1SM-1.8（2.0）型牵引式棉田残膜回收机的研制

刘旋峰，张 丽，郭兆峰，牛长河，乔园园，杨会民，孙小丽

（新疆农业科学院农业机械化研究所，新疆 乌鲁木齐 830091）

1SM-1.8（2.0）型牵引式棉田残膜回收机的研制

刘旋峰，张 丽，郭兆峰，牛长河，乔园园，杨会民，孙小丽

（新疆农业科学院农业机械化研究所，新疆 乌鲁木齐 830091）

文中介绍了1SM-1.8（2.0）型牵引式棉田残膜回收机的整体结构、工作原理、主要工作部件及其特点和试验情况。

地膜；残膜回收；牵引式

新疆的气候条件适合棉花种植，新疆作为我国棉花主产区，地膜覆盖是当今促进农业增效、农民增收的重要技术手段，尤其在干旱缺水地区，地膜结合滴灌技术更是成为农业转型升级的支柱技术。但在地膜推广过程中，存在地膜好用难回收的问题，造成耕地污染日趋严重。据统计，当土壤地膜残留量达4 kg/667m2时，就会造成农作物减产，减产幅度为棉花10%～22%、玉米11%～23%、瓜蔬类15%～59%，地膜残留问题严重影响农业提质增效。

针对棉花秸秆综合利用技术的兴起，无秸秆棉田地膜回收成为当前亟待解决的问题，因此急需设计一种低功耗、高生产率、高回收率的残膜回收机。

1 主要结构和工作原理

1.1 主要结构

1SM-1.8（2.0）型牵引式棉田残膜回收机（后简称牵引式残膜回收机）由机架、传动系统、残膜捡拾辊筒、残膜输送辊筒、松土装置等部件构成（图1）。

1.2 工作原理

作业时，启动拖拉机，液压控制系统将机具降至工作位置，旋转限位螺栓至限位凸台，动力由拖拉机输出轴经中间传动系统传至残膜捡拾装置和残膜脱卸装置。机具行进时，起边膜装置将覆于边膜上的土层疏松，松土装置用于将整张膜面上的土层疏松，便于残膜捡拾装置的工作，挑起残膜后至残膜脱卸装置，由残膜脱卸装置将残膜脱下并输送至残膜收集装置，待残膜收集装置满载后翻转油缸将残膜收集装置翻转，倒出残膜。工作结束后，将机具提升至运输位置，卡住限位安全卡[2～3]。

图1 牵引式残膜回收机结构

2 残膜捡拾辊筒

如图2，残膜捡拾辊筒主要由筒壁、凸轮盘（2组）、凸轮轴、挑膜齿组等构成。工作时，辊筒骨架由链轮驱动，绕着与机架铰接的凸轮轴转动，挑膜齿组上的滚环轴组合在凸轮滑槽中滚动，从而带动整个挑膜齿组作往复式旋转运动。由于凸轮中心与滚筒中心存在偏心距，运动时，挑膜齿伸出用于捡膜，挑膜齿缩回用于脱膜[4]。

图2 齿链式收膜部件示意

3 传动系统

传动系统简图如图3，通过传动轴由拖拉机输入动力，驱动带有安全离合器的中间传动总成，分别驱动机具的残膜捡拾辊筒与残膜输送辊筒。

中间传动总成是传动系统核心部件，如图4当机具的运转过程中如果遇到卡阻或过载时，中间传动的安全离合器开始动作，弹簧被压缩，一对啮合的摩擦齿垫脱开，断开动力输入，使中间传动后部的残膜捡拾辊筒和残膜输送辊筒停止旋转，从而起到保护两个辊筒的作用。当卡阻或过载消除后，两摩擦齿垫恢复啮合状态，中间传动继续工作。安全离合器的应用，保护了机具的关键工作部件，大大提高了机具的可靠性。

图3 传动系统简图

图4 中间传动总成

4 主要特点及技术参数

4.1 主要特点

（1）功耗低，作业速度快，生产效率高。目前市场上的主流残膜回收机具主要是棉花秸秆粉碎及残膜回收机，由于秸秆粉碎还田所需功耗很大，一般需要配套100马力以上的拖拉机。牵引式残膜回收机没有秸秆粉碎功能，机具在作业时负荷减轻，工作速度提高，因而功耗低，生产效率高，生产成本低。

（2）回收率高，含杂率低。由于在机具作业前，棉秸秆已被回收，棉田内只有根茬和少量秸秆。在收膜的过程中，没有棉花秸秆及枝叶等的阻力，因此，回收率可以达到90%以上，收集膜箱内的杂质也相对减少。

4.2 技术参数

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5 试验情况

2015年3月，在新疆巴州尉犁县进行田间试验。在试验过程中，配套CF420型拖拉机，工作平均速度7.5 km/h,平均生产率15.2 667m2/h,测得残膜拾净率92.1%。

实验结果表明，该机具适应性良好，可靠性高，操作简单易上手，各项参数指标均达到设计要求。

[1]王学农，冯斌，陈发，蒋永新，张佳喜.棉秸秆切碎及残膜回收联合作业关键技术研究[J].新疆农业大学学报，2005，28（3），49～52.

[2]一种摆动式挑膜齿残膜清理滚筒[P].中国专利：ZL01225672.2.

[3]一种棉秸杆粉碎后抛送还田及残膜回收联合作业机[P].中国专利：200520004788.X.

[4]王春耀，陈发，郭小军，王学农.弧形挑膜齿残膜清理滚筒运动分析[J].农业机械学报，2005（8）：38～44.

10.13620/j.cnki.issn1007-7782.2015.03.005

S223.5

：A

1007-7782（2015）03-0013-02

2015-04-26

自治区青年基金项目：残膜回收机凸轮机构曲线优化与试验（2014211B028）