滴灌帶回收機的設計與試驗

蔣智超，史建新

（1.新疆農業大學機械交通學院，新疆烏魯木齊 830052；2.新疆維吾爾自治區農牧業機械產品質量監督管理站）

滴灌帶回收機的設計與試驗

蔣智超1，2，史建新1

（1.新疆農業大學機械交通學院，新疆烏魯木齊 830052；2.新疆維吾爾自治區農牧業機械產品質量監督管理站）

結合新疆種植模式特點，設計一種滴灌帶回收機用于棉田、麥田等大面積農田滴灌帶回收作業，并將回收后的滴灌帶進行切碎，便于滴灌帶廠家加工，解決人工回收勞動力緊缺，勞動強度大，效率低等問題。試驗結果表明，當速度在4.5km/h時，滴灌帶回收機回收切碎效果最好。

滴灌帶；回收機；試驗

在我國，農業滴灌帶技術的推廣與使用呈現逐年增加的趨勢，滴灌帶回收后進行清洗、粉碎、造粒,添加少量的新材料即可以生產出可重復利用的合格滴灌帶，實現滴灌帶的重復回收利用[1]。這種方法不僅是降低滴灌技術成本、節約資源的重要措施,同時對保護土壤環境具有重要的生態意義。目前滴灌帶回收的主要途徑是人工回收,勞動強度大,工作環境惡劣,效率低,而且回收成本高[2]。相比而言，機械回收滴灌帶效率高、成本低，而且回收過程省時省力,是解決當前滴灌回收問題的必然途徑[3～5]。

1 整機結構及工作原理

1.1 結構組成

以往從卷拉舊滴灌帶到切碎滴灌帶須經過卷拉、堆放、裝車、卸車、堆放、搬運、切碎等多個環節完成，存在用工多，過程繁瑣，拉回后需堆放場、成本高的問題[3～5]?；诖?，設計了一種結構合理、能夠在回收過程中直接切碎滴灌帶、大大減少堆放空間的切碎式滴灌帶回收機（圖1）。該機主要由牽引裝置、支撐梁、滴灌帶咬入、切碎裝置、輸送出料絞龍裝置、地輪驅動裝置等組成。

圖1 滴灌帶回收機

滴灌帶回收機通過牽引裝置與拖拉機掛接，機架上安裝有地輪和支撐梁，支撐梁上并排布置四組滴灌帶咬入裝置和切碎裝置。

1.2 工作原理

在滴灌帶回收作業過程中，回收機隨拖拉機前進，帶動地輪轉動，進而驅動咬入裝置運轉。在工作時，人工首先將滴灌帶放置在滴灌帶咬入裝置上，隨著咬入裝置中齒輪的嚙合旋轉，將滴灌帶輸送到切碎裝置內，進行切碎處理，隨后由輸送收集絞龍對切碎后的滴灌帶進行輸送收集處理。

2 主要技術參數

3 關鍵工作部件

3.1 滴灌帶咬入裝置

滴灌帶咬入裝置結構如圖2。回收過程中，傳動鏈輪驅動咬合齒輪轉動，人工將滴灌帶放置在咬合齒輪下方，其上有齒輪支撐復位板，采用由彈簧壓緊的樹脂咬合齒輪壓在樹脂大齒輪表面，滴灌帶從其縫隙咬入后進入箱體進行后續切碎工序。

圖2 滴灌帶咬入裝置

3.2 切碎裝置

目前現有滴灌帶回收機大都采用了滴灌帶纏繞回收裝置，當滴灌帶在卷筒上纏滿后，卷好的滴灌帶存在拆卸不方便、或拆卸后纏繞等問題[6～7]。為避免以上問題，本回收機采用切碎裝置對回收的滴灌帶直接切碎后回收。切碎裝置如圖3，該機構主要由嚙合輪、防護殼體、動刀輪、定刀擋塊組成，并設置調節間隙裝置，便于調節動定刀間隙。將咬入裝置和切碎裝置安裝在支架上，并將地輪作為驅動裝置，用鏈條將咬入裝置與切碎裝置傳動軸鏈接。采用計算的傳動比，確保咬入裝置與切碎裝置與作業速度相匹配，達到最佳的切碎回收效果。

圖3 切碎裝置

3.3 收集輸送裝置

滴灌帶經切碎裝置切碎后，需要用輸送裝置將切碎后的滴灌帶輸送至收集裝置，以完成滴灌帶的回收。因此對輸送裝置的性能要求是結構簡單緊湊、工作可靠、功率消耗小，能與各工作部件或輸送裝置間的輸送能力相匹配，不至于因堵塞而影響整機的正常工作。目前廣泛應用的輸送裝置主要有螺旋式、刮板式、斗式和拋扔式四種?？紤]到滴灌帶的特性以及滴灌帶回收機的結構，選擇適應性較廣的螺旋推運器（即絞龍）作為收集輸送裝置。如圖4。該機構主要由兩部分組成，一是碎料輸送部分，另一部分是卸料收集部分，均采用絞龍結構，由焊在軸上的螺旋狀葉片及外殼組成。切碎的滴灌帶隨著絞龍螺旋葉片的旋轉被推送到卸料口。

圖4 收集裝置

4 田間試驗

本試驗在新疆農墾科學院試驗場2連果園地進行。田間試驗所需要的主要設備有滴灌帶回收機試驗樣機1臺，試驗情況如下表1。

選定不同拖拉機速度，按照試驗方法和步驟，進行滴灌帶回收機性能試驗，對滴灌帶切碎長度和效果進行采樣統計，測算出穩定合理的滴灌帶切碎長度。滴灌帶回收機的性能試驗結果如表2。

通過試驗證實當速度在4.5 km/h時，滴灌帶切碎效果較好。

表1 試驗數據記錄表

表2 滴灌帶回收機的切碎長度試驗

5 結論

試驗結果表明本文設計的滴灌帶切碎回收機各項技術指標都基本達到了設計要求，作業質量可靠，一定程度上解決了人工回收滴灌帶勞動強度大、滴灌帶回收再利用效率低的問題。

[1]李梅青，吳悠，孫強，等.牡丹籽研究進展[J].天然產物研究與開發，2012，,v.24S1:182～184.

[2]湯愛民，羅建和.2JMSD—4.5型揭膜、回收滴灌帶機[J].新疆農機化,2008，05:12+25.

[3]張紅英.再生料在滴灌帶生產應用中出現的問題及改善措施[J]石河子科技，2008(4):23～25.

[4]馬英杰，何繼武，洪明等.新疆膜下滴灌技術發展過程及趨勢分析[J].節水灌溉，2010:36～37.

[5]湯愛民，羅建和.2JMSD-4.5型揭膜、回收滴灌帶機[J]新疆農機化，2008(5):32～33.

[6]王瑞峰.淺談我國滴灌帶技術以及滴灌帶回收機的應用[J].農業機械化新技術概論，2012(8):42～43.

[7]張紅英.再生料在滴灌帶生產應用中出現的問題及改善措施[J].石河子科技，2008（4）:21～22.

[8]李云雁，胡傳榮.試驗設計與數據處理[M]．北京：化學工業出版社，2005．

Design and Experiment on the Drip Irrigation Belt Recovering Machine

JIANGZhi-chao1，2，SHIJian-xin1

（1.College of mechanical and traffic,Xinjiang Agricultural University,Urumqi 830052,Xinjiang China;2.The Xinjiang Uygur Autonomous Region Agriculture and Animal Husbandry Machinery Products Quality Supervision and Management Station）

A drip irrigation belt recycling machine was designed for the drip irrigation of large-scale farmland in cotton fields and wheat fields,and the drip irrigation zone waschopped to facilitate the processing of the drip irrigation belt factory to solve the shortage of manual labor recovery.Labor-intensive,low efficiency and so on.The test resultsshow that the drip irrigation belt recycling machine hasthe best effect when the speed is4.5km/h.

Drip irrigation belt;recovery machine;test

1007-7782（2016）06-0019-03

10.13620/j.cnki.issn1007-7782.2016.06.006

S275

A

2016-12-21