CN102668939A

CN102668939A - 一种直杆作物残膜回收拾膜卸膜机构

Info

Publication number: CN102668939A
Application number: CN2012102037586A
Authority: CN
Inventors: 侯书林; 刘英超; 霍丽丽; 谢建华
Original assignee: China Agricultural University
Current assignee: China Agricultural University
Priority date: 2012-06-19
Filing date: 2012-06-19
Publication date: 2012-09-19

Abstract

本发明属于小型农用机械领域，特别涉及一种直杆作物残膜回收拾膜卸膜机构。机架和仿形架连接，松土铲安装在机架的中部下方，收膜部件和卸膜部件按前后位置并列安装在仿形架上，收膜部件的驱动轴上安装运动同步的第一传动轮和第二传动轮，卸膜部件的驱动轴上安装第三传动轮；第一传动轮通过链与牵引机构连接，第二传动轮和第三传动轮之间采用链传动；起膜铲安装在收膜部件后方、卸膜部件下方的仿形架上，集膜箱安装在仿形架的后端。本机构配置合理，结构简单，方便易行，收膜、卸膜可靠。成本较低，安装、维修方便，可连续工作，收膜干净。

Description

一种直杆作物残膜回收拾膜卸膜机构

技术领域

本发明属于小型农用机械领域，特别涉及一种直杆作物残膜回收拾膜卸膜机构，特别适宜捡拾玉米、高粱等有硬根茬地的残膜回收。

背景技术

地膜覆盖栽培技术自20世纪70年代末引人我国以来，以其增温、保墒、抑制杂草生长、增加作物产量等显著特点，是大幅度提高作物生产产量、缩短作物的生长期、提早作物上市的一项切实可行的技术，深受广大农民的欢迎，已在我国许多地方迅速推广。目前，在我国的新疆、山东、山西、黑龙江、甘肃等寒冷、干旱及半干旱地区，地膜覆盖栽培技术已普遍应用于棉花、玉米、番茄、蔬菜、瓜类、烤烟等40多种农作物，其中以棉花为最多。给农业生产带来巨大经济效益，称作为农业中的“白色革命”。

随着地膜覆盖种植技术的推广，地膜覆盖作物的种类和面积逐年增加，塑料薄膜的使用量也迅速增加，每年用量达数万吨。全国铺膜面积超过800万公顷，我国已经成为世界上最大的地膜覆盖种植国家。

覆膜种植技术在带来增产、增效的同时，也产生了地膜污染土地的严重问题。地膜为聚乙烯化合物，在自然条件下极难降解，在土壤中可存在200~400年。如果收获后残留于田间的地膜不及时清除，随着覆膜年限的增长，残留在土壤里的地膜逐年增加，造成了农田和环境的严重污染，破坏了农田的生态环境，对生态环境、土壤结构、作物生长发育造成了严重不良影响，影响农田的正常作业与农业的可持续发展。另外，环境中散布的地膜影响环境，牲畜误食还会伤害牲畜，给城市周围郊区及农村耕地造成了严重的“白色污染”。

因此，在地膜覆盖产生巨大的经济效益和社会效益的同时，如何减轻和消除残膜的污染问题已经成了社会日益关注的事情。

已有东北农业大学研制的MS-2型玉米苗期收膜机，原理为松土铲将垄两侧的压膜土疏松，两个卷膜轮沿垄向前沿地滚动，靠挑膜齿将地膜卷起，切膜刀将膜切开，靠卷膜轮的滚动将膜绕在两侧的卷膜轮上。但该机一方面使膜完全卷在卷膜筒上，卸膜时须用刀从中间将膜切断来卸下膜，卸膜比较繁琐、困难。另一方面收膜轮为没有驱动的随动轮，由于残膜的塑性伸长没有得到补偿而造成收膜不可靠。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种适用于直杆作物残膜回收的拾膜卸膜机构。

本发明采用的技术方案为：

该机构由安装在主架上的松土部件、起膜部件、收膜部件、卸膜部件和集膜部件组成。

所述主架由连接在一起的机架和仿形架构成，机架在仿形架的前端；

所述松土部件为松土铲，安装在机架的中部下方位置；

所述收膜部件和卸膜部件按前后位置并列安装在仿形架上，收膜部件位于近机架的一端；收膜部件由收膜滚筒及均匀固定安装在收膜滚筒圆周上的多组挑膜齿组组成，所述卸膜部件由卸膜滚筒及均匀固定安装在卸膜滚筒圆周上的多组卸膜齿组组成；

收膜部件的驱动轴上安装运动同步的第一传动轮和第二传动轮，卸膜部件的驱动轴上安装第三传动轮；第一传动轮通过链与牵引机构连接，第二传动轮和第三传动轮之间采用链传动；

第一传动轮的转速与牵引机构的前进速度之间满足下式关系：v_躯动＜πD₁n₁，式中，v_驱动为牵引机构的前进速度，D₁为收膜部件的直径，n₁为收膜部件的转速；

第二传动轮的转速与第三传动轮的转速之间满足下式关系：

，式中，n₁为收膜部件的转速，n₂为卸膜部件的转速，z₁为收膜部件的齿数，z₂为卸膜部件的齿数；

所述起膜部件为起膜铲，安装在收膜部件后方、卸膜部件下方的仿形架上；

所述集膜部件为集膜箱，安装在仿形架的后端。

所述挑膜齿组的挑膜齿与卸膜齿组的卸膜齿交错排列。

所述起膜铲弯折的弧度与收膜滚筒的外缘一致，挑膜齿与起膜铲铲头的钢叉交叉放置。

所述集膜箱的入口处设置倾斜光滑的托膜板，保证集膜顺利可靠。

本发明的有益效果为：

（1）带有挑膜齿且由动力驱动旋转的收膜轮，消除残膜塑性伸长造成残膜松弛脱落现象，提高收膜的可靠性。

（2）为使收起的残膜能够顺利从收膜轮卸下，便于集卸膜，在其收膜轮后加上卸膜轮和集膜箱，其中卸膜轮由收膜轮驱动，以便于将膜从收膜齿上可靠卸下，并及时收集起来，使膜能够充分回收利用。

（3）本机构配置合理，结构简单，方便易行，收膜、卸膜可靠。成本较低，安装、维修方便，可连续工作，收膜干净。

附图说明

图1为本机构的整体结构示意图；

图中标号：

1-机架；2-仿形架；3-松土铲；4-收膜部件；5-卸膜部件；6-集膜箱；7-起膜铲；801-第一传动轮；802-第二传动轮；803-第三传动轮。

具体实施方式

本发明提供了一种直杆作物残膜回收拾膜卸膜机构，下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

为保证将地膜顺利稳定可靠收起，收膜时能够保持较完整的地膜，并把土壤及杂物分离开，设计机械收膜的主要工艺过程为：松土—起膜—拾膜—膜杂分离—脱膜—集膜。因此该机构主要收膜过程为：边膜松土—入土起膜—拾膜—卸膜—集膜。其中边膜松土主要由松土铲来完成；入土起膜由起膜铲来完成；拾膜由收膜轮来完成；卸膜由卸膜轮来完成；集膜由集膜箱来收集。

该机构由安装在主架上的松土部件、起膜部件、收膜部件、卸膜部件和集膜部件组成，其整体结构如附图1所示。

主架由连接在一起的机架1和仿形架2构成，机架1在仿形架2的前端。松土部件为松土铲3，安装在机架1的中部下方位置。

收膜部件4和卸膜部件5按前后位置并列安装在仿形架2上，收膜部件4位于近机架1的一端；收膜部件4由收膜滚筒及均匀固定安装在收膜滚筒圆周上的多组挑膜齿组组成，所述卸膜部件5由卸膜滚筒及均匀固定安装在卸膜滚筒圆周上的多组卸膜齿组组成，挑膜齿组的挑膜齿与卸膜齿组的卸膜齿交错排列。

收膜部件4的驱动轴上安装运动同步的第一传动轮801和第二传动轮802，卸膜部件5的驱动轴上安装第三传动轮803；第一传动轮801通过链与牵引机构连接，第二传动轮802和第三传动轮803之间采用链传动。

机构工作时，考虑到地膜的塑性变形，为使地膜保持张紧的程度，有利于残膜可靠收起，同时利于挂在膜上的土块在拾膜轮转动时靠重力自由滑落，不至于使其留在残膜内，避免造成二次覆土，使收起的膜无杂土，以便于膜的回收利用，保证拾膜工作的可靠性，第一传动轮801的转速与牵引机构的前进速度之间满足下式关系：v_驱动＜πD₁n₁，式中，v_驱动为牵引机构的前进速度，D₁为收膜部件的直径，n₁为收膜部件的转速。

机构工作时，保证每个抓膜齿每次抓膜都能够得到2～3次的卸膜过程，使卸膜及时可靠，第二传动轮802的转速与第三传动轮803的转速之间满足下式关系：

，式中，n₁为收膜部件的转速，n₂为卸膜部件的转速，z₁为收膜部件的齿数，z₂为卸膜部件的齿数。

起膜部件为起膜铲7，安装在收膜部件4后方、卸膜部件5下方的仿形架2上；起膜铲7弯折的弧度与收膜滚筒的外缘一致，挑膜齿与起膜铲7铲头的钢叉交叉放置，达到起膜铲托膜扶膜的作用，提高挑膜齿收膜的可靠性。

集膜部件为集膜箱6，安装在仿形架2的后端。集膜箱6的入口处设置倾斜光滑的托膜板，保证集膜顺利可靠。

该机构的工作过程为：

起膜：采用钢叉式起膜铲将地表的地膜扶起，实现地膜与土壤或根茎的分离，辅助收膜轮上抓膜齿顺利将膜抓起，实现顺利收膜。

收膜：采用主动旋转的轮齿式收膜部件，圆形滚筒上镶嵌挑膜齿，特别适宜捡拾玉米、高粱等有硬根茬地的残膜回收。挑膜齿形状选用弧型齿，弧形齿比直齿容易卸膜，并且挑入地下时，可以有一定的弹性变形，使齿和齿轴不容易断裂，进而增加其寿命，其材料选择为65Mn钢，热处理为860℃*水淬回火温度150并保温40min，经分析这种材料的齿耐磨性和硬度都比较好，完全可以满足使用要求，

卸膜：其作用是将已收起的膜顺利从收膜轮上卸下，并将膜输送到集膜箱内。安装时要保证与收膜轮齿有一定的位置和速度关系，使其顺利将膜刮下且不刮断。卸膜轮的动力由收膜轮轴提供，这样方便使收膜轮与卸膜轮同步，顺利将膜卸下。

集膜：采用集膜箱收集残膜，收集起的地膜便于循环再利用。集膜箱底部采用活动翻板结构，插销固定，卸膜时打开插销，翻板打开，方便卸膜。

Claims

1.一种直杆作物残膜回收拾膜卸膜机构，由安装在主架上的松土部件、起膜部件、收膜部件、卸膜部件和集膜部件组成，其特征在于，

所述主架由连接在一起的机架（1）和仿形架（2）构成，机架（1）在仿形架（2）的前端；

所述松土部件为松土铲（3），安装在机架（1）的中部下方位置；

所述收膜部件（4）和卸膜部件（5）按前后位置并列安装在仿形架（2）上，收膜部件（4）位于近机架（1）的一端；收膜部件（4）由收膜滚筒及均匀固定安装在收膜滚筒圆周上的多组挑膜齿组组成，所述卸膜部件（5）由卸膜滚筒及均匀固定安装在卸膜滚筒圆周上的多组卸膜齿组组成；

收膜部件（4）的驱动轴上安装运动同步的第一传动轮（801）和第二传动轮（802），卸膜部件（5）的驱动轴上安装第三传动轮（803）；第一传动轮（801）通过链与牵引机构连接，第二传动轮（802）和第三传动轮（803）之间采用链传动；

第一传动轮（801）的转速与牵引机构的前进速度之间满足下式关系：v_驱动＜πD₁n₁，式中，v_驱动为牵引机构的前进速度，D₁为收膜部件的直径，n₁为收膜部件的转速；

第二传动轮（802）的转速与第三传动轮（803）的转速之间满足下式关系：，式中，n₁为收膜部件的转速，n₂为卸膜部件的转速，z₁为收膜部件的齿数，z₂为卸膜部件的齿数；

所述起膜部件为起膜铲（7），安装在收膜部件（4）后方、卸膜部件（5）下方的仿形架（2）上；

所述集膜部件为集膜箱（6），安装在仿形架（2）的后端。

2.根据权利要求1所述的一种直杆作物残膜回收拾膜卸膜机构，其特征在于，所述挑膜齿组的挑膜齿与卸膜齿组的卸膜齿交错排列。

3.根据权利要求1所述的一种直杆作物残膜回收拾膜卸膜机构，其特征在于，所述起膜铲（7）弯折的弧度与收膜滚筒的外缘一致，挑膜齿与起膜铲（7）铲头的钢叉交叉放置。

4.根据权利要求1所述的一种直杆作物残膜回收拾膜卸膜机构，其特征在于，所述集膜箱（6）的入口处设置倾斜光滑的托膜板，保证集膜顺利可靠。