宋佳赫，郭 妍，張 瀾，田洪岳，韓逸然，孫晴晴

（東北林業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150040）

為了滿足日益增長(zhǎng)的糧食需求和實(shí)現(xiàn)全球糧食安全的發(fā)展目標(biāo)，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)越來(lái)越依賴以農(nóng)用地膜、溫室覆蓋物為主的塑料制品。然而農(nóng)戶對(duì)農(nóng)用廢舊地膜污染環(huán)境的認(rèn)識(shí)不夠，撿拾率低，以至于當(dāng)前我國(guó)地膜引發(fā)的白色污染危害極其嚴(yán)重，一方面會(huì)影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，另一方面也會(huì)嚴(yán)重破壞農(nóng)業(yè)環(huán)境。由于長(zhǎng)期重使用、輕回收，本可以重復(fù)利用的較完好地膜因?yàn)榛厥諜C(jī)械價(jià)格、維修等客觀因素未被及時(shí)回收。隨著農(nóng)用地膜的用量和覆膜年限增加，廢舊地膜在土壤中的殘留量逐年增多，殘膜污染已經(jīng)嚴(yán)重影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和自然環(huán)境，甚至造成交通事故，已經(jīng)成為影響我國(guó)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的突出問(wèn)題[1-3]。

基于以上研究，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的地膜回收機(jī)過(guò)于笨重和昂貴，雖然可以進(jìn)行農(nóng)業(yè)殘膜回收作業(yè)，但大都存在收膜率低、膜雜混合嚴(yán)重等問(wèn)題，在進(jìn)行機(jī)械收膜時(shí)易出現(xiàn)無(wú)法撿拾或漏撿等現(xiàn)象，導(dǎo)致大量碎膜遍布田間，機(jī)械結(jié)構(gòu)固定且較為復(fù)雜，維修較為困難，回收結(jié)構(gòu)不能調(diào)節(jié)，只能工作于固定壟寬的土地，完成回收工作后從機(jī)器上拆卸地膜較為困難，間接造成農(nóng)用地膜回收主要以人工撿拾為主，回收作業(yè)成本高、效率低。本文根據(jù)殘膜回收機(jī)起膜、撿拾環(huán)節(jié)的工作要求，設(shè)計(jì)一種鏈?zhǔn)娇苫顒?dòng)地膜回收裝置，在保證排雜率高且穩(wěn)定的同時(shí)，降低工作成本，擴(kuò)大使用范圍，提高地膜回收機(jī)普及率。

1 鏈?zhǔn)娇苫顒?dòng)地膜回收裝置的整體布局

本文介紹了一款鏈?zhǔn)娇苫顒?dòng)地膜回收裝置，該裝置由第一機(jī)架、第二機(jī)架、切割刀組、壓膜輪、連接架、皮帶輪、傳送帶、起膜輪、卷軸、卷繞輪、第一豎板、轉(zhuǎn)動(dòng)軸、側(cè)板、附輪、第二豎板、第三豎板等部分組成，見(jiàn)圖1～第92頁(yè)圖3[4-6]。拖拉機(jī)可以拉動(dòng)整個(gè)裝置，并可以將其懸起，減少不必要的破壞。

圖1 鏈?zhǔn)娇苫顒?dòng)地膜回收裝置的仰視立體結(jié)構(gòu)示意圖

圖2 鏈?zhǔn)娇苫顒?dòng)地膜回收裝置的爆炸結(jié)構(gòu)示意圖

圖3 鏈?zhǔn)娇苫顒?dòng)地膜回收裝置卷繞機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖

鏈?zhǔn)娇苫顒?dòng)地膜回收裝置具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為：鏈?zhǔn)娇苫顒?dòng)地膜回收機(jī)包括第一機(jī)架和第二機(jī)架，第二機(jī)架固定設(shè)置于第一機(jī)架底部靠近正面的一端，第一機(jī)架底部設(shè)置有轉(zhuǎn)送機(jī)構(gòu)，第一機(jī)架底部位于轉(zhuǎn)送機(jī)構(gòu)的前方設(shè)置有卷繞機(jī)構(gòu)，第二機(jī)架底部靠近背面的一端設(shè)置有切割刀組，第二機(jī)架底部靠近前面的一端轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置有壓膜輪；轉(zhuǎn)送機(jī)構(gòu)由固定設(shè)置于第一機(jī)架底部的連接架、轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置于連接架之間的皮帶輪、套設(shè)于皮帶輪上的傳送帶和轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置于連接架底部之間的起膜輪組成；卷繞機(jī)構(gòu)由轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置于第一機(jī)架底部靠近位于連接架前方的卷軸和固定設(shè)置于卷軸上的卷繞輪構(gòu)成；第一機(jī)架下表面兩端對(duì)稱設(shè)置有第一豎板，且連接架位于皮帶輪的內(nèi)部均設(shè)置有轉(zhuǎn)動(dòng)軸；使皮帶輪能夠在連接架之間進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，皮帶輪采用V形帶輪，傳送帶表面均勻設(shè)置有凸板，有利于清理地膜上的土渣。第一豎板內(nèi)側(cè)壁位于卷繞輪的兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置有側(cè)板，且側(cè)板頂部轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置有附輪，附輪位于卷繞輪的上方；附輪可以減少在地膜回收過(guò)程中對(duì)地膜的破壞。第二機(jī)架設(shè)置成T形結(jié)構(gòu)，第二機(jī)架靠近背面的一端對(duì)稱設(shè)置有第二豎板，第二機(jī)架靠近正面的一端對(duì)稱設(shè)置有兩組第三豎板；第二豎板位于兩組第一豎板之間，第三豎板與第一豎板位置相對(duì)應(yīng)。第三豎板底部設(shè)置有第二轉(zhuǎn)動(dòng)桿，壓膜輪套設(shè)于第二轉(zhuǎn)動(dòng)桿上；實(shí)現(xiàn)了壓膜輪轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置于第三豎板之間[7-9]。

2 鏈?zhǔn)娇苫顒?dòng)地膜回收裝置的工作原理

該裝置工作時(shí)，將第二機(jī)架安裝在拖拉機(jī)的后方由拖拉機(jī)帶動(dòng)，將地膜的一端固定在卷繞輪上，在裝置移動(dòng)的過(guò)程中，壓膜輪首先對(duì)地面進(jìn)行壓平，切割刀組將地膜切開，接著起膜輪抓動(dòng)將地膜從地面掀出，地膜在傳送帶上進(jìn)行傳輸，同時(shí)卷軸帶動(dòng)卷繞輪轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)地膜進(jìn)行收卷作業(yè)，整個(gè)機(jī)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)潔，結(jié)構(gòu)可操控性強(qiáng)，降低了機(jī)械結(jié)構(gòu)的難度，個(gè)人使用及組織使用均可調(diào)節(jié)，也可進(jìn)行相應(yīng)的加減，保證了在不同的壟寬進(jìn)行調(diào)節(jié)[10-11]。

3 鏈?zhǔn)娇苫顒?dòng)地膜回收裝置的有益效果

1）本裝置機(jī)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)潔，結(jié)構(gòu)可操控性強(qiáng)，保證了在不同的壟寬下進(jìn)行調(diào)節(jié)，一些具有自主動(dòng)手能力的農(nóng)戶可以自行維修，不僅適用于大面積土地，而且適用于土地面積較少的田地，且方便快捷。

2）本裝置具有可活動(dòng)、可調(diào)節(jié)的回收機(jī)構(gòu)，在運(yùn)行中，若機(jī)械結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞，可進(jìn)行相應(yīng)部件的更換，省時(shí)省力。

3）本裝置由拖拉機(jī)拉動(dòng)，因其結(jié)構(gòu)相對(duì)較輕，可減少拖拉機(jī)拖動(dòng)所需要的能源，降低相關(guān)地膜回收機(jī)構(gòu)價(jià)格，使得更多農(nóng)戶可以使用地膜回收機(jī)構(gòu)進(jìn)行地膜回收，其結(jié)構(gòu)具有低功耗、低成本、高回收率等優(yōu)勢(shì)，利用簡(jiǎn)單的機(jī)械結(jié)構(gòu)使其更普遍，操控性更強(qiáng)。

4 結(jié)論

本文提出的鏈?zhǔn)娇苫顒?dòng)地膜回收裝置解決了市場(chǎng)上數(shù)量種類繁多的回收裝置在使用時(shí)收膜率低、膜雜混合嚴(yán)重等問(wèn)題，不僅降低了相關(guān)地膜回收機(jī)構(gòu)價(jià)格，提高了地膜回收率，還降低了含雜率且性能可靠，利用簡(jiǎn)單的機(jī)械結(jié)構(gòu)使地膜回收機(jī)構(gòu)更普遍更經(jīng)濟(jì)，可操控性強(qiáng)，具有一定參考價(jià)值。