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。     

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.     

不同速度下地膜单向拉伸撕裂特性

为研制田间残膜回收后的膜杂分离设备,须对地膜在不同速度下的拉伸撕裂特性进行研究。通过自制拉伸设备对地膜作单向拉伸试验,同时用录像设备对拉伸试验过程的图像进行采集,并对采集到的延伸量、位移和时间等参数进行统计分析。结果表明,新地膜的断裂延伸率与厚度成正比,旧地膜的断裂延伸率比同厚度的新地膜降低42. 75百分点;地膜拉力和拉伸应力整体随着拉伸速度的增加而增加,旧地膜的平均拉力比同厚度的新地膜降低40. 94%,新地膜拉伸应力受厚度影响较小;地膜拉伸断裂时间随着速度的增加而缩短;拉力对地膜的冲量值随着拉伸速度增加而整体呈指数递减趋势,新地膜的冲量值受地膜厚度影响较大,旧地膜比同厚度新地膜的冲量值减少71. 98%。结果可以为残膜碎料机常出现的进料口吞料慢或不吞料现象提供理论支撑,并为膜杂分离设备设计提供理论依据。     

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.     

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.     

不同覆膜方式对不同品牌农用地膜力学性能的影响

残膜污染会造成耕地质量下降，进而引起农作物减产。当前天水市秦州区地膜机械化回收水平偏低，研发适用机械对于提高废旧农膜回收率具有重要意义。通过对2种地膜覆膜前后以及人工、机械覆膜力学性能进行测试，为研发和改进残膜回收机具提供参考。结果表明：2个品牌地膜覆膜后力学性能均较覆膜前降低；地膜品牌间力学性能存在差异，陇丰拉伸负荷（纵、横）、断裂标称应变（纵、横）和直角撕裂负荷（纵）均高于天宝；机械覆膜地膜力学性能高于人工覆膜；覆膜后地膜纵向拉伸负荷、断裂标称应变和直角撕裂负荷分别大于横向各指标。     

旱地全膜双垄沟残膜回收机的试验研究

针对西北旱地全膜双垄沟残膜回收机回收率低的问题,采用正交试验法对残膜回收机的起膜齿齿数、搂膜耙齿齿径、起膜齿入土深度进行研究,并对试验结果进行方差分析,优化了关键部件参数,确定了残膜回收机最佳工作性能参数.即起膜齿齿数为4个,前、中、后搂膜耙齿齿径组合为10-8-6mm,起膜齿入土深度为50mm.重复试验结果表明:回收机残膜回收率为93.4%75%,很好地满足了残膜回收的农艺要求.     

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。     

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.     

国内残膜回收机构性能分析

地膜在农业生产中已经被广泛使用,因为回收不及时、不彻底而造成的残膜污染日益严重,残膜回收机由此应运而生。残膜回收机构是残膜回收机的核心部件,现有机构主要采用搂膜、筛膜和勾膜3种原理,基于这3种原理设计出不同实现形式的残膜回收机构。现有残膜回收机构尚处于探索阶段,由于残膜性质和机构结构而造成的作业问题仍然没有彻底解决,这些问题在后续新型残膜回收机构的设计中要重点考虑并加以解决。