残膜回收机旋转式起膜装置起膜机理分析与试验

针对现有残膜回收机起膜铲起膜率低、膜土分离难和工作可靠性低等问题,提出一种旋转式起膜装置,通过对该装置起膜过程中残膜和土壤混合物受力及运动分析,确定了膜土能够被抛离的条件以及残膜可被弹齿“接”住的条件。通过对起膜机理的分析,将起膜刀轴转速、起膜刀轴与输膜弹齿之间的水平距离、垂直距离作为试验因素,以起膜率、回收率和含土率作为评价指标,运用Design-Expert软件中的Box-Benhnken Design方法设计三因素三水平试验,分析各因素对作业质量的影响。试验结果表明,对起膜率影响顺序依次为：起膜刀轴转速、垂直距离、水平距离;对回收率影响顺序依次为：起膜刀轴转速、水平距离、垂直距离;对含土率影响顺序依次为：起膜刀轴转速、垂直距离、水平距离。利用Matlab 2016a软件中绘制上述3个因素的四维切片图,分析各因素对响应指标的综合影响效应。分析结果表明,起膜刀轴转速越高,起膜率越高,反之起膜率越低,而水平距离和垂直距离对起膜率影响比较小;起膜刀轴转速越高、水平距离越小、垂直距离越小,回收率越高,含土率越高,反之,回收率越低,含土率越低。对影响因素进行综合优化后得到最优的工作参数组合,起膜刀轴转速为680r/min,起膜刀轴与输膜弹齿之间水平距离为250mm,起膜刀轴与输膜弹齿之间垂直距离为320mm。对上述组合进行田间试验验证,起膜率为90.1%,回收率89.5%,含土率11.8%,结果表明该装置优化方案可行。