3種殘膜回收機(jī)的作業(yè)性能對比試驗探析.pdf
<p>·108· 試 驗 研 究 農(nóng)業(yè)開發(fā)與裝備 2018年第4期 摘要:通過對我國目前存在的殘膜機(jī)回收可靠性差、纏膜率高以 及拾凈率第等現(xiàn)狀進(jìn)行分析后,選擇了3種常用的殘膜回收機(jī), 即1MLC-110型、1MCS-100型和2MCL-150型。對這三種型號的殘 膜回收機(jī)的作業(yè)性能進(jìn)行對比試驗,而后針對每一種機(jī)型,對其 拾凈率、纏膜率以及作業(yè)效率等指標(biāo)進(jìn)行了詳細(xì)的分析。結(jié)果發(fā) 現(xiàn),性能最好的為1MCS-100型殘膜回收機(jī)。通過對比實驗的分 析,希望能夠為我國殘膜回收機(jī)的研究提供相關(guān)的參考。 關(guān)鍵詞:3種殘膜回收機(jī);作業(yè)性能;試驗探析 0 引言 隨著我國農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,國家也加大了對農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu) 的調(diào)整力度。地膜覆蓋種植技術(shù)被應(yīng)用在了大量的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)中, 此種技術(shù)在提高農(nóng)作物產(chǎn)量、增加農(nóng)民收入以及提高國民經(jīng)濟(jì)等 方面發(fā)揮出了巨大的作用。而由于地膜種植的面積不斷擴(kuò)大,每 年使用過多地膜并不能得到很好的回收,久而久之,在給農(nóng)戶以 及社會帶來了經(jīng)濟(jì)效益的同時,也給土地造成了嚴(yán)重的污染。因 此,在這樣的環(huán)境下,對殘膜進(jìn)行回收是一項刻不容緩的工作。 目前,我國對殘膜的回收從人工化轉(zhuǎn)變到了機(jī)械化,本文對3種收 獲后的殘膜回收機(jī)進(jìn)行了詳細(xì)的分析。 1 3種殘膜回收機(jī)的特性 1.1 1MLC-110型殘膜回收機(jī)的特性 1MLC-110型殘膜回收機(jī)是一種鏈齒式殘膜回收機(jī)。結(jié)構(gòu):此 種殘膜回收機(jī)其主要由起膜、拾膜、卸膜以及集膜4個結(jié)構(gòu)組成。 工作原理:在工作中,將殘膜回收機(jī)懸掛在拖拉機(jī)的后面,拖拉 機(jī)將動力通過動力輸出軸傳送到收獲機(jī)上,再經(jīng)過變速箱和齒輪 帶動拾膜桿的齒輪與脫膜軸一起轉(zhuǎn)動;松土鏟對殘膜和泥土進(jìn)行 及時分離,拾膜齒拾起被分離的殘膜,并將其輸送到集膜箱中。 1.2 1MCS-100型殘膜回收機(jī)的特性 1MCS-100型殘膜回收機(jī)是一種鏟篩組合式殘膜回收機(jī)。結(jié) 構(gòu):此種殘膜回收機(jī)其主要由挖掘鏟、振動篩以及集膜筐3個結(jié)構(gòu) 組成。工作原理:在工作時,同樣將此殘膜回收機(jī)懸掛在拖拉機(jī) 的后面,拖拉機(jī)將動力傳送到收獲機(jī),由變速箱輸出軸帶動連桿 機(jī)構(gòu)運動,再帶動振動篩,挖掘鏟將挖起的地膜運送到振動篩, 振動篩進(jìn)行膜土分離,將分離出來的地膜輸送到集膜箱。 1.3 2MCL-150型殘膜回收機(jī)的特性 2MCL-150型殘膜回收機(jī)是一種鏟鏈組合式殘膜回收機(jī)。結(jié) 構(gòu):其主要由挖掘鏟、輸送鏈桿以及集膜箱3個結(jié)構(gòu)組成。工作原 理:在工作時,將殘膜回收機(jī)懸掛在拖拉機(jī)的后面,拖拉機(jī)將動 力傳送到收獲機(jī),變速箱帶動鏈桿傳動,輸送桿將挖掘鏟鏟起來 的膜和土向上輸送,同時,用鏈桿進(jìn)行土模分離,最后將地膜輸 送到集膜箱內(nèi)。 2 3種殘膜回收機(jī)作業(yè)性能對比試驗 要想充分的了解殘膜回收機(jī)的作業(yè)性能,田間試驗是一個重 要的依據(jù)。為了不影響試驗的結(jié)果,本次所選擇的試驗田各方面 的條件都比較均勻。2016年10月,在新疆省奇臺縣收獲后的玉米 地進(jìn)行殘膜回收試驗。此實驗田壟寬900mm,壟高10mm,所覆地 膜的厚度為0.008的白膜,覆膜寬680mm。 2.1 試驗?zāi)康?通過本次試驗,對3種殘膜回收機(jī)的拾凈率、纏膜率以及作業(yè) 效率進(jìn)行測定,并將本次的試驗結(jié)果進(jìn)行對比分析,為殘膜回收 機(jī)后續(xù)的研究提供可靠的依據(jù)。 2.2 測區(qū)位置以及測點位置的確定 將本次選取的試驗田分成3個部分,給每一部分上面都鋪上 厚度與長度均相同的地膜。3個機(jī)器一起進(jìn)行殘膜回收試驗。所 選測區(qū)長度要大于100m,測區(qū)的寬度要滿足機(jī)器能夠自如往返的 寬度。采用三點法來確定測點的位置。具體做法為:將測區(qū)4個地 角沿對角線,在1/81/4對角線長度的范圍內(nèi)隨機(jī)選取2個點為測 點,加上中間的交點,一共3個測點。再在這3個測點附近再選取3 個測點,注意后面選取的3個測點不能與前面的3個測點重復(fù)。測 點的寬度為一個膜幅,測點的長度為5m。 2.3 計算測點的拾凈率、纏膜率以及作業(yè)效率 1)計算拾凈率。分別取兩個測區(qū)內(nèi)作業(yè)前后的各3個測點的 表層(0100mm)殘地膜和深層(100150mm)殘地膜。將各 個測點按層取出的殘地膜洗凈晾干,測定其重量。計算出平均 值,按照下式對各個測點的表層和深層的拾凈率進(jìn)行計算: 1.3 2MCL-150型殘膜回收機(jī)的恃性 2MCL-150型殘膜回收機(jī)是一種鏟鏈組合式殘膜回收機(jī)。結(jié)構(gòu):其主要由挖 掘鏟、輸送鏈桿以及集膜箱3個結(jié)構(gòu)組成。工作原理:在工作時,將殘膜回收機(jī) 懸掛在拖拉機(jī)的后面,拖拉機(jī)將動力傳送到收獲機(jī),變速箱帶動鏈桿傳動,輸送 桿將挖掘鏟鏟起來的膜和士向上輸送,同時,用鏈桿進(jìn)行士模分離,最后將地膜 輸送到集膜箱內(nèi)。 2、3種殘膘回收機(jī)作業(yè)栓能對比誡驗 要想充分的了解殘膜回收機(jī)的作業(yè)性能,田間試驗是一個重要的依據(jù)。為了 不影響試驗的結(jié)果,本次所選擇的試驗田各方面的條件都比較均勻。2016年10 月,在新疆省奇臺縣收獲后的玉米地進(jìn)行殘膜回收試驗。此實驗田壟寬900mm, 壟高10mm,所覆地膜的厚度為0.008的白膜,覆膜寬680mm。 2.1試驗?zāi)康?通過本次試驗,對3種殘膜回收機(jī)的拾凈率、纏膜率以及作業(yè)效率進(jìn)行測定, 并將本次的試驗結(jié)果進(jìn)行對比分析,為殘膜回收機(jī)后續(xù)的研究提供可靠的依據(jù)。 2.2測區(qū)位置以及測點位置的確定 將本次選取的試驗田分成3個部分,給每一部分上面都鋪上厚度與長度均相 同的地膜。3個機(jī)器一起進(jìn)行殘膜回收試驗。所選測區(qū)長度要大于100m,測區(qū) 的寬度要滿足機(jī)器能夠自如往返的寬度。采用三點法來確定測點的位置。具體做 法為:將測區(qū)4個地角沿對角線,在1/81/4對角線長度的范圍內(nèi)隨機(jī)選取2 個點為測點,加上中間的交點,一共3個測點。再在這3個測點附近再選取3 個測點,注意后面選取的3個測點不能與前面的3個測點重復(fù)。測點的寬度為一 個膜幅,測點的長度為5m。 2.3計算測點的拾凈率、纏膜率以及作業(yè)效率 1)計算拾凈率 分別取兩個測區(qū)內(nèi)作業(yè)前后的各3個測點的表層(0100mm)殘地膜和深 層(100150mm)殘地膜。將各個測點按層取出的殘地膜洗凈晾干,測定其重 量。計算出平均值,按照下式對各個測點的表層和深層的拾凈率進(jìn)行計算: 0 1 100% W J W =-X 上式中,J為拾凈率(%);W為作業(yè)后表層或者深層殘膜 質(zhì)量(單位:g);W 0 為作業(yè)前表層或者深層殘膜質(zhì)量(單位: g)。 2)計算纏膜率。對來去兩個行程的測區(qū)的纏膜率進(jìn)行計算。 收集殘膜機(jī)通過測定區(qū)域時集膜箱內(nèi)的地膜和機(jī)器上纏繞的地 膜,分別將其洗凈晾干,測定重量。按照下式對纏膜率進(jìn)行計 算: 上式中, J為拾凈率( %): W為作業(yè)后表層或者深層殘膜質(zhì)量(單位: g): W 0 為作業(yè)前表層或者深層殘膜質(zhì)量(單位: g)。 2)計算纏膜率 對來去兩個行程的測區(qū)的纏膜率進(jìn)行計算。收集殘膜機(jī)通過測定區(qū)域時集膜 箱內(nèi)的地膜和機(jī)器上纏繞的地膜,分別將其洗凈晾干,測定重量。按照下式對纏 膜率進(jìn)行計算: 1 100% 12 m C mm>上式中, C為纏膜率( %): m1為測區(qū)內(nèi)纏繞在機(jī)器上的殘膜質(zhì)量(單位: g): m2為測區(qū)內(nèi)集膜箱內(nèi)殘膜質(zhì)量(單位: g)。 3)計算機(jī)器的作業(yè)效率 對機(jī)器在 1h內(nèi)完成的收膜面積測定。按照下式對各個型號殘膜機(jī)的作業(yè)效 率進(jìn)行計算: 3 w t T 上式中,1為作業(yè)效率( hm 2 /h): t為機(jī)器作業(yè)時間( h): w 3為機(jī)器在 t時間內(nèi)收 膜的面積( hm 2 /)。 2.4試驗結(jié)果 實驗結(jié)果統(tǒng)計如下表 1所示, 1MCS -100型殘膜回收機(jī)的輸膜性能最好,并 且其有著較高的膜士分離效果,工作性能最優(yōu),此種機(jī)型回收的殘膜比較方便回 收再利用。從結(jié)構(gòu)上來看,其結(jié)構(gòu)比較緊湊,能夠適用于士壤性質(zhì)不同的田地中。 其操作方法比較簡單,對殘膜的拾檢率較高,與殘膜回收機(jī)作業(yè)的是質(zhì)量要求符 合。 1M L C -1 10型殘膜回收機(jī)存在著嚴(yán)重的漏膜現(xiàn)象,容易出現(xiàn)奎士和帶士,工 作性能缺乏穩(wěn)定性。脫膜輥容易出現(xiàn)自纏繞情況,所收獲的殘膜含士量過高,殘 膜的回收利用率比較低。 2M CL-150型殘膜回收機(jī)的分離桿在送膜的過程中容易出現(xiàn)殘膜掉落,并且 膜士分離的效果一般。所分離出來的殘膜容易纏繞在鏈桿上。此種機(jī)型收獲后的 殘膜含士率也比較高,一般情況下還需要對其進(jìn)行二次分離,雖然此種機(jī)型的工 作性能比較穩(wěn)定,作業(yè)效率也高,但是其拾凈率極低。 表13 種殘膜回收機(jī)的實驗結(jié)果統(tǒng)計表 上式中,C為纏膜率(%);m1為測區(qū)內(nèi)纏繞在機(jī)器上的殘膜 質(zhì)量(單位:g);m2為測區(qū)內(nèi)集膜箱內(nèi)殘膜質(zhì)量(單位:g)。 3)計算機(jī)器的作業(yè)效率。對機(jī)器在1h內(nèi)完成的收膜面積測 定。按照下式對各個型號殘膜機(jī)的作業(yè)效率進(jìn)行計算: 上式中, J為拾凈率( %): W為作業(yè)后表層或者深層殘膜質(zhì)量(單位: g): W 0 為作業(yè)前表層或者深層殘膜質(zhì)量(單位: g)。 2)計算纏膜率 對來去兩個行程的測區(qū)的纏膜率進(jìn)行計算。收集殘膜機(jī)通過測定區(qū)域時集膜 箱內(nèi)的地膜和機(jī)器上纏繞的地膜,分別將其洗凈晾干,測定重量。按照下式對纏 膜率進(jìn)行計算: 1 100% 12 m C mm>上式中, C為纏膜率( %): m1為測區(qū)內(nèi)纏繞在機(jī)器上的殘膜質(zhì)量(單位: g): m2為測區(qū)內(nèi)集膜箱內(nèi)殘膜質(zhì)量(單位: g)。 3)計算機(jī)器的作業(yè)效率 對機(jī)器在 1h內(nèi)完成的收膜面積測定。按照下式對各個型號殘膜機(jī)的作業(yè)效 率進(jìn)行計算: 3 w t T 上式中,1為作業(yè)效率( hm 2 /h): t為機(jī)器作業(yè)時間( h): w 3為機(jī)器在 t時間內(nèi)收 膜的面積( hm 2 /)。 2.4試驗結(jié)果 實驗結(jié)果統(tǒng)計如下表 1所示, 1MCS -100型殘膜回收機(jī)的輸膜性能最好,并 且其有著較高的膜士分離效果,工作性能最優(yōu),此種機(jī)型回收的殘膜比較方便回 收再利用。從結(jié)構(gòu)上來看,其結(jié)構(gòu)比較緊湊,能夠適用于士壤性質(zhì)不同的田地中。 其操作方法比較簡單,對殘膜的拾檢率較高,與殘膜回收機(jī)作業(yè)的是質(zhì)量要求符 合。 1M L C -1 10型殘膜回收機(jī)存在著嚴(yán)重的漏膜現(xiàn)象,容易出現(xiàn)奎士和帶士,工 作性能缺乏穩(wěn)定性。脫膜輥容易出現(xiàn)自纏繞情況,所收獲的殘膜含士量過高,殘 膜的回收利用率比較低。 2M CL-150型殘膜回收機(jī)的分離桿在送膜的過程中容易出現(xiàn)殘膜掉落,并且 膜士分離的效果一般。所分離出來的殘膜容易纏繞在鏈桿上。此種機(jī)型收獲后的 殘膜含士率也比較高,一般情況下還需要對其進(jìn)行二次分離,雖然此種機(jī)型的工 作性能比較穩(wěn)定,作業(yè)效率也高,但是其拾凈率極低。 表13 種殘膜回收機(jī)的實驗結(jié)果統(tǒng)計表 上式中,為作業(yè)效率(hm 2 /h);t為機(jī)器作業(yè)時間(h); w 3 為機(jī)器在t時間內(nèi)收膜的面積(hm 2 /h)。 2.4 試驗結(jié)果 實驗結(jié)果統(tǒng)計如下表1所示,1MCS-100型殘膜回收機(jī)的輸膜 性能最好,并且其有著較高的膜土分離效果,工作性能最優(yōu),此 種機(jī)型回收的殘膜比較方便回收再利用。從結(jié)構(gòu)上來看,其結(jié)構(gòu) 比較緊湊,能夠適用于土壤性質(zhì)不同的田地中。其操作方法比較 簡單,對殘膜的拾檢率較高,與殘膜回收機(jī)作業(yè)的是質(zhì)量要求符 合。 1MLC-110型殘膜回收機(jī)存在著嚴(yán)重的漏膜現(xiàn)象,容易出現(xiàn)壅 土和帶土,工作性能缺乏穩(wěn)定性。脫膜輥容易出現(xiàn)自纏繞情況, 所收獲的殘膜含土量過高,殘膜的回收利用率比較低。 2MCL-150型殘膜回收機(jī)的分離桿在送膜的過程中容易出現(xiàn)殘 膜掉落,并且膜土分離的效果一般。所分離出來的殘膜容易纏繞 在鏈桿上。此種機(jī)型收獲后的殘膜含土率也比較高,一般情況下 還需要對其進(jìn)行二次分離,雖然此種機(jī)型的工作性能比較穩(wěn)定, 3種殘膜回收機(jī)的作業(yè)性能對比試驗探析 張海春,龔冠豪,郭紅娟,蔣永新,劉旋峰,牛長河 (新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所,新疆烏魯木齊 830091) ·109· 試 驗 研 究 農(nóng)業(yè)開發(fā)與裝備 2018年第4期 表1 3種殘膜回收機(jī)的實驗結(jié)果統(tǒng)計表 序號 1MLC-110型殘膜回收機(jī) 1MCS-100型殘膜回收機(jī) 2MCL-150型殘膜回收機(jī) 拾凈率(%) 纏膜率 (%) 效率 (hm 2 / h) 拾凈率(%) 纏膜率 (%) 效率 (hm 2 /h) 拾凈率(%) 纏膜率 (%) 效率 (hm 2 /h) 表層 深層 表層 深層 表層 深層 1 66.68 53.96 61.21 0.20 95.26 90.02 11.21 0.29 82.45 74.16 23.16 0.49 2 64.15 51.07 65.08 0.17 90.78 85.61 11.69 0.30 76.32 67.36 25.43 0.46 3 54.65 47.36 65.51 0.16 92.41 88.50 11.05 0.31 83.22 91.19 27.82 0.50 4 73.11 47.19 58.02 0.17 96.21 90.17 12.27 0.33 79.61 70.08 24.16 0.54 5 51.82 54.09 72.35 0.16 93.16 84.47 13.19 0.33 82.41 75.69 26.81 0.50 6 64.97 52.69 64.35 0.17 97.66 84.63 12.05 0.30 73.89 68.99 26.38 0.52 平均值 61.83 51.01 65.92 0.17 94.12 87.09 12.28 0.31 80.11 70.16 26.25 0.48 標(biāo)準(zhǔn)差 7.56 4.89 4.93 0.03 2.01 2.28 0.61 0.02 3.84 4.99 2.62 0.03 變異系數(shù)(%) 13 9.22 7.74 7.11 2.16 2.58 4.91 2.73 4.72 7.26 10.01 4.36 作業(yè)效率也高,但是其拾凈率極低。 3 結(jié)論 分別從拾凈率、纏膜率以及工作效率三個方面對以上3種型號 的殘膜回收機(jī)進(jìn)行對比。 1)表層拾凈率:1MCS-100型殘膜回收機(jī)最高,穩(wěn)定性最 好,其次是2MCL-150型殘膜回收機(jī),1MLC-110型殘膜回收機(jī)的 表層拾凈率最低; 2)深層拾凈率:1MCS-100型殘膜回收機(jī)最高,變化的幅度 比較小,其次是2MCL-150型殘膜回收機(jī),1MLC-110型殘膜回收 機(jī)的深層拾凈率最低。 3)纏膜率:1MCS-100型殘膜回收機(jī)的纏膜率最小,并且穩(wěn) 定性最好,其次是2MCL-150型殘膜回收機(jī),排在最后的依然是 1MLC-110型殘膜回收機(jī),其變化波動比較大。 4)作業(yè)效率上:2MCL-150型殘膜回收機(jī)的作業(yè)效率最好, 其次是1MCS-100型殘膜回收機(jī),排在最后的依然是1MLC-110型 殘膜回收機(jī)。但是以上3種機(jī)型的作業(yè)效率都相對比較穩(wěn)定。 參考文獻(xiàn) 1 嚴(yán)偉, 胡志超, 游兆延, 等.3種殘膜回收機(jī)的作業(yè)性能對比試 驗研究J.農(nóng)機(jī)化研究,2017,39(3): 197-202. 2 張平, 翟改霞, 李鳳鳴, 等.農(nóng)田殘膜撿拾機(jī)試驗研究J.農(nóng)機(jī) 化研究,2016,38(8): 164-168. 3 王赟.甘肅省殘膜回收機(jī)械化技術(shù)驗證試驗分析J.農(nóng)機(jī)質(zhì) 量與監(jiān)督,2016, (6): 24-26. 4 游兆延, 胡志超, 吳朋來, 等.鏟鏈?zhǔn)綁抛鳉埬せ厥諜C(jī)性能試驗 與結(jié)構(gòu)優(yōu)化J.揚州大學(xué)學(xué)報 (農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版) ,2016, 37(1): 86-90. 同時在思想上要引起高度的重視,在生產(chǎn)、經(jīng)營、管理機(jī)制上進(jìn) 行必要的創(chuàng)新。林業(yè)木材生產(chǎn)是林業(yè)經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益得以實 現(xiàn)的基礎(chǔ),林業(yè)生態(tài)與經(jīng)濟(jì)效益互為依存、互為提高。因此,現(xiàn) 階段一定要正確認(rèn)識、定位二者的關(guān)系,充分發(fā)揮林業(yè)生態(tài)系統(tǒng) 的功能特性。 4.2 加大投入 科學(xué)管理從目前我國林業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營管理實際來看,只注 重造林而忽視對林木的管理,只注重林木種植的數(shù)量而忽視林木 的質(zhì)量,造林時注重了對林木的管理,造完林后忽視對林木的 維護(hù)和管理等現(xiàn)象仍很普遍。依據(jù)相關(guān)調(diào)查顯示,在很多的人 造林中,林木非常矮小,生長速度緩慢,這都是由于管理不善導(dǎo) 致的。這些問題不但嚴(yán)重影響了林業(yè)經(jīng)濟(jì)效益,而且對林業(yè)生態(tài) 效益也造成了一定的影響,致使林業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益嚴(yán)重失衡。究 其原因是由于資金、勞動力投入不足,管理不科學(xué)、不合理,林 業(yè)撫育技術(shù)存在問題等造成的。所以,要想提升林業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)效 益,就要加大對資金、人力的投入,并且要加強(qiáng)對林業(yè)的管理。 5 結(jié)語 塞罕壩機(jī)械林場經(jīng)過56年的建造,已經(jīng)從一個風(fēng)沙漫天的荒 涼之地變成了現(xiàn)在的蔥蔥郁郁的機(jī)械林場,對凈化空氣、保護(hù)水 土、降低噪音、美化大地等方面做出了巨大的貢獻(xiàn)。除此之外, 塞罕壩機(jī)械林場每年的林木資源尤其豐富,喬木有樟子松、油 松、云杉等,灌木有白樺、五角楓等,提供了足夠的木材,給周 邊地區(qū)帶來了經(jīng)濟(jì)回報。農(nóng)戶可以在林中養(yǎng)殖土雞,肉鴨,鵝等 家禽,在達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益的同時,做到了真正的經(jīng)濟(jì),社會,生態(tài) 效益的統(tǒng)一,值得深入研究和探討。 參考文獻(xiàn) 1 張文華.大力發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)是解決經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)問題 的有效途徑J.對外經(jīng)貿(mào),2011, (12): 103-104. 2 陳振東, 劉明宇, 王立巖.如何加強(qiáng)林業(yè)生態(tài)工程建設(shè)及其發(fā) 展對策分析J.科技風(fēng),2017, (12): 235. 3 國務(wù)院發(fā)展研究中心資源與環(huán)境政策研究所副所長常 紀(jì)文.促進(jìn)環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展相協(xié)調(diào)N.北京日報, 2017-12-28. 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