地膜覆盖栽培技术在农业上的推广应用,在很大程度上改善了农作物的种植、生长环境,大大提高了作物的产量,尤其是在我国广大的干旱地区,为农民带来了巨大的经济效益。但是,随着地膜的使用越来越广,用量越来越大,地膜残留问题已经成为影响农业发展的突出矛盾。新疆是我国主要的农业产区之一,是世界最大的棉花种植区,棉田地膜残留直接影响着新疆农业的可持续发展。为解决残膜污染问题,我国农业工作者做出了大量的努力,研发了许多残膜回收机具,然而,现有的残膜回收机具大多存在适应性差、工作效率低、回收的地膜含杂率高、结构复杂等问题。针对上述实际情况,本文提出了先将地膜集条再捡拾回收的分步作业思路,设计了一种用于秋后的秸秆粉碎与地膜集条联合作业机,主要由悬挂装置、动力传递系统、秸秆粉碎装置、压膜装置、秸秆输送装置、地膜集条装置、脱模装置等部件组成,一次作业可以实现棉花秸秆粉碎还田与地膜集条。该机采用抛送式秸秆粉碎装置,将粉碎的秸秆后抛至集条后的地面上,可以有效的实现膜秸秆分离;为了解决地膜被秸秆粉碎装置吸附粉碎的问题,设计了压膜装置,可以有效的防止地膜被吸附;地膜集条装置采用随地仿形的方式作业,能够好的适应复杂多变的地形。在机具的设计、制造阶段主要完成的研究有:第一,对集条弹齿进行运动学与动力学分析,得出弹齿在集条作业时的运动规律,以及在工作过程中载荷变化情况。第二,对整机的传动系统进行了详细的设计计算,确定了液压传动,链传动的技术参数与设计参数。第三,利用Solidworks软件进行样机的三维建模与虚拟装配,初步检验机具设计的合理性,并利用ANSYS软件对样机的关键零部件进行有限元分析,求解出机架主梁与弹齿的等效应力、应变云图与总位移云图,确定其在工作受力状态下应力、应变、位移能满足材料的强度要求。样机田间试验采用“5点法”测点,试验结果表明,机具作业速度为5~7 km/h、刀轴转速为1880r/min、集条装置的转速在150~160 r/min时,平均工作效率可达到1.15 hm2/h,平均地膜集条率可达到92.6%;平均膜秆分离率可达90.5%;平均粉碎秸秆长度合格率可达97.5%,各主要参数均满足农艺和国家标准要求。该研究可为中国主要棉区的残膜污染治理提供参考。