專利名稱：一種鏟摟農(nóng)田殘留地膜的機械裝置及使用方法
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，涉及殘膜的機械化回收技術(shù)，更具體地說是一種鏟摟農(nóng)田殘留地膜的機械裝置及使用方法。
背景技術(shù)：
30多年前，地膜覆蓋技術(shù)在我國開始應(yīng)用。由于它對農(nóng)業(yè)的貢獻巨大，發(fā)展很快，應(yīng)用區(qū)域和范圍越來越大，特別是隨著農(nóng)用地膜在大田作物上的應(yīng)用，殘留地膜污染開始引起科研工作者的注意。不易降解的殘膜碎片嚴重污染土地，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，對地膜殘留污染問題關(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，不會造成污染，甚至在目前，這一問題依然沒有引起人們足夠的重視。農(nóng)業(yè)部在20世紀100年代初對全國112個省市的調(diào)查表明，所有地膜覆蓋過的農(nóng)田土壤中均存在不同程度的殘留污染。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(yīng)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占使用量20% 30%計算，意味著每年農(nóng)田中要新增20萬 30萬噸殘膜。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，并且在今后相當(dāng)一段時期內(nèi)，我國地膜用量將繼續(xù)保持穩(wěn)定增加。持續(xù)增加的地膜用量和相對滯后的殘膜污染防治，將使我國農(nóng)田殘膜污染嚴重。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)測定，殘膜污染嚴重的土壤會使小麥產(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，是個非常嚴重的問題，事關(guān)國家糧食安全，應(yīng)引起國家高度重視。高效率、高質(zhì)量 機械化收集殘膜成為難題。目前發(fā)展起來的殘膜機械化回收技術(shù)是針對覆膜栽培技術(shù)而發(fā)展起來的一項配套技術(shù)，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獲后進行收集的一項機械化技術(shù)?；厥辙r(nóng)田殘膜，經(jīng)無害化處理，可以變廢為寶。殘膜是一種危害農(nóng)田的廢棄物。通過集中回收，無害化處理后可以轉(zhuǎn)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(fā)電形式轉(zhuǎn)化為電力。在當(dāng)前形勢下，推廣殘留地膜回收機械化技術(shù)，減少殘膜對土壤結(jié)構(gòu)、作物生長發(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。推廣實施殘膜回收機械化綜合技術(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，促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，推動本市農(nóng)業(yè)生態(tài)化，促進新農(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，初期達到了高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的目的，但不易降解的殘膜碎片嚴重污染土地，惡果眾所周知。高效率、高質(zhì)量機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，大地塊用指盤式摟草機摟膜，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)的機械化打包清運，焚燒也會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、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(fā)明內(nèi)容
本發(fā)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(fā)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(fā)明設(shè)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后松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(zhuǎn)時指盤彈齒易于撥動摟集。指盤彈齒數(shù)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(yè)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(jù)土地的具體情況取舍，本發(fā)明將目前的直線拉動變?yōu)橹副P彈齒旋轉(zhuǎn)撥動，殘膜不易拉碎，運動阻力小，對土地的破壞小，摟集鋪條，易于撿拾及機械化打包運輸。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明公開了如下的技術(shù)內(nèi)容:
一種鏟摟農(nóng)田殘留地膜的機械裝置，其特征在于它包括起膜器橫梁1、三點懸掛架2、大支臂3、多個起膜前鏟4、多個起膜后鏟5、多個摟膜指盤6 ;起膜器橫梁I上部采用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與前后交錯的起膜前鏟4和起膜后鏟5連接；大支臂3通·過彈簧拉桿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(fā)明所述的機械裝置，其中摟膜指盤的個數(shù)為4-12個。摟膜指盤上安裝的指盤彈齒12的齒數(shù)為6(Γ90齒，摟膜寬度為3 7米。其中指盤彈齒的材質(zhì)為彈簧鋼，指盤彈齒直徑為6暈米-10暈米。本發(fā)明所述的機械裝置，其中起膜前鏟4與地面夾角為0 4度、起膜后鏟5與地面夾角為Γ6度。本發(fā)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(zhuǎn)時指盤彈齒易于撥動摟集。本發(fā)明所述的機械裝置，其中所述的多個起膜前鏟4、多個起膜后鏟(5)指的是3^7個起膜前鏟4和Γ8個起膜后鏟5。本發(fā)明進一步公開了鏟摟農(nóng)田殘留地膜機械裝置的使用方法，其特征在于按如下的步驟進行:
(1)首先將起膜器與三點懸掛架聯(lián)接，然后用拖拉機的液壓提升機構(gòu)控制和調(diào)整鏟膜、摟膜的深度；
(2)起膜器位于摟膜指盤觸地點之前，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)用拖拉機的液壓升降預(yù)先將指盤上的起膜器彈齒壓入土層3、厘米，彈齒處于被壓狀態(tài)，拖拉機的行走使被動指盤上的彈齒釋放彈力作旋轉(zhuǎn)運動，撥動土壤淺層的殘膜及雜物向中間摟集成條鋪，后續(xù)可機械化打捆或撿拾裝車連續(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(fā)明所述的摟膜指盤6可以根據(jù)需要與常規(guī)的摟草機指盤互換，拆去起膜器后具有摟草機的功能。本發(fā)明制造的鏟摟農(nóng)田殘留地膜的機械裝置的產(chǎn)品創(chuàng)新主要在于:
1.改進指盤:摟草機的被動指盤加密指盤彈齒，也就是本發(fā)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(shè)計:應(yīng)用拖拉機的液壓升降預(yù)先將指盤上的起膜器指盤彈齒壓入土層5(T90mm，指盤彈齒處于被壓狀態(tài)，拖拉機的行走使被動指盤上的指盤彈齒釋放彈力作旋轉(zhuǎn)運動，撥動殘膜及雜物向中間摟集成條鋪，后續(xù)可機械化打捆或撿拾裝車連續(xù)作業(yè)。3.創(chuàng)新設(shè)計了起膜裝置:農(nóng)藝上的鋪膜邊緣覆土使得殘膜極易被指盤彈齒撥斷，影響收膜率，改進后在三點懸掛架(2)下梁下加裝起膜器橫梁(1)，根據(jù)地膜幅寬、拖拉機匹配的動力確定摟膜指盤寬度及起膜器指盤彈齒數(shù)量，起膜鏟前后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(fā)明對鏟摟殘留地膜的機械裝置產(chǎn)品進行了性能檢測:
檢測方法:(拖拉機時速7至11公里)
先制作一組合的起膜器作田間試驗，確定入土、松土合適的起膜鏟結(jié)構(gòu)；借鑒摟草機的作業(yè)經(jīng)驗，摟草作業(yè)彈齒在指盤徑向預(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、深松機、中耕機的作業(yè)經(jīng)驗，計算起膜鏟角度和鏟柱形狀，經(jīng)過反復(fù)的試驗，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( 沿前進方向)，其目的在于抗彎曲變形能力強且減輕重量詳見下表:
權(quán)利要求
1.一種鏟摟農(nóng)田殘留地膜的機械裝置，其特征在于它包括起膜器橫梁(I)、三點懸掛架(2)、大支臂(3)、多個起膜前鏟(4)、多個起膜后鏟(5)、多個摟膜指盤(6);起膜器橫梁(I)上部采用U型螺栓(9)與三點懸掛架(2)聯(lián)接，起膜器橫梁(I)下端通過U型螺栓(9)與前后交錯的起膜前鏟(4)和起膜后鏟(5)連接；大支臂(3)通過彈簧拉桿(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(jù)權(quán)利要求1所述的機械裝置，其特征在于所述的摟膜指盤(6)的個數(shù)為4-12個。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機械裝置，其特征在于摟膜指盤(6)上安裝的指盤彈齒(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所述的機械裝置，其特征在于指盤彈齒(12)的材質(zhì)為彈簧鋼，指盤彈齒直徑為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所述的機械裝置，其特征在于所述的指盤彈齒(12)均勻裝在摟膜指盤(6)的圓周上，摟膜指盤被動旋轉(zhuǎn)時指盤彈齒易于撥動摟集。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機械裝置，其特征在于，所述的多個起膜前鏟(4)、多個起膜后鏟(5)指的是3 7個起膜前鏟(4)和Γ8個起膜后鏟(5)與摟膜指盤(6)先后順序組合作業(yè)。
8.權(quán)利要求1所述鏟摟農(nóng)田殘留地膜機械裝置的使用方法，其特征在于按如下的步驟進行: (1)首先將起膜器與三點懸掛架聯(lián)接，然后用拖拉機的液壓提升機構(gòu)控制和調(diào)整鏟膜、摟膜的深度； (2)起膜器位于摟膜指盤觸地點之前，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)用拖拉機的液壓升降預(yù)先將指盤上的起膜器彈齒壓入土層3、厘米，彈齒處于被壓狀態(tài)，拖拉機的行走使被動指盤上的彈齒釋放彈力作旋轉(zhuǎn)運動，撥動土壤淺層的殘膜及雜物向中間摟集成條鋪，后續(xù)可機械化打捆或撿拾裝車連續(xù)作業(yè)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鏟摟農(nóng)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、多個起膜前后鏟、摟膜指盤；其中在三點懸掛架下梁上加裝起膜器橫梁；多個起膜前后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(zhuǎn)運動，被動旋轉(zhuǎn)時指盤彈齒撥動摟集農(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(fā)明將目前的直線拉動變?yōu)橹副P彈齒旋轉(zhuǎn)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，易于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(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 申請人:天津錦田順程農(nóng)機有限公司