曲柄摇杆式残地膜捡拾机构研究

针对目前残膜捡拾机构性能不可靠,造成残膜收净率较低的问题,提出一种曲柄摇杆式残地膜捡拾机构,建立机构几何与数学模型,对所设计机构的工作机理进行仿真、分析与优化,达到了捡拾与卸膜的工作要求。大田试验表明,机具的工作效率大于0.4hm2/h,残膜回收率达到88.5%,工作过程中基本未出现缠绕问题。     

基于残膜力学特性的弹齿拾膜接触分析及实验

由于地膜的厚度、破损程度对弹齿式拾膜机构的拾膜率有重要影响,为提高拾膜率,必须了解残膜力学性能。为此,从残膜力学性能的分析出发,研究不同厚度的残地膜的抗拉强度、延伸率等力学性能的变化及残膜力学性能与弹齿捡拾机构性能之间的关系,为拾膜机构的设计提供理论依据。采用有限元法分析拾膜弹齿与地膜作用时的受力和变形情况,并采用高速摄影试验验证理论分析及仿真结果的正确性。     

农田残膜捡拾机试验研究

选用1FMJSC-80型农田残膜捡拾机,对厚度分别为0.008mm和0.013mm的普通地膜进行田间残膜回收试验,测定残膜捡拾率及缠绕率,对比分析试验数据,得出不同厚度对残膜回收的影响程度。同时,进行了地膜田间监测,测定残膜自然风化率,了解不同时间段内0.008mm、0.013mm普通地膜和可降解地膜的可降解程度,分析得到3种厚度地膜降解程度随时间变化的趋势。通过田间试验,检验1FMJSC-80型农田残膜捡拾机、1FMJ-1000型耙齿式田间残膜捡拾机、横向搂齿式农田残膜回收机及指盘式农田残膜搂集机的田间残膜回收能力,并对比分析4种机型残膜回收效率及优缺点。     

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。     

CMJD-1500型残膜捡拾打包机作业参数优化

针对CMJD-1500型残膜捡拾打包机在黄河三角洲地区推广作业时因捡拾、打包装置作业参数调整不当而导致残膜捡拾率、压包成型率较低的问题,采用六因素三水平Box-Behnken试验设计原理,建立了关键参数与残膜捡拾率、压包成型率之间的数学模型,确定了样机较优的作业参数组合(样机前进速度4km/h,清杂辊转速85r/min,偏心捡拾滚筒转速65r/min,大脱膜辊转速390r/min,膜包保压时间6s,压包作业压强7 MPa),并对最优作业参数间的交互作用进行了分析。田间试验表明:样机残膜捡拾率均值为94.67%,压包成型率均值为95.88%,符合国家标准规定的相关要求,可为黄河三角洲地区残膜捡拾打包装备的研发提供参考。     

随动式残膜回收机捡拾装置设计与试验

针对我国棉花覆膜种植模式所造成的大面积农田残膜污染问题,在实施耐候地膜新的国家标准基础上,基于耐候地膜在回收时的完整性,设计了一种可将膜面翻转而清除杂质的随动式残膜捡拾装置。通过测试耐候地膜的力学特性,计算捡拾时残膜的受力情况,表明捡拾时残膜的受力小于其平均纵向拉断力;对样机关键作业部件进行设计和分析,运用Matlab软件绘制捡拾钉齿端点在土壤中的运动轨迹,确定了捡拾钉齿长度及捡拾钉齿在链板上的排列尺寸;通过捡拾滚筒上链板间距与起膜率、清杂率关系的单因素试验,得到链板间距的最优值;对捡拾滚筒、捡拾钉齿装置运动过程的受力情况进行了分析计算,并对样机的作业性能进行了试验研究。田间试验结果表明,当随动式残膜回收机的前进速度为4.0~4.4km/h时,残膜回收率为89.54%,表明其捡拾装置满足田间作业要求。     

一款新型烟田残膜捡拾机的设计

随着烟草农业的不断发展,使用地膜已成为确保烟叶高产稳产的重要手段,但随着地膜覆盖栽培年限的延长,土壤中残膜量逐步增加,对烟草农业可持续发展构成严重威胁。创新性设计一款烟田残膜捡拾机,运用机电一体化技术和空气动力学理论,将含膜土壤提升到一个平台进行智能风选处理,能同时捡拾地表和地下的各种残膜,结构简单,推广应用前景广阔。      

玉米苗期收膜机结构设计与试验

为解决玉米苗期收膜机卸膜工序复杂、困难的问题,设计出一种新型既捡拾又卸膜的机构,建立了玉米苗期收膜机的三维模型,并应用ADAMS软件进行虚拟样机的仿真,得到该机构的相对和绝对运动轨迹。对苗期地膜进行地膜力学特性试验,测出地膜的撕断力FΔ和延伸率δ,并通过对捡膜齿出土过程的力学分析找出捡膜齿对残膜水平作用力F与残膜捡拾滚筒最大角速度ω之间的关系。同时,以玉米苗期残膜捡拾机为研究对象,设计了玉米苗期残膜捡拾卸膜机构,选取机具的前进速度、入土角度、入土深度为影响因素,以地膜收净率和伤苗率为试验指标进行土槽模拟试验。结果表明:该机设计简单、合理,收膜效率高,能够满足预期的设计要求。     

链排式残膜回收机拾膜清杂装置设计与试验

针对目前大多数秋后残膜回收机械在作业过程中出现的拾取地膜含杂率高、回收率低及难以二次利用等问题,设计了链排式残膜回收拾膜清杂装置.对机具的整机结构、工作原理和主要技术指标进行了介绍,并对其关键部件拾膜清杂装置进行了设计,通过理论计算和运动分析,确定了捡拾钉齿的结构尺寸和排列间距;分析了地膜被捡拾的受力情况,得出了地膜所...     

基于摆线运动的残膜捡拾机构设计与试验

为解决现有残膜捡拾机构捡拾效果不理想、单次捡拾率低、结构复杂和故障率高等问题，设计了挑膜齿做摆线运动的残膜捡拾机构。通过机构分析和田间试验，确定残膜回收机的作业速度为4～7km/h,捡拾机构转速为60r/min,挑膜齿的入土深度为100mm,周向挑膜齿数为4根，夹角呈90°,总共34齿，轴向齿距为150mm。当转动速度为60r/min时，工作部件工作状态最佳。研究结果可为今后残膜回收机捡拾机构的改进设计、性能提升提供参考。     

棉田残膜捡拾器的应用

棉花是阿拉尔垦区的主要经济作物，但多年来地膜植棉使土壤中残膜留量不断增加，影响了棉花的正常生产。农一师九团研制的残膜捡拾器，通过近三年大面积推广使用效果很好。该残膜捡拾器结构简单，制作容易，使用方便，它的推广应用得到了广大棉农的认可，现介绍如下：     

旱地全膜双垄沟残膜捡拾机的设计

针对我国西北旱地全膜双垄沟残膜捡拾机仿形能力差、拾净率低的问题,设计了一种旱地全膜双垄沟滚筒式残膜捡拾机。同时,阐述了整机结构及工作原理,并通过机构分析和计算确定了关键部件工作参数,旨在为残膜回收提供一种新的机具。     

气吸式残膜回收除杂一体机试验研究

针对现有残膜回收机捡拾率低且回收后的残膜中含有大量碎土块、秸杆等杂质的问题,通过增设割膜装置、吸膜除杂装置、集膜装置,研制了一种气吸式残膜回收除杂一体机。本文以前进速度、弹齿链转速和风机转速为试验因素,以残膜的捡拾率为试验指标进行实地试验,结果表明各试验因素对残膜捡拾率的影响由大到小为:弹齿链转速>前进速度>风机转速。通过正交试验极差分析和方差分析得出,当前进速度为5 km/h,弹齿链转速为225 r/min,风机转速为1900 r/min时,残膜的捡拾率为91.6%,残膜含杂率为10.5%。研究结果可为残膜回收设备研发提供理论依据。     

链齿耙式耕层残膜回收机捡拾机构的设计

随着作物覆膜种植技术的逐年使用,土地中残膜残留污染越来越严重,机械化回收残膜势在必行。捡拾机构是残膜回收机关键部件,收膜效果受捡拾率影响最大。为此,针对现有残膜回收机捡拾机构捡拾效率低、耕层碎膜不易捡拾及捡拾部件可靠性差等问题,设计了一种链齿耙式残膜回收机捡拾机构。对该机构的设计方案及其工作原理进行阐述,对起膜铲、链齿耙及弹齿等主要零部件进行结构、尺寸及排布的设计优化。田间试验结果表明:该机构的残膜捡拾率大于90%,符合设计要求。     

卷辊式耕层残膜回收机设计与试验

针对耕层残膜老化严重、力学性能差,残膜与土壤混合造成耕层残膜回收拾净率低、含土量高等问题,提出了一种旋耕起抛膜土混合物、弹齿顺向旋转捡膜、逆向旋转卸膜的主动回收方法。设计了卷辊式耕层残膜回收机的整体方案,实现了起膜、卷辊正转捡膜、反转卸膜、集膜的功能。对起膜装置、捡膜装置、正反转机构及卸膜装置等关键作业部件进行设计与参数计算,获得在弹齿机械力作用下,将混合物内的残膜有效钩、挑分离出来的临界条件。运用ANSYS和SPH(Smoothed particle hydrodynamics)耦合方法,构建弹齿捡拾残膜过程的数值模拟计算模型,获得捡膜过程中残膜所受的最大应力及变形,分析了弹齿捡拾残膜的有效性。样机验证试验表明,当起膜刀转速为213.75 r/min、捡拾滚筒转速为43.75 r/min、卷辊正转捡膜转速为131.27 r/min、卷辊反转卸膜转速为167.86 r/min、卸膜轮转速为43 r/min时,卷辊式耕层残膜回收机表层拾净率为82.6%,深层拾净率为71.1%,试验结果符合国家与行业标准的要求,能够从膜土混合物中有效回收耕层残膜。     

残膜回收机伸缩杆式捡拾滚筒的改进设计

针对现有全膜双垄沟播种植技术伸缩杆式残膜捡拾筒存在结构复杂、可靠性差、回收率低等问题,本文采用矩形方框套和弹性橡胶垫对捡拾筒伸缩杆的运动机构和约束方式进行了改进设计和新型滚筒组件的三维建模。新型滚筒可解决传统滚筒铰链机构复杂、安装困难以及伸缩杆孔隙过大而导致残膜入筒等问题。     

一种玉米地残膜捡拾机的设计与试验

针对现有滚筒式/杆齿式残膜捡拾机存在卸膜困难、膜土分离困难、捡拾效率低及玉米根茬容易造成捡膜齿破坏等难题,设计了一种新型的玉米地破茬残膜捡拾机,由深松机构、破茬机构、仿地形起膜机构、捡拾机构、卸齿机构及切膜机构等部件组成。对关键零部件载荷进行了计算和应力分析,结构优化后加工制造样机。田间试验结果表明:该机可完成深松土壤、破茬、起膜、捡拾、卸齿及切膜工序,在随机挑选的农田中,玉米根茬破茬率在80%左右,捡拾率达到90%以上,工作效率为0. 5hm2/h。     

南疆棉田残膜污染现状及防治途径

南疆是我国重要的产棉区,南疆地区近5年平均覆膜面积为1.326 78×106 hm2,棉田覆膜率为100%。随着覆膜面积的扩大、地膜使用量的增加,棉田残膜污染情况也越来越严重,大量残留在土壤中的地膜不仅影响棉花的正常生长发育,而且对农业生态环境也构成了巨大威胁。运用5点采样法对南疆各团场和县市覆膜超过10年以上的棉田进行数据采集,按照不同耕层以及不同面积分类统计。结果显示,南疆地区平均棉田地膜残留量为237.36 kg/hm2,棉田残膜在0～30 cm中均有分布,3个层次（地表、0～12 cm和12～30 cm）棉田地膜残留量分别占棉田地膜残留总量的8.33%、53.99%和37.68%;南疆地区各县市和各团场残膜污染有显著性差异,各县市棉田地膜残留量高于各团场,残膜主要以4～25 cm2大小存在于土壤中。南疆残膜污染情况处于上升的状态,主要与当地的耕作方式与管理方式有关。在此基础之上,针对南疆地区棉田残膜污染状况,从地膜的规范化生产、机械化回收以及无污染可降解地膜方面提出防治技术途径。      

地膜/残膜回收技术

结合地膜带来的白色污染问题,对国内外现有多种地膜/残膜回收机的工作原理、性能以及适用环境进行了介绍和比较,指出了在可降解或液体地膜大面积推广使用前,应该开发与苗期中耕、秋后整地、秸秆还田相结合的残膜联合作业机,以便在提高机具作业效率的前提下最大限度地减少残膜遗留量.对于多年累积的残膜,开发具有如焚烧工艺的、可以实现一次清理的回收机具,以避免回收残膜的二次污染,绝对减少残膜在田间的累积.     

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。