残膜捡拾清理压缩机具的设计与试验

【目的】有效解决残膜回收作业中,集条残膜因大风天气产生的二次污染,以及人工作业劳动强度大的问题,设计了一种适用于机械化集条残膜捡拾清理压缩作业机.【方法】首先阐述了该机的结构特点、工作原理以及关键部件设计过程,然后通过正交试验法对影响残膜回收率的各因素进行正交优化试验,并选出最优组合.【结果】试验显示,当机具前进速度为6km/h,捡拾杆齿转速为120r/min,脱膜叶片宽度为200mm时,残膜回收率最高,能达到91.1%.影响残膜回收率的主次因素依次为捡拾滚筒转速、脱膜皮带宽度、机具前进速度.【结论】该机具作业性能稳定可靠,残膜回收率达到设计要求.     

4SZ-3.0型收膜整地联合作业机的设计与试验

针对残膜对耕地造成严重的污染和危害问题,研究开发了一种适用于机械化回收残膜的收膜整地联合作业机,阐述了该机的结构特点及工作原理,并对影响残膜回收率和作业小时生产率的各因素进行了正交优化试验.结果表明:残膜回收率受捡膜滚筒转速影响最大,受机具前进速度和残膜输送叶轮转速影响较小;机具作业小时生产率受机具前进速度影响最大,受残膜输送叶轮转速和捡膜滚筒转速影响较小.当机具前进速度6km/h,捡膜滚筒转速110 r/min,残膜输送叶轮转速200 r/min时,当年残膜回收率为88％,作业小时生产率达到1.2 hm2/h.     

旋转脱膜式残膜回收机的设计与试验

【目的】针对弹齿式残膜回收机残膜回收作业后自动脱膜困难的问题,设计一种旋转脱膜式残膜回收机具。【方法】采用田间试验确定了搂膜弹齿的最佳入土角范围、曲率半径和排布方式,通过理论研究设计残膜回收机的脱膜机构,用正交试验方法对残膜回收率的影响因素进行优化,以残膜回收率最高为优化目标确定最优参数组合,并对修正后的最优参数组合进行试验验证。【结果】综合田间试验数据,得出搂膜弹齿最佳入土角为18°～35°,主弹齿直径10 mm,副弹齿直径5 mm,3排搂膜弹齿交错排布;正交优化试验表明,各因素对残膜回收率影响的表现为作业深度作业速度搂膜弹齿曲率半径,当作业速度为7 km/h、主搂膜弹齿曲率半径190 mm、副搂膜弹齿曲率半径160 mm、作业深度50 mm时,对应的残膜回收率最高;验证试验表明,在该参数组合条件下残膜回收率为84.86%,与预测的残膜回收率(85.56%)十分接近。【结论】设计的旋转脱膜式残膜回收机收膜效果好、脱膜率高、制造成本低、调整使用便捷。     

弹齿链耙式残膜回收机链耙装置的设计与试验

为深入研究弹齿链耙式残膜回收机链耙装置作业过程中不同工作参数对机具运行和作业质量的影响,利用EDEM 2019.1软件建立弹齿与土壤相互作用的三维离散元模型,模拟弹齿收膜过程中所受作用力的变化情况,验证此工况下作业的可靠性,发现其不会因塑性变形而失效,弹齿能够顺利作业。用Python 3软件绘制不同速比下的弹齿尖运动轨迹,发现运动轨迹为摆线。采用三因素三水平Box-Behnken试验设计方法,建立链耙角速度、机具行驶速度、弹齿入土深度与残膜捡拾率和含杂率之间的数学模型,寻求残膜回收机的最优作业参数组合,并进行田间验证试验。结果表明,优化的作业参数为链耙角速度14.73 rad·s^-1,机具行驶速度9.7 km·h^-1,弹齿入土深度74.75 mm。在此条件下开展田间验证试验,残膜捡拾率为92.8%,含杂率为63.6%,可满足残膜回收机的作业要求。     

农田残膜机械回收膜土分离装置设计与试验

在我国南方农田残膜回收作业过程中,因土壤粘性强导致残膜夹带土壤多,残膜极易缠绕在机具上,影响机具正常工作。针对该问题设计了一种膜土分离装置,该装置主要由挑膜弹齿、滚筒和凸轮压板机构组成,可在挑膜过程中去除膜上表层土壤并在送膜过程中去除膜下土壤,通过试验分析得到影响膜土分离的主要因素为机具前进速度、挑膜转速和滚筒安装倾角。确定以上述三个因素为试验因素,以含土率和缠膜率为响应值,进行三因素三水平响应面试验。利用Desige-Expert软件建立各因素与缠膜率、含土率的回归模型,分析各因素对回收效率的影响,结果表明,各因素对含土率的显著性顺序为：机具前进速度＞挑膜转速＞滚筒安装倾角;对缠膜率的显著性顺序为：滚筒安装倾角＞挑膜转速＞机具前进速度;同时,对试验因素进行优化,得到因素的最佳组合为：机具前进速度为1.12 m·s^-1 ,挑膜转速为92.00 r·min-1,滚筒安装倾角为17.00°,此时的含土率为13.00%,缠膜率为1.70%。通过土槽模拟试验,设置上述最佳工作参数组合,得到含土率为13.45%,缠膜率为1.78%,验证结果与模型优化结果相对误差都小于5%。该膜土分离装置可以解决南方粘性土壤膜土分离困难、残膜率高的问题,为后续膜土分离装置及残膜回收机的设计与优化提供参考。     

铲链式垄作残膜回收机性能试验与结构优化

垄作作物采用覆膜种植是农户增产增收的有效途径,但收获后遗留在地表的残膜尚无有效回收工具,铲键式残膜回收机是适用于垄作残膜回收的机械回收方式。简要介绍了铲链筛分式、铲链针刺式和铲链齿式3种不同类型的铲链式残膜回收机的工作原理,通过田间性能试验对不同铲链式残膜回收机的起膜、拾膜、膜土分离、脱模、集膜装置等作业性能进行对比分析,并针对试验中存在的问题对现有机具结构提出优化对策,开发了一种可提高回收效率的拖拉机牵引式残膜回收装置,为垄作作物残膜回收机的设计提供相关依据。     

棉秆粉碎与搂膜联合作业机关键部件设计与试验

【目的】针对新疆地区现有残膜回收机具残膜捡拾率低,立杆搂膜机具地膜自卸率低等问题,为有效解决新疆地区棉田残膜污染问题,研制了棉秆粉碎与搂膜联合作业机.【方法】首先对整机结构、工作原理、关键部件设计进行了说明,然后对试验因素运用Box-Benhnken中心组合试验方法,以刀轴转速、弹齿组数、机具前进速度进行试验与响应曲面分析,建立了响应面三维模型,并得出最优试验组合.【结果】当刀轴转速2 200 r/min、弹齿组数为12组、机具前进速度为4 km/h,残膜回收率为91.1%,棉秆粉碎合格率为91.5%;增加地膜自卸机构,卸膜率为96.7%.【结论】机具作业性能可靠,各项指标满足设计标准.     

搂膜弹齿式夹持装置的残地膜拉伸试验

【目的】设计一种模拟搂膜作业状态下的弹齿式夹持装置,通过残地膜力学性能拉伸试验,对影响立秆搂膜机残膜回收作业效果的残膜力学性能指标(残地膜最大载荷、断裂延伸率)与残地膜破损程度、残膜回收作业速度之间的关系进行探究.【方法】以残膜破损情况、拉伸速度作为试验影响因素,以最大载荷、断裂延伸率作为试验指标,进行二因素三水平的正交试验,运用minitab数据分析软件,对残地膜力学性能拉伸试验所得试验数据进行统计与分析.【结果】试验结果表明,随着拉伸试验速度的增大,残地膜的断裂延伸率增大,残地膜破损程度与最大载荷之间表征出正相关性.【结论】其残地膜力学性能的研究为立秆搂膜机具的设计及其工作参数的探究提供了理论参考依据.     

基于国内残膜回收机的研究

地膜覆盖技术对农业增产具有良好的经济基础和社会效益,但同时农田残膜的回收也成为了棘手的问题.目前,国内残膜在田里影响土质的情况比较严重,并造成大量白色污染.文章针对农田留有残膜对农业生产所带来的危害,分析了国内残膜回收机的发展状况,介绍了苗前期、秋后及春播前使用的3种残膜回收机性能,并提出了推广使用联合残膜回收机的3点建议.     

旋耕刀齿式棉田耕层残膜回收机设计与试验

为减少棉田多年覆膜种植方式下耕层土壤中的残膜存量,修复土壤结构,提出一种旋耕刀齿起膜、膜土抛送分离输送的耕层残膜回收方法,设计了旋耕刀齿起膜装置、输送筛分装置等关键部件;以膜土抛送过程不同落点建立分离模型,分析膜土分离运动过程。计算分析结果表明:当旋耕刀齿起膜装置抛送土块质点速度初始值为2.0 m/s,输送筛网倾角初始值为35°时,土块回落后掉入至田间的位移为1.24 m,即土块通过旋耕起膜抛送至输送筛网后,反向回落至输送带下端,碎土块经筛网过滤掉落至田间;而残膜抛送距离更短且密度较小,输送筛网可直接将残膜传送至回收箱内,从而实现膜土抛送分离。田间试验结果表明:样机作业速度增大,残膜回收率降低,含杂率则升高。当作业速度为5 km/h时,回收率为80.06%,作业效率0.725 hm²/h,含杂率25.47%,此时具有较好的残膜回收效果。全耕层残膜量由作业前的268.29 kg/hm²降低至作业后的16.49 kg/hm²,每个样点的平均残膜片数由作业前的370片减少至作业后的90片。机具在0~200 mm耕层土壤中残膜回收效果明显,可用于新疆棉田耕层残膜回收。     

农田残膜捡拾（回收）机发展现状及其在云南农业生产中的应用

地膜覆盖技术对农业增产具有良好的经济效益、社会效益,但同时农田残膜的回收成为了棘手的问题.笔者分析了国内外农田残膜回收机的发展现状,指出在云南农业生产中使用残膜回收机的不适应性,并提出了在云南推广使用残膜回收机械的建议.     

棉田耕层残膜回收机的设计与机架模态分析

针对现有残膜回收机存在土壤旋耕后残膜过碎不易捡拾、残膜缠绕工作部件、耕层残膜回收量少等问题,设计一种深松铲松土,轧辊翻膜、旋转锹二次抛膜,多齿捡拾和输送带收膜的棉田耕层残膜回收机。该机翻土深度180 mm,作业幅宽2000mm,配套动力51. 5 KW,作业速度2～5 m/s,具有深翻土、少碎膜、捡拾残膜干净等特点。通过ANSYS Workbench16. 0对整机机架进行有限元模态分析,得出机架前6阶固有频率范围为21. 084～57. 865 Hz,分析得出机架主要受到的外激频率不在固有频率范围内,在作业过程中不会出现共振现象。该文可为耕层残膜回收机的设计提供理论依据与参考。     

不同类型残膜回收机对比试验报告

试验对残膜回收机几个机型在当地的全覆膜和半覆膜两种覆膜方式的试验地进行了残膜回收作业,并对不同机型回收作业的工作效率、拾净率、人工分拣效率和混杂率等进行了观察、分析和评价。结果表明:1FMJ-130弹齿残膜回收机经济使用性高,示范推广效果最好,适宜当地大力推广应用;4CM-3.2残膜回收机与1FMJ-130弹齿残膜回收机结构原理和工作性能基本相同,适合当地大地块作业和园区建设中使用。1CM-70型残膜回收机是残膜和根茬回收机,经济使用性差,不宜当地推广应用。     

棉秸秆还田及残膜回收机改进设计研究

针对目前棉花种植模式的多样性及棉农对残膜回收技术要求的不断提高,对前期研制的棉秸秆还田及残膜回收机进行完善与改进研究。主要对秸秆回收部件、挑膜部件、机架及脱送膜部件进行优化设计,使机具适应性更强,残膜回收率及生产率更高。     

残膜回收机在新疆地区的应用现状研究

地膜覆盖技术在农业方面广泛应用的同时,使用的地膜回收的不及时和不彻底所造成的农田地膜残留已经对环境及农作物造成了一定负面影响,因此研究残膜回收机具是一种必然的趋势。针对新疆地区残膜回收机的研究现状,本文简述了国内外发展研究现状,总结归纳了新疆地区农作物种植周期不同时段所使用残膜回收机的主要机型和特点,并阐述残膜回收机目前存在的问题,为今后残膜回收机的研发和应用提供一定参考。     

齿带式残膜捡拾机构的设计与试验

【目的】针对钉齿链板式残膜捡拾机构在土壤坚实度较大条件下,链板与辊筒发生打滑的现象,探索将皮带应用于残膜回收机捡拾机构避免此类问题的可行性,设计了一种新型齿带式残膜回收机的捡拾机构,该机构主要由齿带、齿带辊及刮泥装置组成.【方法】首先对齿带、捡拾钉齿、齿带辊的设计及排布参数进行了说明,然后基于Box-benhnken中心组合试验原理,进行田间试验,研究机具前进速度、钉齿入土深度以及上齿带辊转速对残膜回收效果的影响,并对试验结果进行优化,得出工作参数最优组合.【结果】当机具前进速度为5.5 km/h,钉齿入土深度为30 mm,上齿带辊转速为100 r/min时,残膜回收率为90.3%.【结论】该齿带式残膜捡拾机构可以有效捡拾残膜,符合设计标准,能够满足使用要求.     

不同种植模式下玉米农田地膜残留污染特征与防控技术建议

地膜在我国实现农业高质量发展中发挥重要作用,但由于地膜使用初期“重使用、轻回收”导致一场“白色革命”逐步演变成了白色污染,严重影响生态环境。本研究系统总结了甘肃省12个玉米主产区地膜监测点农田残膜污染特征,结果显示,灌区玉米农田地膜残留量较大、残膜碎片化严重,且地区差异大,建议通过实地验证选用适宜的生物降解膜,或采用半膜覆盖栽培技术配套耙齿式残膜回收机,做好秋收后地膜回收。旱作区玉米农田地膜残留量小、碎片化程度低,地区间差异较小,建议推广使用加厚高强度地膜配套一膜两年用技术,选用滚筒式残膜回收机或小型土壤残膜清理机具,在春耕前完成地膜清理与回收。     

地膜覆盖机械化技术

地膜覆盖机械化技术,主要是指使用专用的机械、工具将地膜按农艺要求铺盖在农田地面的机械化作业技术,另外还包括整地、作畦、播种、施肥及残膜回收等相关配套技术。其特点是:质量好,效率高,成本低。常用机具有:1.旋耕铺膜机。此类机具与旋耕机配套组成,在作业中一次完成旋耕、作畦、喷药和铺膜作业。典型机具有3DF-1.2L型、1GF-2型和1DG-140型旋耕垄作铺膜机。2.播种铺膜机。俗称“先种后铺”,其优点是出苗前地膜完整,保温保墒好,缺点是出苗后人工放苗,费工费力,不宜大面积推广。3.铺膜播种机。俗称“先铺后播”,就是在膜上打孔播种,不…     

新疆棉田残膜残留量及相关特性的测定试验研究

目前地膜成为农业生产的必备资源,田间残留大量的地膜,破坏了生态环境、阻碍了农业快速发展,成为亟需解决的难题.现阶段残膜回收的技术不成熟、残膜回收设备存在的问题较多,研究残膜在棉田土壤中的分布情况及相关特性对残膜回收机具的设计至关重要.以新疆昌吉市大西渠镇和阿克苏6团作为研究对象,分别测定两地区棉田中残膜的分布情况、拉伸特性、残留量以及悬浮特性,为捡膜机理的研究与新型残膜回收机的设计提供理论基础和依据.     

浅议地膜机械化回收

中国地膜污染严重且呈逐年加重的态势,地膜机械化回收是目前最主要的残膜污染治理方式,简要介绍了农田残膜回收作业机具、地膜质量的重要性、机收残膜的储运、资源化利用问题等,阐明了地膜机械化回收工作是涉及地膜生产、使用、回收、储运和资源化利用全产业链的系统工程。