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1、 機(jī)電工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計方案 論證報告 設(shè)計題目:1FMJ-800型地表殘膜回收機(jī)設(shè)計 學(xué)生： 學(xué)號： 專業(yè)班級： 指導(dǎo)教師： 2015年 3月 1 日 8 / 8 目次 1 地膜使用……………………………………………………………………………3 2 殘膜回收……………………………………………………………………………3 2.1殘膜回收方式……………………………………………………………………3 2.2殘膜回收機(jī)械…………………………………………………………………

2、…3 2.3幾種殘膜回收機(jī)…………………………………………………………………4 3 主要設(shè)計參數(shù)………………………………………………………………………6 論證結(jié)果………………………………………………………………………………7 參考資料…………………………………………………………………………… 8 1地膜使用 地膜覆蓋技術(shù)自20世紀(jì)50年代應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以來，因其可提高土壤溫度、保持土壤水分、改善土壤環(huán)境和提高糧食產(chǎn)量而在全世界得到了迅速、廣泛的推廣應(yīng)用。我國于20世紀(jì)7

3、0年代初開始試驗、推廣地膜覆蓋技術(shù)，隨著一系列地膜技術(shù)的推廣，應(yīng)用覆膜技術(shù)種植的作物已從最初的蔬菜、棉花等少數(shù)幾個品種擴(kuò)大到了玉米、煙草、果林苗木以與花卉等數(shù)十種，覆膜種植面積不斷擴(kuò)大，薄膜使用量也隨之不斷增加。然而，隨著地膜使用量的增大，殘留地膜也越來越多，殘膜撿拾成了一個非常棘手的問題。 2 殘膜回收 2.1殘膜回收方式 由于殘膜在土壤中不易降解，若不與時回收，一方面會形成“白色污染”，另一方面會對土壤造成污染和損害，從而影響作物生長發(fā)育。目前，殘膜撿拾有人工和機(jī)械二種方式，人工撿拾勞動強(qiáng)度大、費時且效率低；相對于人工撿拾，使用機(jī)械對殘膜進(jìn)行回收，可以克服人工撿拾的不足，能提

4、高勞動生產(chǎn)率和殘膜拾凈率，是殘膜回收的有效方法。受經(jīng)濟(jì)條件以與現(xiàn)有殘膜撿拾機(jī)適應(yīng)性差等因素影響，目前我國大部分地區(qū)的殘膜撿拾仍以兩種方式結(jié)合為主，但從今后的發(fā)展趨勢來看，安全機(jī)械化撿拾是我國農(nóng)田殘膜回收的必然趨勢。 2.2殘膜回收機(jī)械研究現(xiàn)狀 自20世紀(jì)6O年代起，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化程度較高的日本、美國等國家對殘膜回收問題進(jìn)行了研究，并研制出不同類型的回收機(jī)具。英國主要采用懸掛式回收機(jī)，工作時鏟齒將壓膜土耕松，將薄膜回收到金屬網(wǎng)上，回收后的薄膜經(jīng)清洗干凈后備用；日本使用的地膜強(qiáng)度較大、且其覆蓋周期短、加上土壤較為松軟且易揭膜，因此日本對殘膜回收處理的效果較好；法國主要使用卷筒式回收機(jī)，將回收的地膜

5、卷在卷膜筒上，已備后用。 國外所用的農(nóng)用地膜厚度大約0.01—0.05mm左右,其抗拉強(qiáng)度大、不易破碎、易回收且可重復(fù)使用。此外，發(fā)達(dá)國家從環(huán)保角度出發(fā)，開始研發(fā)推廣新型覆蓋地膜 ，如生物降解地膜、光降解地膜、光學(xué)生物雙降解地膜等。降解地膜使用后經(jīng)一段時間會自動分解，形成無害物質(zhì)融人土壤中，但由于價格等因素的原因，目前尚未大面積推廣使用。從今后地膜回收的生態(tài)效益來看，應(yīng)積極推廣使用可降解地膜。 我國地膜的使用情況與國外有所不同。我國農(nóng)用地膜普遍較薄，地膜厚度大約在 0.005～0.008 mm左右，抗拉強(qiáng)度較低、易氧化且不易回收；另外，由于覆蓋周期長，地膜老化嚴(yán)重，易呈碎塊狀；

6、并且新舊地膜并存現(xiàn)象較為嚴(yán)重。我國農(nóng)田殘膜主要以碎片的形式分布于土壤淺層，并隨年限的增長而逐漸下移。據(jù) 調(diào)查，殘膜置留在0～10 cm耕層處的占 71.8%，10～20 cm耕層占 22%，20～30 cm處占 6.3%。因受到耕作和覆膜等因素的影響，殘膜碎片多呈水平、傾斜、塊狀等多種形態(tài)存在，由于農(nóng)田殘膜置留的特性，使得地膜回收機(jī)呈現(xiàn)多樣性。我國的地膜回收機(jī)于1982年開始研發(fā)，現(xiàn)已研制發(fā)展了幾十種機(jī)型。 2.3 幾種殘膜回收機(jī) 殘膜回收機(jī)種類頗多，但性能各有千秋。下面將對比較常見的殘膜回收機(jī)做以介紹，分析其性能差異，最終選出一種性能最佳的機(jī)型。 ①耙齒式殘膜撿拾機(jī)。其結(jié)

7、構(gòu)由機(jī)架、動力傳動機(jī)構(gòu)、起膜機(jī)構(gòu)、撿膜機(jī)構(gòu)等各部分組成。其主要機(jī)構(gòu)是一組位于同一平面上的耙齒 ，一般沒有殘膜的收集裝置。工作時，殘膜被耙摟集一起，并由人工處理，隨意放置地頭或焚燒。此類撿拾機(jī)容易被殘膜、殘茬 、土壤所堵塞，堵塞后耙齒工作深度降低，嚴(yán)重時機(jī)具會架空從而失去殘膜撿拾功能。該機(jī)作業(yè)效率較低、排堵頻率高、容易撕膜，故適用于地表面殘茬、雜草較少、土壤堅實度不大且平作或小壟種植作物的殘膜撿拾。該機(jī)生產(chǎn)率為0.3hm2/h,,殘膜收凈率90%左右，配套動力為18.38kW小四輪。 圖2-1耙齒式殘膜撿拾機(jī) ②伸縮彈齒式殘膜撿拾機(jī)。該型機(jī)具的主要工作部件為滾筒和具有伸縮功能的直彈齒或弧

8、形彈齒，彈齒呈放射狀沿滾筒圓周方向均布，每組又沿軸向直線均勻分布。滾筒起到限深、牽引膜和脫膜的作用，表面的孔還起到彈齒導(dǎo)軌的作用。工作時，由動力輸出軸驅(qū)動撿膜滾筒與其部的偏心機(jī)構(gòu)帶動彈齒沿滾筒表面的孔作伸縮往復(fù)運(yùn)動，從而達(dá)到挑膜、運(yùn)膜和脫膜的功能，從彈齒上卸下的殘膜又自動收集進(jìn)入集膜箱，但是會有掛膜的現(xiàn)象。與耙齒式相比，伸縮彈齒式殘膜撿拾機(jī)具有作業(yè)效率高，工作阻力小，對殘膜的破損小，撿拾率高，纏膜率低，不易堵塞等優(yōu)點。但該機(jī)型不適于表面覆土太多太厚，雜草、殘茬較多，土壤堅實度大、含水率高的場合。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. 3hm2

9、/h,配套動力為11. 03 kW小四輪拖拉機(jī)。 圖2-2 伸縮彈齒式殘膜撿拾機(jī) ③伸縮桿扒指式殘膜回收機(jī)。該型機(jī)具的主要工作部件為滾筒和具有伸縮功能的扒指齒，扒指分六個，呈放射狀沿滾筒圓周方向均布。滾筒起到限深、牽引膜和脫膜的作用，工作時由動力輸出軸驅(qū)動撿膜滾筒與其部的偏心機(jī)構(gòu)帶動扒指伸縮往復(fù)運(yùn)動，從而達(dá)到挑膜、運(yùn)膜和脫膜的功能，從扒指上卸下的殘膜又自動收集進(jìn)入集膜箱。該種收膜機(jī)構(gòu)工作可靠，殘膜收凈率高，但該機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價偏高。該殘膜回收機(jī)殘膜收凈率90%,生產(chǎn)率在0.3hm2/h,配套動力為13.2kW小四輪拖拉機(jī)。由理論計算,滾筒的最低轉(zhuǎn)速不得小于71.5r/min,并經(jīng)

10、試驗驗證,以120r/min為宜。 圖2-3伸縮桿扒指式殘膜回收機(jī) 綜上比較，伸縮彈齒式殘膜回收機(jī)工作性能較好，該殘膜回收機(jī)采用拖拉機(jī)牽引為動力，動力充足，可以有效地工作。該機(jī)構(gòu)使用伸縮彈齒撿膜可以有效地拾取殘膜，并且撿膜效率比較高，和其他類型機(jī)器相比，其優(yōu)點不言而喻。尤其新型殘膜回收機(jī)，1FMJ-800型號的機(jī)器作業(yè)幅寬800mm,作業(yè)量適中，不至于導(dǎo)致殘膜卡住滾筒不能運(yùn)轉(zhuǎn)。通過地輪傳動，以伸縮彈齒滾筒為撿膜機(jī)構(gòu)，三角弓狀齒形鏟輔助梳理撿膜，可順利實現(xiàn)旱塬地、水澆地的各種土壤條件下的小麥、玉米與棉花等作物收獲后的廢膜撿拾與玉米鏟根作業(yè)。生產(chǎn)效率≥0.33hm2/h，撿膜率為9

11、0.5%，鏟玉米根率為91.8%。 3 主要設(shè)計參數(shù) 破膜部件主要是參照圓犁刀的形式，其作用是將地膜切開，保證后續(xù)部件能夠完全將地膜收回。此部件在整機(jī)中所起的作用是：第一起支撐作用，本機(jī)所采用的是牽引式掛接方式。整體是由破膜部件和地輪進(jìn)行支撐。第二起破膜仿形作用，棉田不可能到處都是平坦的，總有高低起伏，在這種情況下就需要仿形機(jī)構(gòu)，此破膜機(jī)構(gòu)在掛接桿的中部設(shè)置了彈簧，在掛接處還設(shè)了定位孔。這樣以來就很好地解決了仿形和限深的問題。主要參數(shù)如下： 總體長度： 830mm 入土圓盤直徑： 260mm 極限入土深度： 110mm 圓弧形彈

12、齒滾動機(jī)構(gòu)主要由外部固定圓筒、偏心式滾筒、心軸、圓弧形彈齒構(gòu)成。主要技術(shù)參數(shù)： 固定滾筒直徑： 1120mm 偏心滾筒直徑： 900mm 固定滾筒寬度： 800mm 偏心滾筒寬度： 700mm 偏心距： 100mm 集膜部件可以采用硬制塑料，這樣可以大大減輕整機(jī)的重量，而且價格低廉。主要技術(shù)參數(shù)： 長度：1000mm 寬度：800mm 高度：800mm 論證結(jié)果 ? 通過以上論證，結(jié)果不言而喻。由于技術(shù)與國情的原因，可降解地膜短時期還難以在農(nóng)業(yè)面積推廣，而今后相當(dāng)長一段時間，農(nóng)業(yè)上仍然使用著大量的塑料地膜。根據(jù)我國目前的

13、科技水平和經(jīng)濟(jì)條件，采用機(jī)械化清除殘膜是比較現(xiàn)實的，同時考慮到提高機(jī)具的使用效率，降低作業(yè)成本，減少機(jī)具的下地次數(shù)，應(yīng)大力研制發(fā)展耕整地與收膜聯(lián)合作業(yè)的機(jī)具。? 綜上比較，伸縮彈齒式殘膜回收機(jī)可一次完成小麥、棉花、烤煙等地膜種植作物田的起膜、起茬、撿膜、集膜、堆膜等工序, 具有配套動力廣泛、安裝使用方便、拾膜效果好、生產(chǎn)率高等特點。該殘膜回收機(jī)能使泥土與薄膜初步分離,從而減輕殘膜收獲的勞動量,提高勞動生產(chǎn)率。所以本次畢業(yè)設(shè)計選擇設(shè)計1FMJ-800型號的殘膜回收機(jī)，該機(jī)器能夠滿足設(shè)計要求，并且工作效率也比較高，能夠有效地完成回收作業(yè)。

14、 參考文獻(xiàn) [1]王頻.殘膜污染治理的對策和措施[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，1998， [2]王志青.淺談殘膜回收機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀與存在的問題[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械，2008， [3]希晨，炳，龔軍.殘膜回收機(jī)的研究現(xiàn)狀與存在問題[J].農(nóng)機(jī)化，2006,? [4]建中.殘膜回收機(jī)集錦[J].農(nóng)機(jī)，2000， [5]安世才.1FMJ-850型廢膜撿拾機(jī)[J].農(nóng)機(jī)與食品機(jī)械，1999， [6]木林,王瑋.1MS-800型塑料殘膜回收機(jī)的研究[J].農(nóng)牧與食品機(jī)1992，? [7]那明君,董欣,侯書林等.殘膜回收機(jī)主要工作部件的研究[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報,1999, [8]云.1MC-70型地膜回收起茬機(jī)[J].農(nóng)村機(jī)械化，1998， [9]那明君,董欣,曉麗等.收膜整地聯(lián)合作業(yè)機(jī)主要工作部件研究[J].農(nóng)機(jī)化研究，2000.