顧 滿，胡志超，姬廣碩，游兆延，徐弘博，吳 努

(1.南通大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院，江蘇 南通 226019；2.農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所，南京 210014)

0 引言

農(nóng)用地膜覆蓋技術(shù)從20世紀(jì)50年代開(kāi)始興起于日本和西方國(guó)家，應(yīng)用地膜可使土壤保溫、保濕，對(duì)農(nóng)作物有防病、防草的作用。地膜覆蓋技術(shù)逐漸改變了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)方式，生產(chǎn)水平大大提高[1]。我國(guó)從1978年開(kāi)始從日本引進(jìn)農(nóng)用地膜覆蓋技術(shù)，到目前已應(yīng)用到百余種作物的種植當(dāng)中。隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整及高分子聚合物的發(fā)展，地膜覆蓋物的種植面積也在不斷增加。目前，在我國(guó)應(yīng)用地膜的作物種植面積超過(guò)200萬(wàn)hm2，大約占全球的90%[2]。使用過(guò)后的農(nóng)用塑料薄膜自然條件下極難降解，在土壤中可保存超過(guò)200年，隨著時(shí)間的增長(zhǎng)，土地間殘留的地膜逐漸積累，田間散布的地膜被風(fēng)吹遍布周邊，隨處懸掛給環(huán)境帶來(lái)了嚴(yán)重的“白色污染”。與此同時(shí)，殘存土壤深處的地膜污染了土地環(huán)境、降低了土壤質(zhì)量、干擾了作物生長(zhǎng)、降低了農(nóng)作物產(chǎn)量，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)了諸多不便[3-4]。因此，解決殘膜污染問(wèn)題對(duì)環(huán)境保護(hù)、保證作物穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)及農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義[5-7]。

目前，國(guó)內(nèi)外為解決殘膜污染問(wèn)題采取了一系列措施，近幾十年的研究主要集中在以機(jī)械化回收代替人工撿拾。同時(shí)，隨著材料科學(xué)的發(fā)展，我國(guó)及西方的一些國(guó)家也在積極研發(fā)可降解、無(wú)毒害的薄膜，如光降解薄膜和生物降解薄膜以及植物纖維薄膜[8]；同時(shí)，在近幾年里，一膜多用、減量覆蓋、替代覆膜技術(shù)逐步投入使用，并取得良好效果，為解決殘膜污染問(wèn)題提出新的發(fā)展思路。但受成本、推廣可行性及成熟度的影響，在目前階段，機(jī)械化回收仍是目前國(guó)內(nèi)外的主要處理方式[9-10]。

殘膜回收機(jī)的主要工作步驟為：拾膜→輸膜→脫膜→集膜→卸膜。對(duì)市面上已出現(xiàn)的殘膜回收機(jī)，膜回帶已成為制約田間殘膜撿拾率、可靠回收殘膜的重要影響因素，對(duì)防膜回帶機(jī)構(gòu)的研究和優(yōu)化設(shè)計(jì)對(duì)殘膜回收機(jī)工作可靠性的提高有重要意義。

1 防膜回帶機(jī)構(gòu)主要類型及特點(diǎn)

在國(guó)外，歐美、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)地膜覆蓋技術(shù)研究從20世紀(jì)50年代開(kāi)始，對(duì)殘留土地間地膜采用綜合治理，應(yīng)用地膜厚度大，抗拉強(qiáng)度高，其殘膜回收機(jī)形式較為單一，采用起膜鏟加圈膜輥結(jié)構(gòu)[11-12]。工作時(shí)，起膜鏟刮土并鏟起薄膜，人工將地膜纏繞在卷膜輥上，依靠圈膜輥轉(zhuǎn)動(dòng)收集薄膜，其工作示意圖如圖1所示。由于其薄膜完整率高，采用卷膜輥結(jié)構(gòu)在殘膜回收過(guò)程中不存在膜回帶問(wèn)題。

與國(guó)外相比，我國(guó)采用地膜標(biāo)準(zhǔn)厚度為0.006～0.012mm，屬于超薄聚乙烯地膜，其厚度和抗拉強(qiáng)度小，殘膜易損壞。另外，收膜時(shí)間多為秋收后，此時(shí)殘膜破損嚴(yán)重，在回收過(guò)程中地膜損壞，無(wú)法采用卷膜輥式收膜機(jī)構(gòu)。市場(chǎng)上較為常見(jiàn)的殘膜回收機(jī)類型有齒鏈?zhǔn)健楜X式、鏈輪刮帶式、伸縮桿齒式、鏟式起茬式、鏟篩式及耙齒式殘膜回收機(jī)[13-16]，其殘膜回收過(guò)程主要存在問(wèn)題是殘膜壅堵、膜土分離不徹底、殘膜回帶及收膜含雜率高等問(wèn)題?？傮w而言，我國(guó)殘膜回收機(jī)與國(guó)外相比更為多樣，且受地形、土質(zhì)、環(huán)境等因素影響，不同殘膜回收機(jī)展現(xiàn)不同的特點(diǎn)[17-18]。對(duì)于耙齒式和鏟篩式殘膜回收機(jī)，其拾膜部件作業(yè)過(guò)程為單次作業(yè)，殘膜回收時(shí)不存在膜回帶問(wèn)題。對(duì)于其他形式的殘膜回收機(jī)，拾膜、輸膜、脫膜構(gòu)件都有不同，且工作過(guò)程為循環(huán)作業(yè)，大多數(shù)機(jī)型在實(shí)際工作中由于設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)不同、轉(zhuǎn)速控制及工作環(huán)境等因素，殘膜在回收過(guò)程中存在回帶問(wèn)題。對(duì)現(xiàn)有殘膜回收機(jī)防回帶機(jī)構(gòu)主要原理及工作形式進(jìn)行分析，按其防回帶機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式不同可分為回轉(zhuǎn)式、隔離式、推板式、氣力式和其他形式防回帶機(jī)構(gòu)，總結(jié)其類型和特點(diǎn)，可為后續(xù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化與創(chuàng)新提供理論參照。

圖1 卷膜輥示意圖Fig.1 Sketch map of roll film roller

1.1 回轉(zhuǎn)式防回帶機(jī)構(gòu)

回轉(zhuǎn)式防回帶機(jī)構(gòu)常見(jiàn)于輪齒式和齒鏈?zhǔn)綒埬せ厥諜C(jī)，其主體為可轉(zhuǎn)動(dòng)的回轉(zhuǎn)構(gòu)件，按其轉(zhuǎn)動(dòng)方向可分為逆向回轉(zhuǎn)和順向回轉(zhuǎn)式防回帶機(jī)構(gòu)。

1.1.1 逆向回轉(zhuǎn)式防回帶機(jī)構(gòu)

逆向回轉(zhuǎn)式防回帶機(jī)構(gòu)采用脫膜滾筒和拾膜滾筒同向轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)理，脫膜齒或脫膜刷與拾膜齒在殘膜交接處相對(duì)速度方向相反，常見(jiàn)于齒鏈?zhǔn)綒埬せ厥諜C(jī)，如圖2所示。其結(jié)構(gòu)主要由起膜、拾膜和脫膜裝置組合而成。工作時(shí)，脫膜輪和拾膜輪通過(guò)鏈傳動(dòng)同向轉(zhuǎn)動(dòng)，脫膜輪上安裝有脫膜葉片，葉片常采用柔性材料(如橡膠、尼龍等)，也可采用脫膜刷結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，拾膜齒從脫膜葉片間隙中穿過(guò)，殘膜與拾膜齒分離，殘膜被帶入集膜箱。脫膜葉片與拾膜齒互相配合，通過(guò)葉片的刮刷作用防止殘膜隨拾膜齒回帶。

逆向回轉(zhuǎn)式防回帶機(jī)構(gòu)由于脫膜葉片或脫膜刷的刮帶作用，在脫膜過(guò)程中起到了一定的防回帶效果。從作業(yè)次數(shù)上講，其作業(yè)方式屬于單次作業(yè)方式，拾膜齒與脫膜齒或脫膜刷工作時(shí)相遇1次，殘膜不易與拾膜機(jī)構(gòu)分離，且遇到多層殘膜累積時(shí)容易堵塞，從而造成殘膜回帶。

1.機(jī)架 2.輸膜輪 3.軸承 4.傳動(dòng)裝置 5.起膜鏟 6.脫膜輪 7.集膜箱

1.1.2 順向回轉(zhuǎn)式防回帶機(jī)構(gòu)

順向回轉(zhuǎn)式防回帶機(jī)構(gòu)采用脫膜葉片與拾膜齒在交接處相對(duì)速度相同的機(jī)理。例如,新疆石河子大學(xué)李斌等人設(shè)計(jì)的SMS—1500型秸稈粉碎還田與殘膜回收聯(lián)合作業(yè)機(jī)[19-20]，其殘膜回收部分如圖3虛線所示。工作時(shí)，采用脫膜刮板帶裝置，刮板帶上側(cè)的葉片與殘膜輸送方向相同，使鏈輪上側(cè)刮帶板葉片運(yùn)動(dòng)線速度高于拾膜齒，對(duì)拾膜齒上殘膜順向打擊；由于葉片速度高于殘膜隨拾膜齒輸送速度，在輸送鏈頂端，殘膜在脫膜齒和離心力作用下克服拾膜齒對(duì)殘膜的掛連，殘膜與其分離進(jìn)入集膜箱，避免了拾膜齒對(duì)殘膜的回帶。

圖3 SMS-1500型殘膜回收機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖Fig.3 Structural sketch of plastic film collector about SMS-1500

順向回轉(zhuǎn)式防回帶機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)對(duì)同一處的殘膜作業(yè)多次，有效避免了殘膜纏繞回帶，降低了殘膜與拾膜齒的吸附作用；但采用順向回轉(zhuǎn)式機(jī)構(gòu)，葉片高速旋轉(zhuǎn)下產(chǎn)生強(qiáng)烈氣流，部分殘膜在氣流的作用下會(huì)落至拾膜輸送帶并隨之回帶。

1.2 隔離式防回帶機(jī)構(gòu)

隔離式防回帶機(jī)構(gòu)防回帶主要機(jī)理是通過(guò)隔離實(shí)現(xiàn)殘膜與撿拾機(jī)構(gòu)隔離開(kāi)，從而達(dá)到防回帶效果。按其隔離構(gòu)件不同可分為導(dǎo)軌隔離式防回帶機(jī)構(gòu)和滾筒隔離式防回帶機(jī)構(gòu)。

1.2.1 導(dǎo)軌隔離式防回帶機(jī)構(gòu)

山東農(nóng)業(yè)大學(xué)呂釗欽設(shè)計(jì)的馬鈴薯秋后地膜回收機(jī)采用了導(dǎo)軌隔離機(jī)構(gòu)來(lái)起到防回帶效果，如圖4所示[21]。工作時(shí)，由起膜鏟起膜，拾膜齒刺穿拾起鏟起的薄膜，殘膜在卸膜導(dǎo)軌和托板之間向斜后方運(yùn)動(dòng)；運(yùn)動(dòng)至集膜箱上方時(shí)，拾膜齒逐漸縮回至卸膜導(dǎo)軌內(nèi)部，拾膜齒纏掛的殘膜被環(huán)形導(dǎo)軌隔離而防止殘膜隨拾膜齒回帶。

1.懸掛架 2.變速箱 3.角度調(diào)節(jié)桿 4、12.鏈條 5.固定架 6.送膜鏈條 7.調(diào)節(jié)桿 8.拾膜齒 9.密封罩 10.支架 11.卸膜導(dǎo)軌 13.葉輪 14.集膜箱 15.限深輪 16.托板彈簧 17.限位桿 18.托板 19.起膜鏟 20.機(jī)架

導(dǎo)軌隔離式防回帶機(jī)構(gòu)由導(dǎo)軌和拾膜齒配合使用，結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)單，有效解決了殘膜的纏繞滯留和回帶問(wèn)題，且對(duì)碎膜、深膜都起到了較好的回收效果；但使其配合托板使用運(yùn)輸殘膜，會(huì)對(duì)殘膜輸送和膜土分離起到一定的影響。

1.2.2 滾筒隔離式防回帶機(jī)構(gòu)

滾筒隔離式防回帶機(jī)構(gòu)應(yīng)用于伸縮桿齒式殘膜回收機(jī)，主體是拾膜滾筒和拾膜桿齒。桿齒在滾筒內(nèi)均勻排列或交錯(cuò)排列，并與滾筒同步旋轉(zhuǎn)；桿齒在滾筒的下方伸出最長(zhǎng)，在旋轉(zhuǎn)至滾筒上方時(shí)逐漸縮短直至完全縮回滾筒內(nèi)，桿齒上的殘膜沿著滾筒外徑自下而上運(yùn)動(dòng)，同時(shí)完成了殘膜撿拾、輸送、脫膜工作，并有效防止了回帶。

滾筒隔離式防回帶機(jī)構(gòu)可分為偏心式和凸輪式機(jī)構(gòu)。新疆農(nóng)墾科學(xué)院機(jī)械裝備研究所趙巖等設(shè)計(jì)的CMJY-1500型農(nóng)田殘膜撿拾打包聯(lián)合作業(yè)機(jī)采用桿齒固定機(jī)構(gòu)與脫膜滾筒偏心配置的形式[22-23]。新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)謝建華等人對(duì)伸縮桿齒式殘膜回收機(jī)進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)，采用擺桿凸輪機(jī)構(gòu)，如圖5所示。

1.挑膜齒組 2.滾輪 3.滾筒 4.凸輪輪盤 5.凸輪盤心軸

偏心式和凸輪式滾筒防回帶機(jī)構(gòu)利用滾筒的隔離作用，都起到了良好的防回帶效果，并且對(duì)拾膜、脫膜的工作過(guò)程都有優(yōu)勢(shì)。采用滾筒式防回帶機(jī)構(gòu)對(duì)桿齒的運(yùn)動(dòng)規(guī)律、桿齒與滾筒的配合要求較高，可達(dá)到最好的回收效果。桿齒在土壤中運(yùn)動(dòng)時(shí)受力復(fù)雜，長(zhǎng)時(shí)間工作之后彈齒受摩擦變形，且部分膜土等雜物沿桿齒縫隙進(jìn)入滾筒內(nèi)，會(huì)發(fā)生纏繞，長(zhǎng)時(shí)間積累對(duì)機(jī)器造成影響。

1.3 推板式防回帶機(jī)構(gòu)

推板式防回帶機(jī)構(gòu)主體為起推膜作用的推板，配置形式有曲柄推板和液壓推板兩種。

1.3.1 曲柄推板式

推板防回帶機(jī)構(gòu)常見(jiàn)應(yīng)用于彈齒式殘膜回收機(jī)，如圖6所示。工作時(shí)，彈齒拾膜輪和曲柄由地輪驅(qū)動(dòng)提供動(dòng)力，通過(guò)拾膜輪彈齒拾膜，在拾膜輪轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中彈齒在拾膜輪后下方入土，將壟面上的殘膜挑起，轉(zhuǎn)至集膜箱上方；此時(shí)彈齒保持水平狀態(tài)，推板運(yùn)動(dòng)至拾膜齒上方，與拾膜齒相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度方向相反，拾膜齒穿過(guò)推板間隙，同時(shí)推板推過(guò)，將帶起的殘膜推入集膜箱并清除護(hù)板間隙中存留的殘膜，避免殘膜隨拾膜齒回帶，降低拾膜率[24-26]。

1.松土器 2.護(hù)板 3.控制桿 4.拾膜輪 5.彈齒 6.集膜箱 7.曲柄 8.推板 9.鏈條 10.滑道 11.脫膜鏟 12.地輪

曲柄推板式機(jī)構(gòu)采用推板與彈齒配合的配置形式，提高了殘膜撿拾率，但對(duì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)要求較高，并要求推板與彈齒配合準(zhǔn)確，不回帶殘膜。推板式防回帶機(jī)構(gòu)需由曲柄帶動(dòng)推板往復(fù)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)曲柄連桿機(jī)構(gòu)存在設(shè)計(jì)問(wèn)題，在長(zhǎng)時(shí)間工作后會(huì)出現(xiàn)推板位置偏移，從而影響殘膜回收發(fā)生回帶。

1.3.2 液壓推桿式

釘刺式液壓推桿機(jī)構(gòu)[27]主要由指狀撿拾齒、推拉連桿、滾筒及推板組成，如圖7所示。釘刺式液壓推桿機(jī)構(gòu)運(yùn)行時(shí)，焊接在滾筒上的指狀撿拾齒扎住殘膜，待殘膜扎滿滾筒后，啟動(dòng)清理裝置；液壓缸推動(dòng)拉桿運(yùn)動(dòng)，拉桿與空心軸固聯(lián)做水平運(yùn)動(dòng)，滑槽板與推拉連桿鉸接，推拉連桿帶動(dòng)推膜滑塊上下運(yùn)動(dòng)將殘膜從滾筒上卸下，殘膜脫離撿拾齒，防止殘膜隨撿拾齒回帶。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，作業(yè)效果好，滾筒上的指狀拾膜齒的扎膜功能解決了殘膜隨撿拾齒回帶的問(wèn)題，并對(duì)超薄殘膜易碎、難以回收的技術(shù)問(wèn)題有了較好處理，可以應(yīng)用于各種殘膜回收機(jī)具上，也可以集成到其他聯(lián)合整地作業(yè)機(jī)械或類似作業(yè)機(jī)械上；但其拾膜和脫膜過(guò)程不能同時(shí)進(jìn)行，作業(yè)速度慢，且其殘膜在撿拾完成后需多個(gè)液壓桿組合使用，對(duì)其可靠性要求較高。同時(shí)，若土壤濕度過(guò)高，殘膜與土壤可能會(huì)隨液壓推桿沿孔隙進(jìn)入滾筒，產(chǎn)生夾膜現(xiàn)象。

1.指狀撿拾齒 2.滑槽板 3.滾筒 4.空心軸 5.推膜滑塊 6.推拉連桿

1.4 其他形式防回帶機(jī)構(gòu)

1.4.1 氣力式防回帶機(jī)構(gòu)

氣力式防回帶機(jī)構(gòu)采用氣力裝置將殘膜吸入或吹出，實(shí)現(xiàn)拾膜或脫膜，減少殘膜回收過(guò)程中的機(jī)械性接觸，以此來(lái)達(dá)到防回帶的目的。新疆建設(shè)兵團(tuán)修造廠研制的4MQ-L5型氣吸式殘膜回收機(jī)，拾膜輪將殘膜挑起帶到吸風(fēng)口處，殘膜在風(fēng)力作用下被吸入到集膜箱。新疆石河子大學(xué)張新超等人設(shè)計(jì)的釘齒式殘膜回收機(jī)采用拾膜輪釘齒拾膜，同樣采用風(fēng)機(jī)吸風(fēng)實(shí)現(xiàn)殘膜回收[28-29]。吉林省機(jī)械研究院曹文龍等人設(shè)計(jì)一種氣吸式拾膜滾筒，并進(jìn)行了流體仿真，證明了氣吸式殘膜回收的優(yōu)點(diǎn)和可行性。

氣吹式機(jī)構(gòu)主體為一風(fēng)機(jī)，配合拾膜、輸膜裝置完成殘膜的收集工作。新疆石河子大學(xué)明光[30]等人研究設(shè)計(jì)的夾持輸送式殘膜回收機(jī)氣力脫膜裝置，如圖8所示。工作時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)的夾持板拾膜齒將起離地面的殘膜向輸送帶刮送，隨著夾持板與輸送帶的運(yùn)動(dòng)，殘膜被夾在夾持板與輸送帶之間，并沿著輸送帶向上輸送；在輸送帶頂端，風(fēng)機(jī)吹風(fēng)，在氣力作用下，殘膜與夾持輸送裝置分離，避免了沿夾持板回帶。

氣力式防回帶機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，有效避免了殘膜與機(jī)器零部件的機(jī)械接觸，防止殘膜纏繞和殘膜回帶；但采用氣吸式機(jī)構(gòu)容易將土雜等吸入，影響殘膜回收效率。氣吹式機(jī)構(gòu)對(duì)封口風(fēng)速要求較高，在實(shí)際工作中易受外界環(huán)境影響。

1.起膜風(fēng)機(jī) 2.集膜箱 3.殘膜輸送鏈 4.起膜鏟 5.機(jī)架 6.刮板輸送鏈 7.夾持板拾膜齒

1.4.2 刮板帶機(jī)構(gòu)

甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)吳建民、李濤等人設(shè)計(jì)的適用于全膜雙壟溝地的小型地膜回收機(jī)采用刮板帶機(jī)構(gòu)起到防回帶作用，如圖9所示[31]。工作時(shí)，起膜叉起膜，起膜滾筒旋轉(zhuǎn)，挑膜齒帶動(dòng)殘膜至輸送帶；地輪旋轉(zhuǎn)為刮板帶提供動(dòng)力，刮膜帶與輸送帶保持壓緊狀態(tài)，與輸送帶同步移動(dòng)，殘膜被輸送至集膜箱上方時(shí)刮板與輸膜帶分離，殘膜至集膜箱上方，在輸送帶末端刮板與輸送帶分離失去對(duì)殘膜約束，殘膜依靠自身重力及離心力落下；刮板在輸送帶上方，刮板與拾膜滾筒分離，無(wú)拾膜作用，有效防止了殘膜隨刮板回帶。

刮板帶機(jī)構(gòu)采用刮板與輸送帶擠壓完成輸送，拾膜和輸膜過(guò)程分開(kāi)有效解決了傳統(tǒng)齒鏈?zhǔn)綑C(jī)構(gòu)拾膜和輸膜造成的回帶，避免了刮板對(duì)殘膜的纏繞，其防回帶效果好，但需考慮膜土分離工作的進(jìn)行。

1.機(jī)架 2.齒輪箱 3.輸出軸 4.一級(jí)鏈傳動(dòng)系統(tǒng) 5.挑膜滾筒 6.起膜叉排 7.輸膜帶 8.刮膜帶 9.尾輪 10.摟耙式摟膜齒 11.二級(jí)鏈傳動(dòng)系統(tǒng) 12.集膜箱

1.4.3 兩級(jí)式機(jī)構(gòu)

農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所對(duì)鏟鏈?zhǔn)酵诰蚴斋@機(jī)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，在原有單網(wǎng)鏈?zhǔn)捷斈C(jī)構(gòu)基礎(chǔ)上改進(jìn)為兩級(jí)網(wǎng)鏈?zhǔn)捷斈C(jī)構(gòu)，改進(jìn)大升運(yùn)角并實(shí)現(xiàn)可調(diào)式后級(jí)網(wǎng)鏈輸膜和膜土分離機(jī)構(gòu)，解決了鏟鏈?zhǔn)酵诰蚴斋@機(jī)用于收膜作業(yè)時(shí)鏟鏈升運(yùn)角小造成土塊進(jìn)入集膜箱問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了大土塊與殘膜有效分離，減少了進(jìn)入集膜箱土塊。改進(jìn)后的鏟鏈?zhǔn)綒埬せ厥諜C(jī)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖10所示。其在兩級(jí)升運(yùn)鏈上方處轉(zhuǎn)向下，較之傳統(tǒng)單條上升式輸送網(wǎng)鏈能有效減少殘膜回帶，提高殘膜撿拾率。

2 存在問(wèn)題

1)拾膜部件回帶。拾膜部件是殘膜回收機(jī)的核心部件，常見(jiàn)結(jié)構(gòu)形式有伸縮桿齒式撿拾滾筒、彈齒式拾膜部件、鏟式收膜部件、輪齒式收膜部件和齒鏈?zhǔn)绞漳げ考?duì)于一體式拾膜部件，可將地面殘膜直接挑起并進(jìn)行殘膜的空間輸送，如輪齒和齒鏈?zhǔn)绞澳げ考?。?dú)立式拾膜部件在拾起殘膜后直接與脫膜部件交接以完成殘膜回收，如伸縮桿齒式、彈齒式拾膜部件，拾膜過(guò)程靠桿齒或輪齒的扎膜作用拾起殘膜。在工作過(guò)程中，由于機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)會(huì)引起殘膜的黏附和靜電作用發(fā)生纏繞，在隨著滾筒的旋轉(zhuǎn)過(guò)程中部分殘膜會(huì)隨之被帶回土壤。

2)輸膜部件回帶。輸膜部件的作用是帶動(dòng)殘膜和土雜在機(jī)具內(nèi)部發(fā)生空間位置的轉(zhuǎn)移，為進(jìn)一步脫膜和集膜提供條件。常見(jiàn)的輸膜部件主要有輸送鏈和輸送帶。輸送帶能很好地實(shí)現(xiàn)膜土雜的輸送且回帶率低，但是收集的殘膜含雜率過(guò)高。輸送鏈采用網(wǎng)狀式結(jié)構(gòu)，膜土雜在網(wǎng)鏈上運(yùn)動(dòng)，土雜在網(wǎng)孔落下，殘膜隨網(wǎng)鏈輸送至集膜箱；但在實(shí)際工作中，受結(jié)構(gòu)和網(wǎng)鏈轉(zhuǎn)速的影響，殘膜隨網(wǎng)鏈的轉(zhuǎn)動(dòng)回帶率過(guò)高。

3)脫膜部件回帶。脫膜部件與拾膜部件在結(jié)構(gòu)上和工藝上有密切聯(lián)系，也是殘膜回收機(jī)中重要組成部件，常見(jiàn)的脫膜部件由脫膜輪配合脫膜齒刷部件完成脫膜。在實(shí)際工作中，脫膜部件的結(jié)構(gòu)是造成殘膜回帶的主要原因，其工作性能很大程度上影響殘膜回收機(jī)的工作效率，有效脫膜也是降低殘膜回帶的重要保證。與拾膜部件回帶類似，殘膜的纏繞和吸附同樣會(huì)使殘膜隨脫膜部件回帶。

1.變速箱 2.機(jī)架 3.傳動(dòng)系統(tǒng) >4.一級(jí)升運(yùn)鏈 5.二級(jí)升運(yùn)鏈 6.二級(jí)升運(yùn)鏈 7.集膜箱

3 發(fā)展思考

1)部件優(yōu)化。主要從兩個(gè)方面考慮：一是從運(yùn)動(dòng)學(xué)角度優(yōu)化拾膜和脫膜部件的形狀、排布方式和運(yùn)動(dòng)軌跡；二是從加工方面優(yōu)化部件，使部件交接過(guò)程緊密，提高加工精度，減少毛刺等，以達(dá)到防止殘膜纏繞發(fā)生回帶的效果。

2)增設(shè)一體式機(jī)構(gòu)。目前，殘膜回收機(jī)的種類多樣，對(duì)其關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì)一直集中在拾膜和脫膜部件上，且拾膜、輸膜、脫膜機(jī)構(gòu)分開(kāi)設(shè)計(jì)，獨(dú)立運(yùn)行，若交接不暢，加之殘膜回收機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)缺少相應(yīng)的防回帶機(jī)構(gòu)，很容易導(dǎo)致殘膜隨部件回帶 。設(shè)置一體式機(jī)構(gòu)組合式部件，使拾膜、輸膜一體化，可有效減少輸膜過(guò)程膜回帶。若能有效組合拾膜部件的挑膜、摟膜、扎膜等功能，不僅對(duì)防止膜回帶有幫助，也能有效提高殘膜回收機(jī)撿拾效率。

3)發(fā)展網(wǎng)鏈?zhǔn)綒埬せ厥諜C(jī)機(jī)，其裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，撿拾效率高，不僅可用于多種土下果實(shí)的收獲，還可用于殘膜回收，并且膜土分離效果好。網(wǎng)鏈?zhǔn)酵诰蚴斋@機(jī)的兩級(jí)式機(jī)構(gòu)大幅提升防回帶效果，保證了拾膜率和集膜質(zhì)量。應(yīng)用網(wǎng)鏈?zhǔn)酵诰蚴斋@機(jī)，有利于實(shí)現(xiàn)一機(jī)多能，降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本。

4 結(jié)論

目前，殘膜回收機(jī)的主要研究集中在提高拾膜率、膜土分離質(zhì)量、除雜及收膜質(zhì)量上，對(duì)膜回帶重視度不夠。在殘膜回收機(jī)的設(shè)計(jì)中，應(yīng)予以加強(qiáng)，尤其是針對(duì)回轉(zhuǎn)類構(gòu)件容易發(fā)生殘膜纏繞堵塞、隨構(gòu)件回帶問(wèn)題，應(yīng)不斷改進(jìn)，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，減少殘膜回帶量。殘膜回收問(wèn)題關(guān)乎土地資源利用的可持續(xù)發(fā)展，短時(shí)間內(nèi)不能看到收益，且是制約殘膜回收機(jī)具發(fā)展的重要因素，發(fā)展機(jī)械化殘膜回收技術(shù)是解決殘膜污染的主要途徑。