滴灌帶回收裝置的設計

蔣貴菊

摘 要：針對廢舊滴灌帶回收主要依靠人工撿拾，勞動強度大、效率低等問題，設計了一種滴灌帶回收裝置，主要由收卷器、翻轉機構、抖草機構、傳動機構、鎖緊裝置和機架等組成，通過收卷器對滴灌帶進行收卷回收，翻轉機構對滴灌帶上附著的泥塊及雜草進行抖動，可適用于不同作物收獲后滴灌帶的回收作業。該研究可為廢舊滴灌帶回收裝置的設計提供參考并奠定基礎。

關鍵詞：滴灌帶;回收;收卷器;傳動機構

中圖分類號：S223.5 ? ? ? ?文獻標識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2020.08.001

0 引言

滴灌是一種精準的灌溉方法，利用低壓管道系統，將水直接輸送到田間，通過安裝在毛管上的滴頭、孔口或滴灌帶等灌水器，將水均勻而又緩慢地滴入作物根區附近土壤中，使作物根系最發達區的土壤經常保持適宜的濕度[1、2]。隨著滴灌技術在農業中的廣泛應用，滴灌帶的使用量迅猛增長，使用后的滴灌帶回收需經過清洗、粉碎、造粒，再加入少量新料即可生產出合格的滴灌帶，實現滴灌帶的回收再利用。滴灌帶的回收再利用是降低滴灌技術應用成本、節約資源的重要措施[3-5]。

目前廢舊滴灌帶回收主要依靠人工撿拾，勞動強度大、效率低。滴灌帶人工撿拾遺漏的現象較多，遺留的滴灌帶對土壤環境造成污染，使土壤的理化性質、土壤結構發生變化影響作物產量，因此，亟需實現滴灌帶機械化撿拾。

本論文針對滴灌帶回收主要依靠人工作業，效率低問題，設計了一種滴灌帶回收裝置，滴灌帶回收裝置在拖拉機的牽引下，能夠將農田內的滴灌帶高效回收，提高滴灌帶的回收效率;同時還能夠在回收的過程中將滴灌帶上附著的泥土及雜草進行清除，該回收裝置適用于不同作物收獲后滴灌帶的回收作業。

1 裝置結構與工作原理

1.1 總體結構

滴灌帶回收裝置主要由機架、收卷器、翻轉機構、抖草桿、鎖緊裝置、傳動機構、擋桿、同步器、換向器、伸縮支架等組成，如圖1所示。收卷器、翻轉器、抖草桿等安裝在機架上，動力源通過傳動機構與收卷器及翻轉機構連接，在動力源的驅動下收卷器及翻轉機構能夠反向轉動。

1.2 工作原理

工作時，拖拉機提供動力，通過設置的牽引架對機架進行牽引，使其能夠移動，通過傳動機構將牽引車的動力傳動至收卷器及翻轉機構處，使收卷器及翻轉機構反向轉動;通過收卷器對滴灌帶進行收卷回收，并通過轉動的翻轉機構對滴灌帶進行抖動，能夠有效地將滴灌帶上附著的泥塊及雜草抖落，避免收卷滴灌帶的過程中將雜草及泥塊同時收卷，能夠極大的提高滴灌帶回收效率，實現滴灌帶高效回收的目的。在滴灌帶回收完畢后，能實現快速將滴灌帶從收卷器上卸下。

2 關鍵部件設計

收卷器主要由連接柱、立柱、滑套、橫桿、連接盤、圓環件和擋柱等組成，連接柱有4根，每一根連接柱對應一根橫桿和擋柱，各連接柱端部相連，且相鄰連接柱間的夾角相同。圓環件對連接柱的端部進行固定，使收卷器整體結構更加穩定;為了降低傳動軸的制造難度，將其進行分段加工，通過聯軸器進行連接。收卷器設置的數量可根據機架的長度以及需要回收滴灌帶的耕地面積進行調整，每一個收卷器的前方均設有翻轉機構。在同一側的兩個收卷器安裝方向相反，以便將收卷器上成卷的滴灌帶卸下，更加方便、快捷。

收卷器的一端能夠進行收卷或者張開（如圖2和圖3所示），便于在滴灌帶進行收卷后將滴灌帶從收卷器上取下，在實際工作時，將滑套向立柱的端部方向滑動，使橫桿與立柱呈平行狀，擋柱垂直于立柱，鎖緊裝置將滑套進行固定，收卷器進行轉動，使得滴灌帶纏繞在橫桿上，當滴灌帶收卷結束后，將鎖緊裝置打開，擋柱向外輕輕拉動，滑套沿著立柱滑動，此時橫桿將會逐漸傾斜，收卷好的滴灌帶將會漸漸下滑以便卸下。

滴灌帶回收裝置在機架的前側和左側設計有兩個牽引架的安裝位置（如圖4和圖5所示），裝置能夠橫向移動及豎向移動，根據實際作業需求選擇牽引架的安裝點，在需要回收作業時，牽引架安裝在前側，回收裝置能夠橫向移動，便于回收作業的順利進行;滴灌帶回收裝置運輸時，牽引架安裝在左側，回收裝置豎向運動，便于順利轉移。

傳動機構包括減速器、第一直角換向器、第二直角換向器和傳動軸，收卷器有四個，左側兩個收卷器通過第一連接軸連接后安裝在機架上，右側兩個收卷器通過第二連接軸連接后安裝在機架上，傳動軸可轉動安裝在機架上，減速器輸入端用于與拖拉機動力源連接，輸出端通過鏈傳動機構與傳動軸連接，在傳動軸兩端安裝有同步器，第一連接軸與第二連接軸通過鏈傳動機構與傳動軸兩端的同步器連接，第一直角換向器輸入端通過鏈傳動機構與傳動軸連接，第二直角換向器輸出端與翻轉機構連接。

拖拉機的動力傳遞至減速器，減速器通過鏈傳動帶動傳動軸轉動，傳動軸上的動力一部分通過鏈傳動傳遞至第一連接軸及第二連接軸，帶動收卷器轉動，對滴灌帶進行收卷作業，另一部分則通過鏈傳動將動力傳遞至第一直角換向器，并通過驅動桿傳遞至第二直角換向器，最后傳遞至翻轉機構處，使翻轉機構與收卷器的運動方向相反。同時，翻轉機構可抖動清除滴灌帶上的雜草及泥塊。

3 結論

本研究設計了一種滴灌帶回收裝置，可完成不同作物收獲后廢舊滴灌帶收卷回收，在回收滴灌帶的同時能夠有效將附著的泥塊及雜草清除，收卷器能夠進行收卷或者張開，便于將回收的滴灌帶從收卷器上取下。本研究以期為滴灌帶回收裝備的研發提供參考。

參考文獻：

[1] 姚振憲，王三建.我國滴灌發展歷程及建議[J].農業工程，2011，1（2） ： 54-58.

[2] 孟夏. 節水灌溉適宜技術選擇方法研究[D].泰安：山東農業大學，2008.

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[4] 趙炳南，朱鳳文，劉瑩.滴灌帶的重復利用研究[J].節水灌溉，2012（1）：75-76.

[5] 丁雙雙，李天文，王吉奎，等.4HS型滴灌帶回收機的功率消耗分析[J].中國農機化學報，2015，36（5）：299-302.