加强筋残膜回收机设计与试验研究

发布时间：2020-05-24 04:37

【摘要】：新疆棉田的残膜污染情况日益严重,已经引起了人们的广泛关注。本文在了解新疆棉田情况与棉花的种植模式以及国内外残膜回收的研究现状的基础上,根据加强筋地膜的设计特点与加工原理,设计了一种加强筋残膜回收机。该机具用于秋后加强筋残膜的回收,可以将加强筋残膜完整的回收,也可以选择对边膜或中间膜部位进行局部回收,其残膜回收率较高。本文首先阐述了本课题研究的目的与意义,然后对国内外残膜回收的研究现状以及加强筋地膜与加强筋地膜加工机械化现状进行介绍；结合现有残膜回收机存在的优点和缺点,对加强筋残膜回收机整体进行设计,并运用虚拟样机技术进行三维建模,得到机具的三维实体模型；对整机和主要工作部件进行力学分析,根据分析对整机质量与主要工作部件进行设计；对起膜铲机构改进行有限元分析,得到变形结果图、应变结果图和应力结果图；通过对机具的试验研究,分别得到机具的最佳组合因素。本文主要研究内容如下：(1)由于地膜的性质受日常风化影响发生变化,为了解其强度变化情况,进行加强筋地膜拉伸试验,通过拉伸试验数据得出结论,加强筋地膜在使用机械回收时可以不用考虑加强筋断裂的情况。在回收过程中,依靠对加强筋地膜上的几个加强筋的卷动回收就可以达到顺利回收加强筋地膜的目的。(2)设计加强筋残膜回收机,针对加强筋地膜设计了加强筋残膜回收机,其主要由机架、动力传动系统、悬挂机构、起膜铲机构、切膜机构、展膜机构、支撑机构、卷膜机构、卸膜机构等组成,用于秋后的加强筋残膜回收。(3)对起膜铲机构进行有限元分析,通过有限元分析软件得到起膜铲机构的变形、应变和应力的变化结果图,其变形、应变较小,对起膜铲机构的影响可忽略不计,所受最大应力为382.74 Mpa,小于材料的许用应力,最终得出结论,起膜铲机构满足强度设计要求。(4)加强筋地膜的机械回收试验,样机制作完成后,首先在土槽实验室内进行回收试验,机具实现了设计目标,能够完成加强筋残膜的回收,并找出机具的最优试验方案A3B2,机具作业速度为1.5 km/h,起膜铲入土深度为50 mm；其次对不同风化情况、不同土壤质地情况下、不同杂物分布情况的地膜进行回收试验,风化后的残膜强度会下降但下降幅度很小,对其回收率影响不大,土壤含有大土块和石块会使残膜破损,从而降低其回收率,土壤中杂物分布越大,残膜破损越严重,机具回收过程中阻力越大,残膜回收率与生产率越低；最后进行棉田试验,加强筋残膜回收机在棉田情况为平整、杂物少的田间作业时,其工作效率、生产率、残膜回收率较高,棉田平整程度与杂物分布多少对残膜回收影响很大。
【学位授予单位】：塔里木大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S223.5

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本文编号：2678466