QMJ-I苗期残膜起膜机参数化设计

2014-01-25 02:15谢风伟姜永成杨本健华秀萍何树国韩庆林

机械工程师 2014年5期

谢风伟，姜永成，杨本健，华秀萍，何树国，韩庆林

（1.佳木斯大学机械工程学院，黑龙江佳木斯154007；2.大庆钻探工程公司运输一公司，黑龙江大庆163000；3.黑龙江省农副产品加工机械化研究所，黑龙江佳木斯154000）

1 国内外苗期残膜起膜机研制概况

大豆行间覆膜栽培技术为农业部重点推广的现代农业生产技术，该技术对保持水分、提高地温有显著作用，对豆苗的生长发育与作物产量的提高有促进作用。但残膜会破坏农田土壤结构，形成阻隔带（层），影响作物根系发育，阻碍作物对水分和养分吸收，降低作物产量［1］。残膜同时影响机械作业，例如在耕、整地作业中，旋转的整地工作部件常被残膜缠绕，被迫停机清除，降低了作业效率［2］。据统计，我国农膜年残留量高达35万t，残膜率达42%［3］。残膜回收主要有两种方式：一是靠人工苗期起膜，该方式效率低、费用高、劳动强度大，但覆膜老化不严重，回收率高；二是在收获后用机械起膜，但因地膜老化严重导致回收率较低，土壤墒情过大时便无法作业。地膜回收不干净，污染土壤，妨碍农业可持续发展，成为大面积推广行间覆膜栽培技术的难点。

基于半机械化作业的残膜回收机工作原理，以色列、英国、美国和日本等国家都先后对全机械化残膜回收机具进行了深入研究［4］。Rocca公司出品的一款全机械化残膜回收机如图1所示。

现今，国内大型苗期起膜机（五幅）已开发研制，并于2004年上半年进行了田间实验。大型苗期起膜机因制造成本与生产效率仅适用于大型农业生产模式。国内的残膜回收机收膜部件的结构主要有铲式、弹齿式、齿链式、伸缩杆齿式与轮齿式 5 种形式［5］。杨丽等［6］设计了一种浮动同步卷膜式棉花苗期地膜回收机，并通过试验表明苗株高度低于300 mm，机组工作速度2.0～3.0 km/h时，地膜回收率不低于95.7%。张秋芳与张东兴［7］设计了一种柔性弹齿起膜轮并选用柔性强的橡胶材料制作，起膜机可在不挑破地膜的前提下将地膜较完整地回收，机构结构简单、膜破损少、回收率高。

大型起膜机因制造成本与生产效率仅适用于大型农业生产模式；但我国广大农村主要是小型农业生产规模，考虑到农村实际情况，应尽量提高机具使用效率，降低作业成本［8］。黑龙江省既是农业大省又是大豆主产区，更急需与小四轮拖拉机配套的结构简单、制造成本低、工作可靠的小型苗期起膜机。本文设计了一种小型QMJ－I型苗期残膜起膜机，可有效解决上述存在的问题。QMJ－I型苗期残膜起膜机为与小四轮拖拉机配套的机型，实现了“一机多用”；该机具结构简单，制造成本低，工作可靠。