旱地全膜双垄沟残膜捡拾机的设计

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1、2015年7月农机化研究第7期旱地全膜双垄沟残膜捡拾机的设计王波，韩正晟，王松林，戴飞，高爱民(甘肃农业大学工学院，兰州730070)摘要: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。关键词:全膜双垄沟;残膜捡拾机;滚筒式中图分类号:S223．5文献标识码:A文章编号:1003－188X(2015)07－0109－04DOI:10.13427/j.cnki.njyi.2015.07.025时伸出，将壅积在起膜齿间的残膜挑起

2、;残膜由挑膜0引言齿带动向上运行，挑膜齿在最高点穿过皮带缝隙时，全膜双垄沟播对于我国西北地区旱作农业具有良地膜从挑膜齿上被剥下，此时齿缩回滚筒内部，残膜［1－2］好的增产效果，尤其全膜双垄沟播秋覆膜的增产被滞留在输送皮带上;输送皮带带动残膜向前运动至效果更加显著，取得了良好的经济和社会效益。但由集膜箱上方，大部分残膜落入集膜箱中，少部分由刮于地膜使用的是难降解聚乙烯等材料，在土壤中残留膜板刮到集膜箱中;集膜箱装满时，升起机具，打开集［3］的时间很长，破坏农田生态环境，致使农作物减产;膜箱底部的底板锁扣，倒出残膜。而人工捡拾地膜费时费力，且捡拾率低。针对上述问题，开发研究了各种地膜回收机。主

3、要类型有伸缩弹［4］齿、起茬筛土式、滚轮缠绕式、搂膜集条式和气吹式［5－6］等多种结构形式;但普遍存在机具的功能不够完［7］善、适应性较差、拾净率达不到残膜回收的标准要求等问题。为此，研发出捡拾率高、作业效果好、适应性强的残膜捡拾机。1结构原理及主要技术参数1．1整机结构1．仿形起膜铲2．挑膜齿3．悬挂架4．输送皮带5．刮膜板6．集膜箱7．行走地轮8．滚筒该地膜捡拾机主要由仿形起膜铲、挑膜滚筒、悬图1地膜捡拾机整机结构图挂架、输送皮带、刮膜板、集膜箱、行走地轮及传动Fig．1Structureofplasticfilmcollectingmachine系统等组成，结构如图1所示。1．3主要

4、技术指标1．2工作原理旱地全膜双垄沟残膜捡拾机主要技术指标，如表机具作业时，机架前方的悬挂架与拖拉机的三点1所示。液压悬挂装置挂接。进入田间工作后，拖拉机的液压表1残膜捡拾机的主要参数指标悬挂装置放下机具，牵引机具前进;起膜铲插入土层Table1Themainparametersofresidualfilmcollectingmachine内，将地膜从地表铲起;行走地轮通过齿轮换向机构参数单位数值带动挑膜滚筒转动，挑膜滚筒上的挑膜齿在滚筒下方质量kg210配套动力kW10．4收稿日期:2014－07－092基金项目:甘肃省科技支撑计划项目(1204NKCA091)生产效率hm/h0．33作

5、者简介:王波(1990－)，男，甘肃天水人，硕士研究生，(E－mail)作业幅宽mm1200w649028939@126．com。通讯作者:韩正晟(1956－)，男，甘肃庆阳人，教授，博士生导师，(E－起膜深度mm30～50mail)hanzhengsheng@gsau．edu．cn。·109·2015年7月农机化研究第7期续表1如果水平倾角α过大，铲起物就会拥堵在铲面，参数单位数值从侧面滑下，在实际中应根据铲起残膜与土壤的高度拾净率%＞90及土壤的性能确定。作业速度m/s0．8α取值范围为20°～30°。铲的末端距地面的高度(h1+h2)大于100mm。2关键部件设计3)铲长的确定。图3

6、中起膜铲长度分为两端l1、h12．1传动系统l2。铲的前端l1，l1=，铲的后端为一段圆弧，与sinα机具以齿轮传动和带传动为主。机具动力由行走直线近似，运用能量定理进行计算。设铲起物沿铲面地轮提供，地轮轴带动大锥齿转动，大锥齿轮通过小以机具的前进速度v运动到B点，铲起物运动到C点锥齿轮带动传动轴转动;传动轴上另一端的锥齿轮带时失去了速度(v=0)，即铲起物在B点的动能等于所动锥齿轮转动使滚筒旋转，凸轮轴上的伸缩挑膜齿开有外力做功之和。始工作，输送带开始输送残膜。残膜捡拾机的传动系铲起物在l2一段的能量平衡方程为统如图2所示。12mv=Tcosαl2－Gl2－Fl2(5)2F=tanφ(G

7、cosα+Tsinα)(6)［10］其中，φ为土壤对钢的摩擦角30°～60°。化简后得T(cosα－tanφsinα)－mg(1+cosαtanφ)l2=22mv(7)因此，起膜铲的总长度为1．大锥齿轮2．地轮3．小锥齿轮4．传动轴5．锥齿轮h1l=l1+l2=+6．输送带7．滚筒8．凸轮轴9．地轮轴10．凸轮sinα图2传动系统示意图T(cosα－tanφsinα)－mg(1+cosαtanφ)(8)2Fig．2Sch