夹持输送式残膜捡拾机气力脱膜机理研究

为防止残膜二次缠绕,以提高脱膜的可靠性,研究并设计一种夹持输送式农田残膜捡拾机构与气力脱膜机构相结合的新型残膜捡拾机。基于气力脱膜机构的气流力场对脱膜效果的影响极大,通过分析影响气力脱膜的因素,确定脱膜所需气流力场的大小和方向,并运用ADAMS软件对脱出残膜在气力作用下的运动轨迹进行仿真,分析不同气流倾角的变化对残膜运动轨迹的影响,确定气流脱膜位置点;然后采用SolidWorks软件对脱膜输送风道和气流出口形状进行几何建模,并利用ANSYS软件对不同气流出口模型进行流场模拟分析,进而确定气流出口形状。结果表明,在气流力场大小至少为1.12N、气流出口倾角为38°、采用圆形气流出口形状、气流速度至少为10.5m/s时,能够很好的满足脱膜所需条件。研究结果可为气力脱膜的残膜回收机械的研制提供参考。     

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。     

基于Flow Simulation的气力脱膜装置流场分析

为解决目前残膜回收机脱膜难题,设计了一种气力脱膜装置。采用SolidWorks软件对该装置进行了几何建模,利用其附带的CFD插件Flow Simulation对模型进行流场特性模拟,得出了在不同结构参数下吹气口压强和风速的分布特性。结果表明:圆室圆口风箱吹气口的压强和风速均比方室方口风箱大,在风箱入口风压为101 826 Pa、流量为2 006 m3/h时,吹气口最小风压为101 462.83 Pa,最小风速为11.729 m/s,能够很好地满足脱膜条件。此研究结果可以为气力脱膜机械的研发提供参考。     

气力式残膜回收机的设计

介绍了气力式残膜回收机的结构、工作原理和设计原理。采用正压气流输送，解决了残膜缠挂、堵塞工作部件的问题，使工作连续并有较高的工作效率。     

残膜回收机集膜装置研究进展

地膜覆盖技术的广泛应用,导致农田残膜污染程度加剧,严重影响农业生产与生活。针对目前国内外残膜回收机集膜装置研究现状,对残膜回收机搂膜型、卷膜型、箱体型、圆捆型及方捆型机具类型进行总结,分析了各类型装置特点、工作形式及优缺点,指出了目前集膜装置发展所遇到的困难和问题,并对残膜回收机集膜装置的发展提出了几点建议。     

残膜回收技术的研究与分析

通过分析残膜对农业生产的危害和研制残膜回收机的必要性,论述了目前国内外残膜回收技术的主要特性,对残膜回收机的发展状况进行了研究与探讨,提出了发展、开发残膜回收机的设想与建议。     

钉刺式残膜回收机脱膜装置的设计及试验研究

脱膜装置是残膜回收机的重要组成部分,其工作效果的好坏对机具整体性能影响很大。针对现有脱膜装置存在工作不可靠、脱不干净等问题,通过对国内外残膜回收机脱膜装置的研究和借鉴,设计一种毛刷式顺向脱膜装置。通过分析该装置脱膜机理,采用正交试验建立脱膜效率与脱膜装置转速及毛刷长度的关系。经过试验对比分析,确定毛刷式顺向脱膜装置的结构尺寸及工作参数。其脱膜效率约为96.5%,高于整体叶片式和独立叶片式脱模装置的脱膜效率,达到了脱膜装置的作业要求。     

卷膜式残膜回收机的设计

设计了一种卷膜式残膜回收机。分析了其整体结构和工作原理,对主要工作部件如残膜齿和卷膜辊等进行设计,并对残膜齿的动力学特性进行分析。该残膜回收机适用于棉花、大蒜、豆类和马铃薯等经济作物的地膜回收,收成的膜成卷,无二次污染。      

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。     

棉花残膜回收机研究现状与发展展望

结合地膜带来的白色污染问题,简要介绍了残膜对农业生产的危害以及残膜回收机研究的重要性,对国内外现有几种典型残膜回收机的工作原理进行了介绍,指出了在可降解或液体地膜大规模推广使用前,应该开发与现阶段结合的残膜回收机,以便在提高机具作业效率的前提下最大限度地减少残膜,并对未来残膜回收机或残膜回收的发展提出建议。     

静电对残膜吸附作用的影响因素试验研究

静电对农田残膜具有吸附作用,可以用来进行残膜回收,以提高残膜回收机的收净率。为此,采用静电对残膜的吸附力作为评价指标,对静电残膜吸附力的影响因素进行了试验研究,考虑的影响因素主要有环境温度、环境湿度、电极和残膜间距、残膜污浊度及电场强度等。通过试验给出了以上各影响因素和静电残膜吸附力间关系的经验公式,分析了各因素的影响程度。本研究可供采用静电吸附作用原理开发残膜回收机的研发人员及其他科研人员参考。     

弹齿链耙式播前残膜回收机的设计研究

随着地膜覆盖技术的推广应用,残膜带来的白色污染越来越严重。为了减轻污染,不影响播种、出苗,研究设计了新型弹齿链耙式播前残膜回收机。重点介绍了该机的总体结构、工作原理,以及捡拾链耙、弹齿、脱膜机构等关键部件的设计分析。田间试验表明:该机生产率为0.85hm2/h,残膜回收率为81%,满足残膜回收的技术要求,研究成果有利于解决残膜污染问题。     

基于钉刺式残膜回收机中起膜铲的设计分析

对钉刺式残膜回收机的关键部件(起膜铲)进行了详细设计,对起膜铲的3种铲柄进行了受力分析,得知倾斜式铲柄和弯曲式铲柄比直腿式铲柄受到的阻力要小;倾斜式铲柄与弯曲铲柄的受力大小主要和本身倾斜角度有直接关系。同时,对起膜铲的铲刀进行了受力分析,得出铲刀的倾斜角度大导致起膜铲所受到的阻力大的结论。     

国内残膜回收机械研究现状及发展趋势

农田残膜污染情况越来越严重,残膜回收问题亟待解决。通过介绍目前国内外主要的残膜回收方法,总结分析我国残膜回收机械的研究现状及存在的问题,根据我国农田残膜的特点,提出我国残膜回收机械的发展趋势,以期为研究治理残膜污染技术提供参考。     

棉田残膜回收机械研究现状及发展趋势

棉花地膜覆盖栽培技术提高了水分的利用率和棉花的产量,随着地膜的连年使用,棉田残膜含量不断增加,已造成严重的“白色污染”,影响棉花的种植和产量。PE地膜被替代前,机械化回收是解决残膜污染的必要手段。通过对残膜回收机械的起膜装置、拾膜装置、脱膜装置、集膜装置、清杂装置等方面介绍残膜回收机械的研究现状和特点。分析棉田残膜回收机械的应用情况,存在耕层残膜回收率低、膜杂分离效率低、作业部件适应性不强、作业质量不稳定等问题,针对残膜、秸秆、土壤的特性和生产实际,提出研发全耕层地膜回收机具、改进膜杂分离装置、创新作业部件仿形技术、提高智能监控水平的研发方向。     

1MSF-2型立秆式地膜回收机的研制

针对秋后棉田的地膜回收率低、适应性差、人工卸膜效率低及强度大等技术问题,在整体仿形搂膜机基础上,设计研制了一种具有单体动态仿形搂膜、自动卸膜、起边膜和株间断膜等功能的1MSF-2立秆式地膜回收机。介绍了其总体结构和工作原理,分析确定了该机悬挂机架、双立轴四杆仿形机构、双排弹齿搂膜机构、液力式转轴卸膜机构、仿形护禾板,以及起膜边机构等关键部件的结构及参数,并进行了田间性能试验。试验结果表明:该机在平均作业速度为7.4km/h的情况下,平均地膜回收率为88.1%,平均生产效率可达到5hm2/h,各指标均达到设计要求。该机能实现单行独立仿形残膜回收作业,适应机采棉种植模式下秋后棉田立秆回收残膜的农艺技术要求。     

揭膜式残膜回收机的设计研究

针对目前新疆地区白色污染和二次污染严重、现有的残膜回收机拾净率低及残膜无法回收利用等问题,从改变地膜厚度入手,设计出了一种新型的揭膜式残膜回收机。该机型采用对辊挤压原理,将传统的搂膜扎膜等收集残膜的方式转变为揭膜卷膜,从而保证了机器工作过程中的稳定性和收膜过程的连续性。同时,对其关键装置进行了参数设计和运动学分析,并进行了田间试验。结果表明:该机型残膜拾净率高达96.8%,对土壤环境的保护有显著效果。     

垄作花生残膜回收技术研究

花生是我国优势油料作物,常采用垄作覆膜种植,但收获时遗留在地表的残膜尚无回收机具。为解决垄作区花生残膜污染严重问题,在系统分析了国内外残膜回收机研究现状的基础上,从花生残膜治理的种植模式和收获工艺出发,提出相应的垄作区花生残膜治理方案。同时,购置5款不同收膜、集膜结构的残膜回收机,通过田间残膜回收试验对垄作花生残膜回收机的收膜、传动、膜土分离、集膜等工序进行了装备筛选,制订了垄作花生残膜回收机技术指标,并对我国垄作花生残膜回收机械化发展提出相关建议与对策。