铲齿组合式残膜捡拾装置设计与试验优化

针对新疆平作区棉花残膜回收机起膜、拾膜分步作业造成残膜回收率低、含杂率高的问题,提出了起膜、拾膜协同作业的思路,设计了一种铲齿组合式(同步起膜、拾膜)残膜回收装置。通过对起膜铲起膜机理进行分析,确定了起膜铲导曲面参数方程和主要结构参数;通过对捡拾滚筒拾膜过程运动及受力分析,确定了拾膜齿杆能够"扎"起残膜的必要条件。运用Design-Expert 8.0.6数据分析软件中心组合试验方法对组合式残膜捡拾装置的关键参数进行了试验,建立了起膜铲入土角、捡拾滚筒转速、机具前进速度与残膜回收率和含杂率的三元二次回归模型。采用非线性优化计算方法,对影响因素进行综合优化计算。试验结果表明:当起膜铲入土角为30°、拾膜滚筒转速为120 r/min、机具前进速度为1.0 m/s时,残膜回收率为90.3%,含杂率为4.1%,比起膜、拾膜分步作业条件下的残膜回收率提高了5.3个百分点,含杂率降低了4.8个百分点。试验指标均达到了国家和行业标准要求,试验结果满足设计要求。     

抛膜链齿输送式残膜回收机设计与试验

新疆棉田残膜污染问题严重,机械回收残膜是目前主要的回收方式。现有残膜回收机普遍采用弹齿或伸缩杆齿式起膜装置,回收过程中容易出现残膜缠绕工作部件、卸膜难等问题,影响起膜和卸膜效果。为此,借鉴现有机型的优点,通过刨膜辊刀起膜、抛膜辊刀抛送原理,设计一种起膜抛送、链齿输送、自动脱膜的抛膜链齿输送式残膜回收机。该机具主要由起膜装置、输送装置、脱膜装置、传动系统和集膜箱等组成。残膜通过抛送起膜,配合链齿输送,实现残膜与土块分离,保证了起膜的可靠性;利用自动脱膜和刮板式脱膜机构完成卸膜,解决了残膜缠绕、卸膜难的问题。田间试验结果表明:当作业速度为4~7 km/h时,残膜回收率均值为90.6%,机具作业效率均值为0.84 hm~2/h,残膜含杂率均值为3.971%,当作业速度较快时,提高了作业效率,但回收率降低,含杂率增大。当作业速度为5 km/h时,回收率均值为91.8%,作业效率均值为0.733 hm~2/h,含杂率均值为2.605%,为较适宜的作业速度。该机具运行可靠,起膜与脱膜效果较好,可用于新疆棉田残膜回收。     

基于Solidworks钉齿式残膜回收机关键部件的设计分析

对钉齿式残膜回收机的关键部件进行详细设计,对凸轮盘和圆盘耙进行受力分析,设计圆盘耙安装在捡拾装置的前端,可以起到碎土作用,为捡拾扎膜提供便利。作业机在捡拾装置后面安装一排起膜铲,可以增大扎膜机率。对起膜铲的铲刀进行受力分析,得出作业时铲刀的倾角越大,起膜铲所受到的阻力就越大。     

玉米地残膜回收机的原理改进及试验分析

针对气吸式玉米残膜回收机工作效率低、起膜过程中壅土量大和机具结构复杂等问题,对气吸式残膜回收机的起膜铲、吸膜装置、筛土链组部件进行了原理改进和结构优化,接着对改进和优化后的残膜回收机的起膜铲进行了有限元分析,分析的结果满足机具工作稳定性的要求;同时,对改进和优化的机具进行样机制作和田间试验。分析试验结果得出:该机表层残膜回收率能够达到91%以上,符合国标中对残地膜回收机具的要求。     

铲筛式残膜回收机分离机构的设计及试验

针对于目前铲筛式残膜回收机存在的问题,对残膜回收机进行改进设计,具体设计一种输送带式残膜混合物分离机构并建立三维模型,介绍残膜混合物分离机构的结构与工作原理,确定分离机构的主要技术参数,通过试验研究混合物分离机构的几何参数和工作参数在不同组合时的性能,并确定分离机构性能指标的最优水平组合:机架夹角θ为55°,带轮的转速n为400 r/min,相邻驱动轴同步带的间距l为20 mm。试验结果表明,该分离装置有较好的工作性能,其结构简单,加工制造方便,与铲齿式残膜回收机优化结合,一次性可完成残膜挖铲、膜土以及膜茬分离、残膜收集作业。     

基于离散元法的不同起边膜装置的性能分析及试验

边膜土壤在作物生长周期下受自然侵蚀发生板结并与边膜产生黏连,致使秋后边膜回收率不高。为提高边膜回收率,对比分析了3种不同起边膜装置(球面圆盘、双翼铲及单翼铲)的受力情况,基于单翼铲结构改进设计了边膜铲。为探寻动态作用下边膜装置对土壤的作用效果,借助离散元软件EDEM对边膜装置作用下板结土壤的动态行为进行模拟,仿真结果表明边膜铲碎土效果最佳。为了验证理论分析及仿真的正确性,以土壤扰动率、起边膜率为试验指标,进行田间对比试验,对比分析了球面圆盘、双翼铲及边膜铲的作业效果。结果表明:边膜铲作业效果最佳,土壤扰动率为92.2%,起边膜率为93.5%。研究结果可为秋后残膜回收机的边膜回收装置的设计提供理论基础。     

残膜回收机起膜铲设计与试验

起膜作业是残膜回收的重要环节,针对现有残膜回收机起膜装置存在可靠性低、起膜率低的问题,设计了一种滑刀式起膜装置。通过对起膜铲起膜机理进行分析,确定了导曲面参数方程和主要结构参数。以起膜铲间距、机具作业速度、入土角为试验因素,以起膜率为响应值,利用Design Expert 8.0.2软件进行回归分析和响应面分析,得出各因素对起膜率的影响由大到小为：入土角、起膜铲间距、机具作业速度;建立了起膜率与入土角、起膜铲间距和机具作业速度的三元二次回归模型。采用非线性优化计算方法,对起膜铲的结构参数和工作参数进行优化计算。结果表明：当起膜铲间距为220mm,作业速度为1.0m/s,入土角为30°时,起膜率理论最大值为93.8%,验证试验表明该参数下的起膜率为91.3%,理论值与试验值误差为2.5%,验证了回归模型的正确性。     

钉齿式马铃薯残膜复合收获机的设计和试验研究

为解决垄作马铃薯收获和残膜回收问题,研制出一种用于马铃薯收获和残膜回收的复合收获机,由挖掘铲、运送装置和收膜装置组成,并对关键装置进行了参数设计和分析。挖掘铲采用振动装置,有效的解决了壅土现象的发生和对马铃薯的挖掘效率;机具采用钉齿挑膜原理,利用残膜自身的重力集膜箱中,不需要专门的卸膜装置,方便快捷。田间试验表明:复合收获机的残膜捡拾率为90. 3%,伤薯率为4. 72%,满足马铃薯收获机和残地膜回收机的技术要求。     

边膜残膜回收机的设计与试验

该文主要介绍了边膜残膜回收机的总体结构、作业原理及关键装置的设计。该机具适用于作物不同生长时期,距植株20 mm以外的边膜收获作业,主要由机架、护苗装置、切膜装置、起膜铲和钉齿卷膜辊等组成。试验表明,该机具边膜收净率达94.25%,为后续人工或机械化回收剩余残膜创造了良好的作业条件,机具操作简单,工作可靠。      

弹齿式残膜回收机捡拾装置改进设计与试验

针对弹齿式残膜回收机捡拾装置与地面接触不充分造成残膜回收率低的问题,通过增设起膜部件,重置拾膜弹齿排布,改进了残膜捡拾装置结构。通过对田间覆膜特点和残膜在起膜杆齿上移动条件进行分析,确定了起膜杆齿入土角范围及排布方式。对拾膜弹齿进行运动学和动力学分析,确定了其在残膜捡拾过程中的运动方程和运动轨迹,并确定了残膜不漏挑的条件。依照Box-Benhnken试验设计原理,以机具前进速度、起膜杆齿入土角、输膜链耙转速为试验因素,以残膜回收率和残膜含杂率为响应值,通过回归分析和响应面分析,建立了机具前进速度、起膜杆齿入土角、输膜链耙转速与残膜回收率和残膜含杂率之间的数学模型,并对各因素及其交互作用进行分析。结果表明：各因素对残膜回收率的影响由大到小为：起膜杆齿入土角、机具前进速度、输膜链耙转速;各因素对残膜含杂率的影响由大到小为：输膜链耙转速、起膜杆齿入土角、机具前进速度。应用Design-Expert软件的寻优功能对回归方程进行优化求解,结果表明：当机具前进速度为5.21km/h、起膜杆齿入土角为30.8°和输膜链耙转速为236r/min时,残膜回收率最大值为91.4%,残膜含杂率最小值为3.21%,田间验证试验表明该参数下残膜回收率为91.2%,残膜含杂率为3.1%,理论值和试验值误差小于3%。     

地膜覆盖灌水技术在北方地区的应用

地膜覆盖可有效改善作物根部生态环境、减少地面糙率和地面蒸发。根据我国不同地区降雨、蒸发和作物种植等条件，提出长城风沙线以北高蒸发、少雨区，较为适宜的灌水方法有膜下滴灌技术、平膜覆盖膜孔灌水技术等；长城风沙线以南小麦适生区为中等降雨和蒸发强度地区，条播作物适宜的地膜灌水方法有垄膜覆盖膜缝灌水和膜孔灌水、平膜覆盖膜孔灌水等。     

曲轴滚筒式苗期残膜捡拾机构的设计

地膜覆盖技术的广泛推广和应用,极大地推进了我国农业经济的发展,提高了农产品的产量和品质;但残留在土壤中的地膜在自然条件下极难降解,对农业的可持续发展造成巨大危害。为了回收田间残膜,通过对国内外残膜回收机的研究和借鉴,设计一种曲轴滚筒式残膜捡拾机。该残膜回收机工作时,松土铲松土,起膜铲辅助捡拾机构捡膜,卸膜辊卸膜并收集到回收箱,避免造成二次污染。田间试验表明,在动力由铁牛55提供、前进速度为3.6km/h时,捡拾率约为88%,卸膜率达95%,生产效率为0.6hm2/h。     

膜下滴灌多功能玉米精量播种机的试验研究

半干旱区玉米种植中采用膜下滴灌栽培技术能够达到节水、高产、高效的目的。膜下滴灌多功能玉米精量播种机的成功研制,为今后半干旱区玉米种植时采用膜上播种提供了更先进的农机具。使用膜下滴灌多功能玉米精量播种机可进行膜上播种,变膜下播种的三次机械作业为一次机械作业完成,同时省去二次人工作业。膜上播种具有显著的经济效益、社会效益和生态效益。     

气吸式残膜回收机集膜装置改进设计与试验

针对残膜回收机回收后的残膜含杂率高难以利用的问题,改进设计一种兼具膜杂分离和残膜收集功能的集膜装置。对残膜与杂质在气流场中的运动规律进行分析,探明物料运动轨迹的影响因素。以离心风机转速、隔板到输膜入口距离、隔板高度为试验因素,以含杂率为试验指标进行田间试验,结果表明各因素对含杂率的影响由大到小为：隔板距离、离心风机转速、隔板高度。利用Design Expert软件响应曲面图,进行综合影响效应分析,得出离心风机转速1 974 r/min,隔板距离767 mm,隔板高度723 mm,在此参数条件下含杂率为6.97%。研究结果可为残膜回收设备研发提供依据。     

国内残膜回收机脱膜装置的研究现状

介绍了残膜在农业生产中危害及机械化回收残膜的优势,论述了我国残膜回收机的分类和特点,并指出脱膜装置作为残膜回收机核心部件的重要性。针对国内残膜回收机的研究现状,介绍几种不同结构形式的脱膜装置,并对其在实际作业中所存在的问题进行了分析,总结优缺点,为以后残膜回收机脱膜装置的机构参数优化提供参考。     

残膜回收机械推广探讨

分析废旧残膜污染对新疆地区的危害现状，探讨残膜机械回收技术的主要内容、工艺流程及相关配套机具，根据新疆地区的生产实际，从农艺及回收机具2方面，提出理清残膜的合理有效方案，为缓解哈密地区的农膜污染提供有益借鉴。     

基于预定轨迹的残膜脱卸机构的优化设计

根据曲柄摇杆机构的运动特点,设计了一种结构简单、工作可靠的搂齿式卸膜机构。以预定轨迹为目标函数、机构各构件的结构参数为设计变量,对搂齿式卸膜机构进行优化,确定了机构主要结构参数,并运用ADMAS软件对搂齿卸膜机构进行运动学仿真分析。同时,制作样机进行田间试验,结果表明其满足性能要求。     

地膜覆盖技术探讨

地膜覆盖技术是通过创造不同于露地栽培的农田土壤环境,达到增温保墒、蓄水防旱、抑制杂草、促进作物根系发育、改善作物品质等目的。简述地膜覆盖技术的产生与发展,分析其促进作物增产的机理,介绍该技术的应用效果和技术要点,供农业生产者参考。     

4JML-2.0型残膜回收机剪叉式卸膜装置的设计

为提高残膜回收机工作效率、减少卸膜次数、保证机具作业行程,部分机具配备了较大的集膜箱与残膜压实装置;但膜箱较大,存在卸膜困难费时和卸膜不彻底的情况,且残膜在经过压实之后容易卡住,更不易卸出,严重影响残膜回收机的作业效率。为此,针对当前带有较大集膜箱的残膜回收机卸膜繁琐且不彻底的问题,设计了一种剪叉式的卸膜装置。同时,介绍了总体结构以及工作原理,采用虚位移原理得出了油缸最大推力的计算公式;对外侧剪叉臂进行受力分析,推导出剪叉臂铰接处的最大铰点力;进行加工试制,并进行实地试验。通过对集膜箱内不同质量的残膜进行卸膜,验证该装置卸膜彻底,基本无残留,可满足工作要求。     

棉花宽膜点播机的结构设计

在生产实践经验的基础上,对新疆棉区棉花点播机的结构和工作过程做了概述,通过对该类播种机在使用中出现问题的分析,指出了播种机各主要部分在结构设计中应注意的问题,并给出了解决办法。