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。     

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。     

基于国内残膜回收机的研究

地膜覆盖技术对农业增产具有良好的经济基础和社会效益,但同时农田残膜的回收也成为了棘手的问题.目前,国内残膜在田里影响土质的情况比较严重,并造成大量白色污染.文章针对农田留有残膜对农业生产所带来的危害,分析了国内残膜回收机的发展状况,介绍了苗前期、秋后及春播前使用的3种残膜回收机性能,并提出了推广使用联合残膜回收机的3点建议.     

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。     

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％。     

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。     

残膜回收机械化技术综述

地膜覆盖虽然给农民带来了巨大的经济效益,但是也对生态环境造成了严重的影响。针对残膜对农业生产的危害和国内外残膜回收机的发展状况进行了综述。以期为残膜回收提供参考。     

残膜回收机的设计

通过理论分析和田间试验,设计研制了一种适用于回收作物收获后的残膜回收机。介绍这一机器的工作原理和有关设计参数。试验表明,该机结构简单,工作可靠,动力消耗少,适应性广。     

旋耕刀齿式棉田耕层残膜回收机设计与试验

为减少棉田多年覆膜种植方式下耕层土壤中的残膜存量,修复土壤结构,提出一种旋耕刀齿起膜、膜土抛送分离输送的耕层残膜回收方法,设计了旋耕刀齿起膜装置、输送筛分装置等关键部件;以膜土抛送过程不同落点建立分离模型,分析膜土分离运动过程。计算分析结果表明:当旋耕刀齿起膜装置抛送土块质点速度初始值为2.0 m/s,输送筛网倾角初始值为35°时,土块回落后掉入至田间的位移为1.24 m,即土块通过旋耕起膜抛送至输送筛网后,反向回落至输送带下端,碎土块经筛网过滤掉落至田间;而残膜抛送距离更短且密度较小,输送筛网可直接将残膜传送至回收箱内,从而实现膜土抛送分离。田间试验结果表明:样机作业速度增大,残膜回收率降低,含杂率则升高。当作业速度为5 km/h时,回收率为80.06%,作业效率0.725 hm²/h,含杂率25.47%,此时具有较好的残膜回收效果。全耕层残膜量由作业前的268.29 kg/hm²降低至作业后的16.49 kg/hm²,每个样点的平均残膜片数由作业前的370片减少至作业后的90片。机具在0~200 mm耕层土壤中残膜回收效果明显,可用于新疆棉田耕层残膜回收。     

悬挂式残膜回收机悬挂架动应力测试

应用动态应变测试方法对悬挂式残膜回收机悬挂架进行实地动应力测试,通过数据处理及其分析,得到悬挂架在工作条件下的应力状态,并对悬挂架的改进设计提供必要的依据。     

吉林省主要覆膜作物地膜残留情况调查

通过文献调研、问卷调查和典型样点采集的方法对吉林省3种主要覆膜作物的地膜残留情况进行调查分析,结果表明:地膜残留量与覆膜年限、地膜回收方式以及种植作物种类密切相关。随覆膜时间的延长地膜残留量有增加的趋势。3种模式地膜残留量由高到低为:瓜菜模式>玉米连作模式>花生连作模式,连续覆膜10年,3种模式的地膜残留量分别为30、28.35 kg·hm^-2和15.9kg·hm^-2。以一级污染水平作为标准(75 kg·hm^-2),覆膜量每年按75～150 kg·hm^-2、年残留率按1.2%～4.02%计,估算吉林省安全使用地膜的年限约为12～83年。     

我国地膜覆盖和残留污染特点与防控技术

地膜覆盖技术已成为我国农业应用最为广泛的农艺技术之一,但同时地膜残留污染也成为影响农业可持续发展的一个重大问题,系统分析梳理地膜覆盖种植技术、地膜残留污染的特点及防控技术对于该技术合理利用具有重要意义。本文在已有工作基础上,系统分析了我国地膜覆盖种植技术应用情况、地膜残留污染特点和防治技术。结果表明,20世纪80年代以来,我国地膜用量及覆盖面积一直呈大幅度上升态势,年增长率在8%左右,1991-2011年20年间,地膜使用强度增加了3~10倍,但存在明显区域差异。总体上,北方省区的地膜使用强度大,增长幅度快。地膜覆盖应用作物也从经济作物扩大到粮食作物,应用面积最大作物依次为玉米、蔬菜、棉花、烟草和花生等。地膜覆盖技术的应用产生了巨大效益,但同时也带来了一系列污染危害。长期覆膜农田土壤中都存在程度不同的残膜污染,残留量一般在71.9~259.1 kg·hm^-2。西北地区是残膜污染最严重的地区,土壤中残膜量远远高于华北和西南地区。残留地膜大小和形态多种多样,主要有片状、蜷缩圆筒状和球状等,在土壤中呈水平、垂直和倾斜状分布。目前,我国地膜残留污染防治技术滞后,人工回收是普遍和主要的回收形式,其他防治技术如机械回收、节约型地膜应用、生物降解地膜尚未较大规模应用。当前,为防止地膜残留污染进一步加剧,急需修订完善地膜标准和加强质量监管,提高可回收性;推广节约型地膜使用技术和残膜回收技术;开展地膜覆盖技术适应性研究,促进技术合理利用。     

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.     

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。     

烟田苗期残膜回收机主要结构设计研究

根据烟田苗期的农艺要求和种植模式,在现有的烟田苗期残膜回收机的基础上,对其进行改进,设计出适合云南本地烟草种植模式的烟田苗期残膜回收机。介绍了残膜回收机的主体结构,并完成万向节传动机构的UG建模,对模型进行运动仿真得到速度传递的关系;设计能使机器在行走过程中实现仿形限深目的的机构以及在完成卷膜作业后能够方便卸膜的卸膜机构。     

新疆农田地膜污染现状及对策

[目的]对新疆农田地膜残留量进行调查分析,以期为新疆地膜污染治理提供数据支撑.[方法]采取抽样方式,五点梅花形法.[结果]地膜的大范围应用, 对农业节水、增产、增效起着重要作用,新疆地膜的使用,已经有几十年的历史,地膜在农业中的应用大大提高了作物产量,增加了农民的经济收益,但同时随着地膜覆盖技术的普及,残留的农田地膜也带来了一系列的负面影响.[结论]农田地膜逐年的残留积累致使土壤耕作层对水分的吸湿性降低,渗透量减少,孔隙度下降,影响了作物正常的生长发育,特别对作物的前期生长影响较为严重,从而导致作物减产.     

典型地区农用地膜残留水平及其形态特征研究

选取黑龙江和河北等使用农用地膜的典型地区,对温室大棚、蔬菜田和作物田农用地膜使用及残留情况进行了调查研究。结果表明,这些地区在相应地块上所从事的农事活动及农膜使用上具有一定的相似性。残膜尺寸大小一般集中在5～15cm左右。农用地膜使用后,其表面出现龟裂、分层现象。黑龙江地区温室大棚、蔬菜田和作物田中土壤残留地膜的平均水平分别为4122.3、3660.1和2497.3g·hm-2;河北保定、邯郸地区温室大棚、蔬菜田及作物田土壤残留地膜的水平分别为5629.5、7369.5和2821.8g·hm-2,两地区使用农膜地块残留地膜水平显著高于相应对照土壤。研究结果还表明,河北受调查的三种农田农用地膜平均残留水平普遍高于黑龙江相应农田残留平均水平,两地对照土壤中平均残留水平均很低。     

基于Creo地膜回收机链轮-弹齿机构的运动仿真

针对大蒜种植作业中,地膜覆盖应用较多,但地膜回收较为困难的问题,提出大蒜秋后地膜回收机的设计,重点研究和分析了链轮-弹齿机构的性能.通过试验分析计算,获得了大蒜种植中地膜在经过大蒜一个生长周期后的拉断力数值,通过理论计算获得了链轮-弹齿末端的理论线速度,通过Creo Simulate对链轮-弹齿机构进行了运动学分析,经过试验数值、理论计算和仿真分析的比较,验证了本设计中的链轮-弹齿机构的可行性.为地膜回收机的设计提供参考依据.