自动卸膜式残膜回收机的设计及优化

摘要

新疆农田的“白色污染”问题日趋严重，农业生产环境恶化，破坏了农作物良好的生长条件，亟需清除田间的废旧地膜。本文参考和借鉴目前研制成型的残膜捡拾机的结构、方法并且结合新疆独特的作物种植模式，设计了一种可与整地机械联合使用且实现自动卸膜功能的新机型，捡拾风化、破碎残膜效果好且成本较低，推进新疆清除残膜、提高土壤肥力的进程。
　　1)本文阐述了残膜的危害、清除残膜的重大意义、研制捡膜机械的设计方案，探讨机械化回收地膜的发展状况、趋势、存在的障碍以及解决问题的途径和建议。通过对比已研制出的残膜捡拾装置，分析影响其性能优劣的原因，在借鉴、融会的基础上，对残膜回收机整体结构进行设计，提高机具对碎膜的捡拾效果，实现自动捡膜与卸膜。
　　2)本文设计了捡拾机构、卸膜机构和凸轮机构，建立机具的三维模型，分析捡拾齿的运动特性，建立捡拾机构的数学模型，推导出不漏捡残膜时滚筒的临界角速度;分析卸膜机构的工作原理，研究影响卸膜率的因素及卸膜率与各因素、水平之间的关系，确定卸膜装置的结构尺寸及工作参数。
　　3)通过理论分析及试验，对捡拾齿、滚筒的各参数进行优化，确定滚筒转速、捡拾齿入土深度、捡拾齿的轴向间距及周向个数最优参数组合。捡拾率优化试验结果:滚筒转动速度为120r/min、捡拾齿入土深度为80mm、捡拾齿轴向间距为11Omm左右、捡拾齿周向个数为16时，捡拾率最高为86％;卸膜率优化试验结果:卸膜辊的转速为500r/min、直径为300mm时，卸膜率最高为96.1％。
　　4)分别对阿克苏6团及昌吉市大西渠镇棉田中的残膜含量进行测定，试验测定捡膜机与搂膜装置联合作业时，捡拾率最高为88.50％。试验表明，该机具整体结构的设计比较合理，运行顺畅，数学模型建立正确，捡拾风化、破碎残膜效果较好。本文进一步提出了机具存在的问题、发展趋势以及下一步研究的方向，探讨捡膜与卸膜过程中存在的问题并提出了解决问题的方案。

目录

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摘要

第1章 绪论

1．1 研究的背景及意义

1．2 残膜捡拾装置的研究概述

1．3 残膜捡拾装备中自动卸膜机构的探讨

1．4 残膜捡拾机存在的问题及发展趋势

1．5 研究的主要内容及技术流程图

第2章 自动卸膜式残膜回收机的设计

2．1 自动卸膜式残膜回收机的整体设计

2．2 钉齿间距及排列方法

2．3 凸轮卸膜机构的设计与受力分析

2．4 卸膜板及推杆的设计

2．5 刷膜辊的设计

2．6 刷膜叶片的设计与试验分析

2．7 本章小结

第3章 捡拾机构运动模型的建立与运动特性分析

3．1 捡拾机构工作原理与模型的建立

3．2 捡拾机构运动特性分析

3．3 本章小结

第4章 自动卸膜式残膜回收机的优化试验设计

4．1 试验目的及优化试验的意义

4．2 田间试验的条件及试验指标

4．3 阿克苏6团棉田残膜的残留量测定试验

4．4 捡拾装置结构因素的优化试验

4．5 残膜回收机与搂膜机田间联合作业优化试验

4．6 本章小结

第5章 结论与展望

5．1 结论

5．2 存在的问题和建议

参考文献

致谢

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