弹齿滚筒式残膜捡拾机构捡膜特性分析

动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。     

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     

齿带式残膜捡拾机构的设计与试验

【目的】针对钉齿链板式残膜捡拾机构在土壤坚实度较大条件下,链板与辊筒发生打滑的现象,探索将皮带应用于残膜回收机捡拾机构避免此类问题的可行性,设计了一种新型齿带式残膜回收机的捡拾机构,该机构主要由齿带、齿带辊及刮泥装置组成.【方法】首先对齿带、捡拾钉齿、齿带辊的设计及排布参数进行了说明,然后基于Box-benhnken中心组合试验原理,进行田间试验,研究机具前进速度、钉齿入土深度以及上齿带辊转速对残膜回收效果的影响,并对试验结果进行优化,得出工作参数最优组合.【结果】当机具前进速度为5.5 km/h,钉齿入土深度为30 mm,上齿带辊转速为100 r/min时,残膜回收率为90.3%.【结论】该齿带式残膜捡拾机构可以有效捡拾残膜,符合设计标准,能够满足使用要求.     

残膜捡拾机机架及梳齿的仿真设计与试验

机架和梳齿是残膜捡拾机的主要承载部件,为了研究机架的振动特性,利用有限元分析软件对机架进行模态分析,结果表明,机架的固有频率和外激频率相差较大,可以有效避免共振的发生。为了研究梳齿设计的合理性,利用离散元分析软件进行梳齿应力应变的正交试验,并利用DesignExpert软件进行曲面响应分析,结果表明,梳齿作业时运动速度越大,入土深度越大,入土角度越小,所受的土壤阻力越大。以耦合的方式分析得到梳齿的受力云图和变形量,结果表明,梳齿齿尖处受力最大,变形最大,其最大等效应力为183.4 MPa,最大变形量为20.949 mm,经校核梳齿的设计符合要求。样机捡拾率的田间试验结果高达85%以上,满足捡拾要求。     

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。     

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.     

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。     

基于UG的残膜回收机滚筒部件的运动分析

介绍了一种棉花残膜回收机弧形挑膜齿清理滚筒的结构、工作原理,对弧形挑膜齿的运动轨迹和运动方程进行了分析研究,建立了残膜相对弧形挑膜齿的运动方程,研究了弧形挑膜齿的速度、加速度等运动特性,并对弧形挑膜齿残膜清理滚筒运动干涉情况作了检验,证明该机构设计合理,残膜回收率可达85%以上。     

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。     

旱地玉米残膜捡拾清茬机设计与优化

【目的】解决现有废膜捡拾机膜土不分离、卸膜效率低、仿地形能力差,以及玉米根茬残留土壤影响农机具寿命等问题。【方法】在杆齿式结构的基础上,增加破茬机构、割膜机构、清茬收集机构,研制出一种玉米地废膜捡拾清茬机。【结果】初步确定了起膜齿、捡膜齿的入土深度、机具前进速度、捡膜齿主轴转速等关键参数。依据废膜捡拾机鉴定大纲要求,进行田间试验,将试验数据利用Design-Expert软件进行分析,建立各种响应的二次回归模型。结果表明,各影响因素对响应的影响大小顺序为：入土深度、作业速度、土壤含水率。【结论】通过参数优化并经试验验证,捡膜齿入土深度为200 mm,牵引速度为3 m/s,土壤含水率为17.65%时,捡拾率最大为94.9%,清茬率可达到94.8%,缠膜率为1.38%。预测结果和试验验证相近,机器运行良好。     

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。     

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。     

残膜对农田土壤养分含量及微生物特征的影响

【目的】探究残膜对土壤养分含量和生物学特征的影响,明确产生危害的土壤残膜强度限值,为中国残膜污染防治工作提供理论支撑。【方法】于2011—2015年在甘肃张掖设置0（CK）、150 kg·hm^-2（T1）、300 kg·hm^-2（T2）、450 kg·hm^-2（T3）以及600 kg·hm^-2（T4）残膜梯度试验,并测定不同残膜强度下土壤理化性状、微生物量碳氮、微生物群落丰度以及土壤酶活性等关键指标。【结果】残膜对土壤含水量、有机质（SOM）、全氮（TN）、铵态氮（NH₄⁺-N）、硝态氮（NO₃^--N）、有效磷（Olsen-P）的影响较大,随着残膜强度的增加,土壤含水量显著增加（P＜0.05）,而SOM、TN、NO₃^--N以及Olsen-P显著降低（P＜0.05）,NH₄⁺-N则表现出先升高后降低的变化趋势。低残膜强度下,土壤微生物量碳（MBC）和土壤微生物量氮（MBN）含量增加,但高残膜强度（T3和T4）则会显著降低土壤微生物量（MBC和MBN）及微生物群落丰度（吸光值平均变化率、丰富度、Shannon指数、Simpson指数以及McIntosh指数）（P＜0.05）。土壤酶活性随残膜强度的变化趋势同微生物量碳氮含量基本一致,残膜强度为300—450 kg·hm^-2时,土壤中α-葡萄糖苷酶（AG）、β-葡萄糖苷酶（BG）、纤维素酶（CBH）、木聚糖酶（BXYL）以及几丁质酶（NAG）活性普遍较高,残膜强度为600 kg·hm^-2时土壤酶活性显著降低（P＜0.05）。【结论】农田土壤中低量残膜存在下可通过保水作用提高土壤微生物活性及其丰富度,而当残膜强度超过450 kg·hm^-2时,土壤微生物量、微生物群落丰度和土壤酶活性显著降低;同时,长期残膜作用下会降低土壤SOM、TN、NH₄⁺-N、NO₃^--N以及Olsen-P含量,引起土壤养分退化。因此,对于中国地膜残膜污染较严重的地区,应加大残膜防治工作力度,降低残膜引起的土壤退化风险。     

宁夏农田残膜回收与再利用研究

近年来,覆膜种植面积不断增大,农田里残留的各种地膜数量不断增加,造成了农田的"白色污染"。研究农田残膜的回收和再利用是解决"白色污染"问题的有效途径。通过实地调研和文献研究,了解宁夏地区农田残膜回收和再利用工作的基本情况,总结出宁夏农田残膜回收和再利工作中存在的问题。借鉴国内外先进经验,提出:加强宣传,营造氛围;以质量标准规范生产;积极进行研发和选型工作,确定适宜机型;强化财政补贴政策;制定规划、纳入考核项目等农田残膜回收与再利用的方法。并探索确定适宜宁夏应用的残膜机械化回收与加工再利用配套机具技术和长效运行机制。     

内蒙古农田地膜残留现状及残留特征研究

【目的】为摸清内蒙古农田地膜残留污染现状、明确地膜残留特征,制定符合内蒙古实际情况的农田地膜污染防治措施。【方法】在内蒙古典型覆膜地块布设地膜残留长期定位监测点,采用问卷调查和挖取样方的方法,对内蒙古2020年农田地膜残留情况及影响因素进行研究分析。【结果】2020年内蒙古农田平均地膜残留量101.7 kg/hm2,其中锡林郭勒盟、赤峰市、巴彦淖尔市、阿拉善盟平均地膜残留量127.66—145.83 kg/hm2显著高于其他盟市（p<0.05）;鄂尔多斯市、兴安盟、包头市、呼伦贝尔市、呼和浩特市平均地膜残留量73.10—91.05 kg/hm2,显著高于乌兰察布市和通辽市（p<0.05）;乌兰察布市平均地膜残留量44.20 kg/hm2,显著高于通辽市19.05 kg/hm2的地膜残留量（p<0.05）。农田地膜残留量随壤土、砂土、粘土变化显著增加（p<0.05）且呈极显著正相关（p<0.01）;随着覆膜年限增加,农田地膜残留量呈递增趋势,覆膜年限超过30年后农田地膜残留量显著增加（p<0.05）,覆膜时长与农田地膜残留量呈极显著正相关（p<0.01）;0.01—0.02mm厚度地膜残留量虽显著低于0.004—0.01mm厚度地膜残留量（p<0.05）,但其与地膜残留量未表现出显著相关性（p>0.05）。【结论】内蒙古农田地膜残留量主要受土壤质地类型和覆膜年限影响。建议各盟市进一步加强地膜源头管控、推广地膜源头减量增效技术,每年开展地膜回收工作、加强耕地土壤培肥改良,多措并举构建农田地膜污染防治技术体系。     

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。     

地膜机械化技术现状及分析

系统梳理我国地膜机械化技术研究成果,以覆膜播种与残膜回收两大类典型机具为对象,分析对比其结构特征及工作原理,总结剖析当前地膜机械化技术中存在的问题。结果表明:在地膜覆盖机械化技术中,主要存在因苗膜错位、覆土不均、打孔成穴机构不可靠造成的空穴率高、出苗率低等问题。在机械收膜方面存在的主要问题是:地膜厚度小、强度差,增加了机具作业难度;现有机具的适配性单一,核心工作部件的可靠性不高,并且机收成堆(条)的地膜转运困难,后续处理工艺不完善,降低了农户的积极性。针对现有问题提出如下解决措施:1)研究人员在设计覆膜机具和残膜回收机具时应当与农艺相结合,改善机具作业效果及自身可靠性;2)提高我国农用塑料地膜质量,加快可降解地膜的研制。综上,加快研发优质可靠的覆膜、收膜机械是拓宽覆膜种植技术应用领域、提高覆膜地区机械化水平的重要保障。     

河南省典型覆膜作物地膜残留状况及其影响因素研究

2011—2014年采用问卷调查及取样检测方法对河南省典型覆膜作物(花生、棉花)地膜残留状况进行系统调查,分析其影响因素,并通过定点试验监测方法研究地膜残留系数,以期为河南省地膜残留防治提供参考。结果表明,河南省花生、棉花覆膜种植区土壤耕层地膜残留量为6.8~37.3 kg/hm2,平均值为20.4 kg/hm2。花生地块地膜平均残留量为24.9 kg/hm2,棉花地块为13.5kg/hm2。不同取样点地膜残留量存在明显差异,主要与作物类型、地膜用量、覆膜比例、覆膜年限、土壤质地及回收情况有关,地膜用量越大、覆膜比例越高、覆膜年限越长,地膜回收率越低,地膜残留污染的风险越大;棉花地块的地膜残留量明显低于花生地块。花生和棉花地块的地膜残留系数分别为0.71%和1.11%。目前,河南省花生、棉花覆膜种植区地膜污染状况较轻,但如果不注重地膜回收工作,残留量会逐年增加,成为地膜残留污染区域。