残膜回收机带式卷膜装置设计与试验

杨松梅 陈学庚 颜利民 莫毅松 蒋德莉 张慧明

(1.海南大学机电工程学院， 海口 570228； 2.石河子大学机械电气工程学院， 石河子 832003；3.常州汉森机械股份有限公司， 常州 213034)

0 引言

地膜覆盖技术由于其优良的保墒增收效果而被我国干旱作物种植区广泛使用，地膜年使用量从1981年的6×103t增长到2018年的1.404×106t，其中新疆使用量为2.38×105t。随着农田覆膜面积的逐年增加，未能及时回收的残膜在土壤中累积[1-3]，新疆农田平均地膜残留量约为206.46 kg/hm2[4]。残留的地膜对土壤理化性质和作物产量产生极大的影响，不利于农业的可持续发展[5-7]。

机械回收残膜是目前解决残膜污染问题的主要手段[8-9]。机械集膜作业是残膜回收过程的重要环节，其作业方式主要包括集膜箱收膜、卷膜等[10-11]。国外一般采用厚膜种植，使用后残膜基本完整，可以直接打卷回收[12-13]。集膜箱结构简单，制造成本低廉，但是残膜收集后自然堆放，占用空间大、储存和运输成本高，而且在大风天气易造成二次污染[10]。目前，有科研人员对残膜压缩打包机进行研究[14-16]，残膜经打包机构压缩、卸料，便于装运。文献[17-18]设计了利用摩擦驱动卷膜辊的浮动式卷膜机构，而脱膜和卸膜工作仍需借助人力来完成。

现有研究中，卷膜装置的动力通常直接传递给卷膜芯轴，卷膜芯轴作为主动部件旋转缠膜，但随着膜卷直径的增大，卷膜角速度不变，残膜缠绕线速度逐渐增大，易造成残膜拉断。课题组前期主要针对随动式残膜回收机的捡拾、清杂等机构[8,19]进行研究。……