基于离散元法的残膜伸缩齿式滚筒捡拾装置设计与试验

来源：农业机械学报杂志2026年第2期北京时间：

作者：胡国玉，赵艺涵，李昆，章明星，王海宁，张伟杰

单位：新疆大学,新疆大学,新疆理工学院,新疆大学,新疆大学,新疆大学,

摘要：针对当前残膜回收机存在表层拾净率低、脱膜困难等问题，本文对现有的一款残膜捡拾打包机捡拾装置进行改进，设计了凸轮控制伸缩齿式滚筒捡拾装置。阐述了伸缩齿式滚筒捡拾装置整体结构和工作原理，通过对残膜捡拾过程进行受力分析，确定了伸缩齿弯曲角、转速以及排列，分析了凸轮盘轮廓曲线方程，并通过反转法得到实际凸轮轮廓曲线。采用离散元法建立膜土秆多相离散元模型，以滚筒转速、前进速度和作业深度为试验因素，以残膜表层拾净率为试验指标，进行二次回归正交旋转组合试验，分析了各试验因素对残膜表层拾净率的影响规律，确定了捡拾装置最优参数组合为滚筒转速57r/min、前进速度7km/h、作业深度47mm，此时残膜表层拾净率达90.8%。对比田间验证试验结果表明，残膜表层拾净率为87.78%，相对误差为3.33%，且改进后设备表层拾净率提升16.02个百分点，满足作业标准要求。研究结果可为残膜回收机设计提供理论依据，对农田“白色污染”治理具有应用价值。

关键词：残膜回收机;捡拾装置;离散元法

基金资助：新疆维吾尔自治区重大科技专项（2024A02007）