旱地全膜双垄沟残膜回收机关键作业参数试验分析

为提高弹齿式旱地全膜双垄沟残膜回收机的拾净率,以起膜齿齿数、起膜齿入土深度、搂膜耙齿齿径和齿数为试验因素,拾净率为试验指标,进行单因素试验;在单因素试验基础上,选取对拾净率影响显著的因素——起膜齿齿数、起膜齿入土深度、搂膜耙齿齿径进行三因素三水平正交试验,并对试验数据进行极差分析,以确定残膜回收机最佳工作性能参数。正交试验结果表明,起膜齿齿数为4个,起膜齿入土深度为50 mm,前、中、后搂膜耙齿齿径分别为10、8和6 mm时,拾净率最高,为93.6%。重复试验结果表明:该机残膜拾净率为93.4%,远高于75%的标准,能满足残膜回收作业质量要求。     

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。     

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.     

自动卸膜式残膜回收机捡拾齿和滚筒的优化

为了更好地解决破碎残膜难以回收以及残膜和土壤、根茬分离的问题,通过理论分析和试验对捡拾齿和滚筒进行优化设计。依据自动卸膜式残膜回收机的工作原理与作业要求,基于Adams运动仿真软件分析捡拾齿的运动特性,优化关键工作部件捡拾齿和滚筒的结构与参数,建立捡拾齿和滚筒的运动方程。通过捡拾率和卸膜率的正交试验和方差分析,确定影响捡拾率和卸膜率的因素和水平以及较优因素水平组合。试验结果表明,在滚筒直径800 mm,转动速度120 r/min,捡拾齿入土深度80 mm,轴向距离110 mm及周向个数为16的条件下,捡拾率最高;在卸膜辊转动速度为400 r/min及半径300 mm的条件下,卸膜率最高。该残膜回收机实现自动卸膜,不需停机卸膜,捡拾率达到89%,卸膜率达到95.4%,为新型残膜回收机的研究提供依据。     

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.     

基于Solidworks的残膜捡拾滚筒3D设计及运动仿真

应用Solidworks软件对残膜捡拾滚筒进行3D设计和装配,并运用Comsos/Motion针对滚筒不同的转速、捡拾齿组数、入土深度等参数对滚筒进行了运动仿真,得出捡膜齿运动轨迹,初步寻找出了弧型捡膜齿满足要求的排列布置、滚筒转速和合理的入土深度等工作参数,为残膜回收机具的设计提供了理论依据。     

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.     

滚针式残膜回收机试验及分析

针对秋后棉田地表残膜回收机作业效率低,机具消耗功率大,回收后的残膜含杂率高的问题,设计了一种滚针式残膜回收机,通过室内土槽试验及数据分析,结果表明,机具牵引速度和滚针长度对残膜回收率影响显著,牵引速度4. 5 km/h,滚针长度80 mm时为机具最佳参数,残膜回收率达到94. 47%,满足农田残膜回收要求,为研制适应实际农田作业的新型残膜回收机具奠定了理论基础。     

不同条件下残膜回收技术试验研究

研究不同农膜规格、10 cm耕层土壤含水量、回收时间对残膜回收的影响。结果表明:农膜厚度0.008、0.010、0.012 mm的残膜回收率分别为78.3%、81.2%、82.5%,残膜回收率与农膜厚度成正相关关系;10 cm耕层含水量过大,机组容易打滑,作业效率降低,含水量过小,残膜回收机弹齿不易入土,含水量应适中;残膜回收时间以秋季为佳。     

1SMX-2.4型拾膜机的研究

利用Auto CAD软件精确绘出悬挂式农机具的瞬时回转中心和集膜箱的各运动副具体位置及结构尺寸,确定各铰链点的相对位置.该拾膜机的集膜箱采用靠重力卸膜的自卸式箱体,从而解决卸膜难、费时间的问题.同时还改进1SMX-2.4型拾膜机的结构设计,应用于农业生产,保护农田,提高农业生产率.     

高强度地膜应用对棉花生产及地膜回收的影响

为探讨高强度地膜对棉花生产和地膜回收的影响,于2020年在新疆维吾尔自治区阿拉尔市棉花地对4种不同配方的高强度PE地膜和1种传统PE地膜进行实地测试,统计分析不同地膜覆盖棉花的种植及生产性状,并对使用后的残留地膜进行回收。结果表明：高强度地膜能够明显提高棉田0~5 cm土层的土壤温度,且其透湿量为20.7~35.7 g·m^-2·d^-1,显著低于传统PE地膜,具有良好的增温保墒功能。高强度地膜覆盖显著增加了棉花出苗率和真叶长出率（P<0.05）,较传统PE地膜更利于棉花的生长和产量的提高,增产率为3.1%~4.7%。除此之外,高强度地膜在使用前后拉伸负荷和断裂标称应变指数整体上均高于传统PE地膜,更有利于地膜的回收,一次性机械加人工回收率高于83%,具有较高的经济效益。研究表明：高强度地膜在新疆棉田具有较好的增温保墒作用,较传统地膜更利于棉花的生长和发育,且回收效率和回收后的残膜再利用率均较高,具有很好的综合效益,但高强度地膜在更广泛区域和作物上的应用仍需进一步评估和确认。     

膜面清洁打捆自卸式残膜回收机的设计

针对甘肃省河西灌区玉米机械化收获作业后，部分秸秆残留附着在地面上，使得残膜难以回收且回收后含杂多，可利用价值低的问题，设计一种膜面清洁打捆自卸式残膜回收机。机具主要由悬挂装置、机架、传动装置、膜面清洁装置、起膜装置、捡拾喂入装置、打捆装置、卸膜装置和地轮组成，可同时完成膜面清洁、地膜捡拾与自动打捆卸膜作业。膜面清洁装置设计是在现有灭茬机构基础上，重新设计了灭茬甩刀的数量及在刀轴上的排列方式，并增加了秸秆输送搅龙，利用负压将切碎的秸秆输送到已作业地表；根据河西灌区的地形，对起膜铲的形状和入土倾角进行设计，取最佳入土倾角为23°；根据起膜铲的结构和排布，设计了偏心伸缩扒齿的排列方式；参照秸秆圆捆打捆机的设计，确定成捆室中转辊的数量为12根。田间试验结果表明:机具作业速度为1.39 m/s时，残膜拾净率为92.46%，含杂率2.15%，机具运行平稳，无故障出现，实现了膜土分离、膜杂分离，且地膜回收率高。     

地膜厚度对马铃薯生长及农田水热条件和残膜污染的影响

为寻求阴山北麓农牧交错带马铃薯种植适宜的农用地膜厚度,揭示地膜厚度对马铃薯生长发育、土壤水热状况及地膜残留的影响规律,并评价其经济效益,选择当地主栽作物马铃薯为研究对象,在膜下滴灌栽培方式下通过设置4种地膜厚度（0.006、0.008、0.011 mm和0.012 mm）的田间试验,研究地膜厚度对马铃薯生长发育及地膜残留的影响。结果表明,增加地膜厚度对株高有促进作用,出苗率在0.008 mm处理最高。生育期土壤水热状况：增厚地膜可提升4周内0~20 cm土壤贮水量,随后作用相反,播后4周是土壤贮水量响应的拐点,并且在5周内可促进地表以下5 cm处的土壤积温。0.008 mm处理的产量、商品薯率和经济效益均最高。土壤残膜量随地膜厚度增加而增大,但回收难度随之降低,且加深翻耕深度加重了20~30 cm土层的残膜污染,需要通过加强残膜回收机具的研发利用来削减残膜系数,降低农田白色污染,提高土壤环境承载力。推荐阴山北麓农牧交错带马铃薯种植采用0.008 mm地膜配套适宜残膜回收机具以获得优良的经济效益与生态效益。     

非织造布地膜与塑料地膜对土壤及花生发芽率的影响

分析研究了覆盖非织造布地膜和塑料地膜后土壤温度、湿度的变化.以海花1号花生为供试品种,研究地膜覆盖对花生发芽率的影响,结果表明,得出苎麻/棉非织造布地膜更有利于花生的发芽.     

阴雨和伏旱天气下覆膜对设施葡萄果实的品质影响

长江中下游地区夏季会出现连续的阴雨寡照天气和晴朗伏旱天气,许多研究发现,在阴雨寡照天气光照不足,光质较差但散射光较多,而散射光有利于植株的生长发育。在这种情况下,可采用同时铺设散射膜和反光膜,两膜结合的方式来调节散射光的比例。而当前,我国葡萄产量居世界第一,栽培面积居世界第三,是我国重要的设施农业作物。本研究通过加以上述处理对葡萄植株和果实的研究证明了,阴雨天气和伏旱天气下覆膜光照会变弱,葡萄果实的果径、果重、糖酸含量、糖酸比、抗坏血酸、蛋白质、花青素含量均比CK组提高。本研究证明了同时铺设散光膜和反光膜这种方法能有效提高光合反应速率、干物质分配能力,改善葡萄果实品质,提高了葡萄生产的效率。     

不同经营主体地膜使用及回收处理情况的调查研究

为了调研不同经营主体地膜使用及回收处理情况,系统探讨不同经营方式对地膜使用及回收处理的影响,本研究以我国北方三省份（辽宁省、内蒙古自治区、甘肃省）为调研对象,通过发放调查问卷的方式调查了普通农户、种植大户（种植面积大于6.67hm²）和合作社三类经营主体的地膜使用情况（平均覆膜率、地膜使用强度、地膜厚度和主要作物覆膜率等）及地膜回收情况（回收作业率、回收方式和回收后地膜的处理方式）。结果表明,三个省份采用地膜覆盖技术的主要作物是玉米、露地蔬菜、马铃薯、向日葵、花生;从覆膜率来看,种植大户、合作社分别比普通农户高7.54、8.50个百分点;从地膜使用强度来看,合作社地膜使用强度最高,平均为86.41kg·hm^-2,分别比普通农户和种植大户高4.37%、19.81%;从地膜厚度来看,不同经营主体使用的地膜厚度大致相同;从地膜回收的机械化捡拾程度来看,合作社最高,为48.29%,分别比普通农户、种植大户高27.85、10.92个百分点;从地膜回收作业率来看,不同经营主体均高于85%,其中普通农户、合作社较种植大户分别高1.04、1.65个百分点。研究表明,合作社和种植大户等规模化、组织化的经营主体更倾向于使用地膜覆盖技术,其使用和回收处理行为对环境更友好,因此,推进发展新型经营主体能够有效促进解决地膜污染问题。     

纤维素膜对绿茶保鲜的影响

以纤维素为原料,溶解制得纤维素膜,并研究其对茶叶保鲜的影响。结果表明,纤维素膜结构紧致,没有微孔结构。与市售茶包袋相比,用纤维素膜包装的茶叶的水分含量更低,而茶多酚含量和DPPH自由基清除率比茶包袋包装的茶叶分别高出22.89%和6.09%,说明纤维素膜对茶叶的保鲜效果优于市售茶包袋。     

地膜机械化技术现状及分析

系统梳理我国地膜机械化技术研究成果,以覆膜播种与残膜回收两大类典型机具为对象,分析对比其结构特征及工作原理,总结剖析当前地膜机械化技术中存在的问题。结果表明:在地膜覆盖机械化技术中,主要存在因苗膜错位、覆土不均、打孔成穴机构不可靠造成的空穴率高、出苗率低等问题。在机械收膜方面存在的主要问题是:地膜厚度小、强度差,增加了机具作业难度;现有机具的适配性单一,核心工作部件的可靠性不高,并且机收成堆(条)的地膜转运困难,后续处理工艺不完善,降低了农户的积极性。针对现有问题提出如下解决措施:1)研究人员在设计覆膜机具和残膜回收机具时应当与农艺相结合,改善机具作业效果及自身可靠性;2)提高我国农用塑料地膜质量,加快可降解地膜的研制。综上,加快研发优质可靠的覆膜、收膜机械是拓宽覆膜种植技术应用领域、提高覆膜地区机械化水平的重要保障。     

烟草光降解地膜配方筛选研究

2002年在广东省南雄市进行不同配方烟草光降解地膜覆盖栽培试验,结果表明,6种不同配方光降解地膜均能够促进烟草生长,提高烟草产质量,且烟叶化学成分比较协调;在6种光降解地膜配方中,降解速度快慢顺序为:T5＞RT5＞T3＞RT3＞T1＞RT1,当年残膜减少量在2.63%～63.68%之间,其中RT5烟草光降解地膜较适宜南雄地区使用.