地膜覆盖栽培技术自二十世纪八十年代在新疆大面积推广使用以来,极大地促进了农业生产的持续增产。地膜覆盖栽培技术在带来显著效益的同时,也由于年复一年地使用地膜和不能及时回收,随每年耕翻土壤而积累在耕作层内,致使耕地遭到严重的残膜污染,给农业生产带来潜在的危害。目前,国内虽已研制出多种类型的残膜回收机具,但大都是先将残膜和杂物一起捡拾,然后再进行除杂分离。因残膜具有柔软、易吸附和易缠绕等特性,膜杂一起捡拾很容易使残膜与秸秆等杂物进一步缠绕在一起,使膜杂分离效果不佳,残膜含杂率过高,残膜回收箱很快会被盛满,在长地块作业时频繁到地头停机卸膜。这不仅严重的影响了作业效率,而且不便于残膜的回收利用。本文针对目前回收残膜含杂率较高问题,提出在捡拾阶段就将秸秆等杂物提前清除的思想。利用先将膜挑起使其与杂物分离后再将地膜夹持捡拾的原理设计了一种新型挑夹式残膜回收机。本文主要做了一下研究:(1)首先对影响残膜捡拾的关键因素(残膜回收机的作业环境及残膜的基本物料特性)进行了探究,获得了棉田地表的平整度、土壤的含水率及坚实度数值,另外通过试验研究对残膜的的基本力学性能进行了测定。以上研究结果为残膜捡拾装置整体结构及关键部件的设计提供了基础。(2)利用先将膜挑起使其与杂物分离后再将地膜夹持捡拾的原理提出了曲柄摇杆式挑膜机构与夹持输送相结合的捡拾装置设计方案。结合对残膜捡拾机构作业性能的关键因素的调查结果,确定了残膜捡拾输送装置设计的技术要求。对残膜捡拾装置的总体结构进行了设计。并对曲柄摇杆机构建立坐标系,通过理论分析得出了对挑果杆顶端F点运动轨迹影响较大的结构参数。通过变换关键结构参数数值及大量仿真试验找出挑膜杆顶端F点最佳运动轨迹。从而确定出其对应的曲柄摇杆机构的最佳结构参数数值。通过对挑膜机构和夹持输送机构相对位置关系的图解分析和理论推导,对夹持输送机构的转速及夹钳在输送上的布局间距进行了确定。结合第二章残膜拉伸试验的试验结果,对薄膜被捡拾时的状态进行受力分析,得出在此布局方式下是能够将薄膜进行完整捡拾的结论。(3)根据前面章节研究的内容试制了样机,对装置进行了田间试验。利用相关试验分析软件对试验数据进行处理,建立数学模型。通过软件自带模块对模型的可靠性进行了评估,并用相应曲面法对个试验因素对捡拾率和膜杂分离率的影响过程进行了分析。最终得出最优的工作参数。