电动铺膜机的设计研究

田多林，宋广龙，刘新军，王杰华，项 伟

（新疆农业职业技术学院 农业工程分院，831100，新疆昌吉）

在我国土地资源中，耕地、园地、林地、牧草地等面积之和占据总面积的60%以上。林地和园地相对占据大部分可用耕地[1-2]，其中林地部分以林果业为主，园地部分为庭院种植，无法实现大型机械化操作[3]。故铺膜作业时，采用人工铺膜或半机械化人工铺膜，铺膜过程劳动强度大，铺膜效果差，无法实现铺膜集水的最佳效果[4]。

综合上述诸多问题，设计一种电动铺膜机，减少空气污染和噪音污染，解决铺膜费时费力、劳动力资源短缺等问题，大大提高工作效率，在播种时不耽误农时。

1 整体结构设计

整体结构如图1 所示。本设计的电动铺膜机前部有两个活动轮，其中部通过车桥固定连接；车桥的一侧固定安装有驱动电机，车桥的顶部固定安装有安装板；安装板的顶部固定安装有蓄电池，安装板的一侧固定连接有弯杆；弯杆的一端固定连接有覆膜架；覆膜架的后端两外侧固定连接有覆土机构，覆膜架的后端两内侧固定安装有压膜机构[5]。

图1 电动铺膜机整体结构示意图

2 关键零部件的设计

2.1 覆土机构的设计

覆土机构如图2 所示。第一支撑杆固定连接在覆膜架后端顶部，其下端表面通过销钉活动连接有第一活动块；第一活动块的表面固定连接有第一行程杆；第一行程杆的表面套设有第一减震弹簧，其一端穿插连接于第一支撑杆；第一活动块的底部固定连接有覆土盘[6]。

图2 覆土机构结构示意图

机械在行进过程中，带动覆土盘前进，覆土盘将土壤覆盖在铺设的薄膜边侧，进行覆盖，代替了传统的人工跟随覆盖，提高了效率。当覆土盘受到石块挤压时，覆土盘带动第一活动块向上移动，同时带动第一行程杆上移，同时第一减震弹簧受到挤压起到抵消缓冲作用；当经过石块后，第一减震弹簧恢复形变，将覆土盘向下推回原位[7]。

2.2 压膜机构的设计

压膜机构如图3 所示。支撑板固定焊接在覆膜架内侧，支撑板的一端顶部固定连接有第二支撑杆；第二支撑板的一侧通过连接销活动连接有第二活动块，第二活动块的顶部固定连接有第二行程杆；第二行程杆的表面套设有第二减震弹簧，第二行程杆一端穿插连接于第二支撑杆；第二活动块的一侧固定连接有圆杆，圆杆的一端通过轴承连接有压膜桶[8]。

图3 压膜机构结构示意图

当薄膜铺设完成以后，压膜桶将铺设的薄膜紧密地压合在土壤表面。当压膜桶经过凹凸的土壤表面时，压膜桶上移带动第二活动块跟随移动，带动第二行程杆上移，使得第二减震弹簧受到挤压，起到抵消缓冲作用；当经过凹凸土壤表面后，第二减震弹簧恢复形变，将压膜桶推回原位[9-10]。

3 电动铺膜机的优点

（1）机械行进过程中，带动覆土盘跟随移动，将土壤覆盖在铺设的薄膜上。当覆土盘碾压到石块等坚硬物体时，向上移动带动第一活动块向上移动，通过第一减震弹簧来缓冲覆土盘的移动，避免覆土盘损坏。

（2）通过设有的压膜桶，将薄膜铺设以后，经过压膜桶滚压一遍，使得薄膜紧密覆盖在土壤表面，防止薄膜被吹动影响覆盖效果。

4 结语

目前国内针对电动铺膜机的相关研究较少，针对大型机械无法在种植面积小的园地等区域正常工作的问题，设计一种电动铺膜机，主要包括活动轮、驱动电机、蓄电池、覆土机构、压膜机构等结构。该电动铺膜机工作可靠、效率高，适合推广使用。