片斜切角调节板702的相对位置而实现。定刀片斜切角度的调节通过
改变定刀片斜切角调节板702的位置而实现。定刀片斜切角调节板702通过螺栓固定于底板
8上。
如图4所示为本发明的滑切角度调节平面示意图。
所述的动刀片夹持左板503上打有动刀片左装配孔，通过螺栓固定动刀片9的左
端。动刀片夹持右板504上开有动刀片右装配槽5041，通过螺栓固定动刀片9的右端。动刀片
9滑切角通过改变动刀片在动刀片夹持右板504上的位置而实现，如图中动刀片滑切状态
901所示。
具体工作方式
1、安装好力值传感器1，运动导轨2，显示器3，连接装置4，动刀片夹具5，叶菜茎部
夹具6，定刀片夹具7，底板8，动刀片9，叶菜茎10，定刀片11。
2、动刀片9滑切角调为0°，将动刀片9与定刀片夹持支架701对齐，从而调试好各机
构的相对位置，并保持位置不变。
3、改变动刀片在动刀片右装配槽5041的相对位置，调整好试验所需的滑切角度，
并通过螺栓固定。
4、改变上连接槽5012的装配位置，调整好试验所需的动刀片斜切角。将动刀片调
至于底板8的上方，调节定刀片斜切角调节板702位置，使之与动刀片对其，从而调试好定刀
片斜切角。通过螺栓将定刀片斜切角调节板8固定于底板8上。
5、调节定刀片夹持板701在定刀片斜切角调节板702间隙，从而获得试验所需的动
刀片、定刀片之间的距离。
6、将叶菜茎部通过紧定螺纹孔604固定于叶菜茎部夹持管601，并调节好叶菜茎部
同轴度。旋转叶菜茎部夹持管601在前支架602、后支架603上的角度，改变动、定刀片与叶菜
茎部之间的削切角，从而获得试验所需的削切角度。
上述仅为本专利的一种实施方式，但本专利的设计构思并不限于此，也可以根据
不同作物的茎秆，对其他农作物的滑切角、斜切角、削切角、动定刀片间隙进行试验研究。
除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。