农作物覆膜种植技术自上世纪80年代引入我国以来,因其带有节水抗旱、减轻作物病害等突出优势,极大提高了作物产量,帮助农民增加收入。但覆膜种植技术的广泛应用与农户对残膜污染的意识淡薄,当季作物收获后,田间滞留的残膜多被就地焚烧或翻于地下,污染空气且影响作物生长,因此必须进行回收处理。早期田间滞留残膜主要通过人工捡拾的方法进行回收,耗费工时、成本颇高。近年来机械回收地膜快速发展,成为目前主流的回收方式。现阶段多数残膜回收机械都可以有效捡拾地膜,但机具在作业过程中仍存在拾取地膜含杂率高、回收率低,难以二次利用等问题。为解决上述问题,团队成员设计了一种链排式残膜回收机,本文主要对该机具的核心部位拾膜清杂装置进行设计与研究,通过行业机具调研,采用理论计算和仿真分析的方法对拾膜装置和清杂装置进行设计,并通过试验设计求出装置最优作业参数,田间试验表明,该拾膜清杂装置能够满足设计需求。装置的主要研究如下:（1）对新疆棉田残膜回收作业条件进行了测定,确定了棉田的铺膜种植模式、地膜的铺设宽度、秸秆粉碎膜面上的杂质量、棉行平整度、土壤含水率以及土壤的湿密度等。根据拾膜清杂装置的技术要求,确定了该装置的设计方案。（2）对拾膜清杂装置的关键部件拾膜装置进行了设计分析。通过理论分析和计算,确定了地膜输送链的结构组成、捡拾钉齿的尺寸及排列间距。为提高装置的拾膜效果,对捡拾钉齿的运动过程进行了分析,分析了钉齿齿顶的线速度和机具行进速度的比值关系。分析了地膜被捡拾的受力情况,得出了捡拾钉齿对地膜的拉力小于地膜的纵向断裂力,装置可以实现地膜捡拾。（3）对拾膜清杂装置的关键部件清杂装置进行了设计分析。依据捡拾装置的作业宽度和杂质的物料特性,确定了螺旋输送器的结构与参数,结合清杂装置的整体结构,确定了杂质排出口结构与参数。对拾膜清杂装置进行了离散元仿真分析,研究了杂质在装置中的运动状态和排杂性能。（4）对拾膜清杂装置进行了试验设计,以螺旋输送器转速、驱动辊与清杂滚筒中心距和地膜输送链的速度为试验因素,以残膜捡拾率和膜杂分离率为评价指标,设计了三因素三水平正交试验。使用Design-Expert软件对因素组合结果进行了显著性分析,得出了拾膜清杂装置最优参数组合,当螺旋输送器转速为264 r/min,驱动辊与清杂滚筒中心距为416 mm,地膜输送链的速度为2 m/s时,机具实际作业的残膜捡拾率和膜杂分离率分别为90.84%和89.04%,试验结果为提升机械回收残膜技术提供了一定的参考。