关键词:
残膜打包
卷膜式
摩擦特性
田间试验
摘要:
针对国内残膜打包机生成的残膜包密度过低导致运输不便或残膜包密度过高造成后续的残膜加工环节难以完成正常的拆包工序,打包室空间过小导致机具频繁卸膜以及残膜成包率低的问题设计了一种新型卷膜式残膜打包机,重点研究了服役期结束后的残膜与不同类型卷膜带之间的摩擦特性和残膜包在卷膜式残膜打包机打包室内的成形原理,对卷膜式残膜打包机的打包机构、卷膜带拉紧力调节机构、传动系统和液压系统进行了设计计算,通过田间试验验证,本文设计的卷膜式残膜打包机可以适应我国残膜打包的作业需求。论文的主要研究内容为:
(1)对国内外不同结构的残膜打包机进行调研,得到卷膜式残膜打包机结构简单且残膜成包率高,能够较好地适应我国目前的国情。通过对新疆地区棉花种植模式、农艺路线和棉田地膜覆盖情况进行调研,得到残膜打包机在新疆地区棉田中的作业环境,并根据残膜打包机作业环境提出设计要求,为残膜打包机的结构设计提供依据。
(2)根据设计要求进行了卷膜式残膜打包机的整机结构确定并对其关键部件进行了设计。通过斜面法对残膜和不同类型卷膜带之间的摩擦特性进行了试验,试验结果表明残膜与PVC材质卷膜带的光滑面、波纹面、粗糙面以及PVK材质卷膜带的粗糙面接触面之间的摩擦角平均值分别为32.31°、41.29°、51.82°和41.72°。分析了卷膜式残膜打包机的工作原理和残膜包在机具打包室内的成形原理,得到了影响残膜包成形的因素为卷膜带线速度、卷膜带的表面状态、打包角(打包前角+打包后角)、残膜包半径和残膜包质量。
(3)通过单因素试验得到了试验因素的合理水平范围为打包前角30°~40°,卷膜带线速度0.742~1.167 m/s,卷膜带表面状态为光滑面、波纹面和粗糙面。利用正交试验法进行多因素试验,对试验结果进行分析后得到机具作业的优水平组合为打包前角β=35°,卷膜带表面状态为粗糙面,卷膜带线速度v=1.167 m/s。取机具作业的优水平进行田间验证试验得到各试验指标的平均值为残膜成包率100%,残膜包密度121.137 kg/m3,机具在试验因素优水平组合下的残膜成包率满足田间残膜打包作业需求,残膜包密度满足方便运输和容易拆包的要求。