农业机械学报

作者：蒋德莉，颜利民，陈学庚，莫毅松，张金昊，吴涛

单位：石河子大学,石河子大学;农业农村部西北农业装备重点实验室,石河子大学;农业农村部西北农业装备重点实验室,常州汉森机械股份有限公司,石河子大学,石河子大学,

关键词：残膜回收;摩擦型钉齿链;起膜装置;动力学仿真;参数优化

基金：国家重点研发计划项目(2022YFD2002403)、兵团财政科技计划项目(2023AB014)和新疆维吾尔自治区重点研发计划项目(2022B02020-4)

针对常规横向型输送链式地膜捡拾装置作业时撕膜产生细小碎膜造成捡拾率低和回收后残膜含杂率高等问题，研制了纵向型钉齿链式地膜捡拾装置。为进一步提升纵向型地膜捡拾装置作业性能，对该装置进行优化。设计既过载打滑，又方便安装功能部件的摩擦型钉齿式地膜捡拾链。通过理论分析对橡胶链摩擦块、钉齿链驱动轮和链板导轨等关键部件进行设计。基于ADAMS建立地膜捡拾链传动系统动力学仿真模型，分析不同转速下捡拾链振动特性，对起膜过程膜杂进行受力分析，优化起膜装置。设计了样机并进行了作业参数多因素试验，以作业速度、捡拾钉齿间距、起膜铲入土深度、起膜铲铲尖与捡拾滚筒中心距为试验因素，残膜捡拾率、回收残膜含杂率和牵引阻力为试验指标，运用Central Composite Design（CCD）方法开展了四因素五水平二次回归正交组合试验。分析了地膜捡拾装置各试验因素对试验指标的影响，建立了回归模型，并利用多目标优化方法获得了最佳参数组合为：作业速度6 km/h、捡拾钉齿间距228.6 mm、起膜铲入土深度37 mm、起膜铲铲尖与捡拾滚筒中心距130 mm，此时田间试验测得残膜捡拾率为90.12%，回收残膜含杂率为8.96%，牵引阻力为19.905 kN。试验结果与回归模型预测值相对误差不大于4.55%，说明参数优化回归模型可靠，摩擦钉齿链式地膜捡拾装置满足残膜回收技术要求。

来源：2025年第1期

《农业机械学报》期刊编辑部

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