滚刀式青贮玉米起茬及残膜回收联合作业机的设计与试验

张佳喜，杨　程，郭俊先※，蒋永新，张海春，张　丽

（1. 新疆农业大学机电工程学院，乌鲁木齐 830052；2. 新疆农业科学院农业机械化研究所，乌鲁木齐 830091）

0　引　言

地膜覆盖种植技术由于具有增温保墒、节水抗旱、提高产量等作用，在现代农业领域已广泛应用。目前国际上铺设的地膜多为聚乙烯和聚氯乙烯等塑料地膜，这类地膜在作物收获后残留在农田中极难降解，日复一日的积累下来，将造成严重的“白色污染”，对农业生产有很大的危害。国外地膜回收机械研究起步较早，并且国外使用的地膜较厚易于回收，美、日、法、以色列等国研制的残膜回收机械结构一般较为简单，主要由起膜铲、卷膜辊两部分组成，残膜回收后较为完整，可在回收处理后再投入应用[1-2]。

中国开展地膜研究始于20世纪70年代，覆膜种植面积较大的地区为新疆、内蒙古和甘肃，其中新疆是残膜污染情况最严峻的区域，其长期覆膜农田地膜残留量在42～540 kg/hm2之间，平均残留量高于200 kg/hm2，地膜回收工作急需加强。国内已研制出了多种地膜回收机具，按照收膜类型可分为弹齿搂集式、伸缩杆齿挑膜式、卷膜辊式、气吸式等[3-6]。新疆研究的残膜回收机多针对于宽幅、大型的棉田残膜回收，如沈阳农业大学工程学院、新疆农垦科学院机械装备研究所及石河子大学机械电气工程学院联合研制的4JSM-2000型棉杆粉碎与残膜回收联合作业机；中国农业机械化科学院研制的 4JLM-1800搂集型棉秸秆还田地膜回收联合作业机；新疆农垦科学院机械装备研究所与中国农业大学工学院联合研制的CMJY-1500型农田残膜捡拾打包联合作业机等[7-11]。

由于青贮玉米等作物根茬较大，对回收部件有很大影响，大根茬须根与地膜穿插在一起造成地膜回收困难，该领域的地膜回收问题一直没有很好的解决。

根据青贮玉米地收膜作业的技术要求，本文提出将滚切原理应用于青贮玉米根茬的起茬工作，设计了滚刀式起茬装置，旨在解决残膜回收机在大根茬干扰工作环境下机具存在的膜茬混合易堵塞、收膜率低等难题[12]。并以残膜捡拾率、根茬起茬率为主控目标，对机具关键参数进行试验研究，建立响应面模型，分析各参数对机具工作性能的影响，找出最优工作参数，以期为大根茬作物残膜回收机的研制提供参考。

1　整机结构及工作原理

1.1　整机结构

整机主要由滚刀起茬装置、滚筒拾膜装置、传动系统、脱膜辊装置、行走系统、膜箱等部分组成，其结构如图1所示。

图1　滚刀式青贮玉米起茬及残膜回收联合作业机结构示意图Fig.1　Structure diagram of hob-type joint operation machine for silage corn root stubble plucking and residual plastic film collecting

1.2　工作原理与技术参数

滚刀式起茬及残膜回收机一次性可以完成切茬—挑膜—送膜—收集等工作。具体工作流程是：通过滚刀起茬装置，将作物的根茬切断并从土壤中拔起，拾膜滚筒逆机具前进方向旋转，将伸缩齿杆挑拾起的残膜及切断的根茬送至滚筒外壁上侧。切断的作物根茬、挑起的残膜以及附着在上面的泥土，通过脱膜板带起送到脱膜辊中旋转膜土分离，残茬和残膜滚落到膜箱。当膜箱内容物达到一定量时，通过拖拉机驾驶部位的控制装置液压缸将膜箱翻转120°，将残茬和残膜倾倒并集堆在地面上[13-15]。拾膜滚筒，滚刀装置和脱膜辊的旋转动力，由约翰迪尔 904型拖拉机后输出供给提供，输出功率 60 kW，动力传动方式为链传动，机具主要参数如表1所示。

表1　滚刀式青贮玉米起茬及残膜回收联合作业机主要参数Table 1　Main parameters of hob-type joint operation machine for silage corn root stubble plucking and residual plastic film collecting

2　关键部件设计与分析计算

2.1　滚刀起茬装置

2.1.1滚刀起茬装置主要结构

设计的滚刀起茬装置作为一种根茬切割机构，它的主要功能主要有两方面：1）切断青贮玉米根茬，解决挑膜作业时青贮玉米留茬过高的干扰问题，并将缠绕在根茬上的地膜堆积在一起；2）松土功能，通过滚刀的翻转运动，松动、击碎膜下的土壤，利于挑膜齿的入土收膜作业，同时可将贴在土层上的地膜旋出[16-18]。如图 2所示，滚刀起茬装置工作部件主要由滚切刀、齿轮传动箱、传动轴和刀轴等部件组成。切割刀安装在滚刀刀座上，刀座沿圆周方向固接在滚刀刀轴上，每组刀座上固接有2片切割刀。作业时，动力由传动轴输入，在齿轮传动箱中带动滚刀刀轴转动。

图2　滚刀起茬装置结构示意图Fig.2　Structure diagram of hob cutting device

滚切刀材料选用16Mn低合金高强度结构钢，尺寸为180 mm×70 mm×10 mm，两端处理成45°斜平面，在一端钻有螺纹孔，通过螺母安装固定在刀座上。刀座尺寸为345 mm×95 mm×10 mm，每个固定端15 mm处钻有4个直径12 mm的螺纹孔，与两侧距离分别为13.5及147.5 mm。在滚刀刀轴圆周方向上均匀焊接有 6条安装卡槽，通过螺栓与定位卡配合可将刀座固定在滚刀刀轴上。刀轴长1 455 mm，配有4组滚切刀，根据不同的玉米种植行距，可调整刀座间距。

2.1.2滚刀起茬装置运动分析

在机具的前进过程中，切割刀以正切方式切入根茬内部，随后由于刀轴的逆时针回转，刀片会向上运动从而起出根茬，其运动原理如图3所示。

图3　滚刀切茬运动示意图Fig.3　Hobbing cutting movement diagram

滚刀工作时，一方面以一定速度向拖拉机前进方向运动，另一方面绕滚刀刀轴回转具有角速度，因此滚刀起茬工作是在上述 2种运动合成下完成的，运动轨迹为摆线，根据速度矢量合成原理，列出公式

式中Va为起茬装置前进速度，km/h；Vr为滚刀刀刃回转线速度，m/s；V为滚刀刀刃绝对速度；其中，Vr=ωR，R为滚刀刀刃回转半径112 mm。

以滚刀刀轴圆周中心为坐标原点 O，滚刀所处水平位置的直线为X轴，向右为正方向，垂直位置为Y轴，向上为正方向，建立坐标系，滚刀旋转偏角为θ，则可将滚刀刀刃回转起茬运动分解为X，Y轴2个方向上的分解运动，即

此时，若试验机具的前进速度为 Va，则滚刀回转一圈前进的距离S为

经过时间t后，滚刀转过角度θ=2ωt，求滚刀刃口位置的瞬时坐标，就是滚刀绝对运动方程式，即

根据式（4），设置滚刀回转半径R=112 mm，机具前进速度为4 km/h，通过计算机可仿真出滚刀刀刃任意一点的运动轨迹，如图4所示。

图4　滚刀刃口一点的运动轨迹Fig.4　Movement trajectory of edge of hob

从图中可以看出，半径R对于x和y的影响程度相同，即控制滚刀切茬刀刃的运动轨迹由机具的前进速度Va与滚刀刀片旋转线速度Vr的比值决定。结合青贮玉米种植的株距d，以及式（2）和（4）确定的滚刀刀刃需满足的关系[19-20]，可设置青贮玉米的合适切茬参数。

2.2　滚筒拾膜装置

根据青贮玉米地地膜的物理特性及田间分布特征，采用伸缩杆齿式滚筒拾膜装置挑膜作业。该装置主要由拾膜滚筒外壳、挑膜齿、凸轮盘和摆臂等部件组成，滚筒直径为700 mm，一个圆周上均匀装6组挑膜齿，同组挑膜齿间距136 mm，其结构简图如图5所示。工作时伸缩齿以扎膜方式从地头挑起残膜，拾膜滚筒随机具向前滚动，装置内的挑膜齿杆随滚筒转动，挑膜齿组通过摆臂铰接在滚筒内部的凸轮盘上，齿杆转动到滚筒的前方时逐渐伸出滚筒，并随着滚筒旋转逐渐伸长，伸长的齿杆穿透铺在地表的残膜并扎入土壤中，机具前进从地头挑起地膜；当齿杆随滚筒继续转到后方时，齿杆带着残膜沿滚筒转动方向向上运动，同时逐步缩短至筒内，从而将挑起的残膜脱离落在滚筒外壁上，由后续的脱膜辊装置送至膜箱完成收膜工作。

图5　拾膜滚筒结构示意图Fig.5　Structure diagram of pickup roller

由于凸轮结构与滚筒中心存在偏心距离，所以挑膜齿组在随滚筒一起转动的过程中相对于滚筒壁产生了伸缩效果，以滚筒中心为原点O建立坐标系，挑膜齿顶部任意一点M的运动轨迹如图6所示。

图6　挑膜齿顶部M点运动轨迹Fig.6　Moving track of M-point at top of pick-film tooth

其相对于滚筒轴的运动轨迹方程为

式中L为杆底至杆顶的直线长度；l为摆臂与凸轮的中心距。

根据齿顶的运动轨迹，结合挑起地膜的技术要求，调整滚筒的转速为60 r/min[21]，方便挑膜齿稳定高效的工作。挑膜齿组设计为圆弧形挑膜齿，材料采用韧性较好的65Mn圆钢压制而成，相较于传统直杆式挑膜齿[22-23]，圆弧形挑膜齿具有更好的主动挑膜性能，且不易变形，工作性能稳定。

2.3　脱膜辊装置

脱膜辊装置位于拾膜滚筒的后上方，其结构简图如图 7所示，主要由护罩、脱膜板、脱膜辊封壳、脱膜辊管轴及脱膜辊侧板构成。脱膜辊封壳上设有6张脱膜板，脱膜板的运动轨迹圆与拾膜滚筒外壁相切。

图7　脱模辊结构示意图Fig.7　Schematic drawing of film-stripping roller

作业时脱膜板运动轨迹圆与拾膜滚筒外壁接触，随着脱膜辊的逆时针转动，脱膜板带起留在拾膜滚筒外壁上的残膜送至膜箱，完成收膜工作。脱膜辊外壳直径为386 mm，厚度为2 mm的Q235；脱膜板尺寸为1648 mm×70 mm×4 mm，材料选取具有良好弹性的工业橡胶，与拾膜滚筒弹性接触时，可以减小机构之间的磨损，具有更高的摩擦系数能够很好的抓取滚筒上的残膜，还可防止拾起的根茬及碎膜卷入送膜装置与滚筒之间而影响工作[24-25]。相较于抖动链式、粉碎抛送式送膜装置，脱膜辊结构更简单，工作可靠，与拾膜滚筒工作方式配合度较高。

3　大田试验

3.1　试验地信息

本次试验地点在新疆阿克苏温宿县沙井子村2团21连，因一年两作农业耕作需求，农田收膜时间需在作物收获后的一周以内，试验时间为2016年7月7日—15日，试验田土质为沙土，土质较疏松。种植玉米品种为新玉76号，玉米种植模式为垄距20～40 cm，株距28 cm，根茬平均深度10.5 cm，须根平均横向直径20.3 cm。铺设地膜新疆阿拉尔市农家人农资销售有限责任公司的聚乙烯农用地面覆盖薄膜，薄膜厚度为 0.010 mm，地膜宽度1.25 m，边膜压埋深度为5 cm。

3.2　试验设备与仪器

试验仪器设备主要有滚刀式起茬及残膜回收机、转速仪、电子天平、皮尺、卷尺、活动扳手等。机具田间试验情况如图8所示。

图8　残膜回收机性能田间测试现场Fig.8　Residual film recovery machine performance field test

3.3　试验参数与方法

试验分别测定滚刀式起茬及残膜回收机不同工作参数下残膜捡拾率α、根茬起茬率β作为起茬及残膜回收机的评价指标。影响青贮玉米起茬及残膜回收机评价指标的影响因素很多，如田间状况、机具前进速度、滚刀入土深度、滚刀刀轴转速、刀片形状等。在前期的研究基础上确定机具前进速度、滚刀入土深度、滚刀刀轴旋转速度对机具工作效果影响较大。考虑到机具工作的稳定性、能耗及工作效率，参考农业机械设计手册选取滚刀入土深度5～35 mm；滚刀刀轴转速360～1 080 r/min；机具前进速度4～8 km/h[26]。

本试验利用Design Expert设计为三因素三水平二次回归正交试验，对滚刀入土深度A、机具前进速度B、滚刀刀轴转速C展开试验研究，试验因素和水平如表2所示。

表2　试验因素和水平Table 2　Factors and levels of test

目前中国还没有针对青贮玉米起茬及残膜回收装备的技术标准，因此，根据中华人民共和国农业行业标准《残地膜回收机作业质量》(NY/T1227-2006)和中华人民共和国机械行业标准《秸秆粉碎还田机》(JB/T6678-2001)设计残膜捡拾率测定：机具作业前在试验区随机选定 3个区域，每块区域长度2 m，宽度1.25 m，将测区所有残膜收集，洗净风干后称出质量，计算出其平均值;作业后重新选定 3个区域，分别从中挑出作业后遗留的残膜，计算出其平均值作为漏捡残膜质量。计算残膜捡拾率公式为

式中α为残膜捡拾率，%；M1为作业前残膜总质量平均值，kg；M2为作业后漏捡残膜总质量平均值，kg[27-28]。

根茬起茬率的测定：机具作业前详细记录测区所有根茬数量，计算出其平均值；作业后在原测区内挑出剩余的根茬，计算出其平均值，则根茬起茬率公式为

式中β为根茬起茬率，%；N1为作业前根茬数量平均值，N2为作业后根茬数量平均值。

3.4　结果与分析

3.4.1试验结果

根据 Box-Behnken试验原理设计的三因素三水平试验，包括17个试验点，其中5个为零点估计误差，另12个为分析因子，试验方案及结果如表3所示。

表3　试验设计方案及结果Table 3　Experiment design and results

3.4.2回归模型建立与显著性检验

根据表 3中的数据样本，利用 Design-Expert 8.0.6 Trial软件进行多元回归拟合分析，建立残膜捡拾率α、根茬起茬率 β 对机具前进速度、滚刀入土深度、刀轴转速3个自变量的响应方程式[29-32]，并对其进行方差分析，结果如表4所示。

由表 4方差分析结果可知，方程评价指标残膜捡拾率α、根茬起茬率β的P值均小于0.01，表明回归模型高度显著，其决定系数R2值分别为0.984 5、0.965 4，表明这2个模型可以拟合96%以上的试验结果。因此，该模型可以优化分析滚刀式起茬及残膜回收机的工作参数。

3.4.3交互因素对机具性能影响分析

根据 Box-behnken中心组合试验方法分析生成3D-surface响应面图，根据响应面图分析滚刀入土深度A，机具前进速度B，滚刀刀轴转速C三因素对评价指标的综合影响。

表4　回归模型方差分析Table 4　Variance analysis of regression model

1）试验因素对残膜捡拾率的影响规律分析

滚刀入土深度A、机具前进速度B、滚刀刀轴转速C对残膜捡拾率的三维响应曲面图如图9a～9c所示。从图9a可观察到，将滚刀刀轴转速C固定在720 r/min（零水平）时，机具前进速度B与滚刀入土深度A的交互影响规律表明：当滚刀机具前进速度 B增加时，残膜捡拾率逐渐降低，并且变动幅度较为平缓；而滚刀入土深度 A增加时，残膜捡拾率先增后减，且变动幅度相对较大。响应面曲线沿滚刀入土深度变化比沿机具前进速度方向变化更快，在零水平下滚刀入土深度对残膜捡拾率的影响比机具前进速度的影响更为显著；从图9b中可观察到，当机具前进速度控制在6 km/h时，滚刀入土深度A与滚刀刀轴转速C的交互作用对根茬起茬率的影响规律表明：当滚刀入土深度与刀轴转速分别增加时，残膜捡拾率随着机具前进速度和刀轴转速的增加均为明显先增后减，沿滚刀入土深度方向的变化幅度更大，滚刀入土深度对残膜捡拾率的影响比滚刀刀轴转速的影响更为显著；从图9c中可观察到，滚刀刀轴转速、机具前进速度的变化规律与图8a和图8b中一致，但机具前进速度方向的变化幅度更大，机具前进速度对残膜捡拾率的影响比滚刀刀轴转速的影响更为显著。

从试验因素对残膜捡拾率影响的响应值变化幅度可知，试验因素对残膜捡拾率的影响显著顺序为：滚刀入土深度A＞机具前进速度B＞滚刀刀轴转速C；且总体影响趋势为当滚刀入土深度偏低、机具前进速度偏低、刀轴转速适中时，残膜捡拾率越高。其原因主要是：滚刀入土深度较浅，对土层的翻动量少，地膜均在表层易于挑收；机具速度降低，单位面积内挑膜齿挑膜次数增多；刀轴转速适中，过高残膜破损严重，过低残膜未完全翻出。

2）试验因素对根茬起茬率的影响规律分析

滚刀入土深度A、机具前进速度B、滚刀刀轴转速C对根茬起茬率的三维响应曲面图如图9d～9e所示。从图9d中可观察到，当滚刀刀轴转速C处于零水平时，滚刀入土深度增加时，根茬起茬率显著增加到一定程度后趋于平缓，随机具前进速度先增后减。响应面曲线沿滚刀入土深度变化比沿机具前进速度方向变化更快，在零水平下滚刀入土深度对根茬起茬率的影响比机具前进速度的影响更为显著；由图9e可知，当机具前进速度控制在零水平滚刀入土深度越低、刀轴转速越快，根茬起茬率越高；从图9f中可观察到，当滚刀离地高度控制在零水平时，根茬起茬率随滚刀刀轴转速增大先增后减，随机具前进速度逐渐降低。

从试验因素对根茬起茬率影响的响应值变化幅度可知，试验因素对根茬起茬率的影响显著顺序为：滚刀入土深度A＞滚刀刀轴转速C＞机具前进速度B；且总体影响趋势为：当滚刀入土深度偏高、机具前进速度适中、刀轴转速偏高时，根茬起茬率越高。从结果分析：当滚刀入土深度增加时，滚刀能够更完整的将根茬切断起出，但当入土深度增加到一定程度时，滚刀已切至根茬最底部，此时对根茬的切断起出影响趋于稳定；对于机具前进速度与滚刀刀轴转速方面，在试验区间内存在一个最优水平，在低于这个水平时，容易产生根茬未完全起出情况，在高于这个水平时，容易产生根茬破碎度较大，不能充分收集情况[33-34]。

图9　试验因素对残膜捡拾率、根茬起茬率的影响Fig.9　Effects of test factors on residual film recovery rate and root stubble cut rate

4　参数优化与验证

4.1　参数优化

为了使滚刀式起茬及残膜回收机的作业性能达到最佳，必须要求地膜捡拾率、根茬起茬率均较高，根据交互因素对地膜捡拾率、根茬起茬率影响效果分析可知：要获得较高的地膜捡拾率，需滚刀入土深度较低，滚刀刀轴转速适中，机具前进速度较低；要获得较高的根茬起茬率，需要较低的滚刀入土深度、机具前进速度适中、较高的刀轴转速。考虑到各评价指标对各因素的响应程度不同，需进行多目标的优化。

根据滚刀式起茬及残膜回收机的田间工作条件、性能要求和上述相关模型分析结果，利用 design expert中optimization优化分析，对试验因素约束条件为：滚刀入土深度5～35 mm，前进速度4～8 km/h，刀轴转速360～1 080 r/min；评价指标残膜捡拾率α、根茬起茬率β取目标最大值100%。优化结果3个试验因素水平分别为：滚刀入土深度18.5 mm，机具前进速度4.57 km/h，刀轴转速906.43 r/min时，模型曲面综合响应值最大，残膜捡拾率达到85.93%、根茬起茬率达到84.28%。

4.2　试验验证

为了验证软件预测的准确性，于2017年 9月初在五家渠地区青贮玉米试验田采用上述参数进行了3次验证试验。由于田间实际情况，将机具工作参数设置为滚刀入土深度20 mm，机具前进速度4.5 km/h，刀轴转速900 r/min，在此方案下开展试验，结果见表5。

表5　评价指标大田试验及软件优化结果对比Table 5　Comparison of evaluation indexes between field test and software analysis

通过表 5的试验结果可知，残膜捡拾率大田试验值与理论预测值相对误差均小于3%，基本达到预期目的，参数优化模型合理。即在起茬及残膜回收作业时，采用滚刀入土深度20 mm，机具前进速度4.5 km/h，刀轴转速900 r/min的参数组合，此时残膜捡拾率为84.62%，根茬起茬率为88.25%，试验值与预测值相对误差均小于4%，机具试验地作业效果如图10所示。

图10　机具试验地作业前后效果对比Fig.10　Comparison of effects of equipment test ground before and after operation

5　讨　论

1）滚刀式起茬及残膜回收机采用的收膜方式为伸缩杆齿挑膜收集式，但在原有的基础上设计添加了滚刀起茬装置，能够在挑膜作业前将田间残留的作物大根茬切断起出，方便的收起了缠绕在根茬上的大量地膜；并且滚刀装置将土壤进行了一定的翻动，使板结的土壤疏松，便于弹齿的挑收作业；同时，机具采用了液压翻转膜箱，当膜箱内容物达到一定程度时，通过液压油缸推动连杆机构将膜箱翻转 120°自动卸膜，解决了机具卸膜困难的问题，减少了作业时间，节省了人力。

2）滚刀式起茬及残膜回收机能够较好的完成大根茬作物的起茬及残膜回收工作，但由于中国各地区农艺不统一，各地种植的青贮玉米品种不同、根茬的切割力学特性不同，作物株距、行间距存在差异性，需要改进前置的滚刀装置，针对不同的株距、行距，可调控滚刀的相应位置，以适应不同农艺种植条件的起茬及残膜回收工作。

6　结　论

1）本文针对大根茬作物收膜困难、工作效率低的问题，设计了一种滚刀起茬装置，研制了滚刀式青贮玉米起茬及残膜回收联合作业机。通过运动学分析，在滚刀回转半径112 mm时可以较稳定的将根茬切断起出，解决大根茬对残膜回收的影响。

2）开展响应面试验研究，分析了滚刀入土深度、机具前进速度、滚刀刀轴转速对残膜捡拾率、根茬起茬率的影响趋势，建立了残膜捡拾率、根茬起茬率对 3个因素水平的二次多项响应模型：各试验因素对残膜捡拾率影响显著顺序为滚刀入土深度＞机具前进速度＞滚刀刀轴转速；各因素对根茬起茬率的影响显著顺序为滚刀入土深度＞滚刀刀轴转速＞机具前进速度。

3）利用Box-Benhnken组合试验法优化分析滚刀式起茬及残膜回收机工作参数最优组合为：滚刀入土深度18.5 mm、机具前进速度4.57 km/h、滚刀刀轴转速906.43 r/min；此时软件分析预测残膜捡拾率能够达到85.93%，根茬起茬率达到84.28%。田间试验在滚刀入土深度20 mm、机具前进速度4.5 km/h、刀轴转速900 r/min因素水平下，残膜捡拾率达到 84.62%，根茬起茬率为88.25%，与预测值相对误差均小于4%，模型可靠，满足青贮玉米起茬收膜作业要求。

[参考文献]

[1] 赵岩，陈学庚，温浩军，等. 农田残膜污染治理技术研究现状与展望[J]. 农业机械学报，2017, 48(6)：1－14.Zhao Yan, Chen Xuegeng, Wen Haojun, et al. Research status and prospect of control technology for residual plastic film pollution in farmland[J]. Transactions of the Chinese society for Agriculture Machinery, 2017, 48(6): 1－14. (in Chinese with English abstract)

[2] 李斌，王吉奎，蒋蓓. 新疆棉区残膜污染及其治理技术[J].农机化研究，2012，34(5)：228－232.Li Bin, Wang Jikui, Jiang Bei. The used plastic film pollution and treatment technology in Xinjiang cotton area[J].Agricultural Mechanization Research, 2012, 34(5): 228－232.(in Chinese with English abstract)

[3] 张佳喜. 玉米地膜回收关键技术理论分析与试验研究[D].北京: 中国农业大学, 2016.Zhang Jiaxi. Theoretical Analysis and Experimental Study on Key Technology of Corn Residual Film Recovery[D].Beijing: China Agricultural University，2016. (in Chinese with English abstract)

[4] 陈发，史建新，王学农，等. 弧型齿残膜捡拾滚筒捡膜的机理[J]. 农业机械学报, 2006, 37(6)：36－41.Chen Fa, Shi Jianxin, Wang Xuenong, et al. Study on collecting principle of arc-type tooth roller for collecting plastic residue[J]. Transactions of the Chinese society for Agriculture Machinery, 2006, 37(6): 36－41. (in Chinese with English abstract)

[5] 王学农，史建新，郭俊先，等. 悬挂式棉秆粉碎还田搂膜机搂膜机构的设计与试验研究[J]. 农业工程学报, 2008,24(1)：135－140.Wang Xuenong, Shi Jianxin, GuoJunxian, et al. Experimental study and design on film raking mechanism of hanging film raker with cotton-stalk crushing and returning to field[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2008, 24(1)：135－140. (in Chinese with English abstract)

[6] 郭俊先，张学军，靳伟. 曲轴滚筒式捡膜机构设计与运动特性分析[J]. 中国农机化学报, 2016, 37(5): 23－26.Guo Junxian, Zhang Xuejun, Jin Wei. Analysis on motion characteristics and design on roller mechanism equipped with fixed crankshaft for collecting residual film[J]. Journal of Chinese Agricultural Mechanization, 2016, 37(5): 23－26.(in Chinese with English abstract)

[7] 赵岩，郑炫，陈学庚，等. CMJY-1500 型农田残膜捡拾打包联合作业机设计与试验[J]. 农业工程学报，2017，33(5)：1－9.Zhao Yan, Zheng Xuan, Chen Xuegeng, et al. Design and test of CMJY-1500 type plastic film residue collecting and balling machine[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2017,33(5): 1－9. (in Chinese with English abstract)

[8] 蒋永新，陈发，王学农，等. 棉秸秆还田及残膜回收机改进设计研究[J]. 新疆农业科学, 2008, 45(增刊2): 159－161.Jiang Yongxin, Chen Fa, Wang Xuenong, et al. Study on improving design of cotton straw returning to field and residual film recovery machine[J]. Xinjiang Agricultural Science, 2008, 45(Supp.2): 159－161. (in Chinese with English abstract)

[9] 张学军. 残膜分离与输送装置的研究[D]. 长春: 吉林大学,2007.Zhang Xuejun. Study on Separation and Conveying Device of Residual Film[D]. Changchun: Jilin University, 2007. (in Chinese with English abstract)

[10] 张佳喜，陈发，王学农，等. 一种新型可自动卸膜滚刀式秸秆粉碎残膜回收联合作业机的研制[J]. 中国农机化学报, 2012, 33(1): 122－125.Zhang Jiaxi, Chen Fa, Wang Xuenong, et al. Study on a new type of hob plastic film residue recovery machine with self-motion unloading plastic film[J]. Journal of Chinese Agricultural Mechanization, 2012, 33(1): 122－125. (in Chinese with English abstract)

[11] 宫涛，李其昀，李亚娉，等. 玉米还田切茬装置切断根茬影响因素试验[J]. 农业机械学报, 2013, 44(2): 38－40.Gong Tao, Li Qijun, Li Yaping, et al. Corn stubble cutting and returning device orthogonal experiments Influencing factors[J]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2013, 44(2): 38－40. (in Chinese with English abstract)

[12] 张佳喜，王学农，陈发，等. 秸秆粉碎还田、回收机刀辊工作参数的研究[J]. 新疆农业科学, 2008, 45(增刊2): 139－144.Zhang Jiaxi, Wang Xuenong, Chen Fa, et al. Study on the working parameters of cutter roll of straw crushing and reclaiming machine[J]. Xinjiang Agricultural Science, 2008,45(Supp2): 139－144. (in Chinese with English abstract)

[13] 贾洪雷，姜鑫铭，郭明卓，等. V-L 型秸秆粉碎还田刀片设计与试验[J]. 农业工程学报，2015，31(1)：28－33.Jia Honglei, Jiang Xinming, Guo Mingzhuo, et al. Design and experiment of V-L shaped smashed straw blade[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2015, 31(1): 28－33. (in Chinese with English abstract)

[14] 张喜瑞，甘声豹，郑侃，等. 滚割喂入式卧轴甩刀香蕉假茎粉碎还田机设计与试验[J]. 农业工程学报，2015，31(4)：33－41.Zhang Xirui, Gan Shengbao, Zheng Kan, et al. Design and experiment on cut roll feeding type horizontal shaft flail machine for banana pseudo stem crushing and returning[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2015, 31(4): 33－41. (in Chinese with English abstract)

[15] 王科杰，胡斌，罗昕，等. 残膜回收机单组仿形搂膜机构的设计与试验[J]. 农业工程学报，2017，33(8)：12－20.Wang Kejie, Hu Bin, Luo Xin, et al. Design and experiment of monomer profiling raking-film mechanism of residue plastic film collector[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE),2017, 33(8): 12－20. (in Chinese with English abstract)

[16] 张喜瑞，王超，梁栋，等. 滚筒刮拉式香蕉茎秆纤维刮取装置参数优化与试验[J]. 农业工程学报，2016，32(20)：55－62.Zhang Xirui, Wang Chao, Liang Dong, et al. Experiment of parameter optimization of fiber roller-scraping device for banana stalk[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2016,32(20): 55－62. (in Chinese with English abstract)

[17] 吴善华. 玉米苗期收膜机捡拾卸膜机构的设计与试验[D].哈尔滨：东北农业大学，2015.Wu Shanhua. Design and Experiment of Picking Up Film Removing Mechanism of Film Machine on Corn Seedling[D]. Harbin: Northeast Agricultural University, 2015. (in Chinese with English abstract)

[18] 严伟，胡志超，吴努，等. 铲筛式残膜回收机输膜机构参数优化与试验[J]. 农业工程学报，2017，33(1)：17－24.Yan Wei, Hu Zhichao, Wu Nu, et al. Parameter optimization and experiment for plastic film transport mechanism of shovel screen type plastic film residue collector[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2017, 33(1): 17－24. (in Chinese with English abstract)

[19] 崔方方. 烟田苗期地膜回收机的研制[D]. 泰安：山东农业大学，2010.Cui Fangfang. Study on Used Plastic Film Collector in Tobacco Seedling Stage[D]. Taian: Shandong Agricultural University, 2010. (in Chinese with English abstract)

[20] 史建新，陈发，郭俊先，等. 抛送式棉秆粉碎还田机的设计与试验[J]. 农业工程学报，2006，22(3)：68－72.Shi Jianxin, Chen Fa, Guo Junxian, et al. Design and experimental research of the field straw chopper with throwing cotton-stalk[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE),2006, 22(3): 68－72. (in Chinese with English abstract)

[21] 谢建华，侯树林，付宇，等. 残膜回收机弹齿式拾膜机构运动分析与试验[J]. 农业机械学报, 2013, 44(1): 94－99.Xie Jianhua, Hou Shulin, Fu Yu, et al. Motion analysis and experiment on spring-tooth mulching plastic film collector[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Machinery, 2013, 44(1): 94－99. (in Chinese with English abstract)

[22] 王吉奎，付威，王卫兵，等. SMS-1500 型秸秆粉碎与残膜回收机的设计[J]. 农业工程学报, 2011, 27(7)：168－172.Wang Jikui, Fu Wei, Wang Weibing, et al. Design of SMS-1500 type straw chopping and plastic film residue collecting machine[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2011,27(7): 168－172. (in Chinese with English abstract)

[23] 李斌，王吉奎，胡凯，等. 残膜回收机顺向脱膜机理分析与试验[J]. 农业工程学报, 2012, 28(21): 23－28.Li Bin, Wang Jikui, Hu Kai, et al. Analysis and test of forward film removing mechanism for polythene film collector[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2012,28(21): 23－28. (in Chinese with English abstract)

[24] 谢建华. 垄作残膜捡拾及脱卸装置的研究[D]. 北京: 中国农业大学, 2014.Xie Jianhua. Study on The Collecting and Setting off Device of Ridge Residual Film[D]. Beijing: China Agricultural University, 2014. (in Chinese with English abstract)

[25] 张学军，吴成武，马少辉，等. 残膜回收机搂膜连杆机构模糊优化设计[J]. 农业机械学报, 2007, 38(9): 55－58.Zhang Xuejun, Wu Chengwu, Ma Shaohui, et al. Fuzzy optimization design of the links mechanism with film rake of remnant plastic film collector[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Machinery, 2007, 38(9): 55－58. (in Chinese with English abstract)

[26] 中国农业机械化科学研究院. 农业机械设计手册：上册[M]. 北京：中国农业科学技术出版社，2007.

[27] 张佳喜，王学农，张丽，等. 农田地膜拉伸性能变化对缠绕式回收的影响[J]. 农业工程学报，2015, 31（20）：41－47 Zhang Jiaxi, Wang Xuenong, Zhang Li, et al. Effects of mechanical tensile properties of plastic film on plastic recycling method[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2015,31(20): 41－47. (in Chinese with English abstract)

[28] 吕钊钦，张磊，张广玲，等. 链条导轨式地膜回收机的设计与试验[J]. 农业工程学报, 2015, 31(18): 48－54.Liu Zhaoqin, Zhang Lei, Zhang Guangling, et al. Design and test of chain guide rail-type plastic film collector[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2015, 31(18): 48－54. (in Chinese with English abstract)

[29] 谢建华，陈学庚，孙超伟. 杆齿式残膜回收机卸膜过程分析及高速摄像试验[J]. 农业工程学报，2017，33(10)：17－24.Xie Jianhua, Chen Xuegeng, Sun Chaowei. Unloading film process analysis and high-velocity photography experiment of pole-tooth residual plastic film collector[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering(Transactions of the CSAE), 2017, 33(10): 17－24. (in Chinese with English abstract)

[30] 张晋国，高焕文，杨光. 不同条件下麦秸切碎效果的试验研究[J]. 农业工程学报，2000，16(3)：70－72.Zhang Jinguo, Gao Huanwen, Yang Guang. Study on the chopping property of wheat straw[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2000, 16(3): 70－72. (in Chinese with English abstract)

[31] 吴腾，胡良龙，王公仆，等. 步行式甘薯碎蔓还田机的设计与试验[J]. 农业工程学报，2017，33(16)：8－17.Wu Teng, Hu Lianglong, Wang Gongpu, et al. Design and experiment of walking sweet potato vines crushing machine[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2017,33(16): 8－17. (in Chinese with English abstract)

[32] 由佳翰，陈学庚，张本华，等. 4JSM-2000 型棉秆粉碎与残膜回收联合作业机的设计与试验[J]. 农业工程学报，2017，33(10)：10－16.You Jiahan, Chen Xuegeng, Zhang Benhua, et al. Design and experiment of 4JSM-2000 type combined operation machine for cotton stalk chopping and residual plastic film collecting[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2017,33(10): 10－16. (in Chinese with English abstract)

[33] 杨丽，张东兴，侯书林，等. 玉米苗期地膜回收机结构参数分析与试验[J]. 农业机械学报，2010，41(12)：29－34.Yang Li, Zhang Dongxing, Hou Shulin, et al. Analysis of structural parameters and experiment of plastic film collector for corn fields during seedling period[J]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2010, 41(12): 29－34. (in Chinese with English abstract)

[34] 戴飞，赵武云，张锋伟，等. 玉米全膜双垄沟残膜回收机作业性能优化与试验[J]. 农业工程学报, 2016, 32(18): 50－60.Dai Fei, Zhao Wuyun, Zhang Fengwei, et al. Optimization and experiment of operating performance of collector for corn whole plastic film mulching on double ridges[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2016, 32(18): 50－60. (in Chinese with English abstract)