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摘要：玉米全膜双垄沟残膜回收机有着很好的操作性能，能够有效的对玉米种植进行覆膜与残膜的回收。本文就主要从玉米全膜双垄沟残膜回收机整机结构和工作原理为切入点，最后针对关键部位进行优化设计，通过调整参数的方式，提高回收机的实际工作效率，希望借此能够给玉米全膜双垄沟残膜回收机优化技术带来一定的启示。

关键词：玉米;全膜双垄沟;残膜回收机;优化技术

玉米全膜双垄沟残膜回收机是新出现的一种抗旱耕作技术，该技术主要就是采用集中覆盖抑蒸、垄沟集雨、垄沟种植的方式，来提高玉米种植时所需要的环境;同时这种技术实现了保埫需埫、就地入渗、雨水富集叠加、保水保肥等功能，有效集中了雨水在玉米地中的存留率，也可以提高灌溉时的肥水利用效果。因此在这种技术出现以来，被广泛运用到北方的一些干旱地区的玉米种植当中;但是在采用这种技术的过程中，随着玉米种植面积的不断扩大，对于地膜的使用量也在不断的增加，导致在玉米成熟之后，玉米地中残留的地膜大量遗留在田间，不仅是对地膜的一种浪费，大量存在于田间的地膜还会污染环境，同时也不利于来年地膜的重新覆盖工作。所以就需要提高对玉米全膜双垄沟残膜回收机的效率，以此来让玉米地中存在的残膜得到有效的回收。

1、玉米全膜双垄沟残膜回收机概述

在以往的玉米全膜双垄沟残膜回收方式上，主要以人工回收和机械回收两种方式;人工回收残膜的方式劳动强度较大，并且所花费的实际时间较长，回收效率低下，不具有经济性，所以在后期基本上都是以机械回收的方式对残膜进行处理。并且在我国中也有很多的专家学者研制出了不同种类的残膜回收机，经过长时间的发展，也逐渐趋于成熟状态;如在戴飞等设计了残膜回收机，但是在实际的应用中，由于起膜和卷膜的效果不理想，并且卸膜较为复杂，所以很难大面积的推广。由佳翰等设计了一种铲齿组合式残膜捡拾机，这种机器整体结构较为简单，但是在实际的应用中，又很容易把根茬挑起，起膜铲处容易出现堵塞的情况。从上述中就可以看出，市场中不同类型的玉米全膜双垄沟残膜回收机很多，但都是在实际的应用中，会出现各种问题，导致残膜的回收不能正常的进行，其主要就是因为回收机的起膜装置仿形能力较差^[1]。

对于玉米地中的残膜回收，还有一个需要解决的问题，就是残膜中基本上都含有很多杂质，如土壤、玉米的根茎、残叶等，如果不进行过滤，直接将残膜与这些杂质都收集在一起，就会导致起膜单体出现堵塞，无法正常的运行。虽然在很多的玉米全膜双垄沟残膜回收机中都设置了过滤网，但是由于偏心伸缩弹齿挑膜滚筒与传动轴的转速没有保持高度的一致性，因此很多时候都会造成过滤不完全的情况，还是会出现堵塞起膜单体的现象。玉米全膜双垄沟残膜回收机本身就是用来代替传统的人工回收，应当体现出回收机的优势，如果残膜的回收效果还低于人工回收，就需要对玉米全膜双垄沟残膜回收机进行优化设计。而残膜回收是玉米全膜种植中较为重要的一个环节，所以在优化设计上，本文就主要从传动比、起膜与挑膜装置、残膜回收装置等关键部位进行优化，最大程度上去提高玉米全膜双垄沟残膜回收机对残膜的回收效果，让回收机的优势性得以体现，使其更好的在实际的工作中为玉米残膜收取起到促进作用。

2、玉米全膜双垄沟残膜回收机整机结构与工作原理

2.1整机结构

如图1所示，为玉米全膜双垄沟残膜回收机的整体结构图，从图中就可以看出来，回收机主要的构成部分就包括了机架、切膜圆盘、起膜装置、偏心伸缩弹齿挑膜滚筒、残膜回收装置等。

2.2玉米全膜双垄沟残膜回收机工作原理

在玉米全膜双垄沟残膜回收机应用到玉米田地的残膜回收中时，把回收机放在玉米地的大垄垄体上，之后在将回收机发动，回收机中的仿形切膜圆盘就能够自动将地膜裁剪成设置的长度，然后通过滚筒传输到回收机的上方，经过起膜单体的作用，将地膜覆盖到玉米地中。而在收取残膜时，主要就是通过回收机中的卷膜辊，将地表中残留的地膜进行收取，进而完成整个作业。而在回收残膜中所存在的一些玉米叶、部分根茎、土块就可以从导膜板缝隙中漏出;在收入集膜箱中的残膜都是与土壤、秸秆一起的，集膜箱下方有一个网孔滤网，这些土壤、秸秆就可以通过滤网进入到下方，进而完成残膜回收与土壤、杂质分离的工作。从整体上来看，这种玉米全膜双垄沟残膜回收机的工作原理较为简单，因此在实际的应用中可以得到大规模的推广但是为了更好的体现出玉米全膜双垄沟残膜回收机的效率，还需要在其基础上对其进行一定的优化设计，让回收机收取残膜的效果更佳^[2]。

3、玉米全膜双垄沟残膜回收机关键部位设计优化与参数的确定

3.1传动比计算优化技术

玉米全膜双垄沟残膜回收机的动力传动原理较为简单，主要就是在机器启动时，与拖拉机连接在一起，然后调节仿形起膜单体上的弹簧预压缩量，以此来调整起膜齿在入土过程中的深度。以此在动力传动上，基本上都是依靠拖拉机所输出的动力然后传输给输入轴，输入轴再通联传动将动力传递到中间轴，中间轴再传动到偏心伸缩弹齿挑膜滚筒中，使得滚筒能够一直运动。所以在玉米全膜双垄沟残膜回收机的传动比上，首先就需要确定好拖拉机输出动力的大小，这样才能让回收机同步进行挑膜与卷膜的作业。在玉米全膜双垄沟残膜回收机的整个传动系统中，拖拉机的输出轴用来控制偏心伸缩弹齿挑膜滚筒和锥形卷膜辊的实际转速与动力切断，而锥形卷膜辊的传动原理就是通过摩擦传统的方式，实现恒线速度转动。在回收机实际的工作中，为了让机器的残膜回收效果得到提高，就要让拖拉机行走的速度与输出轴的实际转速想匹配，而通过试验，确定了传动比为：

而此时的偏心伸缩弹齿挑膜滚筒和卷膜辊的传动比分别就是：

以拖拉机匀速前进的方式进行设置，此时的输出轴的转速就为540r/min，偏心伸缩弹齿挑膜滚筒的转速就为58.2r/min，卷膜辊的转速就为90.5r/min。

3.2起膜与挑膜装置优化技术

为了避免玉米全膜双垄沟残膜回收机在工作是将根茎卷起，同时让仿形功能得到更好的优化，以此来解决壅土的现象，在本次的优化设计中就采用凸轮驱动型单体仿形起膜齿。虽然说这种凸轮驱动的方式能够很好解决回收机在使用过程中所遇到的一些问题，但是也会出现新的问题，如在实际的应用过程中，凸轮机构和起膜齿之间存在刚性冲击的情况，使得机器在运行是的整体噪音较大，并且让各部位的仿形起膜齿单体相互错开运动，很容易将土地上的地膜撕扯碎，这就会给后期的输膜与卷膜作业带来一定的影响。所以为了更好的解决这些问题，让玉米全膜双垄沟残膜回收机实现“先拢膜，后收膜”的残膜回收要求，就设计了一种单体仿形起膜齿。

对于玉米全膜双垄沟残膜回收机的起膜装置来说，主要就是通过弧形的起膜齿、调压弹簧、入土深度调节杆仿形杆等部件组成。而为了让起膜的弹体入土深度更加合理，因此就将起膜弹体与地面之间形成的夹角β取3o～10o，而考虑到起膜单体在进入到土壤之后，会出现反作用例的现象，就可以利用回收机中的弹簧力和自身重力的作用，进入到玉米全膜双垄沟的大小垄体中，同时通过入土深度调节杆来调节起膜单体入土的深度。从本质上来说，起膜单体是残膜回收的关键部位，起膜单体的实际数量和安装的位置都会对残膜的回收效果产生影响;而从玉米全膜双垄沟种植的农艺要求来件，在对地膜的选择上，以宽度为1200mm为宜，并且还需要综合的考虑到起膜齿起膜压茬的通过性，就可以在玉米全膜双垄沟残膜回收机中首先设置7个起膜单体，以此来对实际残膜的回收效果进行试验。通过试验发现，当设置3到5个起膜单体时，就刚好能够处在小垄垄沟里面，并且由于此时的玉米刚刚采收完成，小垄垄沟中还存在着大量的玉米秸秆、茎叶等杂质，所以虽然可以很好的处于垄沟中，但是也容易量玉米的根茬挑起。而当根茬被挑起之后，就很容易堵塞在两个起膜单体中间，让偏心伸缩弹齿挑膜滚筒的弹齿无法顺利通过，最终将地膜撕碎。而通过加减起膜单体发现，起膜单体如果设置在1、2、6、7个时，就可以较好的完成起膜作业，也不会撕碎地膜。但是这种设计所实际收获的效果较低，因此在后续中将起膜单体增加到8个，调整第4和第5个起膜单体之间的距离，然后对残膜进行回收，效果就提高了很多^[3]。

3.3残膜回收装置的优化技术

通过对以往的玉米全膜双垄沟残膜回收机残膜回收装置研究发现，如果起膜单体与传动速度不匹配，就一定会在起膜单体之间出现残膜堆积的现象，同时回收机中的偏心挑膜滚筒弹齿线速度也会影响到实际拢膜作用速度。通过研究发现，当偏心滚筒弹齿挑膜线速度较小时，起膜区域就会产生残膜，而由于输送的速度更不上，于是残膜的数量就会逐渐增加，最终从起膜单体中漏出。因此在残膜回收装置的优化上，可以通过调整起膜单体的传动速度，让其输出轴的传动比与偏心挑膜滚筒弹齿的线速度保持一致，就能够很好的解决残膜堵塞的问题。

4、结束语

综上所述，在玉米全膜双垄沟残膜回收机的优化技术上，需要对回收机的整体结构有个清楚的了解，然后在原有的基础上，通过大量的实验，解决玉米全膜双垄沟残膜回收机在既往工作中存在问题，以此来提高玉米全膜双垄沟残膜回收机的使用效果。

参考文献：

[1]王久鑫，赵武云，戴飞，等.玉米全膜双垄沟残膜回收机的设计与试验[J].林业机械与木工设备，2018，46（10）：26-30.

[2]戴飞，赵武云，张锋伟，等.玉米全膜双垄沟残膜回收机作业性能优化与试验[J].农业工程学报，2016，32（18）：50-60.

[3]马军民，赵武云，戴飞，等.全膜双垄沟残膜回收机的设计与试验[J].农业机械，2018（12）：91-93.