新型脫膜板式殘膜回收機(jī)的研制與應(yīng)用

張朝書

（阿拉爾市天典農(nóng)機(jī)制造有限責(zé)任公司，新疆 阿拉爾 843013）

0 引言

地膜即地面覆蓋薄膜，大多是透明或黑色PE薄膜，具有提高土壤溫度和濕度，保持土壤水分，維持土壤結(jié)構(gòu)，防止病蟲害侵襲作物，提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)等功能，可增加農(nóng)作物產(chǎn)量，提高農(nóng)戶收入，因此，該技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于多種農(nóng)作物的種植，從最初的蔬菜、經(jīng)濟(jì)作物擴(kuò)大到糧食等40余種農(nóng)作物。我國(guó)地膜使用量居世界之首，我國(guó)使用的地膜是聚乙烯烴類有機(jī)高分子化合物，在自然條件下極難降解，在土壤中可保存長(zhǎng)達(dá)200～400年。地膜厚度在0.006～0.008 mm之間且準(zhǔn)許±0.003 mm誤差，屬于超薄聚乙烯地膜，使用后由于日照風(fēng)化而容易破碎，且通常與作物根莖和土壤混雜在一起，回收非常困難，日積月累，地膜殘余量不斷增加，將成為永久垃圾，降低土壤肥力，進(jìn)而影響作物生長(zhǎng)甚至死亡，導(dǎo)致農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)下降，農(nóng)民收入減少，造成嚴(yán)重的“白色污染”，因此，治理農(nóng)田殘膜污染已成為亟待解決的難題。

1 研制情況

2010年我公司針對(duì)殘膜回收機(jī)成立了研發(fā)攻關(guān)小組，對(duì)棉田殘膜回收進(jìn)行了廣泛調(diào)研，通過(guò)8年的試驗(yàn)改進(jìn)形成了成熟的產(chǎn)品，本產(chǎn)品目前具有6項(xiàng)核心技術(shù)，其中脫膜板式殘膜回收機(jī)、刮板式脫膜鏈帶裝置、全封閉脫膜鏈帶裝置、起膜機(jī)滾刀軸、殘膜回收機(jī)自卸集膜箱等獲得了相關(guān)專利。2017年～2018年通過(guò)用戶使用，其性能穩(wěn)定，拾凈率高，得到廣大農(nóng)技人員普遍認(rèn)可。2018年1月已通過(guò)自治區(qū)鑒定站檢測(cè)，獲得自治區(qū)農(nóng)機(jī)推廣鑒定證書，進(jìn)入自治區(qū)補(bǔ)貼目錄。目前該產(chǎn)品已進(jìn)入規(guī)模化生產(chǎn)與銷售。

2017年該產(chǎn)品曾獲得自治區(qū)農(nóng)機(jī)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽“二等獎(jiǎng)”，同時(shí)本項(xiàng)目產(chǎn)品被國(guó)家、自治區(qū)及阿克蘇地區(qū)列為科研項(xiàng)目課題，通過(guò)科技項(xiàng)目的實(shí)施，有力地促進(jìn)科技成果轉(zhuǎn)化，從而更快更好的服務(wù)于生產(chǎn)。

2 整機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理

2.1 整機(jī)結(jié)構(gòu)

脫膜板式殘膜回收機(jī)主要包括機(jī)架、掘土裝置和脫膜板式釘帶裝置；機(jī)架的前部下方設(shè)有能夠掘出殘膜的掘土裝置，機(jī)架上安裝有能夠輸送殘膜的脫膜板式釘帶裝置，脫膜板式釘帶裝置的前部沿前低后高方向傾斜設(shè)置，脫膜板式釘帶裝置外側(cè)均布有挑膜釘齒，脫膜板式釘帶裝置上有能夠使殘膜自動(dòng)脫離挑膜釘齒的脫膜板，機(jī)架前部設(shè)有能夠與拖拉機(jī)動(dòng)力輸出軸相連接的動(dòng)力輸入軸，掘土裝置及脫膜板式釘帶裝置通過(guò)傳動(dòng)裝置與動(dòng)力輸入軸相連接，如圖1。

圖1 脫膜板式殘膜回收機(jī)結(jié)構(gòu)示意

2.2 工作原理

該機(jī)通過(guò)齒輪箱傳動(dòng)起膜輥刀，該起膜輥刀兩邊高，中部低。起膜滾刀刀邊深10 cm，中部刀深6 cm，這樣可以將地膜徹底的從土中刨出，同時(shí)對(duì)應(yīng)秸稈位置留有豁口，不拔稈只起膜。滾刀刨起的膜通過(guò)二級(jí)傳送滾甩向輸送鏈耙，輸送鏈耙上有由脫膜片連接桿、釘齒桿、凸輪拐臂、扭簧組成的輸送鏈耙。該輸送鏈耙的優(yōu)點(diǎn)是釘齒可將甩上來(lái)的地膜牢牢勾住并向上傳送，同時(shí)又可將土雜篩去，釘齒外部套裝帶有長(zhǎng)孔的脫膜片，當(dāng)輸送鏈耙傳送到最高點(diǎn)時(shí)向下回轉(zhuǎn)，此時(shí)一側(cè)的釘齒桿、凸輪拐臂在導(dǎo)軌板的作用下使釘齒桿向后轉(zhuǎn)動(dòng)，從而由套裝在釘齒桿上的脫膜片將膜退去，在輸送鏈耙后下部裝有脫膜刮板鏈耙組，它的轉(zhuǎn)速高于輸送鏈爬，刮板將釘齒上未脫凈的地膜和脫膜片上已退掉的地膜快速刮掉，并送向后方的集膜箱，兩次脫膜效果干凈徹底，殘膜回收率高達(dá)90%以上，操作簡(jiǎn)便。

根據(jù)用戶的需求和拖拉機(jī)的馬力配置，本產(chǎn)品可進(jìn)行秸稈粉碎和殘膜回收聯(lián)合作業(yè)，也可進(jìn)行秸稈粉碎后的單獨(dú)殘膜回收作業(yè)。秸稈粉碎和殘膜回收聯(lián)合作業(yè)需要88 kW（120 hp）拖拉機(jī)牽引作業(yè)，粉稈后單獨(dú)殘膜回收作業(yè)需要51 kW（70 hp）以上的拖拉機(jī)牽引，被帶上來(lái)的秸稈再由本機(jī)的輸送帶機(jī)構(gòu)輸送還田，而殘膜由釘齒輸送機(jī)構(gòu)向后輸送直至脫膜。本產(chǎn)品和其他廠家的不同之處在于用戶使用自己的秸稈粉碎還田機(jī)及時(shí)粉碎便于回收滴灌帶，然后再進(jìn)行殘膜回收，該機(jī)型既保持了秸稈還田的需要，又能夠?qū)⑥r(nóng)田地膜分離拋出、輸送、脫膜，最終收入集膜箱，且51 kW（70 hp）以上的拖拉機(jī)市場(chǎng)上的保有量達(dá)80%以上，有利于規(guī)模化推廣使用。本產(chǎn)品已獲得自治區(qū)推廣許可證，經(jīng)自治區(qū)鑒定站檢測(cè)殘膜拾凈率可達(dá)85%以上。

3 主要技術(shù)參數(shù)

4 創(chuàng)新點(diǎn)

（1）設(shè)計(jì)了滾刀起膜，無(wú)論邊膜和面膜都能一次性完成，起膜徹底，經(jīng)自治區(qū)鑒定站檢測(cè)，殘膜回收率高達(dá)85%以上，傳送輥地膜可靠，釘齒輸送鏈耙輸送穩(wěn)定，無(wú)遺漏。

（2）脫膜鏈爬脫膜干凈可靠，大容量集膜箱既可滿足長(zhǎng)條田又可滿足自動(dòng)卸膜，操作簡(jiǎn)便，省時(shí)省力。

（3）采用新工藝新裝備加工制造，實(shí)現(xiàn)新結(jié)構(gòu)殘膜回收的加工制造使該產(chǎn)品所需動(dòng)力只需51 kW（70 hp）以上，該類拖拉機(jī)使用率在80%以上，這樣在推廣時(shí)用戶更容易接受。

5 推廣應(yīng)用情況

2018年累計(jì)推廣殘膜回收作業(yè)667 hm2，主要分布在阿克蘇地區(qū)、喀什地區(qū)等棉花種植區(qū)。通過(guò)用戶使用反饋，撿拾殘膜效果好，尤其對(duì)當(dāng)年所鋪地膜回收效果非常好，殘膜回收率高達(dá)87%以上，徹底解決了殘膜不易回收和邊膜無(wú)法收起的難題，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)卸膜，省時(shí)省力。該機(jī)是目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最為急需的一種機(jī)械，該機(jī)具的推廣使用有效地解決了“白色污染”，為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供了有力保障。