電動鋪膜機的設計研究

田多林，宋廣龍，劉新軍，王杰華，項 偉

（新疆農業職業技術學院 農業工程分院，831100，新疆昌吉）

在我國土地資源中，耕地、園地、林地、牧草地等面積之和占據總面積的60%以上。林地和園地相對占據大部分可用耕地[1-2]，其中林地部分以林果業為主，園地部分為庭院種植，無法實現大型機械化操作[3]。故鋪膜作業時，采用人工鋪膜或半機械化人工鋪膜，鋪膜過程勞動強度大，鋪膜效果差，無法實現鋪膜集水的最佳效果[4]。

綜合上述諸多問題，設計一種電動鋪膜機，減少空氣污染和噪音污染，解決鋪膜費時費力、勞動力資源短缺等問題，大大提高工作效率，在播種時不耽誤農時。

1 整體結構設計

整體結構如圖1 所示。本設計的電動鋪膜機前部有兩個活動輪，其中部通過車橋固定連接；車橋的一側固定安裝有驅動電機，車橋的頂部固定安裝有安裝板；安裝板的頂部固定安裝有蓄電池，安裝板的一側固定連接有彎桿；彎桿的一端固定連接有覆膜架；覆膜架的后端兩外側固定連接有覆土機構，覆膜架的后端兩內側固定安裝有壓膜機構[5]。

圖1 電動鋪膜機整體結構示意圖

2 關鍵零部件的設計

2.1 覆土機構的設計

覆土機構如圖2 所示。第一支撐桿固定連接在覆膜架后端頂部，其下端表面通過銷釘活動連接有第一活動塊；第一活動塊的表面固定連接有第一行程桿；第一行程桿的表面套設有第一減震彈簧，其一端穿插連接于第一支撐桿；第一活動塊的底部固定連接有覆土盤[6]。

圖2 覆土機構結構示意圖

機械在行進過程中，帶動覆土盤前進，覆土盤將土壤覆蓋在鋪設的薄膜邊側，進行覆蓋，代替了傳統的人工跟隨覆蓋，提高了效率。當覆土盤受到石塊擠壓時，覆土盤帶動第一活動塊向上移動，同時帶動第一行程桿上移，同時第一減震彈簧受到擠壓起到抵消緩沖作用；當經過石塊后，第一減震彈簧恢復形變，將覆土盤向下推回原位[7]。

2.2 壓膜機構的設計

壓膜機構如圖3 所示。支撐板固定焊接在覆膜架內側，支撐板的一端頂部固定連接有第二支撐桿；第二支撐板的一側通過連接銷活動連接有第二活動塊，第二活動塊的頂部固定連接有第二行程桿；第二行程桿的表面套設有第二減震彈簧，第二行程桿一端穿插連接于第二支撐桿；第二活動塊的一側固定連接有圓桿，圓桿的一端通過軸承連接有壓膜桶[8]。

圖3 壓膜機構結構示意圖

當薄膜鋪設完成以后，壓膜桶將鋪設的薄膜緊密地壓合在土壤表面。當壓膜桶經過凹凸的土壤表面時，壓膜桶上移帶動第二活動塊跟隨移動，帶動第二行程桿上移，使得第二減震彈簧受到擠壓，起到抵消緩沖作用；當經過凹凸土壤表面后，第二減震彈簧恢復形變，將壓膜桶推回原位[9-10]。

3 電動鋪膜機的優點

（1）機械行進過程中，帶動覆土盤跟隨移動，將土壤覆蓋在鋪設的薄膜上。當覆土盤碾壓到石塊等堅硬物體時，向上移動帶動第一活動塊向上移動，通過第一減震彈簧來緩沖覆土盤的移動，避免覆土盤損壞。

（2）通過設有的壓膜桶，將薄膜鋪設以后，經過壓膜桶滾壓一遍，使得薄膜緊密覆蓋在土壤表面，防止薄膜被吹動影響覆蓋效果。

4 結語

目前國內針對電動鋪膜機的相關研究較少，針對大型機械無法在種植面積小的園地等區域正常工作的問題，設計一種電動鋪膜機，主要包括活動輪、驅動電機、蓄電池、覆土機構、壓膜機構等結構。該電動鋪膜機工作可靠、效率高，適合推廣使用。