地膜推广对农业生产有很大的促进作用,同时残膜也带来了巨大的生态挑战,目前在国内北方的残膜回收机械使用相对南方起步早,多配合大型拖拉机使用,主要机械型式有伸缩杆齿式、铲式起茬式、链齿式等,其脱膜装置也是与之配合使用。但南方土壤条件与北方差异大,在地膜机械回收中存在土壤与地膜粘附性较严重,膜土不易分离而导致脱膜难的问题,为此笔者设计了一台以小型微耕机为动力的南方残膜回收机,通过设计、分析与试验,得到了较为合理的结构参数和工作参数,研究工作如下:(1)通过对残膜物理特性和农艺特性研究,得到南方地膜的使用情况和膜土的覆盖情况,南方地膜铺设厚度多在0.006~0.020mm之间,大部分使用无色透明薄膜,少部分使用银灰色地膜和黑色农膜;厚度为0.010mm的无色透明薄膜最低延展率不低于50%;平均拉断力在0.23~0.40N之间;地膜的铺设垄宽基本规格为:垄底宽80~100cm,垄高10~20cm,沟宽20~30cm,起垄行距1.2m;单位面积内膜上土壤覆盖质量保持在5.5~7.5 kg/m~&的范围。(2)结合南方残膜铺设农艺特性和物理特性,残膜回收机的结构组成为:动力部件、脱膜装置、机架、传动装置、仿形装置、转向装置、配重装置,基本外形尺寸为L×B×H=1700×1100×850mm,总质量约120kg。脱膜装置主要包含调节部件、推土部件、褪膜部件、切割部件、扎膜部件,通过增大残膜的回收空间,提升残膜回收角度,使碾碎的土壤收自重从残膜表面脱落。(3)对脱膜装置关键零部件的受力进行有限元分析,通过ANSYS对残膜回收机中的推土部件和扎膜齿的受力进行了有限元静力学分析,与实际工作情况进行对比,提供理论支撑;经过对扎膜齿入土和离土的运动轨迹分析、链传动的合理性分析,保证残膜回收机的回收效果。(4)对脱膜效果进行样机试验:通过单因素和多因素试验,以地膜回收率和夹带土壤质量为评价指标,以扎膜部件的举升角度、残膜延展率、行走速度为影响因素,进行试验,解决地膜夹带土壤的问题,使脱膜方便。实验的最优参数组合为:扎膜部件举升角度为35°,机器行走速度为5km/h,残膜延展率选定为30%。地膜回收率高于95%,夹带土壤质量低于0.50kg/m,在保证回收效果的同时,有效的控制了夹带土壤质量,解决了南方地膜回收过程中脱膜难的问题。