摘要：机收后的废旧地膜含有大量秸秆、根茬等杂质,膜秆混合物各组分的物理力学特性差异影响后续机械分离效果,本文统计分析了膜杂混合物组分占比,并对棉秆力学特性和经过一个生产季的废旧地膜进行抗拉特性测定,试验统计结果显示膜杂混合物中砂土占比46.28%,秸秆占比30.20%,根茬占比6.29%,地膜占比17%。棉秆力学特性测定显示不同直径棉秆的力学特性差异显著,抗压强度范围为16.75~24.63MPa,抗弯强度范围为22.68~27.69MPa。地膜抗拉特性测定结果显示地膜抗拉力为1.28N。研究结果为膜杂混合物分离装置的结构设计和工作参数确定提供依据。

摘要：针对棉田机械化回收的废地膜与棉秆、土壤等杂质混合难以分离,无法资源化再利用,且随意掩埋或焚烧易造成环境二次污染的问题,拟开展膜杂混合物分离技术研究,提出筛筒式膜杂分离原理,为膜杂分离机的设计提供参考。以残膜回收机回收的膜杂混合物为研究对象,开展物理特性研究,测出废膜、秸秆、土壤颗粒的悬浮速度,利用SPSS软件统计分析物料悬浮速度与受风面积的相关性,通过搭建膜杂混合物料风选试验台,分析膜杂混合物各组分在风选试验台气流场中的运动轨迹和沉降规律,确定了筛筒式膜杂分离装置关键部件最佳尺寸和工作参数,并采用Fluent进行流体域数值模拟,确定地膜和杂质分离效果的最佳进风速度为8.0 m/s,最优入风角度为6.00°。通过验证试验可知当筛筒转速为40 r/min,进风速度8.0 m/s,入风角度6.00°时,试验所得的膜中含杂率为9.73%、杂中含膜率为0.261%,验证了理论分析和结构设计的合理性及流体域数值模拟分析的正确性。本研究结果可为废地膜杂质分离及废地膜资源化再利用提供参考。

摘要：为适应新疆棉区残膜污染治理“遏制增量”的需要,改善秋后残膜回收机存在的功耗高灰尘大、残膜回收率不高、卸膜距离短、膜秆分离效果差等问题,设计了侧排式棉秸秆还田及残地膜回收联合作业机,同时完成棉秸秆粉碎侧向抛洒还田、残地膜捡拾、膜杂分离、收集压缩、卸膜集堆等多项作业。该机具通过螺旋搅龙将粉碎后的棉秸秆输送到膜间交接行;采用限深尾轮随地仿形,确保根茬高度稳定,并实现残膜捡拾弹齿入土深度稳定;运用风力清杂,在捡拾残膜的过程中实现二级清杂,降低回收后残膜的含杂率;通过输送装置对回收后的残膜进行压实,提高装载量。对主要工作部件进行设计和分析,阐明了拾膜、卸膜、残地膜压缩的功能原理,确定了主要部件结构和工作参数。运用Design-Expert软件设计了三因素三水平响应面试验,试验结果表明,机具最佳作业参数如下:机具作业速度为1.09 m/s、留茬高度为9.37 cm、弹齿入土深度为4.07 cm,棉秸秆粉碎合格率、拾膜率和残膜含杂率为96.20%、88.48%、12.00%。以圆整后的作业参数进行了试验验证,试验结果为棉秸秆粉碎合格率94.83%、拾膜率87.26%、残膜含杂率12.23%,试验结果表明:棉秸秆粉碎合格率、拾膜率和残膜含杂率与理论优化值误差分别为1.4%、0.3%和1.9%。研究方法和成果可为相关装备的研究提供参考。

摘要：为提高残膜回收机工作效率、减少卸膜次数、保证机具作业行程,部分机具配备了较大的集膜箱与残膜压实装置;但膜箱较大,存在卸膜困难费时和卸膜不彻底的情况,且残膜在经过压实之后容易卡住,更不易卸出,严重影响残膜回收机的作业效率。为此,针对当前带有较大集膜箱的残膜回收机卸膜繁琐且不彻底的问题,设计了一种剪叉式的卸膜装置。同时,介绍了总体结构以及工作原理,采用虚位移原理得出了油缸最大推力的计算公式;对外侧剪叉臂进行受力分析,推导出剪叉臂铰接处的最大铰点力;进行加工试制,并进行实地试验。通过对集膜箱内不同质量的残膜进行卸膜,验证该装置卸膜彻底,基本无残留,可满足工作要求。

摘要：为进一步提高巴旦木脱青皮工作效率,基于原巴旦木脱青皮机设计了一种滚筒刷式巴旦木脱青皮机。通过改变原机结构,将组合式定滚筒改为一体式动滚筒;基于多头螺旋辊结构将脱皮转轴转变为分段脱皮的作业模式,通过不同工件对实现喂料、破皮、揉搓,确定了关键部件结构参数;改变了传动形式,实现了多工件同源驱动、等速比运动,通过改进样机脱皮转轴结构和传动配置,可在工作中避免物料积存,消除壅堵。制作了滚筒刷式巴旦木脱青皮机,实测效果表明:改进后样机在主轴转速300 r·min^(-1)、间隙20 mm、喂入速度750 kg·h^(-1)时,脱净率为96.26%、破损率为2.36%,对比原巴旦木脱青皮机具有喂入稳定、脱皮过程流畅等优势,脱净率增长2.10%、破损率降低1.68%。研究结果可为研发巴旦木初加工设备和提高脱皮机械性能提供科学参考。

摘要：【目的】设计滚筒刷式巴旦木脱青皮机并进行样机试制和试验,为巴旦木初加工设备的研发提供参考。【方法】对青皮巴旦木和硬壳巴旦木果实物料特征参数进行测量,并使用Origin进行绘图,利用Solidworks软件对滚筒刷式巴旦木脱青皮机进行了整机及关键部件设计,根据结构参数和工作需求,选用主轴转速、间隙(钢刷与栅条滚筒底部距离)和喂入速度为试验因素,以脱净率和破损率为试验指标进行三因素三水平响应面试验,并以寻优圆整值进行试验验证。【结果】物料特征参数统计显示,青皮巴旦木长度均值为36.5 mm,宽度均值为28.0 mm,厚度均值为22.5 mm;硬壳巴旦木果实长度均值约为33.5 mm,宽度均值为23.5 mm,厚度均值为15.5 mm。滚筒刷式巴旦木脱青皮机的最佳作业参数为主轴转速307.5 r/min,间隙20.1 mm,喂入速度811.5 kg/h,理论脱净率为96.00%,破损率为2.28%。利用圆整值(主轴转速310 r/min,间隙20 mm,喂入速度810 kg/h)对2种巴旦木进行脱青皮验证试验,实测脱净率分别为96.32%和95.86%,破损率分别为2.42%和3.34%。两种巴旦木的脱净率均大于95%,破损率均小于4%,二者的破损率和脱净率差值均不足1%。【结论】所设计的滚筒刷式巴旦木脱青皮机符合中厚壳巴旦木脱皮作业的工作需求。

摘要：针对链耙式残膜回收机工作时发生的链耙捡拾机构跳齿、链传动系统过载等现象,设计了一种基于电感传感器的故障监测系统。系统以ATmega328p单片机硬件系统为下位机,通过电感传感器和霍尔传感器分别获得链耙捡拾机构转动与过载保护装置的转速信息,判断收膜机链传动运行状态,并通过HC-12无线模块将状态信息传输至SG121-BGCM型上位机人机界面实时显示。田间试验结果表明:当收膜机前进速度为8km/h、拾膜链耙转速为168r/min时,监测系统的跳齿故障监测精度为96%,过载故障监测精度为100%。监测系统实现了对链耙式残膜回收机作业的实时高精度监测,有助于提高残膜回收机作业的可靠性。

摘要：菘蓝具备良好的抗病毒和保健作用,其根叶是常用药品的关键成分,但批量化种植生产缺乏专用生产设备。菘蓝种子脱皮后可有效防止空壳播种,有效加快出苗时间,降低生产成本。本文设计了一种小型菘蓝种子脱皮清选机,通过对菘蓝种子进行脱皮分选处理,便于实现机械化种植,解决了播种困难的难题。研究结果为菘蓝批量化种植设备的研制提供参考。

摘要：针对耙齿式残膜回收机工作过程中存在漏捡、脱膜不彻底、耙齿回带残膜等问题,该研究设计了导向链耙式地表残膜回收机。设计了导向链耙式拾膜机构以及耙齿总成与输送链的连接结构,以解决现有链齿式拾膜装置需要输送链弯折实现脱膜的问题;确定了耙齿结构和耙齿的排布;采用旋转式脱膜装置配合导向耙齿提升脱膜效果;在膜箱后部设计了推膜机构以提高装载量;应用机械加液压的组合方式实现拾膜、脱膜与推膜的传动需求;通过运动分析确定了各主要运动部件的结构参数。为了验证机具关键部件的可靠性与作业效果,以机具前进速度、耙齿入土深度、链耙输入转速为试验因素,以拾膜率与缠膜率为指标,进行了拟水平正交试验。试验结果表明:影响拾膜率的主次因素为链耙输入转速、机具行进速度、耙齿入土深度;影响缠膜率的主次因素为链耙输入转速、耙齿入土深度、机具行进速度。以拾膜率为主要指标,利用综合平衡法确定较优的作业参数组合为机具行进速度8 km/h、耙齿入土深度30 mm、链耙输入转速143 r/min。利用较优参数组合进行田间验证试验,拾膜率为88.73%,缠膜率为1.91%,研究结果可为残膜回收机的优化提供参考。

摘要：针对现有的杆齿式残膜回收机存在拾膜弹齿轴易卡顿、卸膜不可靠等问题,改进设计了摆杆驱动式残膜回收机。在原杆齿式残膜回收机的基础之上增加了起膜装置,改变了拾膜齿轴与支撑盘的连接方式,利用四杆机构将卸膜机构的回转运动转变为摆动往复运动。为确定机具作业时的最优参数组合,优化整机结构,以拾膜齿入土深度、土槽台车前进速度、拾膜齿线速度与土槽台车前进速度比(速比)为主要因素,拾膜率、卸膜率为评价指标,对拾膜机构和卸膜机构进行三因素三水平响应面试验。通过Design-Expert数据分析软件,建立各因素与拾膜率、卸膜率的二次回归模型,分析了各因素对拾膜率、卸膜率的显著性,结果表明各因素影响拾膜、卸膜率的大小顺序为:土槽台车前进速度、拾膜齿线速度与土槽台车前进速度比、拾膜齿入土深度。并对试验参数进行优化,确定了最佳工作参数组合为拾膜齿入土深度为65 mm,土槽台车前进速度为1.2 m/s,速比为1.0。根据优化结果进行验证试验,结果表明拾膜率为85.6%,卸膜率为86.7%,预测模型与试验结果相差较小,优化后的模型可靠。