自动覆膜机

自动覆膜机

常兴国 杨传升 郝义涛 茆梦凡

临沂大学机械工程学院 山东临沂 276000

摘要：随着现代发展逐渐倾向于个性化和人力成本的提高，机械的设计应该在满足生产主流的前提下进行设计创新，小型自动覆膜机的出现可以解决大棚内部蔬菜水果的覆膜，据调查，市场中的覆膜机主要针对于大棚外的作物，结构大而复杂，无法满足大棚内部的作物的覆膜，那就需要人力来进行覆盖，如果采用人力的话，不仅劳动强度大，而且劳动效率特别低。

为了使减轻大棚内部的覆膜工作，特别是较大面积室内外场所的覆膜强度，提高清扫效率，我们设计出一个小巧容易携带且覆膜效率高的机械，集成于一小型覆膜车上，并且可以通过调节来满足不同的土地状况。最终做出一台结构小巧、经济实用覆膜机产品。

关键词：膜卷支架；纵向拉杆；压膜杆；覆土传送带；电调；伸缩杆

1. 选题的依据和意义

膜覆盖技术是目前面向旱区农作物节水工程作业的针对性技术，它的主要功能就是有效减少土壤内部水分蒸发与无度流失，最大程度实现农田保墒。其具体做法就是在地表覆盖塑料薄膜，保证土壤中水分不会轻易被蒸发到空气当中，切实确保塑料薄膜内湿度，进而实现对土壤耕作层中温度、湿度、水分、肥料等外在条件的有效保护，同时也能做到对土壤内部物理环境的良性改善，在这种综合保护环境下，农作物就能实现正常生长，达到增产增收的农业发展目的。相比于农业机械旱作节水技术操作方式，地膜覆盖技术不但是农业机械工程技术的一种全面革新，也是对技术操作简易性、高效性的有效改善。它能够适用于多种旱区农耕技术，以确保地方达到农作物增产增收的目的。当然，该技术方法也存在一定缺点，比如它由于长期覆盖薄膜就导致了农田无法实施大面积灌溉，可能影响到农作物的后期种植处理工作。为此，许多地区也将农业机械工程技术与地膜覆盖技术有机融为一体，希望达到再一步的技术革新，确保新技术对旱区农业节水作业的进一步改善。

2. 生活中的现状及其发展的情况

我国是一个农业大国,农业是国民经济的基础农业现代化的主要标志是农业机械化装备程度和机械化水平的高低。为此,通过对国外农业装备发展趋势和我国农业装备现状的分析指出目前我国农业装备水平与国外的差距,提出应发展适合我国农业生产特点的农业装备,不断提高农业装备中的科技含量紧跟国际新技术的发展步伐。目前我国拖拉机功率分布不合理,中小功率产品占绝大多数,大功率产品比例偏低,缺乏特大功率产品,使得农业机械化作业的优势没有得以充分发挥，所以不能大棚内的农作物不能很好的运用机械化来取代，与国外先进的机械化设备相比，我国的机械化相差甚远，手动药械占93%,中小型机动植保机械占6%,配套拖拉机机械占1%。我国作为农业大国,高效精确效率高的大棚内产品设备短缺。由此看来，中国的大棚内部的机械化设备远远不足，而这款自动覆膜机就很好的解决了这一问题，大大加大了大棚内机械化的发展。

2. 主要功能和性能指标

地膜覆盖机，由固定杆、设于固定杆上的膜卷支架、纵向拉杆、装于纵向拉杆上的导膜辊、压膜杆和挖土及传送的传送带组成，设于固定杆一端的膜卷支架是由顶杆、锥形支撑凸轮及轴承组成，设于固定杆另一端的膜卷支架是由与制动盘连接的顶轴和绕顶轴转动的支撑组成。在膜卷支架和传送带之间有两个喷雾头，负责喷药。车前的V字形开沟器开沟，后面带挖槽的传送带将土带到后面的导土槽，与此同时压膜杆已经将膜压入开沟器开的沟中。土顺着导土槽压在沟中的膜上，后面的压土器压实，实现全体自动化。开沟器的固定杆可以任意调节深浅。另外，含有四个主动轮（四驱履带），由电机驱动，以此提供动力,是一部手动与自动相结合的机器。

自动覆膜机主要利用不同动力机械配套设备来完成农田整地覆膜工作，做到土壤疏松、犁底层打破，实现对雨水入渗速度与数量的有效增加，覆膜成功，同时做到径流及水分蒸发损失有效减少。在大棚内部作业中，机械化程度相对较弱，这款作品就应对着大棚内部大型机械无法进行操作，而又节省大部分人力的情况下，解决覆膜难农业生产中各种问题。

一般来说，前轮作业的作业方式主要利用小型机械配合复式整地机组带深松铲来实现对土壤的深松与深翻作业，然后进行覆膜，而在大棚内部，则要求深松达到深、细、平、实4大效果。通常深松整地的实际深度都要达到10-20m左右范围，且深松整地一定要做到土壤细碎和田面平整，确保没有漏耕、耕地深浅不一致（上实下虚）等问题的出现，要确保播种状态始终保持良好，以切实达到旱作保水保墒目标。

首先，深松作业一定要根据实际的土壤墒情、耕层质地来进行针对性调整，基本要确保耕层下无石头、树根等硬物，如果耕层质地条件合适，可考虑适当的深层深松，反之则要进行浅度深松。其次，要根据旱作节水作业季节来分析土壤含水量程度，如果土壤含水量相对较高且土壤相对较为粘重，如此地块是不适合深松的，更不能采取全方位深松作业，这样能够有效防止第二年耕作出现耕地坚硬板结垄条结构。此款作品能够很好的适应各种状态下的土地状况，深松深度要依据不同的耕作、节水目的和不同的土壤来展开并确定，从热达到覆膜的效果。比如说在渍涝地排水、盐碱地排盐洗碱方面，其机械化深松松土深度就应该保证在8-15cm左右为最佳。一般土壤耕层可以选择30~40cm的松土深度，且这一标准不能小于25cm，这样也有利于土壤水库的形成，利于对农作物的覆盖。

主要性能指标：

1. 外观：用角铝和槽铝组成，构成主体框架。

2. 驱动部分： 主要采用175rpm/min Rs-555减速电机，增大扭力，驱动整体的运行开关。

3. 控制部分：由高压版320A防水有刷电调控制主动轮的运转，采用370减速电机带动挖土传土的传送带工作，喷药部分由12V、3.5A最大压力0。48Mpa的水泵提供动力。

4. 总体方案设计

长宽高：70×40×30(mm)

配套动力：175rpm/min RS-555减速电机

适应膜宽：600-1500（mm）（可调）

覆膜深度：30-60（mm）（可调）

作业行数：1行

作业行距：250-400（mm）

作业效率：4-6（亩/小时）

地膜覆盖成功率：≧99.5%

创新点、应用前景以及发展方向

创新点：

1、宽度自动控制，自动伸缩；

2、减少人力，基本全有电机驱动；

3、由人工或自动控制方向，精确度大大提高；

4、前轮为齿轮型，增强抓力；

5、巧妙运用机械结构大大提高了效率；

6、低成本，免维护；

7、机器小，便于携带，可在大棚内，山区及小型地亩工作；

8、覆膜机主要有符合农艺要求的旋耕机及铺膜机经巧妙联接组合而成，提高覆膜效率。

9、自动化：覆膜机的基本功能都可以由电机控制各执行部件自动控制，为农民耕种大棚内农作物带来了更多便利。

10、遥控装置：可以通过遥控控制地膜机的行走，可以在大棚中任何地方轻松控制电机开关和行走。

应用前景：

随着科学的发展和进步，农业不断走向机械化，地膜覆盖栽培的最大效应是提高土壤温度，春季低温期间采用地膜覆盖白天受阳光照射后，0－10厘米深的土层内可提高温度1－6℃，最高可达8℃以上。进入高温期，若无遮阴，地膜下土壤表层的温度可达50－60℃，土壤干旱时，地表温度会更高。但在有作物遮荫时，或地膜表面有土或淤泥覆盖时，土温只比露地高1－5℃，土壤潮湿时土温还会比露地低0.5-1.0℃，最高可低3℃。夜间由于外界冷空气的影响地膜下的土壤温度只比露地高1－2℃。