滴灌带回收机的设计与试验

蒋智超，史建新

（1.新疆农业大学机械交通学院，新疆乌鲁木齐 830052；2.新疆维吾尔自治区农牧业机械产品质量监督管理站）

滴灌带回收机的设计与试验

蒋智超1，2，史建新1

（1.新疆农业大学机械交通学院，新疆乌鲁木齐 830052；2.新疆维吾尔自治区农牧业机械产品质量监督管理站）

结合新疆种植模式特点，设计一种滴灌带回收机用于棉田、麦田等大面积农田滴灌带回收作业，并将回收后的滴灌带进行切碎，便于滴灌带厂家加工，解决人工回收劳动力紧缺，劳动强度大，效率低等问题。试验结果表明，当速度在4.5km/h时，滴灌带回收机回收切碎效果最好。

滴灌带；回收机；试验

在我国，农业滴灌带技术的推广与使用呈现逐年增加的趋势，滴灌带回收后进行清洗、粉碎、造粒,添加少量的新材料即可以生产出可重复利用的合格滴灌带，实现滴灌带的重复回收利用[1]。这种方法不仅是降低滴灌技术成本、节约资源的重要措施,同时对保护土壤环境具有重要的生态意义。目前滴灌带回收的主要途径是人工回收,劳动强度大,工作环境恶劣,效率低,而且回收成本高[2]。相比而言，机械回收滴灌带效率高、成本低，而且回收过程省时省力,是解决当前滴灌回收问题的必然途径[3～5]。

1 整机结构及工作原理

1.1 结构组成

以往从卷拉旧滴灌带到切碎滴灌带须经过卷拉、堆放、装车、卸车、堆放、搬运、切碎等多个环节完成，存在用工多，过程繁琐，拉回后需堆放场、成本高的问题[3～5]。基于此，设计了一种结构合理、能够在回收过程中直接切碎滴灌带、大大减少堆放空间的切碎式滴灌带回收机（图1）。该机主要由牵引装置、支撑梁、滴灌带咬入、切碎装置、输送出料绞龙装置、地轮驱动装置等组成。

图1 滴灌带回收机

滴灌带回收机通过牵引装置与拖拉机挂接，机架上安装有地轮和支撑梁，支撑梁上并排布置四组滴灌带咬入装置和切碎装置。

1.2 工作原理

在滴灌带回收作业过程中，回收机随拖拉机前进，带动地轮转动，进而驱动咬入装置运转。在工作时，人工首先将滴灌带放置在滴灌带咬入装置上，随着咬入装置中齿轮的啮合旋转，将滴灌带输送到切碎装置内，进行切碎处理，随后由输送收集绞龙对切碎后的滴灌带进行输送收集处理。

2 主要技术参数

3 关键工作部件

3.1 滴灌带咬入装置

滴灌带咬入装置结构如图2。回收过程中，传动链轮驱动咬合齿轮转动，人工将滴灌带放置在咬合齿轮下方，其上有齿轮支撑复位板，采用由弹簧压紧的树脂咬合齿轮压在树脂大齿轮表面，滴灌带从其缝隙咬入后进入箱体进行后续切碎工序。

图2 滴灌带咬入装置

3.2 切碎装置

目前现有滴灌带回收机大都采用了滴灌带缠绕回收装置，当滴灌带在卷筒上缠满后，卷好的滴灌带存在拆卸不方便、或拆卸后缠绕等问题[6～7]。为避免以上问题，本回收机采用切碎装置对回收的滴灌带直接切碎后回收。切碎装置如图3，该机构主要由啮合轮、防护壳体、动刀轮、定刀挡块组成，并设置调节间隙装置，便于调节动定刀间隙。将咬入装置和切碎装置安装在支架上，并将地轮作为驱动装置，用链条将咬入装置与切碎装置传动轴链接。采用计算的传动比，确保咬入装置与切碎装置与作业速度相匹配，达到最佳的切碎回收效果。

图3 切碎装置

3.3 收集输送装置

滴灌带经切碎装置切碎后，需要用输送装置将切碎后的滴灌带输送至收集装置，以完成滴灌带的回收。因此对输送装置的性能要求是结构简单紧凑、工作可靠、功率消耗小，能与各工作部件或输送装置间的输送能力相匹配，不至于因堵塞而影响整机的正常工作。目前广泛应用的输送装置主要有螺旋式、刮板式、斗式和抛扔式四种。考虑到滴灌带的特性以及滴灌带回收机的结构，选择适应性较广的螺旋推运器（即绞龙）作为收集输送装置。如图4。该机构主要由两部分组成，一是碎料输送部分，另一部分是卸料收集部分，均采用绞龙结构，由焊在轴上的螺旋状叶片及外壳组成。切碎的滴灌带随着绞龙螺旋叶片的旋转被推送到卸料口。

图4 收集装置

4 田间试验

本试验在新疆农垦科学院试验场2连果园地进行。田间试验所需要的主要设备有滴灌带回收机试验样机1台，试验情况如下表1。

选定不同拖拉机速度，按照试验方法和步骤，进行滴灌带回收机性能试验，对滴灌带切碎长度和效果进行采样统计，测算出稳定合理的滴灌带切碎长度。滴灌带回收机的性能试验结果如表2。

通过试验证实当速度在4.5 km/h时，滴灌带切碎效果较好。

表1 试验数据记录表

表2 滴灌带回收机的切碎长度试验

5 结论

试验结果表明本文设计的滴灌带切碎回收机各项技术指标都基本达到了设计要求，作业质量可靠，一定程度上解决了人工回收滴灌带劳动强度大、滴灌带回收再利用效率低的问题。

[1]李梅青，吴悠，孙强，等.牡丹籽研究进展[J].天然产物研究与开发，2012，,v.24S1:182～184.

[2]汤爱民，罗建和.2JMSD—4.5型揭膜、回收滴灌带机[J].新疆农机化,2008，05:12+25.

[3]张红英.再生料在滴灌带生产应用中出现的问题及改善措施[J]石河子科技，2008(4):23～25.

[4]马英杰，何继武，洪明等.新疆膜下滴灌技术发展过程及趋势分析[J].节水灌溉，2010:36～37.

[5]汤爱民，罗建和.2JMSD-4.5型揭膜、回收滴灌带机[J]新疆农机化，2008(5):32～33.

[6]王瑞峰.浅谈我国滴灌带技术以及滴灌带回收机的应用[J].农业机械化新技术概论，2012(8):42～43.

[7]张红英.再生料在滴灌带生产应用中出现的问题及改善措施[J].石河子科技，2008（4）:21～22.

[8]李云雁，胡传荣.试验设计与数据处理[M]．北京：化学工业出版社，2005．

Design and Experiment on the Drip Irrigation Belt Recovering Machine

JIANGZhi-chao1，2，SHIJian-xin1

（1.College of mechanical and traffic,Xinjiang Agricultural University,Urumqi 830052,Xinjiang China;2.The Xinjiang Uygur Autonomous Region Agriculture and Animal Husbandry Machinery Products Quality Supervision and Management Station）

A drip irrigation belt recycling machine was designed for the drip irrigation of large-scale farmland in cotton fields and wheat fields,and the drip irrigation zone waschopped to facilitate the processing of the drip irrigation belt factory to solve the shortage of manual labor recovery.Labor-intensive,low efficiency and so on.The test resultsshow that the drip irrigation belt recycling machine hasthe best effect when the speed is4.5km/h.

Drip irrigation belt;recovery machine;test

1007-7782（2016）06-0019-03

10.13620/j.cnki.issn1007-7782.2016.06.006

S275

A

2016-12-21