田间残余地膜回收机装置

田间残余地膜回收机装置

目录

1.绪论 (2)

1.1选题的意义和目的 (2)

1.2国内外残余地膜回收装置研究现状 (2)

1.3残余地膜回收装置设计的现状及存在的问题 (3)

2.设计方案的选择 (4)

2.1机组类型的选择 (4)

2.2悬挂部位的选择 (4)

2.3.工作方式的选择 (4)

3.机构设计原理及计算 (5)

3.1滚筒的设计 (5)

3.2凸轮盘机构 (6)

3.3伸缩齿的设计 (8)

3.4刮板与集膜箱的设计 (9)

3.5弹簧的设计 (9)

3.6轴的设计 (10)

3.7滚筒端盖的设计 (11)

3.8刮板支架的设计 (11)

4 .设计总结 (11)

致谢 (11)

参考文献 (11)

1.绪论

1.1选题的意义和目的

地膜覆盖技术自二十世纪70 年代引入我国以来，以其保温、保墒、保土、增产等显著特点，给农业生产带来巨大经济效益，称之为农业中的“白色革命”。地膜覆盖栽培技术于二十世纪80 年代初应用到我国及我区大田农业生产，至今已有近30 年历史，该技术在我区得到大面积的推广。从最初的棉花、玉米，到番茄、甜菜、瓜类、蔬菜等农作物已经有20 余种作物在种植栽培上使用地膜，这说明这一技术有着广泛的适用性。但是地膜覆盖技术在带来显著经济效益的同时，也使土地遭到严重的白色污染，已成为当前维护农业生态环境，促进农业可持续发展所亟待解决的问题。残膜危害有三：一是土壤播种时，播种机点播器入土时，土壤中的残膜易堵塞鸭嘴，若不能及时发现会造成大段空穴；二是土壤中残存的地膜会形成阻+隔层，阻碍作物对水分和养分的吸收，导致种子不能发芽或扎不下根而死亡；三是大量残膜在土壤中长期留存，会破坏土壤的团粒结构，易板结。通过科普和各地的宣传，大家都已经知道残膜的危害。因此应用一些实用的技术措施清除这些残膜已经到了刻不容缓的地步。目前我们已经引进、研制开发的残膜回收机械化技术，其重点就是解决残膜污染问题。

1.2 国内外残余地膜回收装置研究现状

1 国外残膜回收机发展现状

残膜回收处理是世界各国面临的一个棘手问题。英国和前苏联主要是采用悬挂式收膜机, 工作时松土铲将压膜土耕松, 然后将残膜收卷到羊皮网或金属网上。收下的膜清洗干净卷好备用。日本的土壤主要是火山灰土, 土质疏松, 而且地膜强度大、覆盖期相对短( 1.5～3 个月) , 清除时可保持较大片块, 利于收膜。以色列是研究残膜回收机起步较早的国家之一, 利用收卷机来回收残膜, 效果较好。以色列所用地膜较厚强度高, 铺膜主要用于帮助种子发芽出苗期的保墒保温, 作物出苗后即开始收膜, 地膜在田间停留时间较短, 有足够的强度保证收卷时不会破碎,易于整膜回收利用。欧美国家为防止残膜污染危害, 一方面推广使用高强度、耐老化地膜, 可以连续使用2～3 年。采用收卷式回收地膜。另一方面, 积极开发研制新型地膜, 如可降解地膜, 使残膜经一定时期自动分解

成无害物质混入土壤。

2 国内残膜回收机发展现状

国内残膜回收机具按照残膜回收时间分为: 苗期揭膜机械、秋后残膜回收机械、播前残膜回收机械等类型。苗期揭膜是在浇头水前揭去地膜, 此时揭膜容易, 且有利于中耕和施肥。但不适于滴灌的地块。秋后残膜回收机械研制难度较大, 由于机械或人为作用地膜破损比较严重, 地膜上有1～5 cm 的土层, 膜下土壤板结, 易造成捡拾机构的损坏, 棉秆阻碍残膜的捡拾, 此外北疆棉花收获后到封冻的时间较短, 这些都是秋后机械回收残膜的不利因素。播前残膜回收因开春时气候多变、机力紧张、时间短, 此时回收残膜也具有一定难度。

国内目前比较典型的残膜回收机：

( 1) 新疆农科院农机化所研制的4JSM- 1800棉杆还田及残膜回收联合作业机。该机由茎秆粉碎机和地膜回收机两部分组成, 能一次完成茎秆粉碎和地膜回收两项作业, 在回收棉田中残留地膜的同时, 可将棉秆粉碎还田, 并均匀地洒落在田间, 残膜被机械回收后堆在田间, 便于运走。但结构复杂, 价格偏高。

( 2) 新疆昌吉州农机化技术推广站研制的4MBQX- 1.5( 3.0) 型棉花拔秆清膜旋耕机集棉花拔秆机、残膜清除回收机和旋耕机于一体,该机具棉秆拔净率达95％以上, 残膜回收率达85％以上, 棉秆堆放距离12～15 m, 具有整机结构简单紧凑、工作性能可靠、生产率高、适应性较强等优点, 但收集后的棉杆与膜混合在一起, 难以再利用, 且运输量大, 因此农民将其焚烧, 造成环境污染。

( 3) 播前地表残膜回收机。目前应用最多,工作原理是弹齿搂膜, 弹齿入土深度为3～5 cm, 将残膜搂集成堆, 人工捡拾。该机结构简单, 造价低, 但拾净率低, 只能回收表层和较浅层的薄膜。

1.3 残余地膜回收装置设计的现状及存在的问题

目前国内残余地膜回收装置主要有两种形式:一是采用搂膜机构将残膜搂集起来；二是采用滚筒上的伸缩齿杆将残余地膜扎起进行收集.耕前收膜其作物的秸秆对残膜回收影响很大;由于机械或人为作用,地膜极易破损,加之老化使地膜强度下降;此外北方地区棉花收获后到封冻的时间较短,这些都是耕前收膜机械作业的不利因素,难度较大。当然,耕前收膜应采用秸秆粉碎还田和残膜回收联合作业方式,使两项作业一次完成,既减少了作业费用又节约了时间。耕前收膜有利于作物生长期的保墒,减少水分蒸发,节约用水。由于耕前收膜时,地膜较碎,难以拣拾,一般其拣拾杆齿不得不排列较密,以提高其拣拾残膜能力;同时,耕前残膜回收机具多为联合作业。因此,此类机具的结构较复杂,重量较大,与其配套的国内目前绝大多数的中型轮式拖拉机,均显动力储备不足。当前的清膜滚筒多显过于复杂笨重,维修、保养、清理极为困难,尤其是清膜杆齿由于是焊接的,一旦有一根杆齿工作时被硬物碰弯,而无法及时维修或者更换被损零件,将会影响其本组部件正常工作,进而导致整个滚筒全部停止工作,整个机组返回工厂。目前,耕前残膜回收机基本采用伸缩杆滚筒式清膜工作部件,其中收膜杆齿为固定直齿进行往复式伸缩捡膜与脱模.残膜回收机关键工作部件缺乏深入理论研究,仅靠每年的农时作业试验验证,研究期较长,缺乏理论研究成果指导。例如,根据耕前残膜的物理特性和田间物料特性,适宜采用伸缩挑膜齿挑膜滚筒来回收耕前残膜。国内现有机具均采用此机构并已开发出不同结构的挑膜滚筒,基本原理是偏心轴直杆式挑膜滚筒,由滚筒壁上固定的球铰带动挑膜杆工作。通过对此机构工作原理和实际使用情况进行研究和分析,认为该机构存在三个主要问题:挑膜杆挑膜时没有主动力,挑膜性能差;直形挑膜杆稍有变形将无法在孔眼中伸缩活动,滚筒将无法继续工作。

所以要求杆齿具有较好的刚性, 对土壤适应强，还需解决残膜的回收。所以应设计出适合的伸