第一章緒論

我國從八十年代初期,逐漸意識到地膜回收的重要,農業(yè)機械科研人員相繼投身于地膜回收機的研制推廣中,目前各地己經(jīng)研制出數(shù)十種地膜回收機械,部分機型也在實際生產(chǎn)中大面積推廣使用。農機農藝相結合.農業(yè)機械的研究設計要與農藝相配營，隨著農業(yè)生產(chǎn)中滴灌技術的發(fā)展,農機的研制也發(fā)生比較大的變化,地膜回收按照農藝要求和作業(yè)時間基本可分為三類:一是苗期地表地膜回收;二是耕后地膜回收(也可再分為耕層內地膜回收與播前整地地膜回收兩種);二是秋后地膜回收苗期地表地膜回收:主要機型均出自二十世紀末,回收的時間段在作物生長的中期,作物未生長成熟,根系不發(fā)達 ,易傷苗,同時由于鋪膜時間短,地膜有較強的拉伸強度.依靠地膜的自身強度可將邊膜強行帶起,大多采用挑、纏回收原理苗期地膜回收機,大多結構簡單.地膜回收率較高.但需要人工輔助,勞動強度較大,在使用中還必須保證供水方便(苗期地膜回收后需要絕水也就是保墻),在二十世紀末發(fā)展較快,但是在二十一世紀初隨著滴灌技術的普及.苗期地膜回收機的使用告一段落典型的代表機具是;中國農業(yè)大學張東興老師和候書林老師研究開發(fā)的玉米苗期殘膜回收機如圖新疆農業(yè)科學院農業(yè)機械化研究所薛文謹研究員研制QSM-2型苗期殘膜回收機如圖,上面兩種苗期殘膜回收機工作原理相似,都是采用松土將壟兩側的壓膜±疏松,通過不同機構將地膜卷起,靠卷膜輪的旋轉將膜繞在卷膜輪上或送入膜箱。

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第二章玉米地膜回收裝置總體方案設計

2.1玉米地膜回收關鍵技術環(huán)節(jié)

玉米地膜回收工藝較為復雜,如圖2-2在地膜回收前必須進行玉米莖軒收獲,將23m長的莖桿回收,只留下高度在10cm的根甚。玉米地膜回收工作時,首先解決根巷,我們采取的是雙圓盤機構進行切膜起茬王作,將根茬進行回收,然后采用邊膜將邊膜翻起,最后形成的地表與其它作物的地膜回收地表情況基本一致,因此可采用通用成熟地膜回收裝備來回收地膜。

2.2玉米地膜回收裝置總體設計

自90年代初,國內對殘膜回收研究主要集中在棉花地地膜回收,涉及到玉米地地膜回收則主要為苗期殘膜回收,而針對秋后玉米地膜回收則基本為空白,近年來甘肅省臨夏州農機化技術推廣站文霞老師的IMC-70型玉米殘膜回收起茬機ISMSI,類似馬鈴薯挖掘機,將地膜及根茬一起經(jīng)輸送鏈輸送到分離滾筒,對玉米地的地膜回收能起到一定的作用,但是造成玉米根茬和地膜及土塊都混在一起無法分離,影響地膜的循環(huán)利用。而棉花地的殘膜回收機對于玉米、葵花及煙草等大根若作物中則無法使用(根茬較大、氣生根從地膜上方呈傘型從地膜穿過扎入土壤中,造成地膜被根薦牢牢抓住,不易回收,同時根茬對給膜部件有一定的阻礙)。目前國家及政府大力倡導循環(huán)農業(yè)、循環(huán)經(jīng)濟的現(xiàn)代農業(yè),送就要求研制出根蓮與地膜相分離,性能穩(wěn)定,可靠性高,結構簡單及地膜回收率高的農業(yè)裝備,玉米地地膜回收裝備研制,對國家玉米產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有積極的促進作用。

第三章地膜及玉米根力學特性測定與分析..........24

3.1田間殘膜殘留情況調查..........24
3.2殘膜力學性能測試..........26
3.3地膜測試結果與分析..........29
3.4玉米根茬植物學特性及為學分析..........36
3.5小結..........38
第四章邊膜回收機理分析及試驗研究..........40
4.1邊膜護的設計要求..........40
4.2邊膜護的種類..........40
第五章切膜起茬機理分析及有限元仿真..........50
5.1切膜起茬部件的設計要求及工作原理..........50
5.2圓盤參數(shù)的確定..........51
5.3圓盤與撥輪運動學分析..........55
5.4圓盤力學分析..........62
5.5切膜起薦裝置仿真分析...........63
5.6小結..........69

第六章切膜起茬裝置田間試驗研究

6.1切膜起茬裝置試制

為試驗證雙圓盤切膜起珪工作原理在實際工作中可行性.對切膜茬裝置進行田間試驗,試驗對工作深度、工作速度及圓盤間距等參數(shù)進行試驗設汁,通過動態(tài)應變測試方法對圓盤切膜茬試驗裝置進行田間動應力測試,并對數(shù)據(jù)處理及分析,得到雙圓盛在實際工作條件的應力狀態(tài).為雙圓盤的切膜起珪結構改進設計提供必要的依據(jù)。本次試驗主要這到以下目的: (1)以固定角度情況下,切膜起茬的工作效果,包括入土情況.切膜情況, 起茬情況及密土的情況。(2)測量在不同的深度及速度情況下,切膜起在的工作效果,得出最佳的工作深度及工作速度。(3)掌握機構的受力情況.測定圓盤不同情況下的受力情況,為設計改進提供理論依據(jù)。

6.2試驗條件及儀器設備

本次試驗對切膜試驗裝置進行田間測定,由于雙圓盤屬于左右對稱,兩圓盤的受力一樣,只是方向有所區(qū)別,因此只需要針對一側圓盤進行測試,同時選擇了與圓盤受力相關的3根梁來測試,選擇試驗裝置7個測試點迸行應力測試,分布是懸掛梁正中上面及側面,懸掛梁的一端上面,圓盤掛接橫梁的一側上面,前面四個點均布置單軸應變片,圓盤安裝立撞,立柱在工作中受到彎曲和旋轉復雜應力作用。應變花PS1,如圖6-10所示。任選一處不受力或受力很小的地方,單獨貼一片電阻應變片,作為溫度補償片。
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第七章結論與建議

本文以國家自然基金圓盤式切膜起茬機理及機構的研究51565060及新疆維吾爾自治區(qū)高技術研究發(fā)展項目,青膽玉米地機械化殘膜回收裝備研究(201511104)為背景,在對不同厚度的地膜的為學性能進行測試與分析的基礎上,設計雙圓盤裝置進行切膜起巷,運用理論分析、虛擬樣機仿真模擬與田間試驗驗證相結合的方法,研制了雙圓盤切膜起薦機構、邊膜起膜機構及撥送機構等玉米地膜回收裝置,取得的主要研究結論如下:(1)通過對我國玉米種植情況及國內外地膜回收裝備現(xiàn)狀的調研,確定了玉米地膜回收機的設計方案,歸納總結了玉米地膜回收的關鍵技術,制定了玉米地膜回收的關鍵環(huán)節(jié),提出了針對關鍵技術及環(huán)節(jié)的解決方案,對玉米地膜回收進行了總體設計,設計邊膜解決邊膜回收的問題,采取雙圓盤機構進行切膜及起茬解決根茬對地膜回收的影響,同時配備目前地膜回收中普遍采用的通伸縮挑膜滾筒、脫膜機構和行走機構。(2)研究獲得了不同時間、不同位置及不同厚度地膜拉伸性能的變化規(guī)律,發(fā)現(xiàn)地膜拉伸性能受到紫外線及風等因素的影響較大,地膜鋪放在3060d拉伸性能指標下降較大,植株對紫外線及風有阻礙作用,近株端地膜拉伸性能明顯優(yōu)于遠端,縱向地膜比橫向地膜最大拉伸力普遍高出1/3左右,為此地膜回收機設計回收部件盡量沿著地膜鋪放方向回收0.01mm地膜比0.008mm地膜拉伸性能有較大的提升,回收難度相對有所降低,有利于減少農田地膜殘留量,但是在鋪放0.01mm厚度地膜還不能采用世界普遍使用的纏繞方式回收,其根源地膜拉伸性能不能滿足維繞方式回收要求。

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參考文獻（略）

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本文編號：169292