CN114026981A - 一种土壤表层残留地膜回收装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种土壤表层残留地膜回收装置，以解决农田环境中破碎残留地膜回收困难的问题。包括U型挡板、静电发生头、拾膜锟、卸膜板、输送装置、上电极板、下电极板、去膜刷、集膜箱、滑板、集物箱、静电发生器、直流负高压电源(0～50kV)。工作原理是：拾膜锟吸附破碎残留地膜，经卸膜板落到V型输送带上，上电极板与下电极板之间形成高压静电场，V型输送带上的残留地膜经过高压静电场区域带电而吸附在V型输送带上，去膜刷将残留地膜收集到集膜箱内，土块等杂物在惯性的作用下做平抛运动，经滑板落入集物箱内。本发明结构较为简单，能够将残留地膜与土块等杂物分离，含杂率小于5％，破碎残留地膜的回收率大于98％，从整体上提高了地膜的回收率。

Description

一种土壤表层残留地膜回收装置

技术领域

本发明属于农业领域中残留地膜回收技术，涉及一种土壤表层残留地膜回收装置。

背景技术

地膜覆盖是一种农业栽培技术，具有增温保墒、防病抗虫、抑制杂草等功能，大幅度提高了作物的产量和品质，为农业增产、农民增收作出突出贡献。长期以来，我国是世界上地膜使用量最多的国家，材质主要为聚乙烯和聚氯乙烯，地膜厚度一般为0.09mm，与发达国家地膜厚度0.2mm相比较薄，随着时间推移，如遇暴雨、冰雹等恶劣天气，地膜很容易破碎，给后期的残留地膜回收增加了难度。

机械化残膜回收是普遍的地膜回收方法，研究重点围绕起膜、收膜、脱膜、集膜等关键环节，还包括膜土分离装置的设计。按照作业时间不同，残膜回收机械可分为播种前回收机械、苗期揭膜回收机械、秋后残膜回收机械。使用的机型包括搂集式、伸缩杆齿式、链扒式、铲筛式、卷收式等。虽然已有多种样式的机具，但残留地膜的回收率不高，普遍不足60％。大量破碎残留地膜于土壤表层，回收较为困难。

静电吸附式残留地膜回收技术处于起步阶段，产生静电的方式分为高压电离和摩擦带电两种，相关研究集中在静电吸附残留地膜的机理、影响因素、装置设计等方面，如机采棉的残膜静电分离装置。其优势在于对破碎残留地膜的回收效果较好，作业时噪音小、无扬尘，可控性强。利用静电吸附装置对土壤表层破碎残留地膜进行回收，能够提高地膜回收率。

发明内容

(一)解决的技术问题

本发明的目的是提供一种土壤表层残留地膜回收装置，以解决农田环境中破碎残留地膜回收困难的问题。

(二)技术原理

静电吸附现象就是当一个带电荷物体靠近另一个不带电荷物体时表现出相互吸引。

地膜为聚乙烯和聚氯乙烯材质，属于一种电介质，电介质分子中的电子与导体不同，无法自由移动。

利用高压电离空气，使残留地膜带上负电荷。

拾膜锟通过J型钉齿的机械作用和残留地膜的电荷吸附力拾取残留地膜。

上电极板与下电极板之间产生高压静电场，使残留地膜具有一定强度的电荷吸附力而吸附在V型输送带上，实现与土块等杂物的分离。

与现有技术相比，本发明是一种土壤表层残留地膜回收装置，用于回收农田破碎残留地膜。本发明在残留地膜拾取和分离两个过程，分别用静电发生头和上下电极板对残留地膜荷电。本发明的整体构造更加优化，其中拾膜锟的J型钉齿、卸膜板的矩形刀口设计能够提高残留地膜的拾取率。本发明对破碎残留地膜的回收率高、含杂率低。

(三)技术方案

为实现上述高效回收破碎残留地膜的目的，本发明采用以下技术方案：

一种土壤表层残留地膜回收装置，包括U型挡板、静电发生头、拾膜锟、卸膜板、输送装置、上电极板、下电极板、去膜刷、集膜箱、滑板、集物箱、静电发生器、直流负高压电源(0～50kV)。

所述拾膜锟外表面设有成排J型钉齿，位于输送装置的正前方，工作时顺时针旋转，所述静电发生头设置于拾膜锟，与J型钉齿相间排列，所述静电发生器与静电发生头相连接，所述U型挡板位于拾膜锟的上方。

所述卸膜板的端部设有与单排J型钉齿数量相同的矩形刀口，位于输送装置的左端。

所述输送装置包括V型输送带和转轴，所述上电极板连接直流负高压电源，位于输送装置的上方，所述下电极板接地，位于输送装置的下方，上电极板与下电极板之间形成高压静电场。

所述去膜刷位于输送装置的右端下方，所述集膜箱位于去膜刷的正下方。

所述滑板位于输送装置正前方偏下，所述集物箱位于滑板正下方。

静电发生器通过静电发生头释放静电，拾膜锟吸附破碎残留地膜，在传动装置的带动下，转动一周经卸膜板落到V型输送带上。

V型输送带上的残留地膜经过高压静电场区域带电而吸附在V型输送带上，去膜刷将残留地膜收集到集膜箱内。

土块等杂物在惯性的作用下做平抛运动，经滑板落入集物箱内。

本发明的有益效果是，结构较为简单，能够很好的将残留地膜与土块等杂物分离，含杂率小于5％，破碎残留地膜的回收率大于98％，从整体上提高了地膜的回收率。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为卸膜板的结构示意图。

图中标号：1.U型挡板；2.静电发生头；3.拾膜锟；4.卸膜板；5.输送装置；6.上电极板；7.下电极板；8.去膜刷；9.集膜箱；10.滑板；11.集物箱；12.静电发生器；13.直流负高压电源(0～50kV)。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的说明。

实施例1，如图1-2所示，一种静电吸附残留地膜的装置，包括U型挡板(1)、静电发生头(2)、拾膜锟(3)、卸膜板(4)、输送装置(5)、上电极板(6)、下电极板(7)、去膜刷(8)、集膜箱(9)、滑板(10)、集物箱(11)、静电发生器(12)、直流负高压电源(0～50kV)(13)。

拾膜锟(3)外表面设有成排长度7cm的J型钉齿，位于输送装置(5)的正前方，工作时顺时针旋转。静电发生头(2)设置于拾膜锟(3)，与J型钉齿相间排列，静电发生器(12)与静电发生头(2)相连接，输出电压设置为﹣18kV，U型挡板(1)位于拾膜锟(3)的上方。

卸膜板(4)的端部设有与单排J型钉齿数量相同的矩形刀口，位于输送装置(5)的左端。

输送装置(5)包括V型输送带和转轴，V型输送带的速度为0.8m/s，直流负高压电源(13)的输出电压设置为﹣20kV，上电极板(6)连接直流负高压电源(13)，位于输送装置(5)的上方4cm，下电极板(7)接地，位于输送装置(5)的下方2cm，上电极板(6)与下电极板(7)之间形成高压静电场。

去膜刷(8)位于输送装置(5)的右端下方，集膜箱(11)位于去膜刷(8)的正下方。

滑板(10)位于输送装置(5)正前方偏下，集物箱(11)位于滑板(10)正下方。

本发明土壤表层残留地膜回收装置的工作步骤如下：

<1>静电发生器(12)通过静电发生头(2)释放静电，拾膜锟(3)吸附破碎残留地膜，在传动装置的带动下，转动一周经卸膜板(4)落到V型输送带上；

<2>V型输送带上的残留地膜经过高压静电场区域带电而吸附在V型输送带上，去膜刷(8)将残留地膜收集到集膜箱(9)内；

<3>土块等杂物在惯性的作用下做平抛运动，经滑板(10)落入集物箱(11)内。

经检测，本发明土壤表层残留地膜回收装置能够很好的将残留地膜与土块等杂物分离，含杂率小于5％，破碎残留地膜的回收率大于98％，从整体上提高了地膜的回收率。

实施例2，其他如实施例1，不同的是直流负高压电源(13)的输出电压设置为25kV，上电极板(6)连接直流负高压电源(13)，位于输送装置(5)的上方5cm，下电极板(7)接地，位于输送装置(5)的下方2cm，残留地膜回收率依然很高，改善了残留地膜通过高压静电场的流畅度。

本领域技术人员应该认识到，以上仅是本发明的优选实施方式，在不脱离本发明原理的情况下，仍然可根据本发明公开的内容直接确定或推导出许多其他变型或修改，也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种土壤表层残留地膜回收装置，包括U型挡板、静电发生头、拾膜锟、卸膜板、输送装置、上电极板、下电极板、去膜刷、集膜箱、滑板、集物箱、静电发生器、直流负高压电源(0～50kV)；其特征在于：拾膜锟外表面设有成排J型钉齿，静电发生头设置于拾膜锟，U型挡板位于拾膜锟的上方，卸膜板位于输送装置的左端，输送装置包括V型输送带和转轴，上电极板连接直流负高压电源，下电极板接地，去膜刷位于输送装置的右端下方，集膜箱位于去膜刷的正下方，滑板位于输送装置正前方偏下，集物箱位于滑板正下方。

2.根据权利要求1所述的一种土壤表层残留地膜回收装置，其特征是拾膜锟外表面设有J型钉齿，静电发生头成排设置于拾膜锟。

3.根据权利要求1所述的一种土壤表层残留地膜回收装置，其特征是卸膜板的端部设有矩形刀口。

4.根据权利要求1所述的一种土壤表层残留地膜回收装置，其特征是上电极板连接直流负高压电源，下电极板接地。

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