專(zhuān)利名稱：一種鏟摟農(nóng)田殘留地膜的機(jī)械裝置及使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于治理農(nóng)田殘膜白色污染的技術(shù)領(lǐng)域，涉及殘膜的機(jī)械化回收技術(shù)，更具體地說(shuō)是一種鏟摟農(nóng)田殘留地膜的機(jī)械裝置及使用方法。
背景技術(shù)：
30多年前，地膜覆蓋技術(shù)在我國(guó)開(kāi)始應(yīng)用。由于它對(duì)農(nóng)業(yè)的貢獻(xiàn)巨大，發(fā)展很快，應(yīng)用區(qū)域和范圍越來(lái)越大，特別是隨著農(nóng)用地膜在大田作物上的應(yīng)用，殘留地膜污染開(kāi)始引起科研工作者的注意。不易降解的殘膜碎片嚴(yán)重污染土地，由于地膜殘留污染是一種新型的污染，在地膜覆蓋技術(shù)應(yīng)用的初期，人們更多關(guān)注的是地膜覆蓋技術(shù)的增溫保墑和增產(chǎn)效果，對(duì)地膜殘留污染問(wèn)題關(guān)注很少，許多人以為地里的殘留地膜用耙子摟一摟、用手撿一撿，或者翻到地里，就處理好了，不會(huì)造成污染，甚至在目前，這一問(wèn)題依然沒(méi)有引起人們足夠的重視。農(nóng)業(yè)部在20世紀(jì)100年代初對(duì)全國(guó)112個(gè)省市的調(diào)查表明，所有地膜覆蓋過(guò)的農(nóng)田土壤中均存在不同程度的殘留污染。自20世紀(jì)90年代開(kāi)始，我國(guó)地膜覆蓋面積和使用量一直位居世界第一位。近年來(lái)，地膜應(yīng)用量基本保持在110萬(wàn)噸以上，年覆蓋面積超過(guò)兩億畝，如果按照每年地膜殘留量占使用量20% 30%計(jì)算，意味著每年農(nóng)田中要新增20萬(wàn) 30萬(wàn)噸殘膜。令人憂心的是，農(nóng)用地膜使用量及覆蓋面積一直呈現(xiàn)大幅度上升態(tài)勢(shì)，并且在今后相當(dāng)一段時(shí)期內(nèi)，我國(guó)地膜用量將繼續(xù)保持穩(wěn)定增加。持續(xù)增加的地膜用量和相對(duì)滯后的殘膜污染防治，將使我國(guó)農(nóng)田殘膜污染嚴(yán)重。不清理土壤里的殘留地膜，農(nóng)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(nóng)作物缺苗、減產(chǎn)。據(jù)測(cè)定，殘膜污染嚴(yán)重的土壤會(huì)使小麥產(chǎn)量下降20Z0 3%，玉米產(chǎn)量下降11%左右，棉花產(chǎn)量則下降11% 23%，殘留地膜在土壤中的危害日益突出，是個(gè)非常嚴(yán)重的問(wèn)題，事關(guān)國(guó)家糧食安全，應(yīng)引起國(guó)家高度重視。高效率、高質(zhì)量 機(jī)械化收集殘膜成為難題。目前發(fā)展起來(lái)的殘膜機(jī)械化回收技術(shù)是針對(duì)覆膜栽培技術(shù)而發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)配套技術(shù)，它是通過(guò)機(jī)械的方法將覆膜種植作物的破損地膜在苗期或收獲后進(jìn)行收集的一項(xiàng)機(jī)械化技術(shù)?；厥辙r(nóng)田殘膜，經(jīng)無(wú)害化處理，可以變廢為寶。殘膜是一種危害農(nóng)田的廢棄物。通過(guò)集中回收，無(wú)害化處理后可以轉(zhuǎn)化為一種可利用資源。通過(guò)清洗，可作為一種再生添加性原材料；也可以通過(guò)垃圾燃燒發(fā)電形式轉(zhuǎn)化為電力。在當(dāng)前形勢(shì)下，推廣殘留地膜回收機(jī)械化技術(shù)，減少殘膜對(duì)土壤結(jié)構(gòu)、作物生長(zhǎng)發(fā)育所造成的不良影響，消除農(nóng)田白色污染，改善農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量。推廣實(shí)施殘膜回收機(jī)械化綜合技術(shù)，治理農(nóng)田殘膜白色污染，有利于改善農(nóng)村生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，推動(dòng)本市農(nóng)業(yè)生態(tài)化，促進(jìn)新農(nóng)村建設(shè)?；谵r(nóng)業(yè)90年代后期北方干旱地區(qū)為土壤保墑、保溫提高出苗率開(kāi)始的大面積鋪膜種植玉米、棉花、蔬菜、花生、草藥等農(nóng)經(jīng)作物，初期達(dá)到了高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的目的，但不易降解的殘膜碎片嚴(yán)重污染土地，惡果眾所周知。高效率、高質(zhì)量機(jī)械化收集殘膜成為難題。目前農(nóng)田的殘膜初期2 3年用旋耕，就是在播種前直接用旋耕機(jī)打成碎片攪入l(Tl8cm的土層內(nèi)或者用犁耕(劃式犁)將殘膜翻到2(T30cm 土層。3年以后不論犁耕還是旋耕殘膜積累嚴(yán)重影響播種和出苗導(dǎo)致作物減產(chǎn)，通常小地塊用鐵耙子人工摟堆燒掉，大地塊用指盤(pán)式摟草機(jī)摟膜，但約有3(Γ40%覆土壓膜部分和斷碎膜摟不到，后續(xù)仍然產(chǎn)生殘膜淤積，且彈指易斷；用丁字耙(用拖拉機(jī)牽引放大的鐵耙子)摟成堆狀。這樣的處理是斷續(xù)的，不利于后續(xù)的機(jī)械化打包清運(yùn)，焚燒也會(huì)因堆狀可燃物將土地?zé)褂绊懗雒?。很多地方把殘膜推到溝渠或坑里，野生植被遭到破壞、?yán)重影響土地原有體系的自然儲(chǔ)水排水能力，這是我國(guó)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(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是公開(kāi)了一種鏟摟殘留地膜的機(jī)械裝置。本發(fā)明的另一個(gè)目的公開(kāi)了鏟摟殘留地膜機(jī)械裝置的使用方法。本發(fā)明設(shè)計(jì)的鏟摟殘留地膜的機(jī)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后松動(dòng)土壤淺層的殘留地膜。指盤(pán)彈齒裝在摟膜機(jī)指盤(pán)的前面，指盤(pán)旋轉(zhuǎn)時(shí)指盤(pán)彈齒易于撥動(dòng)摟集。指盤(pán)彈齒數(shù)量較摟草機(jī)多2(Γ40根，摟撥效率高、指盤(pán)載荷均勻。收膜率高達(dá)到99%、平均作業(yè)效率以8盤(pán)90馬力動(dòng)力30畝/小時(shí)。將3幅地膜摟集成I條，可以用打捆機(jī)打捆，也可以人工撿拾裝車(chē)清運(yùn)。同時(shí)起膜器橫梁與三點(diǎn)懸掛架是用U型螺栓連接的，可根據(jù)土地的具體情況取舍，本發(fā)明將目前的直線拉動(dòng)變?yōu)橹副P(pán)彈齒旋轉(zhuǎn)撥動(dòng)，殘膜不易拉碎，運(yùn)動(dòng)阻力小，對(duì)土地的破壞小，摟集鋪條，易于撿拾及機(jī)械化打包運(yùn)輸。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明公開(kāi)了如下的技術(shù)內(nèi)容:
一種鏟摟農(nóng)田殘留地膜的機(jī)械裝置，其特征在于它包括起膜器橫梁1、三點(diǎn)懸掛架2、大支臂3、多個(gè)起膜前鏟4、多個(gè)起膜后鏟5、多個(gè)摟膜指盤(pán)6 ;起膜器橫梁I上部采用U型螺栓9與三點(diǎn)懸掛架2焊接，起膜器橫梁I下端通過(guò)U型螺栓9與前后交錯(cuò)的起膜前鏟4和起膜后鏟5連接；大支臂3通·過(guò)彈簧拉桿8掛在三點(diǎn)懸掛架2上；直徑為1.Γ1.7米的摟膜指盤(pán)6裝在摟膜機(jī)小支臂7的軸頭上，摟膜指盤(pán)上均勻的安裝指盤(pán)彈齒12。本發(fā)明所述的機(jī)械裝置，其中摟膜指盤(pán)的個(gè)數(shù)為4-12個(gè)。摟膜指盤(pán)上安裝的指盤(pán)彈齒12的齒數(shù)為6(Γ90齒，摟膜寬度為3 7米。其中指盤(pán)彈齒的材質(zhì)為彈簧鋼，指盤(pán)彈齒直徑為6暈米-10暈米。本發(fā)明所述的機(jī)械裝置，其中起膜前鏟4與地面夾角為0 4度、起膜后鏟5與地面夾角為Γ6度。本發(fā)明所述的機(jī)械裝置，其中所述的指盤(pán)彈齒12均勻裝在摟膜指盤(pán)6的圓周上，摟膜指盤(pán)被動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)指盤(pán)彈齒易于撥動(dòng)摟集。本發(fā)明所述的機(jī)械裝置，其中所述的多個(gè)起膜前鏟4、多個(gè)起膜后鏟(5)指的是3^7個(gè)起膜前鏟4和Γ8個(gè)起膜后鏟5。本發(fā)明進(jìn)一步公開(kāi)了鏟摟農(nóng)田殘留地膜機(jī)械裝置的使用方法，其特征在于按如下的步驟進(jìn)行:
(1)首先將起膜器與三點(diǎn)懸掛架聯(lián)接，然后用拖拉機(jī)的液壓提升機(jī)構(gòu)控制和調(diào)整鏟膜、摟膜的深度；
(2)起膜器位于摟膜指盤(pán)觸地點(diǎn)之前，起膜前鏟和起膜后鏟摟膜之前先鏟根茬、松土、起膜；
(3)然后應(yīng)用拖拉機(jī)的液壓升降預(yù)先將指盤(pán)上的起膜器彈齒壓入土層3、厘米，彈齒處于被壓狀態(tài)，拖拉機(jī)的行走使被動(dòng)指盤(pán)上的彈齒釋放彈力作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，撥動(dòng)土壤淺層的殘膜及雜物向中間摟集成條鋪，后續(xù)可機(jī)械化打捆或撿拾裝車(chē)連續(xù)作業(yè)。本發(fā)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(fā)明所述的起膜后鏟與地面夾角為f 6度指的是一起膜后鏟鏟背與水平面的夾角。本發(fā)明所述的指盤(pán)輪圈10用來(lái)支撐彈齒12、指盤(pán)輻板11用來(lái)分度固定彈齒12。本發(fā)明所述的摟膜指盤(pán)6可以根據(jù)需要與常規(guī)的摟草機(jī)指盤(pán)互換，拆去起膜器后具有摟草機(jī)的功能。本發(fā)明制造的鏟摟農(nóng)田殘留地膜的機(jī)械裝置的產(chǎn)品創(chuàng)新主要在于:
1.改進(jìn)指盤(pán):摟草機(jī)的被動(dòng)指盤(pán)加密指盤(pán)彈齒，也就是本發(fā)明摟膜指盤(pán)上的指盤(pán)彈齒將原來(lái)的每盤(pán)40根指盤(pán)彈齒改為每盤(pán)6(Γ90根指盤(pán)彈齒，主要目的是為了提高碎膜摟集率，見(jiàn)附


圖1。2.三點(diǎn)懸掛設(shè)計(jì):應(yīng)用拖拉機(jī)的液壓升降預(yù)先將指盤(pán)上的起膜器指盤(pán)彈齒壓入土層5(T90mm，指盤(pán)彈齒處于被壓狀態(tài)，拖拉機(jī)的行走使被動(dòng)指盤(pán)上的指盤(pán)彈齒釋放彈力作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，撥動(dòng)殘膜及雜物向中間摟集成條鋪，后續(xù)可機(jī)械化打捆或撿拾裝車(chē)連續(xù)作業(yè)。3.創(chuàng)新設(shè)計(jì)了起膜裝置:農(nóng)藝上的鋪膜邊緣覆土使得殘膜極易被指盤(pán)彈齒撥斷，影響收膜率，改進(jìn)后在三點(diǎn)懸掛架(2)下梁下加裝起膜器橫梁(1)，根據(jù)地膜幅寬、拖拉機(jī)匹配的動(dòng)力確定摟膜指盤(pán)寬度及起膜器指盤(pán)彈齒數(shù)量，起膜鏟前后錯(cuò)開(kāi)掛在起膜器橫梁
(I)上，使起膜過(guò)程不漏行、不擁堵，達(dá)到全方位起膜。本發(fā)明對(duì)鏟摟殘留地膜的機(jī)械裝置產(chǎn)品進(jìn)行了性能檢測(cè):
檢測(cè)方法:(拖拉機(jī)時(shí)速7至11公里)
先制作一組合的起膜器作田間試驗(yàn)，確定入土、松土合適的起膜鏟結(jié)構(gòu)；借鑒摟草機(jī)的作業(yè)經(jīng)驗(yàn)，摟草作業(yè)彈齒在指盤(pán)徑向預(yù)變形廣4厘米，用40根彈齒，彈齒材質(zhì)為65Mn，布氏硬度平均30，彈齒直徑6毫米；摟膜作業(yè)彈齒在指盤(pán)徑向預(yù)變形:Γ6厘米，用80根彈齒，彈齒材質(zhì)為82B，布氏硬度平均35 40，材料直徑6.5毫米。借鑒犁耕機(jī)、深松機(jī)、中耕機(jī)的作業(yè)經(jīng)驗(yàn)，計(jì)算起膜鏟角度和鏟柱形狀，經(jīng)過(guò)反復(fù)的試驗(yàn)，將起膜鏟角度規(guī)定在O至5度，其目的在于減小阻力；起膜鏟鏟柱形狀規(guī)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(jìn)方向)，其目的在于抗彎曲變形能力強(qiáng)且減輕重量詳見(jiàn)下表:
權(quán)利要求
1.一種鏟摟農(nóng)田殘留地膜的機(jī)械裝置，其特征在于它包括起膜器橫梁(I)、三點(diǎn)懸掛架(2)、大支臂(3)、多個(gè)起膜前鏟(4)、多個(gè)起膜后鏟(5)、多個(gè)摟膜指盤(pán)(6);起膜器橫梁(I)上部采用U型螺栓(9)與三點(diǎn)懸掛架(2)聯(lián)接，起膜器橫梁(I)下端通過(guò)U型螺栓(9)與前后交錯(cuò)的起膜前鏟(4)和起膜后鏟(5)連接；大支臂(3)通過(guò)彈簧拉桿(8)掛在三點(diǎn)懸掛架(2)上；直徑為1.f 1.7米的摟膜指盤(pán)(6)裝在摟膜機(jī)小支臂(7)的軸頭上，摟膜指盤(pán)(6)上均勻的安裝指盤(pán)彈齒(12)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械裝置，其特征在于所述的摟膜指盤(pán)(6)的個(gè)數(shù)為4-12個(gè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械裝置，其特征在于摟膜指盤(pán)(6)上安裝的指盤(pán)彈齒(12)的齒數(shù)為6(Γ90齒，摟膜寬度為3 7米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械裝置，其特征在于指盤(pán)彈齒(12)的材質(zhì)為彈簧鋼，指盤(pán)彈齒直徑為6暈米-10暈米。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械裝置，其特征在于起膜前鏟(4)與地面夾角為(Γ4度、起膜后鏟(5)與地面夾角為廣6度。
6.根據(jù)權(quán)利要 求1所述的機(jī)械裝置，其特征在于所述的指盤(pán)彈齒(12)均勻裝在摟膜指盤(pán)(6)的圓周上，摟膜指盤(pán)被動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)指盤(pán)彈齒易于撥動(dòng)摟集。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械裝置，其特征在于，所述的多個(gè)起膜前鏟(4)、多個(gè)起膜后鏟(5)指的是3 7個(gè)起膜前鏟(4)和Γ8個(gè)起膜后鏟(5)與摟膜指盤(pán)(6)先后順序組合作業(yè)。
8.權(quán)利要求1所述鏟摟農(nóng)田殘留地膜機(jī)械裝置的使用方法，其特征在于按如下的步驟進(jìn)行: (1)首先將起膜器與三點(diǎn)懸掛架聯(lián)接，然后用拖拉機(jī)的液壓提升機(jī)構(gòu)控制和調(diào)整鏟膜、摟膜的深度； (2)起膜器位于摟膜指盤(pán)觸地點(diǎn)之前，起膜前鏟和起膜后鏟在摟膜之前先鏟根茬、松土、起膜； (3)然后應(yīng)用拖拉機(jī)的液壓升降預(yù)先將指盤(pán)上的起膜器彈齒壓入土層3、厘米，彈齒處于被壓狀態(tài)，拖拉機(jī)的行走使被動(dòng)指盤(pán)上的彈齒釋放彈力作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，撥動(dòng)土壤淺層的殘膜及雜物向中間摟集成條鋪，后續(xù)可機(jī)械化打捆或撿拾裝車(chē)連續(xù)作業(yè)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種鏟摟農(nóng)田殘留地膜的機(jī)械裝置及使用方法，它包括起膜器橫梁、三點(diǎn)懸掛架、大支臂、多個(gè)起膜前后鏟、摟膜指盤(pán)；其中在三點(diǎn)懸掛架下梁上加裝起膜器橫梁；多個(gè)起膜前后鏟交錯(cuò)掛在起膜器橫梁上；均勻的安裝指盤(pán)彈齒的摟膜指盤(pán)裝在摟膜機(jī)小支臂的軸頭上。在拖拉機(jī)牽引下起膜器作直線運(yùn)動(dòng)，摟膜指盤(pán)依靠與地面的摩擦阻力作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，被動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)指盤(pán)彈齒撥動(dòng)摟集農(nóng)田淺層垃圾。本發(fā)明制造的鏟摟農(nóng)田殘留地膜的機(jī)械，殘膜摟集方法效率高，50馬力動(dòng)力小時(shí)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(fā)明將目前的直線拉動(dòng)變?yōu)橹副P(pán)彈齒旋轉(zhuǎn)撥動(dòng)，殘膜不易拉碎，運(yùn)動(dòng)阻力小，對(duì)土地的破壞小，摟集的鋪條，易于撿拾及機(jī)械化打包運(yùn)輸。
文檔編號(hào)A01G13/02GK103229690SQ201310190338
公開(kāi)日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月22日
發(fā)明者郜振菊, 張芳, 孫桂德, 張帆 申請(qǐng)人:天津錦田順程農(nóng)機(jī)有限公司