滴灌帶回收機(jī)的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)

蔣智超，史建新

（1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)械交通學(xué)院，新疆烏魯木齊 830052；2.新疆維吾爾自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督管理站）

滴灌帶回收機(jī)的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)

蔣智超1，2，史建新1

（1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)械交通學(xué)院，新疆烏魯木齊 830052；2.新疆維吾爾自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督管理站）

結(jié)合新疆種植模式特點(diǎn)，設(shè)計(jì)一種滴灌帶回收機(jī)用于棉田、麥田等大面積農(nóng)田滴灌帶回收作業(yè)，并將回收后的滴灌帶進(jìn)行切碎，便于滴灌帶廠家加工，解決人工回收勞動(dòng)力緊缺，勞動(dòng)強(qiáng)度大，效率低等問題。試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)速度在4.5km/h時(shí)，滴灌帶回收機(jī)回收切碎效果最好。

滴灌帶；回收機(jī)；試驗(yàn)

在我國(guó)，農(nóng)業(yè)滴灌帶技術(shù)的推廣與使用呈現(xiàn)逐年增加的趨勢(shì)，滴灌帶回收后進(jìn)行清洗、粉碎、造粒,添加少量的新材料即可以生產(chǎn)出可重復(fù)利用的合格滴灌帶，實(shí)現(xiàn)滴灌帶的重復(fù)回收利用[1]。這種方法不僅是降低滴灌技術(shù)成本、節(jié)約資源的重要措施,同時(shí)對(duì)保護(hù)土壤環(huán)境具有重要的生態(tài)意義。目前滴灌帶回收的主要途徑是人工回收,勞動(dòng)強(qiáng)度大,工作環(huán)境惡劣,效率低,而且回收成本高[2]。相比而言，機(jī)械回收滴灌帶效率高、成本低，而且回收過程省時(shí)省力,是解決當(dāng)前滴灌回收問題的必然途徑[3～5]。

1 整機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理

1.1 結(jié)構(gòu)組成

以往從卷拉舊滴灌帶到切碎滴灌帶須經(jīng)過卷拉、堆放、裝車、卸車、堆放、搬運(yùn)、切碎等多個(gè)環(huán)節(jié)完成，存在用工多，過程繁瑣，拉回后需堆放場(chǎng)、成本高的問題[3～5]。基于此，設(shè)計(jì)了一種結(jié)構(gòu)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(jī)（圖1）。該機(jī)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(qū)動(dòng)裝置等組成。

圖1 滴灌帶回收機(jī)

滴灌帶回收機(jī)通過牽引裝置與拖拉機(jī)掛接，機(jī)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(yè)過程中，回收機(jī)隨拖拉機(jī)前進(jìn)，帶動(dòng)地輪轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)咬入裝置運(yùn)轉(zhuǎn)。在工作時(shí)，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(zhuǎn)，將滴灌帶輸送到切碎裝置內(nèi)，進(jìn)行切碎處理，隨后由輸送收集絞龍對(duì)切碎后的滴灌帶進(jìn)行輸送收集處理。

2 主要技術(shù)參數(shù)

3 關(guān)鍵工作部件

3.1 滴灌帶咬入裝置

滴灌帶咬入裝置結(jié)構(gòu)如圖2?；厥者^程中，傳動(dòng)鏈輪驅(qū)動(dòng)咬合齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，人工將滴灌帶放置在咬合齒輪下方，其上有齒輪支撐復(fù)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(jìn)入箱體進(jìn)行后續(xù)切碎工序。

圖2 滴灌帶咬入裝置

3.2 切碎裝置

目前現(xiàn)有滴灌帶回收機(jī)大都采用了滴灌帶纏繞回收裝置，當(dāng)?shù)喂鄮г诰硗采侠p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(jī)采用切碎裝置對(duì)回收的滴灌帶直接切碎后回收。切碎裝置如圖3，該機(jī)構(gòu)主要由嚙合輪、防護(hù)殼體、動(dòng)刀輪、定刀擋塊組成，并設(shè)置調(diào)節(jié)間隙裝置，便于調(diào)節(jié)動(dòng)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(qū)動(dòng)裝置，用鏈條將咬入裝置與切碎裝置傳動(dòng)軸鏈接。采用計(jì)算的傳動(dòng)比，確保咬入裝置與切碎裝置與作業(yè)速度相匹配，達(dá)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(jīng)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(duì)輸送裝置的性能要求是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(jī)的正常工作。目前廣泛應(yīng)用的輸送裝置主要有螺旋式、刮板式、斗式和拋扔式四種。考慮到滴灌帶的特性以及滴灌帶回收機(jī)的結(jié)構(gòu)，選擇適應(yīng)性較廣的螺旋推運(yùn)器（即絞龍）作為收集輸送裝置。如圖4。該機(jī)構(gòu)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(jié)構(gòu)，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(zhuǎn)被推送到卸料口。

圖4 收集裝置

4 田間試驗(yàn)

本試驗(yàn)在新疆農(nóng)墾科學(xué)院試驗(yàn)場(chǎng)2連果園地進(jìn)行。田間試驗(yàn)所需要的主要設(shè)備有滴灌帶回收機(jī)試驗(yàn)樣機(jī)1臺(tái)，試驗(yàn)情況如下表1。

選定不同拖拉機(jī)速度，按照試驗(yàn)方法和步驟，進(jìn)行滴灌帶回收機(jī)性能試驗(yàn)，對(duì)滴灌帶切碎長(zhǎng)度和效果進(jìn)行采樣統(tǒng)計(jì)，測(cè)算出穩(wěn)定合理的滴灌帶切碎長(zhǎng)度。滴灌帶回收機(jī)的性能試驗(yàn)結(jié)果如表2。

通過試驗(yàn)證實(shí)當(dāng)速度在4.5 km/h時(shí)，滴灌帶切碎效果較好。

表1 試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表

表2 滴灌帶回收機(jī)的切碎長(zhǎng)度試驗(yàn)

5 結(jié)論

試驗(yàn)結(jié)果表明本文設(shè)計(jì)的滴灌帶切碎回收機(jī)各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)都基本達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，作業(yè)質(zhì)量可靠，一定程度上解決了人工回收滴灌帶勞動(dòng)強(qiáng)度大、滴灌帶回收再利用效率低的問題。

[1]李梅青，吳悠，孫強(qiáng)，等.牡丹籽研究進(jìn)展[J].天然產(chǎn)物研究與開發(fā)，2012，,v.24S1:182～184.

[2]湯愛民，羅建和.2JMSD—4.5型揭膜、回收滴灌帶機(jī)[J].新疆農(nóng)機(jī)化,2008，05:12+25.

[3]張紅英.再生料在滴灌帶生產(chǎn)應(yīng)用中出現(xiàn)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(shù)發(fā)展過程及趨勢(shì)分析[J].節(jié)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(jī)[J]新疆農(nóng)機(jī)化，2008(5):32～33.

[6]王瑞峰.淺談我國(guó)滴灌帶技術(shù)以及滴灌帶回收機(jī)的應(yīng)用[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械化新技術(shù)概論，2012(8):42～43.

[7]張紅英.再生料在滴灌帶生產(chǎn)應(yīng)用中出現(xiàn)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(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)處理[M]．北京：化學(xué)工業(yè)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