蔬菜地膜覆盖是我国正在逐步推广的一项农业技术,此技术可保持土壤温度,减少栽培秧苗的干旱情况,起到保湿,护肥的作用。但因为南方田间土壤含水率过高,作业后残留地膜更多的以碎片化、小块状的形式存在,回收不易,导致大量残膜滞留于土地表面,影响到作物的正常生长发育。目前,国内采用的收膜方式多为轮齿式、气吸式和齿链式等,对于小块状地膜回收率不高,且经常会发生卡膜和脱膜困难的现象。为此,本项目针对以上地膜回收机存在的问题及南方农田作业所面临的实际情况,结合相关农艺,为提高小块状地膜的回收率,设计和研究了一种适合南方丘陵山区作业的蔬菜地膜回收机,其主要研究内容如下:(1)残膜与土壤的物理特性研究。选定湖南省浏阳实验基地作为此次研究的试验区,通过在该试验区内得到的相关测量值获得土层表面残余膜的分布特征和面积特性:分别以s>50?:35.3%;25?<s<50?:54.6%;s<25?:10.1%的残留比例滞留在农田。将废弃残膜在湖南农业大学通过实验确定其拉伸性能:厚度为0.01mm和0.006mm的残膜平均延展率分别为113.44%和59.02%。实验区土壤的含水率通过TDR30土壤水分速测仪实验计算数据后得出:9.18%。(2)蔬菜地膜回收机的结构设计。依据之前所做的相关实验数据,结合南方地区的作业条件和功率要求设计了此款蔬菜地膜回收机,主要包括动力部分的选定,这里选择微耕机的柴油机作为主要输出动力;整机结构的设计;松膜装置、起膜装置、卷膜装置和耙式耙齿等关键部件的结构设计。(3)蔬菜地膜回收机整机的三维实体建模以及关键零部件的有限元分析和优化。运用PRO/E三维软件对蔬菜地膜回收机进行实体建模验证其设计的可实施性,并为随后的机具制作提供可靠的参数。使用ANSYS软件分别对机架、起膜铲和耙式耙齿进行分析,经计算机架固有频率为88.2 Hz?214.4 Hz;起膜铲工作中受到起膜阻力后在其的尾部应力最大,其最大应力值为1.3 Mpa和耙式耙齿的最大变形出现在齿尖处,其最大变形量为0.024mm。(4)样机制作与试验。在湖南农业大学机械实训中心完成了样机制作,通过试验对蔬菜地膜回收机的主要性能指标进行了检测,包括:不同面积下s>50?;25?<s<50?;s<25?的残膜回收率分别为95.6%、81.5%、80.6%;机具前进速度在2~4.5km/h之间、作业深度超过20mm;通过多因素正交试验选定最优试验方案为:机具前进速度:2.4km/h;起膜铲入土角度:10°;残膜面积s>50。