弧形挑膜齿残膜清理滚筒主要部件的强度分析

介绍了一种弧形挑膜齿残膜清理滚筒的结构、工作原理和主要工作部件,运用有限元分析软件对残膜清理滚筒的主要部件进行了强度分析,并对整机进行了实地试验测试,证明该机构设计合理,残膜回收率可达85%以上。     

棉秸秆切碎及残膜回收联合作业关键技术研究

研制了棉秸秆切碎及残膜回收联合作业机.机具由秸秆切碎部件和残膜回收部件及辅助工作部件组成,采用梳齿式松土齿和弧型摆动式挑膜齿残膜回收滚筒与脱送膜滚筒搭配构成残膜回收机构.对弧型摆动式挑膜齿残膜回收滚筒的设计和工作原理及试验效果进行了阐述和分析.     

基于滚筒弹齿式起膜机构的残膜回收机的设计与试验

【目的】针对现有杆齿式残膜回收机在起膜捡拾过程中地面残膜漏捡或脱落问题,【方法】提出基于滚筒均布的起膜弹齿形变与恢复特性实现弹齿动态仿形扎膜、挑膜和送膜功能的方法,设计了一种基于滚筒弹齿式起膜机构的残膜回收机,重点对滚筒弹齿式起膜机构进行结构设计、力学分析和运动仿真分析,得到了影响起膜效果的关键因素、相互关系以及不漏捡条件。【结果】通过设计正交试验,并采用响应曲面法分析,验证得到：当机具前进速度为4.9 km/h,起膜弹齿直径为9.71 mm,起膜轴转速为86.1 r/min时,残膜回收率最优为91.22%,含杂率最优为3.4%。【结论】试验验证结果良好,满足回收作业要求,表明设计合理,为后续研究提供参考。     

自动卸膜式残膜回收机捡拾齿和滚筒的优化

为了更好地解决破碎残膜难以回收以及残膜和土壤、根茬分离的问题,通过理论分析和试验对捡拾齿和滚筒进行优化设计。依据自动卸膜式残膜回收机的工作原理与作业要求,基于Adams运动仿真软件分析捡拾齿的运动特性,优化关键工作部件捡拾齿和滚筒的结构与参数,建立捡拾齿和滚筒的运动方程。通过捡拾率和卸膜率的正交试验和方差分析,确定影响捡拾率和卸膜率的因素和水平以及较优因素水平组合。试验结果表明,在滚筒直径800 mm,转动速度120 r/min,捡拾齿入土深度80 mm,轴向距离110 mm及周向个数为16的条件下,捡拾率最高;在卸膜辊转动速度为400 r/min及半径300 mm的条件下,卸膜率最高。该残膜回收机实现自动卸膜,不需停机卸膜,捡拾率达到89%,卸膜率达到95.4%,为新型残膜回收机的研究提供依据。     

基于Solidworks的残膜捡拾滚筒3D设计及运动仿真

应用Solidworks软件对残膜捡拾滚筒进行3D设计和装配,并运用Comsos/Motion针对滚筒不同的转速、捡拾齿组数、入土深度等参数对滚筒进行了运动仿真,得出捡膜齿运动轨迹,初步寻找出了弧型捡膜齿满足要求的排列布置、滚筒转速和合理的入土深度等工作参数,为残膜回收机具的设计提供了理论依据。     

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.     

农田残膜机械回收膜土分离装置设计与试验

在我国南方农田残膜回收作业过程中,因土壤粘性强导致残膜夹带土壤多,残膜极易缠绕在机具上,影响机具正常工作。针对该问题设计了一种膜土分离装置,该装置主要由挑膜弹齿、滚筒和凸轮压板机构组成,可在挑膜过程中去除膜上表层土壤并在送膜过程中去除膜下土壤,通过试验分析得到影响膜土分离的主要因素为机具前进速度、挑膜转速和滚筒安装倾角。确定以上述三个因素为试验因素,以含土率和缠膜率为响应值,进行三因素三水平响应面试验。利用Desige-Expert软件建立各因素与缠膜率、含土率的回归模型,分析各因素对回收效率的影响,结果表明,各因素对含土率的显著性顺序为：机具前进速度＞挑膜转速＞滚筒安装倾角;对缠膜率的显著性顺序为：滚筒安装倾角＞挑膜转速＞机具前进速度;同时,对试验因素进行优化,得到因素的最佳组合为：机具前进速度为1.12 m·s^-1 ,挑膜转速为92.00 r·min-1,滚筒安装倾角为17.00°,此时的含土率为13.00%,缠膜率为1.70%。通过土槽模拟试验,设置上述最佳工作参数组合,得到含土率为13.45%,缠膜率为1.78%,验证结果与模型优化结果相对误差都小于5%。该膜土分离装置可以解决南方粘性土壤膜土分离困难、残膜率高的问题,为后续膜土分离装置及残膜回收机的设计与优化提供参考。     

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。     

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.     

棉秸秆还田及残膜回收机改进设计研究

针对目前棉花种植模式的多样性及棉农对残膜回收技术要求的不断提高,对前期研制的棉秸秆还田及残膜回收机进行完善与改进研究。主要对秸秆回收部件、挑膜部件、机架及脱送膜部件进行优化设计,使机具适应性更强,残膜回收率及生产率更高。     

残膜回收机中固定凸轮的参数优化

通过分析残膜捡拾机中固定凸轮机构的运动和受力情况,推导出了固定凸轮机构的效率公式。综合考虑各方面因素,建立了以效率最高和接触应力最小为目标的优化设计数学模型,并运用MATLAB软件对残膜回收机的捡拾机构进行了优化设计。     

弹齿滚筒式残膜捡拾机构捡膜特性分析

运用运动及动力学分析方法 ,建立了直齿弹齿滚筒式残膜捡拾机构的运动模型及残膜相对弹齿运动的运动微分方程 ,找出了影响机构工作性能的主要因素 ,最后提出了具体的改进措施     

曲齿型弹齿滚筒式残膜捡拾机构特性分析

根据直齿型弹齿滚筒式残膜捡拾机构所存在的问题 ,提出了曲齿型弹齿的改进思路 ,并建立了膜相对弹齿的运动微分方程 ,分析了该机构的捡膜特性。     

气吹式春播前残膜回收机的研制

研究设计了主要针对往年陈膜和碎膜的新型气吹式春播前残膜回收机，运用运动及动力学分析方法，建立了直齿残膜捡拾机构在气流作用下运动模型及残膜相对于捡膜齿的相对运动微分方程。计算捡膜齿在耕层50mm深度内可得到较好的效果，捡膜辊转速最适宜转速为30r／min。并运用3-D CFD模拟方法，对输送风道避行分析，找出了影响机构工作性能的主要因素是气体涡流，提出的措施是在风道入口下部适当留一条宽度5mm的缝隙，进行负压补偿，削除涡流；保障气流的顺利畅通，必免过大的曲率半径。     

滚轮缠绕式残膜回收机的研制

设计了一种滚轮缠绕式残膜回收机，利用分布在滚轮边缘上的拾膜弹齿将田间的残膜拾起并缠绕储存在滚轮上。该机具将拾膜与储膜融于一体，略去了输膜过程，在配置割刀或犁的情况下，可进行割茬或起垄与收膜的联合作业。其特点是结构简单、操作维护方便，回收大根茬作物的残膜具有良好的效果，残膜收净率85％一90％。     

马铃薯挖掘与残膜回收联合作业机的研制与试验

为解决马铃薯收获后的残膜回收问题,研制了一种用于马铃薯挖掘和残膜回收的联合作业机。马铃薯挖掘机采用成熟机型4U–83型马铃薯收获机,残膜回收机采用曲柄滑块扒膜装置和圆筒式收膜与卸膜装置。通过计算确定了曲柄滑块扒膜装置和圆筒式收膜与卸膜装置的关键参数,改进了起膜铲的形状和参数,在降低伤薯率的同时提高了起膜和收膜的效果。田间试验表明:该机挖掘和输运流畅,分离效果显著,残膜能连续性地被卷膜筒卷起,卸膜方便可靠,伤薯率为4.4%,明薯率为96.4%,残膜回收率为89.3%、脱膜率为98.1%,均可达到技术规范设计要求。联合作业机与马铃薯收获机单独作业相比,明薯率和损伤率无明显差距。     

临沂市农用地膜残留系数研究与影响因素分析

农业地膜作为农业增产的重要手段,在带来显著经济效益的同时,残膜污染越来越引起重视,本研究采用实地调查和定位点采样,对主要覆膜作物及典型覆膜农区进行了实地调查,对3种主要覆膜作物、不同土壤类型设立定位监测点进行采样分析,初步摸清了影响地膜残留的主要因素和变化规律。从本次研究发现,所有监测地块农田土壤中地膜残留量均低于20世纪90年代农业部在全国17个省(市)调查的平均残留60 kg/hm2的水平,也没有超过GB/T 25413-2010《农田地膜残留量限值及测室》中地膜污染的一级标准;同种种植制度不同年限当季地膜残留系数差异不明显,而年均地膜残留量呈上升趋势;种植制度、覆膜年限、土壤类型、回收习惯和地膜质量对地膜残留影响较大。     

我国地膜应用污染现状及其防治途径研究

地膜是农业生产的重要物质资料之一,我国每年地膜应用量近百万吨,地膜覆盖面积1 000多万hm2,覆盖作物达40多种.地膜技术的应用极大地促进了我国农业的发展,但随着地膜应用量和使用年限的不断增加,大量残留地膜造成的"白色污染"不但严重影响了农业生产的进行,而且对农业环境的安全与健康也构成了巨大的威胁.农田残留地膜已经成为影响农业环境、破坏土壤结构、危害作物正常生长发育并造成农作物减产的重要因素之一.通过对统计数据的整理分析,以及在国内外研究文献总结和归纳的基础上,对我国农用地膜应用、污染现状进行了全面的分析和论述.在此基础上,针对我国的地膜污染的现状,从地膜的标准化生产、节约使用、高效回收以及未来需要研发的新材料、新技术等方面提出相应的防治技术途径.     

多年采用不同捡拾方式对地膜残留系数及玉米产量的影响

随着地膜用量和覆盖面积的不断增加,在作物产量提高的同时,田间残膜残留量也随之增加,加剧了农业地膜污染。本论文以连续4年（2011-2014）长期定位试验为依托,探明完全捡拾、常规捡拾及不捡拾3个处理对地膜残留量、残留系数及玉米产量的影响。结果表明：0~10 cm土层地膜残留最多,不捡拾处理残膜量显著高于常规捡拾,完全捡拾与常规捡拾差异不显著;10~20 cm土层地膜残留量其次,不捡拾处理残膜量与常规捡拾差异不显著,完全捡拾则显著少于常规捡拾;20~30 cm土层地膜残留最少,处理间差异不显著;0~30 cm土层,完全捡拾处理下,面积>25 cm²、4~25 cm²中大块残膜片数显著少于常规捡拾和不捡拾处理,而面积<4 cm²残膜片数与常规捡拾和不捡拾差异不显著;2014年玉米收获后,常规捡拾、完全捡拾及不捡拾处理下地膜残留量分别为80.85、52.71 kg·hm^-2及152.65 kg·hm^-2,地膜残留系数分别为8.53%、-9.45%及54.42%;3种捡拾处理对玉米茎粗、穗长、穗粗、穗行数、行粒数及百粒重均有影响,随捡拾度增加,各指标均呈增加趋势;与常规捡拾相比,不捡拾处理下4年平均减产15.08%,完全捡拾处理下平均增产4.70%。综合分析不同捡拾方式对地膜残留量、残留系数及玉米产量的影响,建议在没有适宜的残膜回收机械的情况下,应采用农民常规捡拾方式,但从长远发展来看,须尽快研发推广适宜的残膜回收机械。