摘要:废旧地膜检拾机是大面积推广应用地膜种植技术的关键机械设备,结合本地区农作物的种植特点,阐述了地膜回收设备的设计思路、技术难点、整机结构、主要技术参数、工作原理。本机的主要创新点是可仿形工作的掘齿机构,可伸缩的地膜卷筒。
地膜覆盖种植是一种先进的农业生产技术,随着该技术在农田的大面积采用,地膜的用量越来越大。在田地里残留的地膜如不及时清除,将对土壤结构和作物生长产生极为严重的危害,特别是多年使用地膜覆盖种植的田地,土壤里残留的地膜更多,残留在田地里的地膜危害已引起了人们的高度警觉,因此,清除田地里残余的地膜势在必行,这是关系到土地可持续良性利用和农作物产量的重大问题。残余地膜依靠人工捡拾,只能检拾地表上的大块残膜,并且捡拾效率低,劳动强度大,清理不彻底。如果利用机器进行清除,作业效率是人工的几十倍,不仅减轻了劳动强度,还可极大的缓解劳动力紧张的局面,并且清除比较干净。目前,残余地膜清理机技术还不够成熟完善,在国内得不到广泛的推广,本文介绍的机器是一种结构简单、操作方便、效率高、能够比较彻底地清除农田里残留地膜的机具。
1 设计思路与技术难点
1.1设计思路
(1)由于田地里的部分地膜上面覆盖土壤,因此,必须把埋在土壤里的地膜掘出,使地膜浮在地表面。
(2)对浮在地表面的地膜进行捡拾,使其缠绕在卷筒上。
1.2技术难点
(1)设计合理的掘齿机构,具有仿形功能,能将埋在土壤里的地膜掘起,使地膜浮在地表。
(2)卷筒的功能不但能把地膜缠绕起来,而且当地膜缠满后,能够快速方便地将缠绕在卷筒上的地膜清除掉。
2 整机结构及工作原理
2.1整机结构
地膜捡拾机主要由机架、卷筒机构、掘齿机构、传动机构等部件组成。其结构如图1所示。
2.2工作原理
工作时,地膜捡拾机悬挂在拖拉机后面,调节拖拉机的液压,使掘齿深入到土壤层适当深度,由于掘齿可仿形,遇到障碍物可自行调节入土深度,拖拉机向前行驶,掘齿就把埋在土壤层里的地膜掘出,使地膜浮在地表;控制离合器,拖拉机动力通过万向节和三角带传到卷筒上,卷筒转动,在钉齿的作用下,就把浮在地表上的地膜缠绕在卷筒上。当卷筒缠满地膜后,将卷筒从立柱U1上拆卸下来,用工具将钉齿卸下,再将卷筒从地膜卷上抽出,地膜卷拆卸后,再将卷筒机构安装在立柱III上,开始下一轮的捡拾工作。
2.3主要技术参数
配套动力:≥14. 7 kW;作业速度:2~4 km/h;捡拾效率:>80%脸拾宽度:1. 3 m。
3 主要部件的设计
3.1掘齿机构
为了避免地面障碍物对掘齿的强烈冲击,造成掘齿破坏,掘齿设计成可仿形功能,当遇到障碍物时,可自行调节入土深度,掘齿的后端是套筒,横轴穿过套筒后装在立柱I上,套筒可在横轴上自由转动,掘齿的中部有横孔,立轴穿过掘齿中部的孔后连接在横梁II和横梁III上,在立轴上掘齿和横梁II之间装有压缩弹簧。掘齿工作时,如果遇到地面凸起障碍物,由于弹簧有一定的收缩空间,掘齿后端的套筒就可在横轴上转动,掘齿可向上抬起,绕过障碍物,实现仿形功能。
3.2卷筒机构
卷筒机构是该机的核心部件,卷筒设计成三合页机构,目的是便于将其从地膜筒中抽出,弧板II和弧板III通过套孔和销轴与弧板I连接,弧板II和弧板lII边端配有圆孔,钉齿的一端带有圆锥型,另一端带有螺纹,卷筒轴上打孔并配有螺纹,钉齿通过弧板II和弧板III的圆孔后通过螺纹固定在卷筒轴上。工作时,钉齿将地膜拾起,缠绕在卷筒上,当卷筒上缠满地膜后,摇动手柄,将缠满地膜的卷筒从立柱III上卸下,利用工具将钉齿从卷筒轴上卸下,抽出卷筒轴,这样三合页机构的卷筒自然收缩,然后将其从地膜筒中抽出,完成一个工作循环,将钉齿和卷筒安装在卷筒轴上,进行下一循环的捡拾工作。
4 结束语
地膜覆盖种植技术,已成为转变农业生产方式和提高经济效益的重要手段。近些年来,我国很多地区采用了地膜覆盖种植,尤其是北方干旱地区,地膜残留在农田里,会严重破坏土壤结构,致使农作物减产,必须把地膜从田地里清除干净。利用人工的方法来清除,劳动强度大,效率低,清除不彻底。地膜清除机是发展地膜覆盖种植技术的关键设备,节省了大量人力物力,清除比较干净。该机结构简单,造价低廉,操作简单,效率高,是农民致富的好帮手。