3375 伸縮扒指式小型殘膜回收機(jī)的設(shè)計(jì),伸縮,扒指式,小型,回收,設(shè)計(jì) 伸縮扒指式小型殘膜回收機(jī)的設(shè)計(jì)1、 本課題的來源及研究的目的和意義自 20 世紀(jì) 70 年代起,我國開始將地膜覆蓋技術(shù)應(yīng)用于棉花生產(chǎn)。地膜覆蓋栽培具有增溫、保水、保肥、改善土壤理化性質(zhì)，提高土壤肥力，抑制雜草生長，減輕病害的作用，在連續(xù)降雨的情況下還有降低濕度的功能，從而促進(jìn)植株生長發(fā)育，提早開花結(jié)果，增加產(chǎn)量、減少勞動(dòng)力成本等作用。該技術(shù)不僅可以大幅度提高冷浸爛泥田、高崗?fù)焯锖腿彼锏乃井a(chǎn)量，而且對解決我國水資源比較缺乏的問題具有重要的作用。地膜水稻技術(shù)平均畝增產(chǎn) 100 千克以上，畝節(jié)水 100～400 方，在我國南北方都有發(fā)展前景。目前，該技術(shù)體系主要包括水稻覆膜插秧濕潤栽培技術(shù)和水稻覆膜穴播濕種技術(shù)。水稻覆膜插秧濕潤栽培技術(shù)適宜在南方的高寒田、冷浸田、旱崗田和缺水田推廣應(yīng)用，水稻覆膜穴播濕種技術(shù)適宜在北方降水量較少，水資源和熱資源較貧乏的干旱或半干旱地區(qū)應(yīng)用。地膜覆蓋技術(shù)有如此優(yōu)點(diǎn)，使地膜棉花發(fā)展十分迅猛。但由于多年連續(xù)使用地膜，農(nóng)民對地膜回收不注重，或者回收率不高，地膜殘留于土壤較多。據(jù)對多年使用地膜的棉田調(diào)查, 殘膜對棉田的污染和危害逐年加重 , 導(dǎo)致土壤容重增加, 影響棉花種子發(fā)芽出苗, 產(chǎn)量降低。所以，要注重對農(nóng)業(yè)殘膜的回收。目前，殘膜的回收有人工撿拾和機(jī)械回收兩種方式。手工撿拾殘膜勞動(dòng)強(qiáng)度大，費(fèi)工費(fèi)時(shí)且回收率低，撿拾不干凈，時(shí)間長了帶來殘膜的積累，對土地嚴(yán)重的污染，嚴(yán)重影響弄作物的生長。季節(jié)回收殘膜，可以克服人工撿拾的不足，是殘膜回收的有效方法。因此，研究各種經(jīng)濟(jì)使用的殘膜回收機(jī)對于減少土地污染以及保持農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義。2、 本課題所涉及的問題在國內(nèi)（外）研究現(xiàn)狀及分析據(jù)文獻(xiàn)，我國農(nóng)業(yè)殘膜回收機(jī)主要有兩大類：一是苗期殘膜回收機(jī)。在玉米、棉花等農(nóng)作物中耕作業(yè)時(shí)揭膜回收。此時(shí)，由于地膜使用時(shí)間短，破損不是很嚴(yán)重，有利于殘膜回收，同時(shí)進(jìn)行中耕作業(yè)。代表機(jī)型有：研制的MSM-3 苗期殘膜回收機(jī)和東北農(nóng)業(yè)大學(xué)研制的 MS-2 玉米苗期殘膜回收機(jī)等。兩種機(jī)具殘膜回收率都在 85%以上，單機(jī)生產(chǎn)率在 0.3km2/h，傷苗率在 1%以下，配套動(dòng)力為 18.38kw 的小四輪拖拉機(jī)。這兩種機(jī)型均是運(yùn)用輪上的帶齒的卷膜輪將起膜鏟鏟起的殘膜挑起來收集。其收膜工作部件不需要?jiǎng)恿︱?qū)動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡單，使用和調(diào)整方便，工作可靠，傷苗率低，收凈率和生產(chǎn)效率比較高。二是收獲后殘膜回收機(jī)。作物收獲后，耕、整地或者作物收獲前，將地里殘膜收起，或者整地的同時(shí)將殘膜收起。目前已經(jīng)見于文獻(xiàn)的有、甘肅、陜西、山西、內(nèi)蒙古以及中國農(nóng)業(yè)大學(xué)和東北農(nóng)業(yè)大學(xué)等有關(guān)單位研制的收獲后殘膜回收機(jī)。其收膜工藝都是磨邊松土、起膜鏟將地表殘膜收起、挑膜齒挑起殘膜，最后，卸膜機(jī)構(gòu)將被挑起的殘膜卸下并送入集膜部件。其中，挑膜、脫膜和集膜部件是影響收膜效果的核心機(jī)構(gòu)。目前國內(nèi)收膜機(jī)收膜部件的主要機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式主要有以下幾種：（1）伸縮桿齒式撿拾滾筒。該種收膜機(jī)構(gòu)工作可靠，殘膜收凈率高，但是該機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)偏高。如甘肅省農(nóng)機(jī)推廣站研制的 1FMJ-850 型殘膜回收機(jī)。殘膜收凈率 90%、工作效率 0.3km2/h、配套動(dòng)力在 13.2kw 的小四輪拖拉機(jī)。由理論計(jì)算，滾筒的最低轉(zhuǎn)速必須75r/min，并經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，以 120r/min 最適宜。 （2）彈齒式拾膜部件。由地輪帶動(dòng)收膜彈齒工作，結(jié)構(gòu)簡單，殘膜收凈率高。機(jī)構(gòu)中需要一個(gè)控制收膜彈齒工作位置的曲線軌跡滑道便于脫膜，因而給制造帶來一定的困難，同時(shí)，該種收膜部件也無法實(shí)現(xiàn)殘膜與雜草的分離。如東北農(nóng)業(yè)大學(xué)研制的 QS-2 型秋后殘膜回收機(jī)，殘膜收凈率 90%，生產(chǎn)率在 0.3km2/h，配套動(dòng)力為 13.2kw 的小四輪拖拉機(jī)。根據(jù)理論計(jì)算與試驗(yàn)驗(yàn)證，在考慮殘膜拉伸率及地輪下陷和滑移的情況下， 挑膜彈齒與行走地輪間的最佳速比應(yīng)為 1.64 左右為宜，該速比剛好將挑起的殘膜拉緊，不易被推起的土壤壓住，且收起的殘膜較干凈。 （3）鏟式起茬收膜部件。其在起茬的同時(shí)將殘膜一起鏟起經(jīng)輸送帶送入鼠籠式旋轉(zhuǎn)滾筒進(jìn)行土茬分離，結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，收凈率高，但其對土壤的性能有一定的要求，且收起的殘膜與作物的根茬混合在一起，會(huì)給殘膜的再生利用帶來困難。如內(nèi)蒙古商都牧機(jī)廠研制的 1MC-70 型地膜回收起茬機(jī)，殘膜與根茬收凈率 90%，生產(chǎn)率在 0.2~0.3km2/h，配套動(dòng)力為 11.03kw 小四輪拖拉機(jī)，起茬起膜深度8~10cm，機(jī)組作業(yè)速度 3~4km/h。 （4）輪齒式收膜部件。該種收膜機(jī)構(gòu)采用苗期收膜機(jī)的收膜部件，靠收膜輪與地面的摩擦力轉(zhuǎn)動(dòng)收膜，結(jié)構(gòu)簡單，收起的殘膜比較干凈，便于殘膜的再生利用，特別適宜撿拾玉米、高粱等有硬根茬地的秋后殘膜回收，對于破損不嚴(yán)重的殘膜收凈率比較高，具有很大的應(yīng)用前景，對于厚度在 0.008mm 以上的標(biāo)準(zhǔn)地膜，該機(jī)構(gòu)是一種比較理想的殘膜回收機(jī)構(gòu)。如東北農(nóng)業(yè)大學(xué)研制的小型殘膜回收機(jī)，采用該收膜部件，在地膜破損不嚴(yán)重的情況下，殘膜收凈率 90%左右，生產(chǎn)率在 0.2~0.3km2/h，配套動(dòng)力為 11.03kw小四輪拖拉機(jī)。 （5）齒鏈?zhǔn)绞漳げ考?。其結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，加工制造方便，既可用于苗期收膜，也可用于秋后收膜，該結(jié)構(gòu)的最大特點(diǎn)是由于其整個(gè)結(jié)構(gòu)可以向縱向設(shè)置，可以前置，有利于整地復(fù)式作業(yè)。目前國內(nèi)收膜機(jī)的脫膜部件主要有刮板輪、推膜板、輸送帶和脫膜桿等。從現(xiàn)有機(jī)型的脫膜效果看，對于采用伸縮桿齒式撿拾滾筒收膜部件的收膜機(jī)，應(yīng)用輸送帶脫膜比較理想；對于采用輪齒式收膜部件和齒鏈?zhǔn)绞漳げ考氖漳C(jī)應(yīng)用刮板輪和脫膜桿脫膜或采用輸送帶脫膜比較理想；對于采用彈齒式拾膜機(jī)構(gòu)的收膜機(jī)，應(yīng)用推膜板脫膜比較理想。集膜部件主要有集膜箱和卷膜輪。從集膜效果看對于破損較輕連續(xù)性好的殘膜應(yīng)用卷膜輪集膜的效果較好；反之，集膜箱較好。3、 對課題所涉及的任務(wù)要求及實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析成功設(shè)計(jì)出伸縮扒指式小型殘膜回收機(jī)要求（1） 該機(jī)械與 15~20 馬力的拖拉機(jī)配套。（2） 適用于作物收獲后的殘膜回收作業(yè)。（3） 要求該機(jī)械將邊膜、中膜分別回收。（4） 工作可靠，回收效率高。（5） 完成整機(jī)設(shè)計(jì)圖紙，并撰寫設(shè)計(jì)說明書。可行性分析：殘膜回收機(jī)的收膜工藝應(yīng)為，邊膜松土-入土起膜-拾膜-卸膜-集膜。經(jīng)過合理的設(shè)計(jì)和機(jī)構(gòu)配置，殘膜回收率可以達(dá)到技術(shù)要求。4、 本課題需要重點(diǎn)研究的、關(guān)鍵的問題及解決的思路(1)機(jī)架。用于工作部件的安裝固定,其材料為農(nóng)業(yè)機(jī)械專用矩形管。(2)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。由地輪、地輪軸、鏈傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、軸承等部件組成。Comment [A1]: 先要說明你完成設(shè)計(jì)需要那些條件，再說明你如何解決Comment [A2]: 這不是方法(3)起膜機(jī)構(gòu)。采用帶齒翼形鏟或三角弓形齒狀鏟結(jié)構(gòu),有良好的入土性能及較小的工作阻力,完成玉米根茬的切斷和地膜與土壤的分離。(4)撿膜機(jī)構(gòu)。采用伸縮扒指式撿膜器,將地表及地膜以下的殘膜撿拾起。(5)集膜機(jī)構(gòu)。采用曲柄擺桿機(jī)構(gòu),有合理的行程及上抬高度,消除殘膜滾筒與撥桿的纏繞及返回帶膜現(xiàn)象,并將殘膜集中到膜箱中。因?yàn)橐獙⑦吥じ心し謩e回收，起膜機(jī)構(gòu)跟撿膜機(jī)構(gòu)應(yīng)是設(shè)計(jì)的重點(diǎn)研究對象。要想將邊膜跟中膜分別回收，就應(yīng)在邊膜位置設(shè)備前端增加起膜鏟，以便于將邊膜翻出。撿膜機(jī)構(gòu)則分側(cè)重點(diǎn)的撿拾：中膜方位主要側(cè)重于地表殘膜，邊膜方位的撿拾則側(cè)重于地下或跟泥土混合的殘膜。5、 完成本課題所必須的工作條件及解決的辦法（1）了解殘膜回收機(jī)行業(yè)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀：上網(wǎng)和圖書館查閱相關(guān)資料文獻(xiàn)。（2）確定設(shè)計(jì)方案：參考資料，進(jìn)行設(shè)計(jì)，問詢老師、同學(xué)。（3）了解伸縮扒指機(jī)構(gòu)，上網(wǎng)和圖書館查閱，到學(xué)校工廠進(jìn)行實(shí)際測量（4）畫裝配圖：利用運(yùn)用 AutoCAD軟件制圖（5）計(jì)算校核：參考資料書中的計(jì)算方法和公式等進(jìn)行計(jì)算校核6、 完成本課題的方案及進(jìn)度計(jì)劃完成本課題的方案：1．下達(dá)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書，2011-12-012．查閱相關(guān)文獻(xiàn)，并完成畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告，2011-12-203．查閱相關(guān)資料并實(shí)地考察，進(jìn)行測量，比較，確定設(shè)計(jì)方案。進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)中期檢查并填寫記錄表，2012-04-184．對各部分機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、計(jì)算，完成設(shè)計(jì)及圖紙，并撰寫設(shè)計(jì)說明書。下達(dá)審閱意見修改意見單，進(jìn)行設(shè)計(jì)修改，2012-05-115．完成畢業(yè)設(shè)計(jì)定稿，2012-05-256．畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯，2012-05-267、 主要參考文獻(xiàn)[1] 張東興.農(nóng)用殘膜的回收問題[J].中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1998,(6):103~106.[2] 張東興.殘膜回收機(jī)的設(shè)計(jì)[J].中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1998,(6):41~43.[3] 趙國慶,崔文法.地膜覆蓋的危害及防止辦法[J].農(nóng)資科技,2000,(2):30.[4] 楊曉濤.農(nóng)膜污染的防治對策[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境與發(fā)展 2000,(1):28~29.[5] 馬西巴依,石 江,劉春奎等.治理田間白色污染,改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械 2000,(9):48~49.[6] 麻世華,葉東平,麻成軍等.農(nóng)用塑料薄膜的殘留危害及控制措施[J].現(xiàn)代化農(nóng)業(yè) 1997,(10):5~6.[7] 殘膜污染調(diào)查組.殘膜污染土壤的調(diào)查[J].農(nóng)墾科技 1990,(4):3~4[8] 秦朝民,王序儉,周亞立.農(nóng)用地膜回收的現(xiàn)狀與思考[J].農(nóng)機(jī)與食品機(jī)械 1999,（4）：1~2.