地膜覆盖技术以其增温保墒、抑制杂草生长、促进作物早熟和增产等显著特点,广泛用于粮、棉、油、菜、瓜果等多种农物种植栽培上。地膜的使用,增加了作物的产量,同时也对耕地及其周边环境造成持续性破坏。大量研究结果表明,由于地膜使用后回收不彻底,导致土壤的地力减弱,因此,地膜回收受到了重视。本论文以地膜为研究对象,主要采用试验分析的研究方法,对地膜的物理特性随时间、厚度、拉伸方式等力学特性变化规律进行研究,建立了地膜力学特性随厚度及时间变化的数学模型。设计了地膜力学测试试验装置,并进行了回收试验。通过田间试验与地膜力学特性模型的对比分析,预测回收时期地膜的厚度,得到适合该类装置回收的合适厚度的地膜。本论文研究内容如下:(1)地膜力学特性试验研究。对 0.010 mm、0.012mm、0.014 mm、0.018 mm、0.020 mm 的不同厚度地膜进行力学性能测定,得到地膜力学特性随时间、厚度及位置等不同的变化规律。地膜厚度、铺膜时间、光照条件对地膜平均最大拉伸力及平均断裂伸长率有着显著影响,拉伸方式有一定的影响,拉伸速度影响不显著。根据试验数据得到地膜力学特性随厚度与时间变化的数学模型,为装置结构设计提供了参考。(2)试验装置的研制。设计了一种测量起膜力的试验装置,分析其结构组成。确定了起膜铲入土角为11。,输膜倾角为36°,起膜叉排的排布为三角排布,齿间距为210 mm,通过Abaqus静力学分析确定起膜铲结构合理,并制作了样机。(3)装置的田间试验研究。经试验:作业速度在2.5～5 km/h时,地膜的被拉起负荷力大小范围为38.5～91.20N,取平均值取值范围在45.93～77.92N,最大取值为77.92N。同时拉伸强度取值范围在2.2965～3.389 Mpa,取最大拉伸强度为3.389 Mpa,并通过模型计算出地膜的最小厚度为0.0186 mm;(4)地膜回收的试验研究。成本与回收率曲线相交在0.018～0.020 mm之间,表明地膜厚度在0.018～0.020 mm之间时,地膜能够拥有较好的回收率与合适的成本。考虑厚度为0.0186 mm左右的地膜能够在田间拉起不断裂,同时考虑地膜生产厂家制备地膜的条件,因此推荐使用厚度为0.0190 mm的地膜,既能够满足经济效益,又能够在该装置回收下有合适的回收率。