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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- SMS-1500秸稈粉碎與殘膜回收聯(lián)合作業(yè)機(jī)
- 來(lái)源：
- 第十一屆“挑戰(zhàn)杯”國(guó)賽作品
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡(jiǎn)介：
- 本作品將剪切原理應(yīng)用于秸稈粉碎還田，實(shí)現(xiàn)秸稈的有序切割，具有秸稈粉碎能力強(qiáng)、能耗小、田間殘留割茬低、便于后續(xù)殘膜回收等特點(diǎn)；用獨(dú)創(chuàng)的后置式鏈齒耙和摟膜彈齒相結(jié)合的殘膜回收裝置，實(shí)現(xiàn)“自下而上”揭膜和摟膜工藝，殘膜破損少，便于回收，殘膜回收率高。 本作品一次性可完成秸稈粉碎還田與殘膜回收兩項(xiàng)作業(yè)，與現(xiàn)有錘片式秸稈粉碎和殘膜回收機(jī)相比具有作業(yè)速度高、作業(yè)性能穩(wěn)定、適應(yīng)性強(qiáng)、作業(yè)后膜稈分離、殘膜集中堆放便于回收再利用等特點(diǎn)。本作品已申請(qǐng)發(fā)明專利一項(xiàng)，在新疆第十屆國(guó)際農(nóng)機(jī)博覽會(huì)上展出。 本作品的研制成功有助于機(jī)械化回收殘膜的實(shí)現(xiàn)，這對(duì)治理“白色污染”、保護(hù)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境、增加農(nóng)民收入，拉動(dòng)內(nèi)需、增加就業(yè)有重要意義。
- 詳細(xì)介紹：
- 本作品是一種用于作物收獲后秸稈粉碎還田和殘膜回收的新型機(jī)具，該機(jī)主要由秸稈粉碎裝置、殘膜回收裝置、殘膜箱、傳動(dòng)系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、行走裝置和牽引裝置組成。 本作品采用剪切原理粉碎秸稈，秸稈粉碎裝置主要由往復(fù)式切割器、扶禾器、輸送裝置、圓盤(pán)式切碎器組成。工作時(shí)，拖拉機(jī)牽引機(jī)具沿苗行前進(jìn)，拖拉機(jī)動(dòng)力輸出軸通過(guò)傳動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)切割裝置工作，扶禾器扶起并引導(dǎo)作物秸稈進(jìn)入往復(fù)式切割器，切割器將秸稈收割，輸送裝置將割下的秸稈輸送至圓盤(pán)式切碎器，切碎器對(duì)秸稈進(jìn)行有序切割粉碎還田，粉碎的秸稈被拋送至機(jī)具的一側(cè)，秸稈與待收殘膜分離。與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用剪切原理粉碎秸稈具有秸稈粉碎能力強(qiáng)、能耗小、收割粉碎后的秸稈殘茬低，便于后續(xù)殘膜的回收等優(yōu)點(diǎn)。 殘膜回收方面，本作品采用后置式殘膜回收裝置，該裝置主要由鏈齒耙和摟膜彈齒組成。工作時(shí)傳動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)鏈齒耙轉(zhuǎn)動(dòng)，鏈齒耙上的齒桿將殘膜揭起，然后輸送至殘膜箱，對(duì)鏈齒耙漏收的殘膜，摟膜彈齒可將其收起，并由鏈齒耙輸送至殘膜箱，這樣一次作業(yè)實(shí)現(xiàn)兩次收膜，提高了殘膜回收率。在作業(yè)時(shí)鏈齒耙和摟膜彈齒可將殘膜“自下而上”揭起，殘膜破損小，便于回收。 本作品一次性可完成秸稈粉碎還田與殘膜回收兩項(xiàng)作業(yè)，殘膜回收率大于92.5％，作業(yè)速度大于8.0Km/h，秸稈粉碎長(zhǎng)度小于15 cm，與現(xiàn)有機(jī)具相比，本作品秸稈粉碎能力強(qiáng)、能耗小、作業(yè)速度快、殘膜回收率高，且作業(yè)后膜稈分離，殘膜集中堆放，便于殘膜回收再利用，防止“二次污染”。 本作品已申請(qǐng)發(fā)明專利一項(xiàng)，并在新疆第十屆國(guó)際農(nóng)機(jī)博覽會(huì)上展出。 本作品的研制成功有助于機(jī)械化回收殘膜的實(shí)現(xiàn)，這對(duì)治理“白色污染”、保護(hù)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境、增加農(nóng)民收入，拉動(dòng)內(nèi)需、增加就業(yè)有重要意義。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 一、發(fā)明的目的 鋪膜種植技術(shù)的大面積使用，殘膜已對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的“白色污染”。作物收獲后成為回收殘膜的最佳時(shí)機(jī)，因作物需秸稈還田，目前殘膜回收技術(shù)未能較好解決殘膜回收問(wèn)題。 主要目的： 1、研制一種用于棉花收獲后的既可秸稈粉碎還田又可回收殘膜的機(jī)具，以解決農(nóng)田殘膜污染，保護(hù)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境； 2、回收后的殘膜膜稈分離，且集中堆放，便于回收再利用，防止“殘膜二次污染”。 二、基本思路 1、剪切可實(shí)現(xiàn)秸稈的有序切割粉碎，相比現(xiàn)有錘片式秸稈粉碎具有能耗低、秸稈粉碎能力強(qiáng)等特點(diǎn)，因此本作品將剪切原理應(yīng)用于秸稈粉碎，研制出剪切式秸稈粉碎裝置； 2、采用“自下而上”的揭膜方式可避免殘膜的破損，整片殘膜容易回收。 三、創(chuàng)新點(diǎn) 1、本作品采用剪切原理粉碎秸稈，并研制出剪切式秸稈粉碎裝置； 2、研制出后置式鏈齒耙和摟膜彈齒殘膜回收裝置，作業(yè)后鏈齒耙和摟膜彈齒各回收一次殘膜，實(shí)現(xiàn)一次作業(yè)兩次收膜。 四、關(guān)鍵技術(shù)及難點(diǎn) 1、剪切式秸稈粉碎裝置的設(shè)計(jì)與優(yōu)化； 2、后置式殘膜回收裝置的設(shè)計(jì)； 五、主要技術(shù)指標(biāo) 作業(yè)速度：≥8.0Km/h;殘膜回收率：≥92.5％;秸稈粉碎長(zhǎng)度：<15.0cm;作業(yè)效率：≥15畝/小時(shí)
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 目前研制的用于作物收獲后的殘膜回收機(jī)主要有4JSM- 1800棉桿還田與殘膜回收聯(lián)合作業(yè)機(jī)，該類機(jī)型用立軸或橫軸式錘片粉碎秸稈，這種秸稈粉碎方式工作阻力大，割茬高不利于后續(xù)回收殘膜。本作品用剪切式秸稈粉碎裝置，具有結(jié)構(gòu)緊湊、作業(yè)速度高、能耗低等特點(diǎn)，作業(yè)后地表殘留割茬低，有利于后續(xù)回收殘膜作業(yè)。 現(xiàn)有機(jī)型采用前置滾筒式殘膜回收裝置，該裝置作業(yè)時(shí)工作部件“自上而下”挑起殘膜，殘膜易被挑碎，不利于回收，另外，該裝置作業(yè)速度低，殘膜易纏繞滾筒，影響作業(yè)。本作品研制出后置式殘膜回收裝置，該裝置主要由鏈齒耙和摟膜彈齒組成，工作時(shí)鏈齒耙將殘膜“自下而上”揭起，殘膜破損小，利于回收。對(duì)于鏈齒耙漏收的殘膜，摟膜彈齒可將其收起，實(shí)現(xiàn)一次作業(yè)兩次收膜，提高了殘膜回收率。收起的殘膜被輸送至大容積殘膜箱，實(shí)現(xiàn)殘膜集中堆放，便于處理，防止“殘膜二次污染”。 綜上所述，本作品的研制成功有助于機(jī)械化殘膜回收技術(shù)的推廣普及，有利于治理“白色污染”，保護(hù)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 1、2009年4月，在大學(xué)舉辦的“挑戰(zhàn)杯“比賽中獲得校級(jí)一等獎(jiǎng)。 2、2009年5月，在省級(jí)舉辦的“挑戰(zhàn)杯“比賽中獲得一等獎(jiǎng)。 3、2009年5月14日，作品在“第十屆新疆國(guó)際農(nóng)機(jī)博覽會(huì)”上做了展示。
作品所處階段
- 中試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 一次性轉(zhuǎn)讓
作品可展示的形式
- 模型、圖片、視頻
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 一、使用說(shuō)明 本作品采用牽引方式作業(yè)，拖拉機(jī)動(dòng)力輸出軸與機(jī)具傳動(dòng)系統(tǒng)連接，液壓輸出與機(jī)具液壓系統(tǒng)連接，作業(yè)時(shí)，機(jī)組沿苗行前進(jìn)。 二、作品技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì) ①用剪切原理粉碎秸稈，工作能耗低，速度高，地表割茬低，利于后續(xù)回收殘膜；②后置式殘膜回收裝置“自下而上”揭起殘膜，殘膜破碎小，一次作業(yè)實(shí)現(xiàn)兩次收膜，殘膜回收率高。 三、適用范圍 主要用于棉花收獲后秸稈粉碎還田和殘膜回收。 四、市場(chǎng)分析 ①新疆棉花地膜覆蓋面積達(dá)1600萬(wàn)畝，需殘膜回收機(jī)近萬(wàn)臺(tái)，市場(chǎng)前景廣闊；②本作品作業(yè)速度快，殘膜回收率高，秸稈粉碎能力強(qiáng)，能耗小，有較強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。 五、經(jīng)濟(jì)效益分析 本作品售價(jià)2.8萬(wàn)元，每小時(shí)作業(yè)15畝，每畝作業(yè)收費(fèi)15元，每天工作8小時(shí)，每個(gè)作業(yè)期為20天，則每個(gè)作業(yè)期總收入3.6萬(wàn)元，扣除成本，購(gòu)買本作品后一個(gè)作業(yè)期即可回收購(gòu)機(jī)成本。
同類課題研究水平概述
- 一、國(guó)外殘膜回收技術(shù) 國(guó)外使用的地膜中加入了抗老化劑，地膜覆蓋期相對(duì)較短，回收時(shí)地膜抗拉強(qiáng)度大，不易破碎，易于回收，因而國(guó)外的地膜回收機(jī)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，一般主要有起膜鏟和卷膜輥組成，殘膜成卷回收以便后期處理或繼續(xù)使用。如英國(guó)和前蘇聯(lián)主要是采用懸掛式收膜機(jī), 工作時(shí)松土鏟耕松壓膜土, 然后將殘膜收卷到羊皮網(wǎng)或金屬網(wǎng)上，收下的膜清洗干凈卷好備用；日本的土壤主要是火山灰土, 土質(zhì)疏松, 而且地膜強(qiáng)度大、覆蓋期相對(duì)較短( 1.5～3 個(gè)月) , 回收時(shí)可保持較大殘膜片, 利于回收。 二、國(guó)內(nèi)地膜回收技術(shù) 我國(guó)農(nóng)機(jī)科研人員經(jīng)過(guò)二十余年的努力已研制出多種類型的殘膜回收機(jī)，這些機(jī)具按農(nóng)藝要求和殘膜回收的時(shí)間分有：①用于苗期收膜的機(jī)械，如新疆農(nóng)科院農(nóng)機(jī)化所研制的MSM-3型苗期殘膜回收機(jī)；②用于收獲后收膜的機(jī)械，如新疆農(nóng)科院農(nóng)機(jī)化所4JSM- 1800棉桿還田及殘膜回收聯(lián)合作業(yè)機(jī)、中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)研制的1ZSM-800型殘膜回收機(jī)；③用于播前整地殘膜回收的機(jī)械，如ISM-5型密排彈齒式殘膜回收機(jī)。 目前，國(guó)內(nèi)對(duì)殘膜回收機(jī)的研究主要集中在應(yīng)用研究上，主要有：①薛文瑾等人對(duì)卷膜式棉花苗期殘膜回收機(jī)的結(jié)構(gòu)、工作原理進(jìn)行了分析, 對(duì)主要工作部件進(jìn)行了設(shè)計(jì), 分析了起膜輸送過(guò)程中膜的運(yùn)動(dòng)及受力。②婁秀華等人對(duì)起膜器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，給出了起膜器的正確安裝位置，以適應(yīng)不同作物根茬的地膜幅寬。③張東興對(duì)IZSM—l型殘膜回收機(jī)主要工作部件做了研究。④盧博友等人對(duì)圓弧形彈齒滾筒式殘膜撿拾機(jī)構(gòu)的撿膜性能進(jìn)行了分析驗(yàn)證。⑤陳發(fā)等人對(duì)固定凸輪殘膜撿拾機(jī)構(gòu)做了力學(xué)分析, 推導(dǎo)出固定凸輪機(jī)構(gòu)的效率計(jì)算式，并優(yōu)化設(shè)計(jì)了固定凸輪。 國(guó)外使用的地膜與我國(guó)厚度不同，其殘膜回收機(jī)械不能直接應(yīng)用于我國(guó)的土地環(huán)境。國(guó)內(nèi)研究的秸稈粉碎還田與殘膜回收聯(lián)合作業(yè)機(jī)主要用立軸式或橫軸式錘片粉碎秸稈，用安裝在殘膜箱前的“鏟式”或“齒式”機(jī)構(gòu)回收殘膜，這種作業(yè)方式粉碎秸稈能耗較高，且殘膜回收作業(yè)速度較低，且殘膜易纏繞收膜工作部件。 由于膜下滴灌技術(shù)的使用，苗期收膜已不可能，播種前收膜殘膜回收率低，由于作物收獲后，地膜均在地表，地膜連成整片，此時(shí)是回收殘膜的最佳時(shí)機(jī)。因此，對(duì)作物收獲后殘膜回收機(jī)的研制很有必要。
