【摘要】：地膜覆蓋技術促進了農(nóng)作物增產(chǎn),且以其增溫保墑功效使得農(nóng)作物的適作區(qū)向北推移,有效利用土地資源,提高了水份的利用率,對我國旱地農(nóng)業(yè)發(fā)展具有重大的、積極的作用。然而該技術的推廣也帶來了白色污染問題。為了將殘地膜及時回收,殘膜回收機的研發(fā)便由此展開。針對目前新疆殘膜回收機的摟膜效果差、人工卸膜勞動強度大、生產(chǎn)效率不高等問題,本文設計了一種寬幅折疊式單組仿形立桿摟膜機,基于殘膜破損情況統(tǒng)計分析與殘膜拉伸試驗分析,進行了單組仿形摟膜機構、自動卸膜機構、寬幅折疊機架理論設計研究,通過田間試驗驗證,殘膜回收機能夠滿足田間作業(yè)要求。主要研究內容如下:本文對棉田種植模式調研及棉田殘膜破損情況統(tǒng)計分析;以殘膜破損情況、拉伸速度作為試驗影響因素,以最大載荷、斷裂延伸率作為試驗指標,通過殘膜拉伸試驗及數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析,確定殘膜破損情況、拉伸速度與最大載荷、斷裂延伸率之間的關系。根據(jù)拾膜部件未能有效對復雜的棉地進行高效仿形,導致殘膜回收率不佳的問題,本文設計了一種單組仿形摟膜機構,實現(xiàn)起伏程度不同的棉地同時進行單組仿形摟膜,并利用搭建的土槽臺架試驗裝置,以彈齒數(shù)量、試驗車速度、彈齒直徑為影響因素,摟膜率為評價指標,進行了二次旋轉正交組合試驗。通過Design-Expert8.0.6數(shù)據(jù)分析軟件,建立了各影響因素與指標的數(shù)學回歸模型,分析了顯著因素與評價指標之間的關系,優(yōu)化試驗參數(shù),確定最優(yōu)參數(shù)組合彈齒數(shù)量、彈齒直徑、試驗車速度。設計了一種自助力自動卸膜機構,可將附著于摟膜彈齒上的殘膜及時卸落且實現(xiàn)了連續(xù)性卸膜工作,并應用ADAMS軟件對卸膜機構進行運動分析,以卸膜拉桿長度與卸膜擺桿長度為設計變量,卸膜桿齒速度變化率、摟膜彈齒速度變化率及卸膜桿齒加速度變化率為優(yōu)化目標,進行了基于曲面響應的二次正交中心組合試驗設計,通過數(shù)理統(tǒng)計軟件對設計變量與優(yōu)化目標的關系進行了分析,優(yōu)化結構尺寸參數(shù),確定自動卸膜機構的最優(yōu)結構與工作參數(shù)組合。提出了一種提高殘膜回收生產(chǎn)率且便于道路運輸?shù)某瑢挿郫B式殘膜回收機機架,并利用SolidWorks軟件建立寬幅折疊式機架三維參數(shù)化模型,并將模型導入ANSYS Workbench中進行靜態(tài)特性分析,獲得其在作業(yè)情況下的等效應力及等效位移云圖,根據(jù)有限元分析結果可知寬幅折疊式機架滿足強度和剛度的設計要求,其次,基于AWE環(huán)境下的Design Explorer模塊,采用DOE方法,以寬幅折疊式機架中的各個梁橫截面尺寸作為設計變量,以應力和位移為限制條件,質量作為優(yōu)化指標對機架進行多目標設計優(yōu)化。優(yōu)化后機架質量減少了10%,滿足力學性能要求。制作了寬幅折疊式單組仿形立桿摟膜機的物理樣機,通過整機田間試驗與評定,結果表明殘膜回收機能夠滿足殘膜回收作業(yè)要求。
【圖文】：

寬幅折疊式單組仿形立桿摟膜機的設計研究rish 根據(jù)當時卷膜回收機所存在的相關問題隨著卷膜輥直徑的增大則需要通過不斷改速度為一穩(wěn)定值，保證殘膜回收的連續(xù)性機具通過液壓馬達控制卷膜軸的轉速，主液壓流量控制閥，再通過流量控制閥液壓轉速變化[19-20]。殘膜回收機如圖 1-1 所示。

1、氣嘴 2、氣流管 3、風機 4、輸送管 5、殘膜 6、集膜箱7、主氣流管 8、棉花 9、鏟刀 10、地膜圖 1-6 氣力式殘膜回收機Fig.1-6 Pneumatic type machine for retrieving the used plastic film地膜較厚，所研究的殘膜回收機主要是基于厚地膜進行設計研究，國收機不能對國內厚度很薄的地膜進行有效回收工作，然而國外各種殘研究者的技術研發(fā)為我國殘膜回收機的開發(fā)研究提供了一定的設計研膜回收機品種多，聯(lián)合作業(yè)機具通過棉稈粉碎裝置與殘膜回收裝置相膜回收機的結構更加復雜化，回轉部件、傳動部件過多，反而降低了與分段殘膜回收機相比較，聯(lián)合作業(yè)機具動力消耗遠大于具有單功能消耗，增加了使用成本，，目前聯(lián)合作業(yè)機尚未進行大面積推廣。分段業(yè)機具結構相對簡單、造價低，傳動件、回轉件較少，分段作業(yè)機具能夠滿足殘膜回收工作技術要求。其中，立桿摟膜機是新疆目前主要具，然而現(xiàn)有立桿摟膜機不能進行對地仿形摟膜、整體仿形摟膜能力
【學位授予單位】：石河子大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：S223.5

【參考文獻】

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1 謝建華;侯書林;張學軍;張?zhí)镓?;基于殘膜力學特性的彈齒拾膜接觸分析及實驗[J];農(nóng)機化研究;2016年01期

2 張佳喜;王學農(nóng);張麗;喻晨;蔣永新;張海春;劉旋峰;喬園園;王祥金;張珊珊;侯書林;;農(nóng)田地膜拉伸性能變化對纏繞式回收的影響[J];農(nóng)業(yè)工程學報;2015年20期

3 魏麗娟;趙武云;牛海華;;基于ADAMS的4UD-600型馬鈴薯挖掘機振動機構的參數(shù)優(yōu)化設計[J];干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究;2015年02期

4 馬華永;王衛(wèi)兵;馮靜安;翟慶鐘;;基于ANSYS的茬地免耕播種機機架有限元分析[J];農(nóng)機化研究;2014年04期

5 林家祥;田偉;石學堂;林家平;;翻拋機機架的力學分析與優(yōu)化設計[J];農(nóng)機化研究;2013年11期

6 胡凱;王吉奎;李斌;蔣蓓;丁雙雙;李天文;;棉稈粉碎還田與殘膜回收聯(lián)合作業(yè)機研制與試驗[J];農(nóng)業(yè)工程學報;2013年19期

7 謝建華;侯書林;付宇;那明君;張惠友;;殘膜回收機彈齒式拾膜機構運動分析與試驗[J];農(nóng)業(yè)機械學報;2013年S1期

8 何義川;王序儉;王吉亮;曹肆林;王敏;;4SZ-3.0型收膜整地聯(lián)合作業(yè)機的設計與試驗[J];甘肅農(nóng)業(yè)大學學報;2013年04期

9 趙淑紅;蔣恩臣;閆以勛;楊悅乾;田佰亮;;小麥播種機開溝器雙向平行四桿仿形機構的設計及運動仿真[J];農(nóng)業(yè)工程學報;2013年14期

10 張佳;楊宛章;韓長杰;郭輝;龍魁;劉進寶;;驅動耙殘膜回收聯(lián)合作業(yè)機的殘膜回收部件設計研究[J];中國農(nóng)機化學報;2013年03期

本文編號：2675380