机械化硬枝嫁接接口形式的研究

目前,机械化硬枝嫁接接口形式均为传统手工嫁接接口形式,存在结构复杂、接口易开裂等缺点,不适用于机械化硬枝嫁接。为此,对其接口形式进行研究,提出了4种机械化硬枝嫁接接口形式。为了确定最优的嫁接口形式,分别对4种接口形式中的砧木与穗木设置8.4°、11.4°和14.4°等3种角度差,利用ABAQUS软件建立了砧木与穗木进行对接的有限元模型,并对其进行应力、接口开裂难易程度与夹持力分析。结果表明:斜V型嫁接口短削面外部区域的应力较集中且应力值较大,易使短削面产生塑性变形;瓶颈型嫁接口由于颈部的圆弧形结构减少了应力集中,因此该接口处的应力值最小,但其接口形状复杂;滑梯型嫁接口应力主要集中在短削面底端附近,应力区域随角度差增加逐渐缩小,但该区域内的应力值最大,易使短削面产生塑性变形;矩型嫁接口结构简单,且接口处的应力值较小,应力区域没有向外扩大,削面中应力分布也比较均匀,有利于实现机械化嫁接;与其他3种形式嫁接口相比,矩型嫁接口中砧木接口最难开裂,更利于保证嫁接的成活率;斜V型与滑梯型嫁接口的短削面间夹持力最大,长削面间夹持力较小,二者长、短削面间夹持力相差较大,不利于对接后接口的稳定;矩型嫁接口的夹持力比瓶颈型的大,更利于对接后接口的稳定。在此基础上,进行了夹持力实验,并将实验结果与仿真结果进行对比,结果表明:斜V型嫁接口在角度差为8.4°时,短削面间和长削面间的夹持力的仿真值和实验值相对误差最大,分别为12.04%和11.54%,仿真值和实验值吻合较好,验证了仿真值的可行性。