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目前,农田地膜回收的方式主要分为人工收膜和机械化收地膜,然而人工回收地膜劳动强度较大、作业效率较低。因此,采用机械化回收地膜已成为必然趋势。但是,对于现有残膜回收机械装备又不能够很好地满足于地膜的回收要求。所以,本文针对目前国内残膜回收过程中存在的膜杂分离困难、脱膜效果不佳等问题,研究设计了一种夹持输送式残膜回收及其关键部件,其研究成果对于开发高效新型残膜回收机具有一定的指导意义。论文首先通过试验得出了残膜的拉伸特性和悬浮速度的相关参数,在此基础上对膜杂分离和气力脱膜机理进行研究,采取了理论计算与分析、计算机模拟仿真、试验研究等方法。首先,研究了膜杂分离的机理,分析了夹持板和残膜输送链的排列数量以及工作速度对夹持输送残膜的影响,得出了夹持板与残膜输送链为横向对称结构排列,夹持板的排列数量、残膜输送链的排列数量以及夹持输送残膜时的输送速度要适宜,否则会使得残膜回收过程中膜杂分离率降低。分析了残膜回收过程中夹持板对残膜的平均夹持力,并运用动力学知识建立了力学方程,得出了在残膜回收过程中单条残膜输送链上夹持板对残膜的平均夹持力为29.1N。分析了残膜输送链的排列数量以及夹持板的排列数量,得出了残膜输送链的排列数量和夹持板排列数量对膜杂分效果有很大影响。然后,研究了气力脱膜机理,得出了气力脱膜所需的气流作用力的大小至少为1.12N以及气流速度为10.5m/s。分析残膜在气力作用的运动情况,运用ADAMS软件进行仿真模拟残膜在气力作用下的运动轨迹,确定了最佳气流脱膜位置点即气流出口倾角为38°。在ANSYS中建立气力脱膜装置的模型,运用Fluent模块进行模拟仿真分析不同气流出口形状对气力脱膜的影响,得出了采用圆形气流出口对气力脱膜效果较好。最后,通过田间试验研究了膜杂分离过程中的工作性能参数,并运用MATLB最优化方法确定了影响膜杂分离率的因素的最佳参数组合。根据优化后的组合参数进一步田间试验,其性能试验结果表明:在残膜夹持输送速度为1.08 m/s,夹持板排列根数量为12个,残膜输送链排列数量为7条时,膜杂分离率为92.35%。