4HR型滴灌帶回收機的研制

龔賀賀，王吉奎，段文獻，牛海龍，羅 威，李 陽（新疆石河子大學機械電氣工程學院，新疆 石河子 832000）

4HR型滴灌帶回收機的研制

龔賀賀，王吉奎，段文獻，牛海龍，羅 威，李 陽
（新疆石河子大學機械電氣工程學院，新疆 石河子 832000）

針對目前滴灌帶回收效率低、勞動強度大的問題，研制了4HR型滴灌帶回收機，介紹了整機結構、工作原理與主要工作部件的設計，田間試驗表明該機工作可靠、工作效率高和作業成本低等特點，可以滿足滴灌帶回收要求。

滴灌帶；回收；研制

隨著滴灌帶技術的大面積使用，滴灌帶回收已成為需要迫切解決的問題。滴灌帶不及時回收殘存在土壤中將會影響土壤結構，影響作物生長。回收的滴灌帶經過清洗、粉碎、造粒，再加入少量新料即可生產出合格的滴灌帶，實現滴灌帶的回收再利用。目前滴灌帶回收主要為秋后回收，回收方式分為人工回收和機械回收。人工回收勞動強度大、投入人力較多、作業效率低。現有滴灌帶回收機主要為滾筒纏繞式，滾筒纏繞式滴灌帶回收機順著苗行作業，需不斷停車以人工輔助將滴灌帶纏繞在滾筒上，滴灌帶在卷筒上卷滿后拆卸不便，作業效率低，不能滿足滴灌帶回收作業的實際需求。結合現有滴灌帶回收機現狀設計了4HR型滴灌帶回收機，該機型橫向回收滴灌帶，具有無須人工繞帶、作業效率高、工作可靠和作業成本低等優點。

1　整機結構與工作原理

圖1　橫向纏繞式滴灌帶回收機結構

4HR型滴灌帶回收機為橫向纏繞式滴灌帶回收機，該機具采用背負式與拖拉機相連，其結構見圖1，主要由拖拉機、傳動系統、起帶裝置、輸帶裝置、繞帶裝置、開合裝置和起落裝置等組成。作業時，拖拉機垂直作物苗行進入田間，拖拉機動力輸出軸通過傳動系統帶動起帶裝置、輸帶裝置和繞帶裝置工作，通過起落裝置將起帶裝置落下，起帶裝置下側的起帶齒入土橫向將滴灌帶挑離地面，起離地面的滴灌帶被挑帶裝置中鏈條上的挑帶齒勾住隨鏈條一起運動，再經輸帶裝置運送至繞帶裝置，最后在繞帶桿的作用下滴灌帶纏繞在旋轉的繞帶輥上，當繞帶輥繞滿滴灌帶后，打開開合裝置即可將滴灌帶卸下完成滴灌帶的回收。

2　主要技術參數

掛接方式背負式

整機尺寸（mm）5 350×1 500×1 350

配套動力（kW）13～15

作業速度（km/h）2.0～2.5

繞帶長度（m/根）60～80

滴灌帶回收率（%）≥92

工作效率（hm2/h）≥2.5

3　主要工作部件

3.1起帶裝置

起帶裝置設計為仿形裝置，可隨地況高低變化自動調節起帶齒入土深度，結構如圖2，主要由起帶齒、限深板、壓力彈簧、拉桿滑槽和銷子等部件組成。

圖2　起帶裝置示意

起帶裝置工作時有三種狀態：當機具在平整地面工作時，起帶齒入土，在限深板的作用下壓力彈簧受到較小的壓力呈一定壓縮狀態，此時起帶齒處于正常工作狀態；當機具遇高凸地面時，在限深板的作用下壓力彈簧受到的壓力增大，壓縮量變大；當遇低洼地面時，壓力彈簧受到的壓力減小伸長使起帶齒入土，從而保證起帶齒正常的入土深度。

3.2輸帶裝置

輸帶裝置主要由輸帶鏈、輸帶鏈輪、輸帶齒桿、支架和護罩等組成。滴灌帶在輸帶齒桿的作用下隨輸帶鏈運動，當滴灌帶被輸送至挑帶裝置最高位置時，隨著機具的繼續前行，滴灌帶沿著輸帶齒桿向后輸送，借助兩端土壤對滴灌帶的壓力和輸帶鏈的傳輸作用，滴灌帶能被順利輸送至輸帶裝置尾端。輸帶鏈鏈輪直徑與挑帶鏈鏈輪直徑相同，故輸帶鏈輪轉速與挑帶鏈輪轉速相同，輸帶鏈與地面夾角設為30°，既可避免滴灌帶輸送過程中受拉力太大斷裂，又能避免輸送過程中滴灌帶的堆積。最后隨著拖拉機的行走，滴灌帶從輸帶裝置上掉落至繞帶裝置處。

3.3繞帶裝置

繞帶裝置主要由前繞帶輥、后繞帶輥、繞帶桿、聯軸器等部件組成。繞帶桿設計末端帶有一定彎曲角度的撓性桿，此設計比直桿繞帶效果好。繞帶桿布置在前繞帶輥上，布置方式有3種：同側布置兩個繞帶桿；兩側對稱布置兩個繞帶桿；單側布置一個繞帶桿。經試驗驗證，單側布置一個繞帶桿即可滿足試驗要求。前、后繞帶輥設計為對開式，當繞帶輥繞滿滴灌帶后，打開開合裝置即可移動后繞帶輥，方便卸帶。

圖3　繞帶輥結構示意

4　田間試驗

2015年7月在石河子市143團場麥茬地進行了試驗。小麥種植采用滴灌帶技術，鋪設間距為1.0～1.2 m/根，時間選擇在作物收獲后，地面有麥茬和少量殘留的秸稈，試驗場地地形有規律的出現高凸和低洼，土質適中，便于試驗數據的采集。試驗機具配套動力為奔牛200輪式拖拉機，主要工作參數，挑帶鏈輪轉速（n）110～150 r/min、繞帶輥轉速（n2）75～150 r/min、拖拉機行走速度（vm）1.2～3.2 km/h，田間試驗如圖4所示。

經試驗，繞帶輥可同時對6～10根滴灌帶進行纏繞回收，每根滴灌帶回收的長度在50～80 m，由于滴灌帶被淺埋于地表，當大于80 m時滴灌帶會由于拉力過大被拉斷，同時機具向前行走，下一根滴灌帶進入繞帶輥工作部位，繞帶輥上一直保持6～10根滴灌帶在進行回收。當繞帶輥上繞滿滴灌帶，打開開合裝置即可將滴灌帶卸下完成滴灌帶的回收。回收后的滴灌帶成卷狀、纏繞緊密便于搬運和存儲，大大提高了滴灌帶回收的效率。

圖4　樣機田間試驗

試驗結果表明，該機具各項技術指標都達到了設計要求，滴灌帶回收率達到92%。該機具操作方便、工作效率高、作業質量可靠，解決了人工回收滴灌帶勞動強度大、投入人力多、作業效率低的問題。與其他機型相比，橫向進行滴灌帶的回收，可以很好的克服地形、土壤條件以及滴灌帶本身的差異性，完全擺脫人工輔助收帶的現狀，大大提高了滴灌帶的回收效率。

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Design of 4HR type drip irrigation belt recovery machine

Gong Hehe，Wang Jikui，Duan Wenxian，Niu Hailong，Luo Wei，Li Yang
（College of Mechanical and Electrical Engineering，Shihezi University，Shihezi，832000，China）

Aiming at the problem of low effective recycled of drip irrigation and labor intensity，we designed 4HR type drip irrigation recovery machine，the study introduced the whole structure and working principles and main working parts，field tests showed the machine was reliably and high efficiency and low operating cost，it can meet the recycling requirements of the drip irrigation belt.

Drip irrigation belt；Recycle；Design

1007-7782（2015）06-0009-03

10.13620/j.cnki.issn1007-7782.2015.06.003

S277.95

A

2016-1-6