4HR型滴灌带回收机的研制

龚贺贺，王吉奎，段文献，牛海龙，罗 威，李 阳（新疆石河子大学机械电气工程学院，新疆 石河子 832000）

4HR型滴灌带回收机的研制

龚贺贺，王吉奎，段文献，牛海龙，罗 威，李 阳
（新疆石河子大学机械电气工程学院，新疆 石河子 832000）

针对目前滴灌带回收效率低、劳动强度大的问题，研制了4HR型滴灌带回收机，介绍了整机结构、工作原理与主要工作部件的设计，田间试验表明该机工作可靠、工作效率高和作业成本低等特点，可以满足滴灌带回收要求。

滴灌带；回收；研制

随着滴灌带技术的大面积使用，滴灌带回收已成为需要迫切解决的问题。滴灌带不及时回收残存在土壤中将会影响土壤结构，影响作物生长。回收的滴灌带经过清洗、粉碎、造粒，再加入少量新料即可生产出合格的滴灌带，实现滴灌带的回收再利用。目前滴灌带回收主要为秋后回收，回收方式分为人工回收和机械回收。人工回收劳动强度大、投入人力较多、作业效率低。现有滴灌带回收机主要为滚筒缠绕式，滚筒缠绕式滴灌带回收机顺着苗行作业，需不断停车以人工辅助将滴灌带缠绕在滚筒上，滴灌带在卷筒上卷满后拆卸不便，作业效率低，不能满足滴灌带回收作业的实际需求。结合现有滴灌带回收机现状设计了4HR型滴灌带回收机，该机型横向回收滴灌带，具有无须人工绕带、作业效率高、工作可靠和作业成本低等优点。

1　整机结构与工作原理

图1　横向缠绕式滴灌带回收机结构

4HR型滴灌带回收机为横向缠绕式滴灌带回收机，该机具采用背负式与拖拉机相连，其结构见图1，主要由拖拉机、传动系统、起带装置、输带装置、绕带装置、开合装置和起落装置等组成。作业时，拖拉机垂直作物苗行进入田间，拖拉机动力输出轴通过传动系统带动起带装置、输带装置和绕带装置工作，通过起落装置将起带装置落下，起带装置下侧的起带齿入土横向将滴灌带挑离地面，起离地面的滴灌带被挑带装置中链条上的挑带齿勾住随链条一起运动，再经输带装置运送至绕带装置，最后在绕带杆的作用下滴灌带缠绕在旋转的绕带辊上，当绕带辊绕满滴灌带后，打开开合装置即可将滴灌带卸下完成滴灌带的回收。

2　主要技术参数

挂接方式背负式

整机尺寸（mm）5 350×1 500×1 350

配套动力（kW）13～15

作业速度（km/h）2.0～2.5

绕带长度（m/根）60～80

滴灌带回收率（%）≥92

工作效率（hm2/h）≥2.5

3　主要工作部件

3.1起带装置

起带装置设计为仿形装置，可随地况高低变化自动调节起带齿入土深度，结构如图2，主要由起带齿、限深板、压力弹簧、拉杆滑槽和销子等部件组成。

图2　起带装置示意

起带装置工作时有三种状态：当机具在平整地面工作时，起带齿入土，在限深板的作用下压力弹簧受到较小的压力呈一定压缩状态，此时起带齿处于正常工作状态；当机具遇高凸地面时，在限深板的作用下压力弹簧受到的压力增大，压缩量变大；当遇低洼地面时，压力弹簧受到的压力减小伸长使起带齿入土，从而保证起带齿正常的入土深度。

3.2输带装置

输带装置主要由输带链、输带链轮、输带齿杆、支架和护罩等组成。滴灌带在输带齿杆的作用下随输带链运动，当滴灌带被输送至挑带装置最高位置时，随着机具的继续前行，滴灌带沿着输带齿杆向后输送，借助两端土壤对滴灌带的压力和输带链的传输作用，滴灌带能被顺利输送至输带装置尾端。输带链链轮直径与挑带链链轮直径相同，故输带链轮转速与挑带链轮转速相同，输带链与地面夹角设为30°，既可避免滴灌带输送过程中受拉力太大断裂，又能避免输送过程中滴灌带的堆积。最后随着拖拉机的行走，滴灌带从输带装置上掉落至绕带装置处。

3.3绕带装置

绕带装置主要由前绕带辊、后绕带辊、绕带杆、联轴器等部件组成。绕带杆设计末端带有一定弯曲角度的挠性杆，此设计比直杆绕带效果好。绕带杆布置在前绕带辊上，布置方式有3种：同侧布置两个绕带杆；两侧对称布置两个绕带杆；单侧布置一个绕带杆。经试验验证，单侧布置一个绕带杆即可满足试验要求。前、后绕带辊设计为对开式，当绕带辊绕满滴灌带后，打开开合装置即可移动后绕带辊，方便卸带。

图3　绕带辊结构示意

4　田间试验

2015年7月在石河子市143团场麦茬地进行了试验。小麦种植采用滴灌带技术，铺设间距为1.0～1.2 m/根，时间选择在作物收获后，地面有麦茬和少量残留的秸秆，试验场地地形有规律的出现高凸和低洼，土质适中，便于试验数据的采集。试验机具配套动力为奔牛200轮式拖拉机，主要工作参数，挑带链轮转速（n）110～150 r/min、绕带辊转速（n2）75～150 r/min、拖拉机行走速度（vm）1.2～3.2 km/h，田间试验如图4所示。

经试验，绕带辊可同时对6～10根滴灌带进行缠绕回收，每根滴灌带回收的长度在50～80 m，由于滴灌带被浅埋于地表，当大于80 m时滴灌带会由于拉力过大被拉断，同时机具向前行走，下一根滴灌带进入绕带辊工作部位，绕带辊上一直保持6～10根滴灌带在进行回收。当绕带辊上绕满滴灌带，打开开合装置即可将滴灌带卸下完成滴灌带的回收。回收后的滴灌带成卷状、缠绕紧密便于搬运和存储，大大提高了滴灌带回收的效率。

图4　样机田间试验

试验结果表明，该机具各项技术指标都达到了设计要求，滴灌带回收率达到92%。该机具操作方便、工作效率高、作业质量可靠，解决了人工回收滴灌带劳动强度大、投入人力多、作业效率低的问题。与其他机型相比，横向进行滴灌带的回收，可以很好的克服地形、土壤条件以及滴灌带本身的差异性，完全摆脱人工辅助收带的现状，大大提高了滴灌带的回收效率。

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Design of 4HR type drip irrigation belt recovery machine

Gong Hehe，Wang Jikui，Duan Wenxian，Niu Hailong，Luo Wei，Li Yang
（College of Mechanical and Electrical Engineering，Shihezi University，Shihezi，832000，China）

Aiming at the problem of low effective recycled of drip irrigation and labor intensity，we designed 4HR type drip irrigation recovery machine，the study introduced the whole structure and working principles and main working parts，field tests showed the machine was reliably and high efficiency and low operating cost，it can meet the recycling requirements of the drip irrigation belt.

Drip irrigation belt；Recycle；Design

1007-7782（2015）06-0009-03

10.13620/j.cnki.issn1007-7782.2015.06.003

S277.95

A

2016-1-6