龔賀賀，王吉奎，段文獻(xiàn)，牛海龍，羅 威，李 陽（新疆石河子大學(xué)機(jī)械電氣工程學(xué)院，新疆 石河子 832000）

4HR型滴灌帶回收機(jī)的研制

龔賀賀，王吉奎，段文獻(xiàn)，牛海龍，羅 威，李 陽
（新疆石河子大學(xué)機(jī)械電氣工程學(xué)院，新疆 石河子 832000）

針對(duì)目前滴灌帶回收效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大的問題，研制了4HR型滴灌帶回收機(jī)，介紹了整機(jī)結(jié)構(gòu)、工作原理與主要工作部件的設(shè)計(jì)，田間試驗(yàn)表明該機(jī)工作可靠、工作效率高和作業(yè)成本低等特點(diǎn)，可以滿足滴灌帶回收要求。

滴灌帶；回收；研制

隨著滴灌帶技術(shù)的大面積使用，滴灌帶回收已成為需要迫切解決的問題。滴灌帶不及時(shí)回收殘存在土壤中將會(huì)影響土壤結(jié)構(gòu)，影響作物生長?；厥盏牡喂鄮Ы?jīng)過清洗、粉碎、造粒，再加入少量新料即可生產(chǎn)出合格的滴灌帶，實(shí)現(xiàn)滴灌帶的回收再利用。目前滴灌帶回收主要為秋后回收，回收方式分為人工回收和機(jī)械回收。人工回收勞動(dòng)強(qiáng)度大、投入人力較多、作業(yè)效率低?，F(xiàn)有滴灌帶回收機(jī)主要為滾筒纏繞式，滾筒纏繞式滴灌帶回收機(jī)順著苗行作業(yè)，需不斷停車以人工輔助將滴灌帶纏繞在滾筒上，滴灌帶在卷筒上卷滿后拆卸不便，作業(yè)效率低，不能滿足滴灌帶回收作業(yè)的實(shí)際需求。結(jié)合現(xiàn)有滴灌帶回收機(jī)現(xiàn)狀設(shè)計(jì)了4HR型滴灌帶回收機(jī)，該機(jī)型橫向回收滴灌帶，具有無須人工繞帶、作業(yè)效率高、工作可靠和作業(yè)成本低等優(yōu)點(diǎn)。

1　整機(jī)結(jié)構(gòu)與工作原理

圖1　橫向纏繞式滴灌帶回收機(jī)結(jié)構(gòu)

4HR型滴灌帶回收機(jī)為橫向纏繞式滴灌帶回收機(jī)，該機(jī)具采用背負(fù)式與拖拉機(jī)相連，其結(jié)構(gòu)見圖1，主要由拖拉機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)、起帶裝置、輸帶裝置、繞帶裝置、開合裝置和起落裝置等組成。作業(yè)時(shí)，拖拉機(jī)垂直作物苗行進(jìn)入田間，拖拉機(jī)動(dòng)力輸出軸通過傳動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)起帶裝置、輸帶裝置和繞帶裝置工作，通過起落裝置將起帶裝置落下，起帶裝置下側(cè)的起帶齒入土橫向?qū)⒌喂鄮綦x地面，起離地面的滴灌帶被挑帶裝置中鏈條上的挑帶齒勾住隨鏈條一起運(yùn)動(dòng)，再經(jīng)輸帶裝置運(yùn)送至繞帶裝置，最后在繞帶桿的作用下滴灌帶纏繞在旋轉(zhuǎn)的繞帶輥上，當(dāng)繞帶輥繞滿滴灌帶后，打開開合裝置即可將滴灌帶卸下完成滴灌帶的回收。

2　主要技術(shù)參數(shù)

掛接方式背負(fù)式

整機(jī)尺寸（mm）5 350×1 500×1 350

配套動(dòng)力（kW）13～15

作業(yè)速度（km/h）2.0～2.5

繞帶長度（m/根）60～80

滴灌帶回收率（%）≥92

工作效率（hm2/h）≥2.5

3　主要工作部件

3.1起帶裝置

起帶裝置設(shè)計(jì)為仿形裝置，可隨地況高低變化自動(dòng)調(diào)節(jié)起帶齒入土深度，結(jié)構(gòu)如圖2，主要由起帶齒、限深板、壓力彈簧、拉桿滑槽和銷子等部件組成。

圖2　起帶裝置示意

起帶裝置工作時(shí)有三種狀態(tài)：當(dāng)機(jī)具在平整地面工作時(shí)，起帶齒入土，在限深板的作用下壓力彈簧受到較小的壓力呈一定壓縮狀態(tài)，此時(shí)起帶齒處于正常工作狀態(tài)；當(dāng)機(jī)具遇高凸地面時(shí)，在限深板的作用下壓力彈簧受到的壓力增大，壓縮量變大；當(dāng)遇低洼地面時(shí)，壓力彈簧受到的壓力減小伸長使起帶齒入土，從而保證起帶齒正常的入土深度。

3.2輸帶裝置

輸帶裝置主要由輸帶鏈、輸帶鏈輪、輸帶齒桿、支架和護(hù)罩等組成。滴灌帶在輸帶齒桿的作用下隨輸帶鏈運(yùn)動(dòng)，當(dāng)?shù)喂鄮П惠斔椭撂魩аb置最高位置時(shí)，隨著機(jī)具的繼續(xù)前行，滴灌帶沿著輸帶齒桿向后輸送，借助兩端土壤對(duì)滴灌帶的壓力和輸帶鏈的傳輸作用，滴灌帶能被順利輸送至輸帶裝置尾端。輸帶鏈鏈輪直徑與挑帶鏈鏈輪直徑相同，故輸帶鏈輪轉(zhuǎn)速與挑帶鏈輪轉(zhuǎn)速相同，輸帶鏈與地面夾角設(shè)為30°，既可避免滴灌帶輸送過程中受拉力太大斷裂，又能避免輸送過程中滴灌帶的堆積。最后隨著拖拉機(jī)的行走，滴灌帶從輸帶裝置上掉落至繞帶裝置處。

3.3繞帶裝置

繞帶裝置主要由前繞帶輥、后繞帶輥、繞帶桿、聯(lián)軸器等部件組成。繞帶桿設(shè)計(jì)末端帶有一定彎曲角度的撓性桿，此設(shè)計(jì)比直桿繞帶效果好。繞帶桿布置在前繞帶輥上，布置方式有3種：同側(cè)布置兩個(gè)繞帶桿；兩側(cè)對(duì)稱布置兩個(gè)繞帶桿；單側(cè)布置一個(gè)繞帶桿。經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證，單側(cè)布置一個(gè)繞帶桿即可滿足試驗(yàn)要求。前、后繞帶輥設(shè)計(jì)為對(duì)開式，當(dāng)繞帶輥繞滿滴灌帶后，打開開合裝置即可移動(dòng)后繞帶輥，方便卸帶。

圖3　繞帶輥結(jié)構(gòu)示意

4　田間試驗(yàn)

2015年7月在石河子市143團(tuán)場麥茬地進(jìn)行了試驗(yàn)。小麥種植采用滴灌帶技術(shù)，鋪設(shè)間距為1.0～1.2 m/根，時(shí)間選擇在作物收獲后，地面有麥茬和少量殘留的秸稈，試驗(yàn)場地地形有規(guī)律的出現(xiàn)高凸和低洼，土質(zhì)適中，便于試驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集。試驗(yàn)機(jī)具配套動(dòng)力為奔牛200輪式拖拉機(jī)，主要工作參數(shù)，挑帶鏈輪轉(zhuǎn)速（n）110～150 r/min、繞帶輥轉(zhuǎn)速（n2）75～150 r/min、拖拉機(jī)行走速度（vm）1.2～3.2 km/h，田間試驗(yàn)如圖4所示。

經(jīng)試驗(yàn)，繞帶輥可同時(shí)對(duì)6～10根滴灌帶進(jìn)行纏繞回收，每根滴灌帶回收的長度在50～80 m，由于滴灌帶被淺埋于地表，當(dāng)大于80 m時(shí)滴灌帶會(huì)由于拉力過大被拉斷，同時(shí)機(jī)具向前行走，下一根滴灌帶進(jìn)入繞帶輥工作部位，繞帶輥上一直保持6～10根滴灌帶在進(jìn)行回收。當(dāng)繞帶輥上繞滿滴灌帶，打開開合裝置即可將滴灌帶卸下完成滴灌帶的回收?；厥蘸蟮牡喂鄮С删頎睢⒗p繞緊密便于搬運(yùn)和存儲(chǔ)，大大提高了滴灌帶回收的效率。

圖4　樣機(jī)田間試驗(yàn)

試驗(yàn)結(jié)果表明，該機(jī)具各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)都達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，滴灌帶回收率達(dá)到92%。該機(jī)具操作方便、工作效率高、作業(yè)質(zhì)量可靠，解決了人工回收滴灌帶勞動(dòng)強(qiáng)度大、投入人力多、作業(yè)效率低的問題。與其他機(jī)型相比，橫向進(jìn)行滴灌帶的回收，可以很好的克服地形、土壤條件以及滴灌帶本身的差異性，完全擺脫人工輔助收帶的現(xiàn)狀，大大提高了滴灌帶的回收效率。

［1］王棟，薛瑞清.國內(nèi)滴灌產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀探討及建議意見［J］.節(jié)水灌溉，2010（6）：54～57.

［2］湯愛民，羅建和.2JMSD-4.5型揭膜、回收滴灌帶機(jī)［J］.新疆農(nóng)機(jī)化，2008（05）：12～13，25.

［3］丁雙雙，李天文，王吉奎，胡凱.4DS-H型滴灌帶回收機(jī)的功率消耗分析［J］.中國農(nóng)機(jī)化學(xué)報(bào)2015，36（5）：299～302.

［4］王婉珠，馬本學(xué)，錢興盛，等.8SG-4型農(nóng)田滴灌毛管回收機(jī)的研制［J］.新疆石河子大學(xué)學(xué)報(bào)，2002.04-0321-03.

［5］牛金亮，林靜，邢作常，等.免耕播種機(jī)液壓式加載仿形深度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)［J］.農(nóng)機(jī)化研究，2012（12）：101～104.

［6］中國農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院編.農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)：（上冊(cè)）［M］.北京：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社，2007.

［7］何義川，王序儉，曹肆林，等.抽帶輥擠壓式核桃破殼裝置的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究［J］.江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，40（9）：350～352.

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