本科毕业论文---残膜回收机设计.doc

摘 要

地膜覆盖种植技术可大幅度提高作物单产水平，因而得以大面积推广使用，但用过的地膜不能及时回收，滞留在田间。对土壤及生态环境都造成了污染。从残膜不能及时回收的原因分析入手，结合各地条件阐述了不同类型的残膜回收机的特性和使用状况，并提出了解决这一问题的措施和建议。
地膜覆盖技术能够改良和提高庄稼的出苗率，但是在庄稼收获以后要回收残留在土壤中的地膜，及时回收，以至于不污染土壤和浪费塑料资源。从某个角度分析塑料资源由于污染而浪费过多，塑料产品生产领域不呢感对残膜回收和利用。为了减少塑料的污染要残膜完全的回收处理在利用。
发展地表残膜回收机械是治理残膜污染的有效方法，残膜的再生利用是保护环境，变废为宝，防治残膜污染的关键所在。
通过理论分析和田间试验，设计研制了一种使用于秋收前在最后一水后进行的地表残膜回收机。介绍这一机器的工作原理和有关设计参数。试验表明该机结构简单，工作可靠，动力消耗少，适应性广。通过分析残膜回收机的破膜器，捡拾机构，输送装置，传动装置，集膜装置等主要工作部件，对残膜回收机械总体的设计方案、主要参数选择、工艺流程等进行了详细的分析。
实践证明，该机还具有结构简单、工作可靠、通用性好等特点，

关键词：白色污染；残膜回收；农用地膜；捡拾机构

Abstract
Plastic film laying on crop is widely used in china，but most of the used films are left in the fields after harvesting，and pollution is made both to the soil and environment.the reasons that the used films can not be collected in time are analyzed.countering the local condition of different area，the different types of collectors are described .measurements and suggestions are given to solve the problem.
Plastic film plant technology can be robbed and improve the output of crops，but after the crop is reaped，remain into field mould membrane be removed，retrieve in time，so as not to pollute the soil and waste plastics resources .proceed from the angle of pitting is analyzed that the incomplete membrane is polluted and endangered，produces and uses from the plastic film，incomplete membrane retrieve and utilize respect explain manage measure and suggestion that film pollutes again.
Develop incomplete membrane retrieve machinery to incomplete membrane effective method of pollution，incomplete regeneration of membrane to protect the environment， turn wealth，prevent and cure incomplete membrane key of pollution.
A plastic film collector was invented with analysis of motional tracks and experiments.The working principle and designing parameters of collector were introduced.Experiments indicated that this machine has some advantages such as high working reliability，low energy consumption，and simple structure.Through analyses incomplete membrane person who retrieve get up membrane device，person who supports membrane，unload membrane brush，transmission device，collect membrane device groundwork part，retrieve to incomplete membrane machinery total plan of design，main parameter choosing，technological process，etc.carry on detailed analysis.
Practice has proved : In addition machine this have structure to be simple，work reliable，common ability characteristic such as being kind also .
Keywords: plastic film playing; used film; collection

目录
摘 要 1
Abstract 2
目录 3
一 前言 5
二 研究及设计此毕业的目的及意义 6
2.1地膜覆盖种植技术发展概况 6
2.2地膜覆盖种植技术带来得负面影响 6
2.3残膜回收的一般方法 6
2.4残膜机收的必要性 6
三 地表残膜回收在国内外研究的状况 8
3.1目前国内残膜回收机现状 8
3.2.国内机具研究的情况 8
3.3 现有的地膜回收机械 12
3.4、综上所述残膜回收技术应用存在的问题 13
3.4.1 头水前揭膜 13
3.4.2 收获后残膜回收 14
3.4.3 春播前拾膜 14
3.5、新疆建设兵团棉花种植情况存在的问题 14
四 方案选择 15
4.1 技术要求 15
4.2 机器作业工艺方案 15
五 方案的选择说明 16
5.1收膜工艺 16
5.2各部件的结构特点 16
5.2.1划膜部件 16
5.2.2捡膜部件 16
5.2.3脱卸膜部件分析 17
5.2.4集膜部件分析 17
5.2.5动力分析 17
5.2.6得出方案 17
六 设计的主要参数 19
6.1破膜部件 19
6.2捡膜部件 19
6.2.1圆弧形弹齿滚筒机构的构造及工作原理 19
6.2.2齿间距的选定及实际配齿法 20
6.2.3结论 20
6.3脱卸膜部件 21
6.3.1脱卸膜部件采用方式 21
6.3.2滚筒直径的选取 22
6.3.3安全系数 22
6.4集膜部件 23
6.5轴的设计计算 23
6．6机架设计 24
6.7直齿圆柱齿轮的计算 24
七 总结 27
八 结束语 28
九 参考文献 29
十 致 谢 30

15

一 前言
地膜覆盖这一农业技术已经在我国得到了广泛的应用，对于抗旱、保墒、提高地温，确保增产增收起到了重要作用。目前这一农业技术已由经济作物推广到大田作物，并且种植面积逐年增加。地膜覆盖技术是提高农业生产带来了可观的经济效益，但继续使用的塑料薄膜和塑料薄膜回收利用不仅能解决，但也给农业生产带来了问题，即，地膜覆盖技术带来的收益率同时受地膜残留的事实白色污染引起的土场；随薄膜累积量在土壤中，问题越来越严重。因此，解决政府的残膜回收问题，农民已形成共识。目前，残膜回收人工劳动强度，采收率低，实现残膜回收机机械的迫切需要。然而，由于在残膜回收机领域实施的各种问题，这对电影的工作带来了很大的难度。为了解决这一问题，农业和国家科学技术委员会部设立了残膜回收机在该项目，招标，可以看出，解决这一问题的重要性和紧迫性。因此，我在选择了耕层残膜回收机机理及机具的设计与研究的课题后在网上、图书馆、院资料室进行搜集材料、阅读，在仔细了解了有关此课题的大量文献资料的基础上，根据新疆独特的地理环境、特殊的气候条件决定设计出有地方特色的残膜回收机具。为了做好此次设计，我在全面了解了我国目前残膜回收发展现状资料的基础上，着重参考了耕整地、中耕机以及《IZSM-1型残膜回收机》的结构及原理，设计出此种残膜回收机。
二 研究及设计此毕业的目的及意义
2.1地膜覆盖种植技术发展概况

地膜覆盖栽培技术自70年代末引入我国以来，这一农业技术在我国已经得到了广泛的应用。由于地膜对于抗旱、保墒、提高地温，确保增产增收起到了重要的作用，因此，深受地膜覆盖栽培技术自70年代末引入我国以来，这一农业技术在我国已经得到了广泛的应用。广大农民的欢迎，已经在我国的许多省区迅速推广。新疆的地膜覆盖种植已经有10多年的历史，尤其近十几年，农民大量种植经济作物棉花，产生了可观的经济效益，形成了规模性的龙头产品，种植面积越来越大。地膜的使用越来越来广
2.2地膜覆盖种植技术带来得负面影响
地膜覆盖种植技术增产的同时也造成了“白色污染”。由于残膜得不到很好、及时地回收，随着土壤中残膜量的逐年增加严重影响着农作物的可持续发展。另外，由于使用都是无机地膜，残膜积累在土壤中，致使农业环境遭到严重的污染，破坏了农田的生态环境，形成了阻隔层，影响了农作物对水分和养分的吸收，影响种子发芽，出苗，造成烂种、烂芽，使幼苗黄瘦，甚至死亡，还影响农机具的田间作业质量，还会堵塞田间沟渠等，对给后继的整地工作带来了很大的影响。由于技术及国情的原因，可降解地膜短时期内还可以在农业中大面积推广，而今后相当长一段时间内，农业上仍然使用着大量的塑料地膜。因此残膜回收已成为亟待解决的问题。
2.3残膜回收的一般方法
目前，残膜回收回收机和人工拾取两种方式。手动清除残膜，劳动强度大，劳动强度大，费时和采收率低，捡脏，场的月和年通过。膜的积累造成严重的“白色污染”。塑料薄膜机械回收，可以克服手工采摘的缺点，是残膜回收的有效方法。
2.4残膜机收的必要性
现在普遍使用宽膜植棉技术，每年新产生6-8万吨。残膜遗留在田间不能及时回收将造成土壤及环境的严重污染。经调查，连续使用3年地膜，每亩的残留干地膜6-8千克/亩，连续使用8年的残留干地膜达15千克。这些残膜对播种、浇灌和作物根系的生长很不利，给农业生产带来很多负面影响。目前，残膜回收回收机和人工拾取两种方式。手动清除残膜回收，劳动强度大，劳动和捡脏率低，在电影领域的积累造成严重的“白色污染”。塑料薄膜机械回收，可以克服人工采摘的缺点，是残膜回收的有效方法。因此，发展多种经济实用的残膜回收机减少土地污染和维护农业生产的可持续发展具有重要的意义。基于此地膜的回收显得极为重要，因此研究本课题的目的及必要性是不言而语的。
三 地表残膜回收在国内外研究的状况
3.1目前国内残膜回收机现状
近几年国内和新疆建设兵团大力推广以“密早膜矮壮高”为主要内容的棉花膜下滴灌技术，下图是棉花膜下滴灌三种典型滴灌带田间布置模式。

3.2.国内机具研究的情况
农田残膜机械化回收机具有如下两大类：
1） 苗期残膜回收机
玉米塑料薄膜回收，棉花和其他作物种植手术。在这一点上，所用时间短的电影，不严重损害，有利于膜，地膜覆盖栽培操作同时包。代表车型：新疆发展型msm23残膜回收机苗和东北农业大学22玉米幼苗膜回收机。两种残膜回收率设备超过85%，单株生产力在0.3hm / h，伤苗率低于1%，支持18.38kw拖拉机功率。这2种模式是盘卷膜齿轮的使用将玩残膜铲收集。膜组件没有电源，具有结构简单，调整方便，工作可靠，伤苗率低，净利润率和更高的生产力。
2)收获后残膜回收机
收获后，翻耕，播前整地和塑料薄膜，这个领域，或与剩余的制备薄膜会收起。目前在新疆，甘肃文学的发展，陕西，山西，内蒙古，中国农业大学和收获后的残膜回收机东北农业大学等单位。这部电影是膜铲土，表面成膜，拿起在牙齿的塑料薄膜，最后，残膜将被发送到建立膜组件。电影采摘，剥膜组件是核心机构接受膜的影响。
目前国内收膜机收膜部件的结构形式主要有以下几种：
A伸缩杆齿式捡拾滚筒图（3-1)。收膜机构工作可靠，残膜回收率高，但结构复杂，成本高。如型1fmj2850残膜回收农业推广站的甘肃省，收膜机的发展，净率为90%，生产率在0.3hm / h，13.2kw辅助动力小四轮拖拉机。通过理论计算，鼓的最小速度不得小于71.5r/min，并通过试验进行验证，应120r/min因此，高速度，大马力拖拉机，工作宽度越宽，运输带不能及时传播积累在棉花秸秆切割棉秆较为一致，经常堵塞。其次，速度太高太多的噪音，易滑带。由于与地面接近带接触更大的磨损，因为宽而液压控制升降而在路上有点不便运输。如果在膜槽全收膜碎片，降低膜池有效容积；以膜含有杂质一样，不可分离，电影不仅，连同碎片走在一起，会对环境造成二次污染。因此设计收膜机时应考虑的分离膜和碎片，或要求农民地清除杂物，然后机械膜。
B弹齿式拾膜部件(图3-2)。由地轮弹簧齿残膜捡拾驱动，具有结构简单，净收益率高。曲线滑膜弹齿的位置需要一个电影的控制机制，从而制造带来一定的困难，同时，膜组件的分离是无法实现残膜杂草。作为qs22后残膜回收机由东北农业大学开发的。这部电影获得了90%的净利率，在0.3hm -生产力/小时，13.2kw辅助动力小四轮拖拉机。根据理论计算和实验验证，在考虑残余拉伸率和车轮下陷和滑移的小牙齿最佳配比条件下和行走轮应为1.64左右。残膜张力之比就不易被激怒，土压力，推高了，和相对清理残膜。

1.伸缩齿 2.滚筒 3.偏心滚筒 4.拾起的残膜 5.土壤
图3-1 伸缩杆齿捡拾机构示意图

1.弹齿轮 2.滑道 3.弹齿 4.残膜 5.土壤
图3-2 弹齿式捡拾机构示意图
C 铲式起茬收膜部件(图3-3) 其在起茬的同时将残膜一起铲起经输带送入鼠笼式旋转滚筒进行土茬分离，结构简单，工作可靠，收净率高，但其对土壤的性能一定的要求，且收起的残膜与作物的根茬混合在一起，会给残膜的再生利用带来困难。

1.土壤 2.起膜铲 3.残膜 4.输送带 5.滚筒

图3-3 铲式起膜部件装配图
D 轮齿式收膜部件(图3-4)。收膜机构采用幼苗膜的摩擦膜回收机配件，滚动轮与地面的车削膜，具有结构简单，不残膜回收是比较干净，塑料薄膜，特别适合秋残膜回收捡玉米和高粱难以损坏的根茬。电影是不严重的净收益率比较高，具有很大的应用前景，对于标准的薄膜厚度0.008mm，该机构是一种理想的残膜回收机制。如果小残膜回收机由东北农业大学开发的，在膜组件的膜，损坏不严重的情况下，残膜回收率约为90%，在0.2~0.3hm-生产力/小时，11.03kw辅助动力小四轮拖拉机。

1.轮 2.拾膜齿 3.残膜 4.土壤
图3-4 轮齿式起膜部件装配图
E 齿链式收膜部件(图3-5)。它具有结构简单，结构紧凑，制造方便的优点，可用于幼苗膜，也可用于收集后，结构的最大特点是由于整体结构可以被设置为纵向，前，有利于复合操作的制备。

1.齿链弹齿 2.控制滑道 3.残膜 4.膜箱及托膜齿 5.土壤
图3-5 齿链弹齿式起膜部件装配图
目前，国内收膜机剥离部分是圆的，推板，刮板输送机和剥膜杆等。从剥离影响现有的模型，对收膜机采用伸缩杆齿的收集筒膜组件，带式输送机的溶出理想的应用；牙收集地膜覆盖齿链零部件收膜机刮板杆应用和剥剥或采用带离理想的膜；弹簧齿收集电影机构收膜机，应用膜板膜的理想。膜成分主要为膜盒与辊轮。从电影的影响，损伤较轻，具有良好的连续性膜辊轮的塑料薄膜套膜效果更好；相反，膜盒是更好的。
从可用的信息，在残膜回收和秸秆切碎和联合行动，国外未见报道。目前，虽然国内一些单位开展及残膜回收秸秆粉碎联合机的研究，但仍需要进一步的发展。新疆生产建设兵团农业发展4fs2秸秆切碎及残膜回收和回收机，秸秆切碎及残膜回收机前后分别在拖拉机后悬挂。秸秆切碎机采用卧式刀，偏心伸缩杆齿的收集筒回收的部分。该机的新思路提供了残膜回收和切碎的秸秆联合手术。但两机前、后分别悬挂，结构复杂，成本高，对秸秆切割机安装前悬挂不方便，输出功率是更复杂的，需要改进滚筒采摘机构，所以它没有被广泛使用。对切碎及残膜回收机的农业机械化发展新疆省4jsm-1800棉花秸秆，秸秆粉碎和塑料薄膜回收单元两个作为一个整体，牵引。秸秆切碎部件采用垂直切割，残膜回收部分的圆偏心凸轮滚子的提高采摘机构。偏心轮的改进拾取机构接效果好，结构简单，可靠。整机结构简单，结构紧凑，方便的输出功率，降低机器的成本。
此外，在关节手术的恢复和两个模型的残余痕迹。一个SMJ-1胶片机，可以在剩余的触摸下棉花秸秆和棉花秸秆一起带铲，在农田棉花秸秆运输。另一个是JM-1型废膜回收机，将一揭膜栽培，先揭膜中耕。两机联合作业，但缺乏。残膜回收率不高，不能在塑料薄膜回收栽培。后期揭膜部分无膜和传动部件，使工作的电影角色是不可靠的。秸秆粉碎结合残膜回收，整体效率高，农民易于接受。虽然联合运行的研究仍处于起步阶段，但它是残膜回收的发展方向。
3.3 现有的地膜回收机械
1990年以后，各地研制的地膜回收机械主要有：
①1SM-5型弹簧齿耙废膜回收。它与小四轮拖拉机配套使用，工作宽度为5m，2hm2/小时的效率，主要用于回收废膜内的表面上的5cm播种前，可清除杂草。但废膜回收操作过程中手工清理。在陆战队使用非常广泛。
②改进的和常规机械回收地膜。改良犁，耙耕机和其他机器，塑料回收业务，如覆盖或中耕机与极齿周围循环膜回收清除犁犁耕。这一修改，虽然机器的结构和性能的约束，很难用一个膜过程的完整收藏的作品，它必须加上人工拣货作业，但对于用户来说，没有购买专用设备，是一种简单，经济的恢复膜的方法。
③4TSM-4暂停收膜机。通过四组相同的单组。本机使用机架为框架，操作复杂，铁牛55拖拉机四组。每一组是独立的，可以单独支持小四轮拖拉机操作。单一的一套工作可以概括为“抓片轮杆齿的塑料薄膜，剥离，剥离辊伸缩杆齿。单宽0.163m，3~6公里/小时的工作速度，废片率收集网，在95%株以上，片方是大于或等于50%。本机用于棉花苗期地膜回收。
④4CM-150齿链式悬挂收膜机。它和4tsm-4悬浮收膜机，改变了揭膜剥离，脱膜齿链齿的齿形链，抖动和塑料薄膜棚。一组工作宽度1125m，3 ~ 6公里/小时的工作速度，收获率大于或等于85%。主要用于塑料薄膜回收操作苗期。
在塑料薄膜回收机以上两种存在的主要问题是很容易调整，以保护设备运行的宽度，容易接触植物的边缘；膜净率有待提高。
⑤ 1MC-70地膜回收起茬机。与小四轮拖拉机液压11108kw支撑力。0.17~0.18m工作宽度，3~4km/h运算速度快，生产效率为0.12~0.13hm2/h，残膜收集净率大于90%。在玉米废膜、高粱等作物残茬的应用，选择从地表10cm土层内，一茬茬膜完成，废膜堆设置等操作。
⑥ MSM-3废膜回收机。它是由三组，同一组的。在苗期和再生塑料薄膜。和4TSM-4悬浮收膜机不同的是，以代替滚筒剥离膜剥离橡胶轮，一个特殊的装置来代替胶片盒。该机结构简单，制造成本低，性能可靠，是一种很有前途的扩展模型。
⑦ 4QSM-2废膜回收机。本机和拖拉机55辆拖拉机，可以拿起两个窄宽度的膜或膜。
工作时，摘辊废膜拿起第一，然后通过两个圆将废膜的膜的膜盒。主要适用于在膜中的秋作物卷。在工作中，需要先提取。
从上面的资料可以看出，现在的地膜回收机具基本上是地表的残膜回收，在我国由于大多数地区是在作物收获后揭膜，地膜在田间停留的时间长，破碎程度大，不易回收，在土壤里残留的费膜较多。严重影响了农业的可持续发展。所以要保证农业的可持续发展，在现在大量采用地膜的情况下就要解决好残膜的回收问题，而耕层残膜的回收问题又是不能忽视的。所以我们要对残膜进行地表和耕层的双向回收。
3.4、综上所述残膜回收技术应用存在的问题
3.4.1 头水前揭膜
① 优点：地膜还未完全老化，地表上的地膜还比较完整，如果揭膜时间安排在早晚，地膜的韧性好，易于揭起，拾净效果交好，可以达到地表残留量的85%。在灌头水前将地膜收回，增强了土壤的透气，透水性能，有利于棉苗生长和根系发育，并为施肥，开沟，灌水创造了良好的条件。
② 缺点：只能捡当年地膜，两边被土压着的部分收不起来，有的地区，铺设滴灌管，不易在头水前揭膜；揭膜后不易保墒，保温和灭草；由于春天气候多变，前期温度低，低温起来后需尽快浇水，由于作业周期太短来不及揭膜;机械揭膜苗的高度不宜超过30cm，伤苗率要在5%以下，对机手操作水平要求较高。
3.4.2 收获后残膜回收
① 优点：可以捡拾80cm土层中的残膜，且可捡拾多年来残留在土壤中的大片地膜。
② 缺点：a)由于土壤是很难的，和电影已经变得支离破碎成条状，因为塑料脆，很难回暖。残膜机破碎是无能为力的。b)棉花收获后很快进入冬季，在最短的时间内发挥秸秆，翻耕，收集的时间是很短的，很多人都没有接受膜。
3.4.3 春播前拾膜
在春季土壤已深和土壤破碎作业，塑料件，为了确保种子质量，必须接在春天之前的电影。人工拾膜仅能拾出表面残膜，机收的拾净率不高，同样存时间来不及的问题.
3.5、新疆建设兵团棉花种植情况存在的问题
由上述可知新疆建设兵团棉花种植模式是宽膜覆盖膜下滴灌的形式。这样以来头水前揭膜这种方式已被否定。而且这几年新疆建设兵团在棉花收获上开始使用机采棉。并且应用越来越广泛。机采棉虽然使劳动生产率大幅度提高，但是也给棉花的质量带来影响。其中影响最严重的是棉花中带有碎的地膜。这样以来就要求在棉花采摘之前把地膜收掉。并且棉花损伤率要小。由于宽膜棉膜下滴灌使得地膜的性质基本上保持不变。那么机械回收残膜将变成可能。我想可不可以在棉花最后一水过后进行残膜回收呢？如果可以，那么在回收残膜时也可以同时将滴灌带回收，这样就大大提高了机器的使用效率。以下就是我的设计方案。
四 方案选择
4.1 技术要求
配套拖拉机动力 75KW
输出轴转速 540r/min
作业速度 2—3km/h
工作部件类型 圆弧弹齿
工作部件数 6个
入土深度 30—50mm
生产率 100% (理论设计)
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