在农业发展方面,地膜覆盖技术起到了非常大的推动作用,但是在带来发展的同时也存在一些问题,由于塑料薄膜回收的不够及时和高效,加上长期难以在土壤中分解,造成了大片耕地的严重破坏,更有严重的是好多地区有大量的塑料残膜飘落在土壤上,白茫茫一片。根据现在中国的基本国情,农民的工作效率低下,人工成本较高,加上缺乏技术,短时间的话,塑料薄膜难以被新型可分解覆盖薄膜替代,并且推广性和使用性有很大的局限性,因此就上述存在的问题,结合基本国情和农艺要求设计了一台耕后播前耕层的残膜回收机,该机效率较高,成本较低,可靠性高,有助于农业发展,主要设计内容如下:(1)首先阐述了地膜一方面带动了农业的发展,另一方面讲述了地膜在得不到及时回收的情况下,造成了对农业环境的污染、对土壤的破坏以及达到了必须回收残膜的时候。通过查阅文献资料和相关书籍,研究残膜回收机国内外的发展情况,并讨论残膜回收机的未来发展趋势以及商讨解决问题的方法和建议,基于大量研究资料的基础上,制定了残膜回收机的研究计划,进行比较残膜捡拾装置的优缺点,剖析影响机具工作功能的原由,设计残膜回收机的整体结构,改善耕层里片状式残膜的拾取效果,完成拾取残膜的工作过程。(2)先建立残膜回收机的三维模型,确定机器的工作原理以及零部件的模型和装配关系。对于关键零部件的设计,确定入土起膜铲的倾斜角参数和结构尺寸,并对其进行有限元分析,确定起膜铲受到的最大应力和最大位移,确保设计的结构与选取材料满足实际工作需要;设计机架的整体结构,并进行有限元分析,确保结构设计的合理性和是否满足强度要求;设计捡拾机构,研究捡拾齿动力学特性,分析捡拾齿运动路径以及工作长度的规律,导出残膜未捡漏时弹齿的旋转速度。通过理论分析及现场测验验证,对链齿式的捡拾机构的各项参数(捡拾机构转速、捡拾弹齿入土深度、捡拾弹齿的轴向以及周向间隔)进行了优化,并确定了这些参数的最佳的组合,使捡拾效果达到最好。(3)完成残膜回收机加工,阿克苏6团进行田间试验,验证机具结构设计合理性、工作可靠性及最优工作参数。捡拾率优化试验结果:当捡拾转速为40r/min、入土深度为120mm、捡拾齿轴向间距约为45mm、捡拾齿周向间距约为125mm时,捡拾率可达86%,残膜捡拾效果最佳。