一種鏟摟農田殘留地膜的機械裝置及使用方法
2023-06-04 22:04:36 1
專利名稱：一種鏟摟農田殘留地膜的機械裝置及使用方法
技術領域：
本發明屬於治理農田殘膜白色汙染的技術領域，涉及殘膜的機械化回收技術，更具體地說是一種鏟摟農田殘留地膜的機械裝置及使用方法。
背景技術：
30多年前，地膜覆蓋技術在我國開始應用。由於它對農業的貢獻巨大，發展很快，應用區域和範圍越來越大，特別是隨著農用地膜在大田作物上的應用，殘留地膜汙染開始引起科研工作者的注意。不易降解的殘膜碎片嚴重汙染土地，由於地膜殘留汙染是一種新型的汙染，在地膜覆蓋技術應用的初期，人們更多關注的是地膜覆蓋技術的增溫保墒和增產效果，對地膜殘留汙染問題關注很少，許多人以為地裡的殘留地膜用耙子摟一摟、用手撿一撿，或者翻到地裡，就處理好了，不會造成汙染，甚至在目前，這一問題依然沒有引起人們足夠的重視。農業部在20世紀100年代初對全國112個省市的調查表明，所有地膜覆蓋過的農田土壤中均存在不同程度的殘留汙染。自20世紀90年代開始，我國地膜覆蓋面積和使用量一直位居世界第一位。近年來，地膜應用量基本保持在110萬噸以上，年覆蓋面積超過兩億畝，如果按照每年地膜殘留量佔使用量20% 30%計算，意味著每年農田中要新增20萬 30萬噸殘膜。令人憂心的是，農用地膜使用量及覆蓋面積一直呈現大幅度上升態勢，並且在今後相當一段時期內，我國地膜用量將繼續保持穩定增加。持續增加的地膜用量和相對滯後的殘膜汙染防治，將使我國農田殘膜汙染嚴重。不清理土壤裡的殘留地膜，農民播撒的種子可能被殘膜裹住，或者是殘膜阻隔土壤中的水分，而使種子爛掉，造成農作物缺苗、減產。據測定，殘膜汙染嚴重的土壤會使小麥產量下降20Z0 3%，玉米產量下降11%左右，棉花產量則下降11% 23%，殘留地膜在土壤中的危害日益突出，是個非常嚴重的問題，事關國家糧食安全，應引起國家高度重視。高效率、高質量 機械化收集殘膜成為難題。目前發展起來的殘膜機械化回收技術是針對覆膜栽培技術而發展起來的一項配套技術，它是通過機械的方法將覆膜種植作物的破損地膜在苗期或收穫後進行收集的一項機械化技術。回收農田殘膜，經無害化處理，可以變廢為寶。殘膜是一種危害農田的廢棄物。通過集中回收，無害化處理後可以轉化為一種可利用資源。通過清洗，可作為一種再生添加性原材料；也可以通過垃圾燃燒發電形式轉化為電力。在當前形勢下，推廣殘留地膜回收機械化技術，減少殘膜對土壤結構、作物生長發育所造成的不良影響，消除農田白色汙染，改善農村環境質量。推廣實施殘膜回收機械化綜合技術，治理農田殘膜白色汙染，有利於改善農村生態環境，促進農業可持續發展，推動本市農業生態化，促進新農村建設。基於農業90年代後期北方乾旱地區為土壤保墒、保溫提高出苗率開始的大面積鋪膜種植玉米、棉花、蔬菜、花生、草藥等農經作物，初期達到了高產穩產的目的，但不易降解的殘膜碎片嚴重汙染土地，惡果眾所周知。高效率、高質量機械化收集殘膜成為難題。目前農田的殘膜初期2 3年用旋耕，就是在播種前直接用旋耕機打成碎片攪入l(Tl8cm的土層內或者用犁耕(劃式犁)將殘膜翻到2(T30cm 土層。3年以後不論犁耕還是旋耕殘膜積累嚴重影響播種和出苗導致作物減產，通常小地塊用鐵耙子人工摟堆燒掉，大地塊用指盤式摟草機摟膜，但約有3(Γ40%覆土壓膜部分和斷碎膜摟不到，後續仍然產生殘膜淤積，且彈指易斷；用丁字耙(用拖拉機牽引放大的鐵耙子)摟成堆狀。這樣的處理是斷續的，不利於後續的機械化打包清運，焚燒也會因堆狀可燃物將土地燒焦影響出苗。很多地方把殘膜推到溝渠或坑裡，野生植被遭到破壞、嚴重影響土地原有體系的自然儲水排水能力，這是我國旱澇敏感的重要影響因素。以上的殘膜摟集方法效率低、效果差。
發明內容
本發明的一個目的是公開了一種鏟摟殘留地膜的機械裝置。本發明的另一個目的公開了鏟摟殘留地膜機械裝置的使用方法。本發明設計的鏟摟殘留地膜的機械裝置起膜鏟與地面夾角小((Γ12度)，阻力小，能夠全方位鏟斷根茬後鬆動土壤淺層的殘留地膜。指盤彈齒裝在摟膜機指盤的前面，指盤旋轉時指盤彈齒易於撥動摟集。指盤彈齒數量較摟草機多2(Γ40根，摟撥效率高、指盤載荷均勻。收膜率高達到99%、平均作業效率以8盤90馬力動力30畝/小時。將3幅地膜摟集成I條，可以用打捆機打捆，也可以人工撿拾裝車清運。同時起膜器橫梁與三點懸掛架是用U型螺栓連接的，可根據土地的具體情況取捨，本發明將目前的直線拉動變為指盤彈齒旋轉撥動，殘膜不易拉碎，運動阻力小，對土地的破壞小，摟集鋪條，易於撿拾及機械化打包運輸。為實現上述目的，本發明公開了如下的技術內容:
一種鏟摟農田殘留地膜的機械裝置，其特徵在於它包括起膜器橫梁1、三點懸掛架2、大支臂3、多個起膜前鏟4、多個起膜後鏟5、多個摟膜指盤6 ;起膜器橫梁I上部採用U型螺栓9與三點懸掛架2焊接，起膜器橫梁I下端通過U型螺栓9與前後交錯的起膜前鏟4和起膜後鏟5連接；大支臂3通·過彈簧拉杆8掛在三點懸掛架2上；直徑為1.Γ1.7米的摟膜指盤6裝在摟膜機小支臂7的軸頭上，摟膜指盤上均勻的安裝指盤彈齒12。本發明所述的機械裝置，其中摟膜指盤的個數為4-12個。摟膜指盤上安裝的指盤彈齒12的齒數為6(Γ90齒，摟膜寬度為3 7米。其中指盤彈齒的材質為彈簧鋼，指盤彈齒直徑為6暈米-10暈米。本發明所述的機械裝置，其中起膜前鏟4與地面夾角為0 4度、起膜後鏟5與地面夾角為Γ6度。本發明所述的機械裝置，其中所述的指盤彈齒12均勻裝在摟膜指盤6的圓周上，摟膜指盤被動旋轉時指盤彈齒易於撥動摟集。本發明所述的機械裝置，其中所述的多個起膜前鏟4、多個起膜後鏟(5)指的是3^7個起膜前鏟4和Γ8個起膜後鏟5。本發明進一步公開了鏟摟農田殘留地膜機械裝置的使用方法，其特徵在於按如下的步驟進行:
(1)首先將起膜器與三點懸掛架聯接，然後用拖拉機的液壓提升機構控制和調整鏟膜、摟膜的深度；
(2)起膜器位於摟膜指盤觸地點之前，起膜前鏟和起膜後鏟摟膜之前先鏟根茬、鬆土、起膜；
(3)然後應用拖拉機的液壓升降預先將指盤上的起膜器彈齒壓入土層3、釐米，彈齒處於被壓狀態，拖拉機的行走使被動指盤上的彈齒釋放彈力作旋轉運動，撥動土壤淺層的殘膜及雜物向中間摟集成條鋪，後續可機械化打捆或撿拾裝車連續作業。本發明所述的起膜前鏟與地面夾角為(Γ5度，其中的O度指的是指的是起膜鏟的鏟背與水平面的夾角。本發明所述的起膜後鏟與地面夾角為f 6度指的是一起膜後鏟鏟背與水平面的夾角。本發明所述的指盤輪圈10用來支撐彈齒12、指盤輻板11用來分度固定彈齒12。本發明所述的摟膜指盤6可以根據需要與常規的摟草機指盤互換，拆去起膜器後具有摟草機的功能。本發明製造的鏟摟農田殘留地膜的機械裝置的產品創新主要在於:
1.改進指盤:摟草機的被動指盤加密指盤彈齒，也就是本發明摟膜指盤上的指盤彈齒將原來的每盤40根指盤彈齒改為每盤6(Γ90根指盤彈齒，主要目的是為了提高碎膜摟集率，見附
圖1。2.三點懸掛設計:應用拖拉機的液壓升降預先將指盤上的起膜器指盤彈齒壓入土層5(T90mm，指盤彈齒處於被壓狀態，拖拉機的行走使被動指盤上的指盤彈齒釋放彈力作旋轉運動，撥動殘膜及雜物向中間摟集成條鋪，後續可機械化打捆或撿拾裝車連續作業。3.創新設計了起膜裝置:農藝上的鋪膜邊緣覆土使得殘膜極易被指盤彈齒撥斷，影響收膜率，改進後在三點懸掛架(2)下梁下加裝起膜器橫梁(1)，根據地膜幅寬、拖拉機匹配的動力確定摟膜指盤寬度及起膜器指盤彈齒數量，起膜鏟前後錯開掛在起膜器橫梁
(I)上，使起膜過程不漏行、不擁堵，達到全方位起膜。本發明對鏟摟殘留地膜的機械裝置產品進行了性能檢測:
檢測方法:(拖拉機時速7至11公裡)
先製作一組合的起膜器作田間試驗，確定入土、鬆土合適的起膜鏟結構；借鑑摟草機的作業經驗，摟草作業彈齒在指盤徑向預變形廣4釐米，用40根彈齒，彈齒材質為65Mn，布氏硬度平均30，彈齒直徑6毫米；摟膜作業彈齒在指盤徑向預變形:Γ6釐米，用80根彈齒，彈齒材質為82B，布氏硬度平均35 40，材料直徑6.5毫米。借鑑犁耕機、深松機、中耕機的作業經驗，計算起膜鏟角度和鏟柱形狀，經過反覆的試驗，將起膜鏟角度規定在O至5度，其目的在於減小阻力；起膜鏟鏟柱形狀規定為前凹月牙形(如圖2)、小截面下的大抗彎截面模量即窄厚矩形截面( 沿前進方向)，其目的在於抗彎曲變形能力強且減輕重量詳見下表:
權利要求
1.一種鏟摟農田殘留地膜的機械裝置，其特徵在於它包括起膜器橫梁(I)、三點懸掛架(2)、大支臂(3)、多個起膜前鏟(4)、多個起膜後鏟(5)、多個摟膜指盤(6);起膜器橫梁(I)上部採用U型螺栓(9)與三點懸掛架(2)聯接，起膜器橫梁(I)下端通過U型螺栓(9)與前後交錯的起膜前鏟(4)和起膜後鏟(5)連接；大支臂(3)通過彈簧拉杆(8)掛在三點懸掛架(2)上；直徑為1.f 1.7米的摟膜指盤(6)裝在摟膜機小支臂(7)的軸頭上，摟膜指盤(6)上均勻的安裝指盤彈齒(12)。
2.根據權利要求1所述的機械裝置，其特徵在於所述的摟膜指盤(6)的個數為4-12個。
3.根據權利要求1所述的機械裝置，其特徵在於摟膜指盤(6)上安裝的指盤彈齒(12)的齒數為6(Γ90齒，摟膜寬度為3 7米。
4.根據權利要求1所述的機械裝置，其特徵在於指盤彈齒(12)的材質為彈簧鋼，指盤彈齒直徑為6暈米-10暈米。
5.根據權利要求1所述的機械裝置，其特徵在於起膜前鏟(4)與地面夾角為(Γ4度、起膜後鏟(5)與地面夾角為廣6度。
6.根據權利要 求1所述的機械裝置，其特徵在於所述的指盤彈齒(12)均勻裝在摟膜指盤(6)的圓周上，摟膜指盤被動旋轉時指盤彈齒易於撥動摟集。
7.根據權利要求1所述的機械裝置，其特徵在於，所述的多個起膜前鏟(4)、多個起膜後鏟(5)指的是3 7個起膜前鏟(4)和Γ8個起膜後鏟(5)與摟膜指盤(6)先後順序組合作業。
8.權利要求1所述鏟摟農田殘留地膜機械裝置的使用方法，其特徵在於按如下的步驟進行: (1)首先將起膜器與三點懸掛架聯接，然後用拖拉機的液壓提升機構控制和調整鏟膜、摟膜的深度； (2)起膜器位於摟膜指盤觸地點之前，起膜前鏟和起膜後鏟在摟膜之前先鏟根茬、鬆土、起膜； (3)然後應用拖拉機的液壓升降預先將指盤上的起膜器彈齒壓入土層3、釐米，彈齒處於被壓狀態，拖拉機的行走使被動指盤上的彈齒釋放彈力作旋轉運動，撥動土壤淺層的殘膜及雜物向中間摟集成條鋪，後續可機械化打捆或撿拾裝車連續作業。
全文摘要
本發明公開了一種鏟摟農田殘留地膜的機械裝置及使用方法，它包括起膜器橫梁、三點懸掛架、大支臂、多個起膜前後鏟、摟膜指盤；其中在三點懸掛架下梁上加裝起膜器橫梁；多個起膜前後鏟交錯掛在起膜器橫梁上；均勻的安裝指盤彈齒的摟膜指盤裝在摟膜機小支臂的軸頭上。在拖拉機牽引下起膜器作直線運動，摟膜指盤依靠與地面的摩擦阻力作旋轉運動，被動旋轉時指盤彈齒撥動摟集農田淺層垃圾。本發明製造的鏟摟農田殘留地膜的機械，殘膜摟集方法效率高，50馬力動力小時摟集1公頃以上；起膜器能全方位將表層覆土及根茬鏟松；本發明將目前的直線拉動變為指盤彈齒旋轉撥動，殘膜不易拉碎，運動阻力小，對土地的破壞小，摟集的鋪條，易於撿拾及機械化打包運輸。
文檔編號A01G13/02GK103229690SQ201310190338
公開日2013年8月7日 申請日期2013年5月22日 優先權日2013年5月22日
發明者郜振菊, 張芳, 孫桂德, 張帆 申請人:天津錦田順程農機有限公司