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大學(xué)
畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）中期檢查記錄表
年 4 月 20 日
學(xué)生姓名
班級(jí)
課題名稱
分區(qū)式殘膜回收機(jī)的設(shè)計(jì)
課題完成進(jìn)度（學(xué)生自述）
已經(jīng)完成了機(jī)械各零部件和總裝配圖的三維模型設(shè)計(jì)，下一步將進(jìn)行
二維圖的設(shè)計(jì)以及說明書的書寫。
存在的問題及整改措施（學(xué)生自述）
問題1：切膜盤的設(shè)計(jì)問題？
整改措施：通過老師的指導(dǎo)，應(yīng)該將切膜盤設(shè)計(jì)成垂直于地膜的形狀，不應(yīng)該設(shè)計(jì)成一側(cè)想內(nèi)凹凸的，因?yàn)檫@樣會(huì)具有翻土效果，與設(shè)計(jì)不符。
問題2：怎樣保證膜在回收過程中不斷？
整改措施：設(shè)計(jì)一個(gè)引導(dǎo)裝置，將中間膜與邊膜匯聚成一股，然后通過回收輥回收，這樣就可以保證膜不斷。
指導(dǎo)教師意見（課題進(jìn)展情況、優(yōu)缺點(diǎn)、整改措施等）
指導(dǎo)教師簽名
年 月 日
學(xué)院意見
負(fù)責(zé)人簽名
年 月 日
大學(xué)
畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書
學(xué)院
班級(jí)
學(xué)生姓名
學(xué)號(hào)
課題名稱
分區(qū)式殘膜回收機(jī)的設(shè)計(jì)
起止時(shí)間
指導(dǎo)教師
職稱
副教授
課題內(nèi)容
設(shè)計(jì)與小型拖拉機(jī)配備的分區(qū)式殘膜回收機(jī)，并完成圖紙與設(shè)計(jì)說明書。
擬定工作進(jìn)度（以周為單位）
2015年11月5日-11月25日，查閱相關(guān)資料、文獻(xiàn)，撰寫開題報(bào)告。
2015年11月26日-2016年1月20日，完成機(jī)器草圖設(shè)計(jì)。
2016年1月21日-4月17日，繪制機(jī)器各零件圖。
2016年4月18日，中期檢查。
2016年4月19日-5月9日，完成各零件圖，裝配圖，撰寫設(shè)計(jì)說明書。
2016年5月10日，審閱畢業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)資料。
2016年5月11日-5月24日，修改設(shè)計(jì)，準(zhǔn)備答辯。
主要參考文獻(xiàn)
1.農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社
2.農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué) 中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社
3.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社
任務(wù)下達(dá)人（簽字）
年 月 日
任務(wù)接受人意見
任務(wù)接受人簽名
年 11 月 27 日
注：1、此任務(wù)書由指導(dǎo)教師填寫，任務(wù)下達(dá)人為指導(dǎo)教師。
2、此任務(wù)書須在學(xué)生畢業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)開始前一周下達(dá)給學(xué)生本人。
3、此任務(wù)書一式三份，一份留學(xué)院存檔，一份學(xué)生本人留存，一份指導(dǎo)教師留存。
果園開溝施肥機(jī)的設(shè)計(jì)
摘要：是一個(gè)棉花種植大省，隨著時(shí)間的積累，塑料殘膜對(duì)棉田地的污染越來(lái)越嚴(yán)重。解決殘膜污染問題已成為當(dāng)下重中之重。為了提高殘膜的回收效率，并結(jié)合棉田地貌特點(diǎn)以及國(guó)內(nèi)外對(duì)殘膜回收機(jī)械的研究現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)了一款分區(qū)式殘膜回收機(jī)械，該機(jī)械降低了收膜過程中殘膜的破損程度，提高了殘膜回收的效率。
本文首先敘述了目前我國(guó)殘膜污染的現(xiàn)狀，闡述了本文選題的目的、意義及選題背景。通過對(duì)國(guó)內(nèi)外殘膜回收機(jī)機(jī)械的研究比較，借鑒了現(xiàn)有殘膜回收機(jī)械的優(yōu)點(diǎn)，避免了以往殘膜回收機(jī)械的不足。重點(diǎn)研究了收膜裝置。其次，對(duì)牽引裝置的速度和收膜裝置進(jìn)行了試驗(yàn)研究，通過 origin 軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到了牽引速度在4.5km/h，滾齒長(zhǎng)度為 80mm 的時(shí)候?yàn)樽罴呀M合，殘膜回收率可以達(dá)到 90%以上。最后總結(jié)了本論文的創(chuàng)新點(diǎn)和設(shè)計(jì)成果。
關(guān)鍵詞：殘膜回收；機(jī)構(gòu)；牽引速度；殘膜回收機(jī)
中圖分類號(hào):TD451 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
0引言
地膜覆蓋種植技術(shù)改善和優(yōu)化了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)種植條件，克服了一些不良條件和不良環(huán)境對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)種植的影響，所以，地膜覆蓋種植技術(shù)被認(rèn)為是一種能使農(nóng)作物早熟、高產(chǎn)、高效、優(yōu)質(zhì)的先進(jìn)農(nóng)業(yè)技術(shù)。
從上個(gè)世紀(jì) 50 年代開始，日本在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面利用地膜覆蓋種植技術(shù)的農(nóng)作物種類就非常之多了，并且這種技術(shù)在日本國(guó)家普及非常之快。在世界上的其他一些國(guó)家，如美國(guó)、英國(guó)、法國(guó)、德國(guó)等國(guó)家也同樣重視地膜覆蓋種植技術(shù)，投入了大量的人力、物力、財(cái)力對(duì)此項(xiàng)技術(shù)研究完善并取得了豐厚的回報(bào)
我國(guó)是從 70 年代通過技術(shù)交流的方式，從日本引進(jìn)了地膜覆蓋技術(shù)。在引進(jìn)之初，我國(guó)僅僅把這種技術(shù)應(yīng)用于一些瓜果、蔬菜類生產(chǎn)。20 世紀(jì) 80 年代，我國(guó)把覆膜技術(shù)開始推廣到棉花、花生、玉米、小麥等經(jīng)濟(jì)作物。目前在我國(guó)的東北、西北地區(qū)地膜覆蓋技術(shù)應(yīng)用尤為廣泛。到目前為止我國(guó)使用地膜的耕地已達(dá)到上千萬(wàn)公頃，每年的地膜用量已接近幾百萬(wàn)噸。我國(guó)在地膜覆蓋種植技術(shù)上的研究探索是與中國(guó)的國(guó)情緊密相連的，一切從實(shí)際出發(fā)。雖然我國(guó)引進(jìn)的地膜覆蓋技術(shù)比較晚，但是在實(shí)踐應(yīng)用領(lǐng)域上較國(guó)外有重大發(fā)展。
1總體設(shè)計(jì)思路
分區(qū)式殘膜回收機(jī)主要由機(jī)架、切膜裝置、起膜裝置、引導(dǎo)裝置、回收裝置等部分組成。
1.1 設(shè)計(jì)原理
機(jī)具與拖拉機(jī)三點(diǎn)懸掛聯(lián)接，作業(yè)時(shí)拖拉機(jī)液壓系統(tǒng)置于懸浮狀態(tài)，該分區(qū)式殘膜回收機(jī)上的四個(gè)邊架將該分區(qū)式殘膜回收機(jī)分為中間收膜部分和兩邊收膜部分。在四個(gè)邊架上裝有切膜盤，將在距離棉桿根部 20mm 處的薄膜切開，安裝在兩邊架之間的收膜裝置將切斷的兩壟之間的殘膜回收起來(lái)。對(duì)于收取邊膜的部分也是同樣在拖拉機(jī)的牽引下，切膜盤將薄膜在距離棉桿根部20mm 的地方切斷，然后起膜鏟將埋在土里的邊膜鏟于地表，通過邊膜引導(dǎo)裝置，將其與中間膜一起匯聚在收膜裝置上，通過收膜裝置將膜回收到收集箱里面，待拖拉機(jī)到達(dá)田間地頭的時(shí)候，液壓系統(tǒng)將分區(qū)式殘膜回收機(jī)提升起來(lái)進(jìn)行卸膜，完成一次收膜過程。
1.2 設(shè)計(jì)總體結(jié)構(gòu)
分區(qū)式殘膜回收機(jī)的總體結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示。
該分區(qū)式殘膜回收機(jī)的機(jī)架主要有兩個(gè)部分組成，一部分是牽引架，另一部分是支架。在工作的工程中，牽引架與拖拉機(jī)采用三點(diǎn)懸掛式連接，這種懸掛的連接方式機(jī)動(dòng)性好，可以非常方便的將機(jī)具升起、降落，對(duì)殘膜的收取和卸膜工作有很大的益處。對(duì)于支架部分，一共有四條支架，內(nèi)邊架兩個(gè)，外邊架兩個(gè)。邊架與牽引架的連接是通過 U 型卡螺栓與螺母將支架與牽引架緊固接。
1.切膜盤 2.連接桿 3.機(jī)架 4.鏈接套筒 5.回收輥軸
6.鏈條 7.集膜箱 8.地輪 9.引導(dǎo)裝置 10.起膜鏟
圖1 分區(qū)式殘膜回收機(jī)整體結(jié)構(gòu)圖
2關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì)
2.1切膜裝置的設(shè)計(jì)
為了能夠更簡(jiǎn)單高效的完成收膜作業(yè)，本分區(qū)式殘膜回收機(jī)添加了圓盤式切膜裝置，在殘膜回收機(jī)工作的時(shí)候，先由切膜裝置以作物壟上膜為界限將殘膜切割成為中間膜和邊膜。這種分開的好處有兩點(diǎn)：一是可以縮短收膜的時(shí)間，因?yàn)橛眠@種分區(qū)式殘膜回收機(jī)不會(huì)受作物秸稈處理與否的影響，這樣就可以提前一段時(shí)間進(jìn)行收膜，也就減縮短了外力對(duì)殘膜破壞的時(shí)間，相比之下提高了殘膜的完整程度，對(duì)殘膜的回收大有益處。二是該切膜裝置把殘膜分開，跳過破損最嚴(yán)重的壟上膜，去除秸稈等外力對(duì)中間膜和邊膜的破壞，因此使殘膜回收率大大的提高。
2.2 起膜裝置設(shè)計(jì)
起膜鏟在結(jié)構(gòu)上的設(shè)計(jì)對(duì)把地膜鏟于地表和鏟斷地膜纏繞連接的須根都起著非常重要的作用，
起膜鏟設(shè)計(jì)的好壞直接影響到整個(gè)分區(qū)式殘膜回收機(jī)對(duì)邊膜的回收效果。通過對(duì)國(guó)內(nèi)外起膜鏟方面
的文獻(xiàn)查詢，發(fā)現(xiàn)對(duì)起膜鏟相關(guān)描述說明是比較少的，只有簡(jiǎn)單的說明了一下收膜裝置的前方放有
起膜鏟，起膜鏟放置的大體位置為前面高后面低。分區(qū)式殘膜回收機(jī)的起膜鏟是機(jī)架的左右兩側(cè)各
放一把，對(duì)稱放置。在拖拉機(jī)的牽引下，分區(qū)式殘膜回收機(jī)的起膜鏟隨著運(yùn)動(dòng)而進(jìn)入邊膜的下面，一方面鏟斷與邊膜纏繞的棉桿根部的須根，另一方面就是將邊膜從地下鏟于地表，為了能夠更好的分析研究分區(qū)式殘膜回收機(jī)的起膜裝置，把起膜機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)成了分體的機(jī)構(gòu)，這個(gè)起膜機(jī)構(gòu)主要是由圓柱形的力臂和梯形的鏟板組成。因?yàn)榉謪^(qū)式殘膜回收機(jī)在起膜之前，是先要由切膜裝置將邊膜與棉桿根部距離 2-3cm 的地方切開，所以此起膜裝置主要是處理一些沒有被徹底切開的須根和把邊膜鏟于地表，對(duì)于主根系，起膜鏟是不用處理的，且起膜鏟與主根系是有距離的。這種切割方式可以延長(zhǎng)起膜鏟的壽命，如果選用上磨刃的切割方式進(jìn)行切割，就會(huì)大大的縮短起膜鏟的使用時(shí)間，上磨刃的切割方式會(huì)使起膜鏟在很短的時(shí)間內(nèi)就被磨鈍，這樣一來(lái)就不能有效的切除須根的纏繞為了保證纏繞在邊膜上的須根順利被滑切，起膜鏟鏟板的放置與分區(qū)式殘膜回收機(jī)行進(jìn)的方向所成夾角不大于 。根據(jù)以上分析，本課題把分區(qū)式殘膜回收機(jī)的起膜鏟設(shè)計(jì)成倒八字鏟。
為了能夠降低起膜裝置對(duì)牽引車的阻力，就必須減小起膜鏟的鏟板沿收膜方向入土的投影面積。 起土角η和頂角φ的幾何關(guān)系如下：
在研究的過程中，入土角λ是必不可少的，同時(shí)也是可以確定的，因此起土角η則有下列計(jì)算
公式
2.3 回收裝置設(shè)計(jì)
收膜裝置是采用地輪通過鏈條帶動(dòng)膠輥轉(zhuǎn)動(dòng)收膜，這樣在分區(qū)式殘膜回收機(jī)前進(jìn)的過程中，收膜裝置的膠輥就會(huì)在地輪的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣地表上的殘膜就會(huì)被收集到后面的集裝箱。分區(qū)式殘膜回收機(jī)的收膜裝置分為兩個(gè)部分，一部分是地輪帶動(dòng)膠輥裝置，另一部分是后面的集裝箱部分。在這過程中，中間殘膜裸露于地表，所以在收膜的過程中，不需要進(jìn)行特殊處理，兩邊邊膜因?yàn)閴涸谕晾锏?，所以這需要起膜鏟先將邊膜鏟于地表之后，然后通過人工輔助，將地膜的中間和兩邊部分通過膜的引導(dǎo)裝置匯聚到一起放到膠輥上，再通過拖拉機(jī)帶動(dòng)機(jī)械前進(jìn)，用地輪帶動(dòng)膠輥轉(zhuǎn)動(dòng)，達(dá)到收膜的目的。所以，對(duì)于分區(qū)式殘膜回收機(jī)在作業(yè)的過程中，起關(guān)鍵作用的就是收膜裝置。
分區(qū)式殘膜回收機(jī)的收膜裝置主要包括引導(dǎo)裝置、橡膠輥、鏈輪、轉(zhuǎn)動(dòng)軸、支撐架、集膜箱等幾部分組成。
設(shè)計(jì)的集膜箱主要功用是盛放從收膜輥中出來(lái)的地膜，其設(shè)計(jì)要求為：具有足夠大的盛放容積，本文設(shè)計(jì)了一種上大下小抽屜式的集膜箱，其主要包括集膜箱壁、抽板和螺栓等組成，如圖 4-3 所示。它利用厚度為 3mm 的鋼板焊接而成，長(zhǎng)度×寬度×高度=890mm×440mm×300mm，利用 4個(gè)20的螺栓固定于機(jī)架的尾部。當(dāng)收集的地膜放滿集膜箱時(shí)，靠人工拉動(dòng)集箱底部的抽板進(jìn)行卸膜。
3總結(jié)
本文首先介紹了我國(guó)目前的殘膜污染的情況以及殘膜對(duì)我們?nèi)粘Ｉ畹奈：?。并總結(jié)了我國(guó)目前的所研制出來(lái)的殘膜回收機(jī)械的幾大類型，春播前殘膜回收機(jī)，秋收后殘膜回收機(jī)，苗期殘膜回收機(jī)。通過研究比較我國(guó)殘膜回收機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)，而最終確定了研制一款分區(qū)式殘膜回收機(jī)，來(lái)提高殘膜的回收效率，減少殘膜對(duì)我國(guó)環(huán)境和土地的影響。本機(jī)具有以下特點(diǎn)：
（1） 本機(jī)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊,各個(gè)零件的要求較低，便于生產(chǎn)加工；
（2）該機(jī)器工作可靠，能較好地滿足殘膜的回收工作，最大限度的保證殘膜的完整性回收，可以實(shí)現(xiàn)較高的工作效率。
本文介紹的分區(qū)式殘膜回收機(jī)成本低，效率較高，和小型四輪拖拉機(jī)配合使用，具有操作簡(jiǎn)單，占地面積小等諸多優(yōu)勢(shì)。能較好的滿足承包戶的經(jīng)濟(jì)要求，以及實(shí)際生產(chǎn)要求。
參考文獻(xiàn)
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大學(xué)
畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開題報(bào)告
課題名稱 分區(qū)式殘膜回收機(jī)的設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名
學(xué) 號(hào)
所屬學(xué)院
專 業(yè)
班 級(jí)
指導(dǎo)教師
起止時(shí)間
機(jī)械電氣化工程學(xué)院教務(wù)辦制
填 表 說 明
一、學(xué)生撰寫《開題報(bào)告》應(yīng)包含的內(nèi)容：
1、本課題來(lái)源及研究的目的和意義；
2、本課題所涉及的問題在國(guó)內(nèi)（外）研究現(xiàn)狀及分析；
3、對(duì)課題所涉及的任務(wù)要求及實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析；
4、本課題需要重點(diǎn)研究的、關(guān)鍵的問題及解決的思路；
5、完成本課題所必須的工作條件及解決的辦法；
6、完成本課題的工作方案及進(jìn)度計(jì)劃；
7、主要參考文獻(xiàn)（不少于7篇）。
二、本報(bào)告必須由承擔(dān)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）課題任務(wù)的學(xué)生在接到“畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書”的兩周內(nèi)獨(dú)立撰寫完成，并交指導(dǎo)教師審閱。
三、開題報(bào)告要求手寫體，字?jǐn)?shù)在3000字以上，由學(xué)生在本報(bào)告冊(cè)內(nèi)填寫，頁(yè)面不夠可自行添加A4紙張。
四、每個(gè)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）課題須提交開題報(bào)告一式三份，一份學(xué)生本人留存，一份指導(dǎo)教師存閱，一份學(xué)生所在學(xué)院存檔，備檢備查。
一、本課題來(lái)源及研究的目的和意義
1.本課題來(lái)源：自選題
2.目的與意義：
2.1 地膜覆蓋的作用
（1）保持土壤水分，增加作物抗旱能力，提高成活率。
（2）改善光照條件，提高光和效率。
（3）抑制雜草生長(zhǎng)和病蟲的危害，提高農(nóng)作物的品質(zhì)。
（4）地膜覆蓋技術(shù)遏制了土壤中鹽分的上升，對(duì)于鹽堿地的作物起到了很好的保護(hù)作用。
（5）地膜覆蓋技術(shù)有效的將自然力與土壤之間分離開來(lái)，減少了自然力對(duì)土地的破壞，尤其是對(duì)翻耕之后的土地作用更大。
（6）因?yàn)榈啬さ谋乇勛饔茫乖S多農(nóng)作物逐漸向北方低溫適作區(qū)推移，充分有效地利用了我國(guó)的耕地資源。
2.2殘膜污染產(chǎn)生的問題
（1）影響土壤物理性狀，降低土壤肥力
大量殘留的農(nóng)用地膜在土壤中很難被分解，影響土壤中的水，肥，氣活動(dòng)，給土壤環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重污染，不利于農(nóng)業(yè)的生態(tài)生態(tài)平衡。其表現(xiàn)在：一是破壞土壤的通透性和團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成，使土壤上下隔離，形成斷層，造成土壤板結(jié)，降低了土壤的吸水保水能力，導(dǎo)致有水下不去，有漿上不來(lái)，使土壤的物理性得不到充分發(fā)揮。二是地膜的殘留會(huì)使土壤膠體吸附能力降低。
（2）影響作物生長(zhǎng)發(fā)育，造成減產(chǎn)
地膜在土壤中，使種子不能很好地發(fā)芽，即使發(fā)芽，根系也因無(wú)法穿透地膜而扎不下去，達(dá)不到根深蒂固的目的，作物易遭受災(zāi)害。如果種子播到殘膜下面，發(fā)芽后也生長(zhǎng)不出來(lái)，造成缺苗斷條，使作物減產(chǎn)。殘膜覆蓋連續(xù)15年之后，耕地會(huì)顆粒無(wú)收。
（3）危害人體健康
農(nóng)膜生產(chǎn)過程中添加一些助劑，當(dāng)農(nóng)膜廢棄在田間或土壤里時(shí)，其中的助劑會(huì)向土壤和水中滲透，會(huì)污染大氣，土質(zhì)和水域等。特別是一些重金屬有毒添加劑，會(huì)通過土壤富集于蔬菜，糧食及動(dòng)物體中，人食用后直接影響健康。
（4）破壞環(huán)境，有礙觀瞻
殘膜被丟棄于田頭地角，積存于排泄渠道，散落于水體或亂掛在樹枝桿頭，成為白色污染的重要標(biāo)志，既不雅觀還可能纏繞犁頭和播種機(jī)輪盤，影響田間作業(yè)。
2.3殘膜污染的治理
（1）提高地膜的質(zhì)量，改變現(xiàn)在廣泛使用的地膜厚度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，使現(xiàn)有的
0.008mm厚的地膜增加到 0.012mm,同時(shí)增加一些抵抗老化的化學(xué)物質(zhì)，這樣不僅提高了地膜在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的作用，同時(shí)也可以使地膜重復(fù)利用和快速回收。
（2）從生產(chǎn)實(shí)際的角度出發(fā)，根據(jù)農(nóng)藝要求不同來(lái)提高地膜的使用效率和回收效率。例如可以更具不同地區(qū)的地勢(shì)，地貌，氣候變化來(lái)找出收取地膜的最佳時(shí)期。這樣既有利于農(nóng)作物的生長(zhǎng)也能很好的回收殘膜。
（3）隨著地膜覆蓋種植技術(shù)的廣泛應(yīng)用?；厥諝埬さ墓ぷ饕仓饾u加大，想依靠人工來(lái)對(duì)殘膜進(jìn)行收取已經(jīng)不能滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要了。因此要加大殘膜回收機(jī)械的研制與改良，使地膜回收工作更高效、更環(huán)保。
（4）加強(qiáng)對(duì)一些新的可降解地膜的研究與推廣利用，從而減少普通地膜的使用。如目前我國(guó)正在努力開發(fā)研制的光降解地膜、生物降解地膜、和液態(tài)降解地膜等。這些種類的地膜可以從根本上解殘膜回收，殘膜污染的問題。
二、本課題所涉及的問題在國(guó)內(nèi)（外）研究現(xiàn)狀及分析
1、國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀及分析
目前我國(guó)所使用過和理論研究度過的殘膜回收機(jī)有幾十種。按殘膜回收的時(shí)間劃分分為三類：苗期殘膜回收機(jī)械，秋后作物收獲完成之后的殘膜回收機(jī)械，春天播種之前殘膜回收機(jī)械。
1.1苗期殘膜回收機(jī)械
(1) 卷膜式棉花苗期殘膜回收機(jī)
該機(jī)具在苗期回收殘膜是可以依次完成起膜、送膜、卷膜等收膜工序。這一機(jī)具通過卷膜滾進(jìn)行收膜，收取的膜成卷，減少了二次污染。
(2) 棉花苗期地膜回收機(jī)
該機(jī)具是一種不扎膜、不挑膜，而是從膜下將膜拱起，自動(dòng)抖掉膜上積土，順利卷膜且極少傷苗的棉花苗期收膜機(jī)。它采用起膜鏟和扁紡捶狀抖土滾相結(jié)合的結(jié)構(gòu)，能很好地實(shí)現(xiàn)膜苗、膜土分離，地膜回收率不低于 95.7%。
(3) CSM-130B 型齒鏈?zhǔn)綉覓焓漳C(jī)
該機(jī)具屬于國(guó)家專利產(chǎn)品，由兵團(tuán)農(nóng)機(jī)技術(shù)推廣站和農(nóng)八師 134 團(tuán)共同研制設(shè)計(jì)。主要用在苗期收膜，在收膜導(dǎo)輪與抓膜齒鏈的共同作用下，加上殘膜本身的強(qiáng)度，使殘膜被提升的同時(shí)從植株上取下，而不破壞植株。
1.2秋后殘膜回收機(jī)
（1）4CM系列殘膜回收整地機(jī)
此機(jī)具利用掘鏟將土塊、地膜、雜物一并鏟起。土塊被壓碎滾壓碎還田，雜物和地膜被齒刺式分離輸送帶運(yùn)往集膜裝置。在機(jī)架底部有碾壓板完成整地。該機(jī)型在 2011 年 5 月的農(nóng)機(jī)博覽會(huì)上很受參會(huì)人員的青睞。
（2）彈齒式收膜機(jī)
該機(jī)具工作時(shí)，先由松土器松土和起膜鏟將膜鏟起，然后用彈齒拾膜輪將殘膜收起。該機(jī)具適用于 700mm 和 1000mm 的壟作，適用性較好，收膜率高達(dá) 91.6%。
（3）梳齒滾筒式殘膜回收機(jī)
該機(jī)工作時(shí)，由 20KW 小型拖拉機(jī)懸掛拖帶，先由撿拾滾筒上的片狀勾膜齒進(jìn)行一次撿膜，再由緊跟在后面的摟膜齒進(jìn)行二次摟膜。該機(jī)具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，殘膜回收率高，便于維護(hù)，符合農(nóng)民的要求
1.3春播前殘膜回收機(jī)械
春播前對(duì)殘膜進(jìn)行回收，此時(shí)的殘膜由于在地里時(shí)間較長(zhǎng)，由于風(fēng)沙等原因作用下使大部分殘膜成為了小碎片，加上播前整地時(shí)間緊，所以此階段殘膜回收作業(yè)難度較大。主要有以下幾種機(jī)型：
(1) CMJ-5 型春秋兩用密排彈齒式殘膜回收機(jī)
該機(jī)的主要用途是在播種前對(duì)地表殘膜進(jìn)行回收。在小四輪拖拉機(jī)的脫引下，機(jī)具上的前排齒和后排齒進(jìn)行摟膜。這種機(jī)具重量輕，不需保養(yǎng)，作業(yè)成本低，深受廣大職工的歡迎。
(2) IMS-450 型彈齒摟膜機(jī)
該機(jī)由農(nóng)七師 127 團(tuán)彈簧廠生產(chǎn)。適用于播前整地后。機(jī)具由輪齒式拖拉機(jī)后懸掛，拖拉機(jī)前進(jìn)中，彈齒入土將殘膜和秸稈雜物撿拾成條，達(dá)到一定數(shù)量后，通過排膜結(jié)構(gòu)將其卸下。
(3) 4MQ-1.5 型吸氣式殘膜回收機(jī)
該機(jī)工作時(shí)挑膜輪將殘膜挑離地面，至風(fēng)機(jī)吸口處，由風(fēng)機(jī)產(chǎn)生負(fù)壓氣流將殘膜吸入風(fēng)機(jī)，再吸送到集膜箱中。
1.4我國(guó)殘膜回收機(jī)主要存在的問題
（1）作業(yè)功能單一，作業(yè)環(huán)節(jié)較長(zhǎng)，殘膜回收率低，通常只有60%—70%，且回收后的殘膜潔凈度極差，膜,稈，土混合相當(dāng)嚴(yán)重，無(wú)法二次利用，形成了新的廢棄物群，加大了運(yùn)輸成本。
（2）機(jī)具作業(yè)速度較低，因而導(dǎo)致生產(chǎn)率底下，經(jīng)濟(jì)效益不明顯，且回收時(shí)間較長(zhǎng)，機(jī)具作業(yè)適應(yīng)性和可靠性較差，難以發(fā)揮機(jī)具效率。
（3）在耕后的耕作層中進(jìn)行殘膜回收時(shí)，對(duì)已耕松的農(nóng)田造成機(jī)械壓實(shí)，因此，為解決這一問題，可改為播種前整地時(shí)使用殘膜回收機(jī)械。
（4）耕前的殘膜都較碎小，難以揀拾，迫使在研制殘膜回收機(jī)械時(shí)不得不較密排列其揀拾稈齒，以提高其工作能力，并且進(jìn)行耕前殘膜回收的機(jī)械大都是聯(lián)合作業(yè)機(jī)械，這類機(jī)械機(jī)構(gòu)復(fù)雜，笨重。因此，目前國(guó)內(nèi)與其配套的絕大多數(shù)是中型輪式拖拉機(jī)，在動(dòng)力儲(chǔ)備方面均是較弱環(huán)節(jié)。
2、國(guó)外研究現(xiàn)象以及分析
由于殘膜難降解，對(duì)土地污染嚴(yán)重，因此世界各國(guó)在殘膜回收方面都做了大量的努力,爭(zhēng)取早日解決殘膜污染問題。
（1）英國(guó)和前蘇聯(lián)主要采用懸掛式回收機(jī)。在進(jìn)行收膜候時(shí)，松土鏟將壓膜土耕松，然后將殘膜收卷到羊皮網(wǎng)或金屬網(wǎng)上，收好的地膜洗后備用。
（2）以色列在殘膜回收方面的研究起步比較早，主要是利用收卷的方式來(lái)收膜，因?yàn)橐陨惺褂玫牡啬ぽ^厚，強(qiáng)度較大，覆蓋時(shí)間段，所以地膜收凈率非常高。
（3）日本國(guó)家的土壤土質(zhì)疏松，并且使用的地膜在質(zhì)量要求的標(biāo)注較高，覆蓋期大約在 1.5—3個(gè)月，地膜保留較完整，清理起來(lái)較容易。
（4）美國(guó)主要采用卷膜式的殘膜回收機(jī)械，利用卷膜滾將地膜從地表卷起。如 Sawyer 開發(fā)的就是這種類型的殘膜回收機(jī)械。
（5）歐洲國(guó)家主要采用高強(qiáng)度，耐老化的地膜。另一方面他們積極研制可降解免收地膜。
綜上所述，本課題研究的是一種適用于苗期可收獲后殘膜回收機(jī)，可將覆蓋在地表的殘膜，分為三個(gè)區(qū)，即中間收膜部分，兩邊收膜部分，中間收膜部分用于回收兩壟之間的殘膜，而兩邊埋在土里的殘膜則通過兩邊收膜部分進(jìn)行回收。
三、對(duì)課題所涉及的任務(wù)要求及實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的可靠性分析
3.1、分區(qū)式殘膜收獲機(jī)工作過程
機(jī)具與拖拉機(jī)三點(diǎn)懸掛聯(lián)接，作業(yè)時(shí)拖拉機(jī)液壓系統(tǒng)置于懸浮狀態(tài)，該分區(qū)式殘膜回收機(jī)上的四個(gè)邊架將該分區(qū)式殘膜回收機(jī)分為中間收膜部分和兩邊收膜部分。在中間收膜部分的邊架兩端上裝有切膜裝置，將在距離棉桿根部 2cm 處的薄膜切開，安裝在兩邊架之間的收膜裝置將切斷的兩壟之間的殘膜回收起來(lái)。對(duì)于收取邊膜的部分也是同樣在拖拉機(jī)的牽引下，切膜裝置將薄膜在距離棉桿根部2cm的地方切斷，然后起膜裝置將埋在土里的邊膜鏟于地表，后邊的收膜裝置將其卷起，待拖拉機(jī)到達(dá)田間地頭的時(shí)候，液壓系統(tǒng)將分區(qū)式殘膜回收機(jī)提升起來(lái)通過卸膜裝置卸膜，完成一次收膜過程。
(1)設(shè)計(jì)一款分區(qū)式殘膜收獲機(jī)，以小型拖拉機(jī)為牽引動(dòng)力。
(2)改變以往殘膜回收機(jī)械效率低的現(xiàn)狀，提高其回收率。
（3）提高機(jī)具的作業(yè)速度，進(jìn)一步提高其生產(chǎn)率，增強(qiáng)經(jīng)濟(jì)效益。
(4)改變復(fù)雜結(jié)構(gòu)，降低成本，實(shí)現(xiàn)普及。
3.2可靠性分析
本裝置主要對(duì)殘膜進(jìn)行回收，能對(duì)混合物進(jìn)行簡(jiǎn)單的分離，綜合國(guó)內(nèi)殘膜回收機(jī)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀分析，國(guó)內(nèi)殘膜回收技術(shù)比較成熟，本課題主要介紹了要設(shè)計(jì)的主要問題以及思路。綜上所述，該設(shè)計(jì)是可行的。
四、課題研究的關(guān)鍵內(nèi)容及其解決思路
4.1、課題的研究?jī)?nèi)容
該機(jī)械動(dòng)力源為小型拖拉機(jī)，通過拖拉機(jī)動(dòng)力輸出工作。包括框架，切膜裝置，起膜裝置，收膜裝置，卸膜裝置幾部分組成，研究過程如下：
（1）分區(qū)式殘膜回收機(jī)的工作原理，根據(jù)大學(xué)學(xué)習(xí)的農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)以及農(nóng)業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)管理學(xué)知識(shí)。
(2)分區(qū)式殘膜回收機(jī)的整體框架的研究，框架是整個(gè)機(jī)械的支撐裝置。查找相關(guān)文獻(xiàn)專利說明。
(3)進(jìn)行起膜裝置的研究，重點(diǎn)是起膜工具的研究，這一部分用來(lái)將膜掀起。
(4)進(jìn)行切膜裝置的合理設(shè)計(jì)，這一部分用來(lái)切膜分膜。
(5)對(duì)收膜裝置及卸膜的研究，這是用來(lái)回收膜及卸掉膜。
(6)最后進(jìn)行整體的改進(jìn)，提高回收效率，保證回收質(zhì)量。
4.2、關(guān)鍵問題及解決思路
(1)起膜工具及起膜角度的設(shè)計(jì)，查閱資料以及進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，做出合理的方案。
(2)初步確定回收裝置的設(shè)計(jì)，主要是回收工具及其分布。
(3)殘膜回收機(jī)起膜角度進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算。
(4)殘膜回收機(jī)裝配方案 ,以符合起膜要求, 對(duì)起膜裝置的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了分析。
（5）卸膜部分的研究，參照以往回收機(jī)械進(jìn)行改造。
五、完成本課題所必須的工作條件
（1）知識(shí)方面：運(yùn)用具備的學(xué)科知識(shí)，如農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理學(xué)，機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，機(jī)械綜合設(shè)計(jì)，機(jī)械制造基礎(chǔ)等。
（2）硬件方面：有個(gè)人計(jì)算機(jī)，利用計(jì)算機(jī)等查閱工具，查閱有關(guān)資料選擇相關(guān)參數(shù)及材料,設(shè)計(jì)殘膜回收機(jī)構(gòu)。
（3）軟件知識(shí)：運(yùn)用塔里木大學(xué)圖書館各種在線網(wǎng)絡(luò)資源，搜集相關(guān)資料。
（4）運(yùn)用Solidworks，pore軟件，繪制三維零件圖和裝配圖。
（5）運(yùn)用三維設(shè)計(jì)軟件完成整機(jī)各零部件的三維建模并進(jìn)行仿真。
六、完成本課題的工作方案及進(jìn)度計(jì)劃
6.1工作方案：
1.查找大量關(guān)于殘膜回收機(jī)原理設(shè)計(jì)出分區(qū)式殘膜回收機(jī)的雛形。
2.繪制所有零部件并查閱相關(guān)說明，各零部件尺寸要達(dá)到合適效果。
3.組裝裝配圖并生成三維立體模型，觀察效果并加以改進(jìn)。
6.2進(jìn)度計(jì)劃
第 一 周：查找分區(qū)式殘膜回收機(jī)的相關(guān)資料并且熟悉課題內(nèi)容。
第 二 周：撰寫開題報(bào)告，制定總體方案。
第三周至第八周：設(shè)計(jì)分區(qū)式殘膜回收機(jī)裝置的三維實(shí)體模型圖，并生成關(guān)鍵部件及裝配圖工程圖。
第 九 周：殘膜回收裝置進(jìn)行切膜設(shè)計(jì)和起膜設(shè)計(jì)。
第 十 周：撰寫畢業(yè)論文，修改圖紙中存在的問題。
第十一周：編寫答辯提綱，準(zhǔn)備答辯。
第十二周：答辯
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,,目 錄,,一、研究的目的和意義 二、本課題所涉及的問題在國(guó)（外）研究現(xiàn)狀及分析 三、工作原理及其整體框架的設(shè)計(jì) 四、切膜裝置的設(shè)計(jì) 五、起膜裝置的設(shè)計(jì) 六、回收裝置的設(shè)計(jì),,一.研究目的和意義,1 地膜覆蓋的作用 （1）保持土壤水分，增加作物抗旱能力，提高成活率。 （2）改善光照條件，提高光和效率。 （3）抑制雜草生長(zhǎng)和病蟲的危害，提高農(nóng)作物的品質(zhì)。 2 殘膜污染產(chǎn)生的問題 （1）影響土壤物理性狀，降低土壤肥力 （2）影響作物生長(zhǎng)發(fā)育，造成減產(chǎn) （3）危害人體健康 （4）破壞環(huán)境，有礙觀瞻 3 殘膜污染的治理 （1）提高地膜的質(zhì)量，改變現(xiàn)在廣泛使用的地膜厚度 （2）提高地膜的使用效率和回收效率 （3）加大殘膜回收機(jī)械的研制與改良,,二.課題涉及問題在國(guó)內(nèi)（外）的現(xiàn)狀與分析,,1、國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀及分析 1.1苗期殘膜回收機(jī)械 （1）卷膜式棉花苗期殘膜回收機(jī) （2）棉花苗期地膜回收機(jī) （3） CSM-130B 型齒鏈?zhǔn)綉覓焓漳C(jī) 1.2秋后殘膜回收機(jī) （1）4CM系列殘膜回收整地機(jī) （2）彈齒式收膜 （3）梳齒滾筒式殘膜回收機(jī),,,1.3春播前殘膜回收機(jī)械 (1) CMJ-5 型春秋兩用密排彈齒式殘膜回收機(jī) (2) IMS-450 型彈齒摟膜機(jī) (3) 4MQ-1.5 型吸氣式殘膜回收機(jī),,,,1.4我國(guó)殘膜回收機(jī)主要存在的問題 （1）作業(yè)功能單一，作業(yè)環(huán)節(jié)較長(zhǎng)，殘膜回收率低。 （2）機(jī)具作業(yè)速度較低，適應(yīng)性和可靠性較差，生產(chǎn)率底下。 （3）機(jī)械壓實(shí)嚴(yán)重，可改為播種前整地時(shí)使用殘膜回收機(jī)械。 （4）密排列其揀拾稈齒， 2、國(guó)外研究現(xiàn)象以及分析 （1）英國(guó)和前蘇聯(lián)主要采用懸掛式回收機(jī) （2）以色列主要是利用收卷的方式來(lái)收膜 （4）美國(guó)主要采用卷膜式的殘膜回收機(jī)械 （5）歐洲國(guó)家主要采用高強(qiáng)度，耐老化的地膜，另一方面他們積極研制可降解免收地膜。,,,,,三、工作原理及整體的框架設(shè)計(jì),該分區(qū)式殘膜回收機(jī)的機(jī)架主要有兩個(gè)部分組成，一部分是牽引架，另一部分是支架。在工作的工程中，牽引架與土槽牽引車采用三點(diǎn)懸掛式連接，這種懸掛的連接方式機(jī)動(dòng)性好，可以非常方便的將機(jī)具升起、降落，對(duì)殘膜的收取和卸膜工作有很大的益處。,,,,,,,,四、切膜裝置的設(shè)計(jì),為了能更簡(jiǎn)單高效地完成收膜作業(yè)，本分區(qū)式殘膜回收機(jī)添加了圓盤式切膜裝置，在殘膜回收機(jī)工作的時(shí)候，先由且膜裝置以作物壟上膜為界限，將殘膜切割成中間膜和邊膜。,,,,五、起膜裝置的設(shè)計(jì),起膜裝置不僅起到了將邊膜鏟于地表，它還可以起到松土的功能，這是由起膜鏟的結(jié)構(gòu)決定的，起膜鏟的中間高，兩邊低。在工作的過程中，將壓在地膜上邊的硬土壤鏟起，使其松動(dòng)，然后隨著牽引車的運(yùn)動(dòng)，起膜鏟上的土壤就會(huì)向兩邊滑落，使硬土塊成為疏松的碎土，因而產(chǎn)生了松土的效果，這樣可以為后邊的收膜工作打下了良好的基礎(chǔ)。,,,,六、回收裝置的設(shè)計(jì),1.1 引導(dǎo)裝置的設(shè)計(jì) 此分區(qū)式殘膜回收機(jī)則需要盡量保持殘膜的完整型，負(fù)責(zé)會(huì)給回收帶來(lái)諸多的不便，因此我這起膜鏟后面到橡膠輥之間設(shè)計(jì)了一個(gè)引導(dǎo)裝置，通過引導(dǎo)裝置將邊膜匯聚到中間，這樣一方面可以讓邊膜匯聚成一股不至于斷掉，另一方面也方便橡膠輥的回收。,,,,1.2 收膜裝置的設(shè)計(jì) 此分區(qū)式殘膜回收機(jī)則需要盡量保持殘膜的完 整型，負(fù)責(zé)會(huì)給回收帶來(lái)諸多的不便，因此我這起膜 鏟后面到橡膠輥之間設(shè)計(jì)了一個(gè)引導(dǎo)裝置，通過引導(dǎo) 裝置將邊膜匯聚到中間，這樣一方面可以讓邊膜匯聚 成一股不至于斷掉，另一方面也方便橡膠輥的回收。,1.3 集膜箱的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)的集膜箱主要功用是盛放從收膜輥中出來(lái)的地膜，其設(shè)計(jì)要求為：具有足夠大的盛放容積，本文設(shè)計(jì)了一種上大下小抽屜式的集膜箱，其主要包括集膜箱壁、抽板和螺栓等組成，如圖 4-3 所示。它利用厚度為 3mm 的鋼板焊接而成，長(zhǎng)度寬度高度=890mm440mm300mm，利用 4個(gè)20的螺栓固定于機(jī)架的尾部。當(dāng)收集的地膜放滿集膜箱時(shí)，靠人工拉動(dòng)集箱底部的抽板進(jìn)行卸膜。,謝謝大家！ 誠(chéng)請(qǐng)各位老師指正！,