近年来,新疆依靠资源优势和农业产业结构调整,葡萄产业得到了快速发展。目前酿酒葡萄叶幕整形修剪基本上完全依靠人工,人工修剪劳动强度大,作业效率低,费用高等问题日益突出。本文针对新疆单臂篱架种植模式下的酿酒葡萄叶幕修剪要求,设计了酿酒葡萄叶幕整形修剪装置。主要研究内容及结论如下:通过田间调研获取了酿酒葡萄的行间距、桩间距、水泥立柱高度和株距等参数,新疆酿酒葡萄栽培多采用2000×3000 mm(行高×行距),株距500 mm,立柱间距6000 mm,酿酒葡萄叶幕修剪宽度800 mm,测量了新疆单臂篱架种植模式下的酿酒葡萄叶幕参数,分析相关数据,确定了酿酒葡萄叶幕竖直修剪幅宽在1400 mm左右。根据酿酒葡萄叶幕形状和修剪要求,确定了整形修剪装置的总体设计方案。根据整形修剪装置的总体设计方案,针对修剪装置关键工作部件机架和圆盘刀刀盘总成进行了设计。对刀盘组件进行了运动分析,建立了圆盘刀刀片的运动学方程。理论分析表明,当拖拉机前进速度为1.67 m/s,刀盘半径为200 mm,刀片高度为40 mm,刀片数量为4片,刀盘转速大于等于875.64 r/min时,可以保证圆盘刀刀片切割酿酒葡萄枝条不漏割。利用ADAMS软件对刀盘组件进行了运动学仿真分析,验证了圆盘刀刀片切割的不漏割。进行了圆盘刀切割酿酒葡萄枝条的切割性能试验研究,以刀盘转速、刀片倾角和酿酒葡萄枝条前进速度为影响因素进行了二次正交旋转组合试验设计,建立了撕裂率、漏剪率与各影响因素的回归模型,并对回归模型的可靠性进行了诊断。以最小撕裂率和漏剪率为原则,基于响应曲面优化功能,确定了圆盘刀刀片切割酿酒葡萄枝条的较优工作参数,前进速度1.63 m/s,刀盘转速1085.72 r/min,刀片倾角9.62°。运用ANSYS有限元分析软件对整形修剪装置机架和刀盘组件进行了静力学和动力学模态分析,验证了整形修剪装置关键工作部件设计的合理性。拟定了液压系统设计方案及工作原理图,通过对修剪装置工况分析,对修剪装置液压系统所需液压元件进行了参数计算与选型。通过对液压系统性能验算和液压系统发热温升计算,验证了修剪装置液压系统设计的合理性。