刘小龙，张 华，赵武云，孙 伟，李 辉，李红岭

（甘肃农业大学机电工程学院，甘肃兰州730070）

0 引言

马铃薯地膜全域覆盖膜上覆土栽培技术被广泛应用于西北黄土高原旱区[1]，但关于该技术的挖掘及残膜回收机具较少。本文基于TRIZ 创新理论研发了马铃薯挖掘与残膜回收联合作业机，可一次完成马铃薯挖掘和残膜捡拾，减小作业成本，实现地膜污染防治和作业效率提升，促进旱作马铃薯生产可持续发展[2]。

1 整机结构与工作原理

1.1 整机结构

如图1，该机具由机架、传动系统、挖掘装置、薯土分离装置、薯膜分离装置、残膜回收装置、可调地轮等构成。

图1 马铃薯挖掘与残膜回收一体机结构

1.2 工作原理

该机采用三点悬挂，作业时挖掘装置将薯土膜掘起，分离装置对薯土进行分离，薯块穿过二级薯膜分离装置铺放在地表，残膜和膜上土壤经过二级薯膜分离装置送至残膜回收装置的上方，实现膜、薯和膜上土的分离，掉下的残膜被挑膜针扎取并缠绕到锥形辊筒上实现残膜回收，当残膜缠绕到和卷膜针旋转直径大小相同时卸掉残膜，继续作业。

1.3 技术参数

2 基于TRIZ 理论卷膜卸膜装置的创新设计

2.1 问题描述

现有残膜回收装置存在的问题：残膜回收装置作业时将残膜缠绕在锥形卷膜辊筒上，当缠绕到一定直径时要进行停机卸膜，才能达到残膜回收的目的，但在卸膜时出现卸膜困难。

2.2 问题分析

应用TRIZ 创新理论对马铃薯挖掘与残膜回收一体机的关键部件残膜回收装置进行因果分析，得出卸膜困难的原因有：滚筒转速过高、滚筒形状不合理、滚筒表面太粗糙、螺纹长度过长、卷膜针表面太粗糙。……