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摘要

Abstract

第一章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 农田残膜污染治理装备的研究概况

    1.2.1 国外研究现状

    1.2.2 国内研究现状

    1.2.3 残膜回收机械化技术发展趋势

1.3 研究内容和方法

    1.3.1 主要研究内容

    1.3.2 研究技术路线

1.4 本章小结

第二章 影响残膜回收试验关键因素及随动式残膜回收模式研究

2.1 影响残膜回收试验关键因素研究

    2.1.1 研究作业区域的基本地貌

    2.1.2 种植密度及自然概况

    2.1.3 耐候地膜的力学特性研究

    2.1.4 验证卷收残膜的可行性

2.2 随动式残膜回收模式研究

    2.2.1 秸秆还田-随动式残膜回收联合作业机总体设计

    2.2.2 随动式残膜回收机的工作原理

    2.2.3 传动方案设计

    2.2.4 技术难点和关键问题

2.3 本章小结

第三章 起膜装置设计与试验研究

3.1 起膜装置整体结构与工作原理

    3.1.1 起膜装置整体结构

    3.1.2 起膜装置工作原理

3.2 起膜齿研究

    3.2.1 起膜齿结构设计

    3.2.2 起膜齿受力分析

    3.2.3 起膜齿排列

    3.2.4 起膜齿与捡拾滚筒的配合

3.3 仿形装置研究

    3.3.1 仿形装置结构设计

    3.3.2 仿形机构受力分析

    3.3.3 仿形连杆尺寸的确定

    3.3.4 起膜齿入土深度稳定性测试

3.4 试验研究

    3.4.1 试验方案

    3.4.2 指标的测定

    3.4.3 试验结果与讨论

3.5 本章小结

第四章 捡拾与脱膜装置设计

4.1 捡拾与脱膜装置总体结构和工作原理

    4.1.1 总体结构

    4.1.2 工作原理

4.2 残膜捡拾链条设计

    4.2.1 捡拾链条结构设计

    4.2.2 捡拾钉齿在链板上的排列

    4.2.3 捡拾链板的布置

4.3 捡拾作业条件分析

    4.3.1 捡拾钉齿运动分析

    4.3.2 残膜受力分析

    4.3.3 捡拾装置受力分析

4.4 捡拾滚筒

    4.4.1 结构设计

    4.4.2 工作过程与原理

4.5 脱膜装置

    4.5.1 脱膜装置结构

    4.5.2 工作原理

    4.5.3 脱膜作业条件分析

4.6 清杂螺旋输送器

4.7 本章小结

第五章 卷膜装置设计与试验研究

5.1 卷膜装置结构和工作原理

    5.1.1 卷膜装置结构

    5.1.2 卷膜装置传动系统与工作原理

5.2 关键部件设计

    5.2.1 卷膜带设计

    5.2.2 卷膜芯轴设计

    5.2.3 气弹簧设计

    5.2.4 自动卸膜液压系统

5.3 试验与结果分析

    5.3.1 试验条件

    5.3.2 试验因素与指标

    5.3.3 试验结果与分析

5.4 本章小结

第六章 整机田间试验

6.1 试验材料与方法

    6.1.1 试验材料

    6.1.2 试验方法

6.2 试验方案设计

6.3 试验结果与分析

    6.3.1 回归模型的建立与检验

    6.3.2 各因素对性能指标的影响

6.4 参数优化与试验验证

    6.4.1 参数优化

    6.4.2 试验验证

6.5 本章小结

第七章 结论与展望

7.1 主要研究结论

7.2 创新点

7.3 展望

参考文献

导师及作者简介

致谢

文章摘要:地膜覆盖栽培技术具有明显的增产效果,自从在我国推广后,地膜覆盖面积增长迅猛。目前我国地膜生产量和使用量均居世界第一,地膜已成为我国第四大农业生产资料。地膜植棉机械化、膜下滴灌和精量播种技术大幅提升了新疆棉花生产,目前新疆棉花种植面积和地膜使用量均居我国首位。然而,在地膜给人们带来巨大经济效益的同时,由于农田残膜回收工作不彻底,土壤中的残膜连年积累,严重危害了农业可持续发展。推行当年地膜全回收,逐步回收陈年地膜是解决农田残膜问题的可行思路,但厚度过小的地膜在秋季回收作业时易碎,导致小块的残膜与土壤混合难以回收。目前我国现有的残膜回收机存在回收率偏低,使用可靠性差的难题,因此针对以上问题,在施行耐候膜新国标的基础上,将农机、农艺、农膜相结合,采取整膜回收、翻转清杂、自动卷膜的设计思路。因此本文以新疆棉花田间地膜为研究对象,开展棉田地膜回收关键技术及随动式残膜回收机的研究,通过理论分析和试验研究等方法和手段,探究关键部件作业性能,对推动残膜回收技术的应用提供了有效的技术和装备支撑,对提高机械化残膜回收水平具有重要的实际意义。本文的研究内容主要包括以下几个方面:（1）试验关键因素及随动式残膜回收模式研究。研究了残膜所处的田间地貌,获得了与残膜回收有关的棉花的种植密度、棉田土壤物理特性、地膜表面杂质的分布情况、棉田地表平整度和耐候残膜的力学特性等基础数据,为关键部件的设计提供了理论支持;同时对随动式残膜回收模式进行了探讨,确定了随动式残膜回收机主体结构形式、工作原理和传动方案。（2）起膜机理分析与试验研究。根据经验和实际起膜需求,设计了一种起膜装置及三种不同形状的起膜齿,确定了起膜装置中起膜齿的排列及配合尺寸。探究了起膜机理,建立了起膜装置的力学模型;分析了稳定作业状态下起膜机构的受力情况,确定了仿形连杆尺寸;经起膜齿入土深度稳定性测试结果可知,开沟稳定性超过了80%,仿形机构结构设计合理,达到行业标准要求。为选择出最优起膜齿,以起膜齿类型为试验因素进行了单因素试验,以起膜率、作业阻力和土壤扰动和根茬起出率为考核指标。试验结果表明:在机具前进速度为4.5 km/h、起膜深度为40 mm的作业条件下,起膜齿类型显著影响起膜率、作业阻力和土壤扰动;起膜齿A具有最高的起膜率,其次是起膜齿B和C;起膜齿B的作业阻力最大,其次是起膜齿A和C;起膜齿B的土壤扰动最大,起膜齿A和C相近;三种起膜齿对根茬起出率指标的影响不显著。对试验结果进行分析,同时综合考虑随动式残膜回收机的作业条件和技术要求,得到了三种起膜齿中起膜齿A为最佳选择。（3）捡拾与脱膜装置设计。通过对捡拾和脱膜作业原理的研究,设计了一种集成捡拾、脱膜和清杂的装置,具体包括对捡拾钉齿、捡拾链条、捡拾滚筒、脱膜辊等主要工作部件的结构设计,并对关键部件进行理论分析,确定了捡拾钉齿、捡拾链条的排列等相关尺寸参数。建立捡拾钉齿运动模型,分析了捡拾钉齿的运动过程可知,其捡拾轨迹为摆线,同时通过分析残膜被顺利捡拾的条件,获得了捡拾速比的参数范围为1

文章来源：《山东农业工程学院学报》 网址: http://www.sdnygcxyxb.cn/qikandaodu/2021/1110/805.html