地膜覆盖技术提前了我国西北部地区作物播期并改良了区域种植模式,为提高我国农作物产量提供了技术保障。在带来农作物增产增收的同时,我国农田滞留残膜数量也日益增多,基于此我国各大高校、科研院所与企业也相继研发出各种残膜回收机械,对田间残膜进行回收。结合课题组前期设计的链耙式残膜回收与秸秆粉碎还田联合作业机,本文在此机具的基础上对回收残膜的装载量提升方面进行了研究,设计了一种链耙式残膜回收机残膜压实装置,该装置主要由挡膜机构和压膜机构两部分组成。本文首先以秋后棉田内回收的残膜为试验物料,利用农业物料压缩试验台对残膜压实特性进行分析,并根据试验结果确定压膜装置中压膜板最优高度;通过斜面摩擦试验确定残膜的摩擦系数,并确定滑膜板倾斜角度;确定残膜压实装置设计方案,对残膜压实装置具体参数和关键零部件进行设计,并完成建模;利用仿真软件对装置进行运动学与动力学分析,并对装置中受力较大的关键零部件进行有限元分析,校核强度;最后对残膜压实装置进行样机试制并安装在整机上,进行田间测试,结果表明该装置能很好地满足提升机具载膜量的设计要求。具体研究工作及结论如下:1.论文在分析残膜回收机发展趋势和物料压缩理论的基础上,确定了通过对集膜箱内的残膜进行压实而增加机具载膜量的方案,并在设计残膜压实装置之前展开了残膜压实试验:首先结合整机集膜箱尺寸,设计模拟集膜箱和压膜板,选取新疆石河子地区秋后棉田内回收的残膜作为试验材料,展开残膜压实试验,分析试验结果总结残膜压实过程中压膜板位移与所受残膜作用力之间的变化规律,通过对比不同高度压膜板压实过程中作用力变化,确定最优压膜板高度,为后续残膜压实装置压膜机构中压膜板的设计和关键零部件强度校核提供依据。2.结合链耙式残膜回收与秸秆粉碎还田联合作业整体结构与工作原理,明确残膜压实装置的设计方案,并对残膜压实装置压膜机构和挡膜机构进行参数设计。完成压膜框等关键零部件结构设计,建立三维模型并完成装配。将模型简化并导入ADAMS软件中,将残膜压实试验得到的数学模型加载到压膜框上,对残膜压实装置进行运动学与动力学仿真,分析其运动规律,并确定各零部件铰接处所受最大作用力;对压膜机构中受力较大的曲柄、连杆进行有限元分析,验证残膜压实装置尺寸、结构和选材的合理性。3.为探究残膜压实装置的工作性能以及装置对机具载膜量的影响,对残膜压实装置各零部件进行加工制造,完成装配并安装在整机上,在田间实际作业过程中测试装置性能,对比分析是否安装残膜压实装置两种情况下装置装载残膜情况,残膜压实装置对机具的载膜量可提高为原来的1.3倍以上,与设计目标相符。通过观察机具在田间作业情况,发现装置设计不合理的地方,分析问题原因并制定改进方案,完善装置性能。经过田间测试,验证了本装置的实用性与可靠性,本研究可为提升残膜回收机载膜量提供一种设计思路。