新疆是地膜覆盖使用大省,农用地膜覆盖面积和使用量均居全国前列。农业地膜覆盖可以保墒、保水、保肥、减少作物病害及抑制杂草,但同时也衍生出许多农田生态环境危机。难以降解的残膜将严重破坏土壤整体结构,使水分以及养分运输受到阻碍,作物种子难以生根发芽,引起严重的“白色污染”。由于薄膜具有膜轻、柔软、易粘附等特点,在残膜回收机切断片状地膜后,薄膜易缠绕、粘附在残膜回收机具上,从而残膜回收机的脱膜环节显得尤为重要。为提高农田残膜回收机脱膜环节的脱膜效率以及脱膜可靠性,本课题组以棉花收获后残膜回收问题为出发点,针对脱膜率较低的问题,设计了一种新型的机械与气力复合脱膜装置。主要开展了以下研究:(1)通过调查田间薄膜使用以及滞留现状,测试厚度为0.01mm的新旧地膜力学性能;对残地膜进行悬浮速度试验,寻找其相关性影响因素;根据离心力试验探究残膜吸附力影响因子测定吸附力大小,分析不同材质的脱膜叶片对残膜吸附力大小并选择最优材质。(2)结合夹持输送式残膜回收机自身特点,分析整体结构、机械脱膜机理以及机械脱膜条件,确定机械脱膜最佳位置点,根据夹指完全张开状态确定机械脱膜叶片尾端运动轨迹。分析当脱膜叶片与切线方向夹角不同时,叶片对残膜的作用距离大小关系。并设计一种新型独立叶片式机械脱膜装置。机械脱膜率的影响因素有脱膜辊转速、叶片长度以及机具行进速度,通过田间试验并借助Design expert 8.0.6软件进行分析优化,得出最佳工作参数。(3)运用空气动力学对气力脱膜脱膜机理进行研究分析,分析出风口角度对气力脱膜的影响,利用ADAMS进行模拟仿真并确定最佳角度。在气流出口面积一定的情况下,设计结构不同的输送风道,研究不同输送风道对气流均匀性以及出风口风速大小的影响。对输送风道三维建模,通过ANSYS软件中的Fluent板块对不同结构的输送风道进行流体模拟仿真分析,得出其最佳输送风道模型。对气力脱膜装置进行田间试验,分析其影响因素,借助Design expert 8.0.6软件对各变量进行分析优化,利用最佳工作参数进行田间试验得出气力脱膜率。(4)对夹持输送式残膜回收机机械与气力复合脱膜装置进行田间试验,找出其三个独立影响因素,根据影响因素对试验模型选择,建立因素编码表。借助Design expert 8.0.6软件,得出并分析因素之间的交互作用二维图与响应曲面图。对模型进行优化,得出最佳工作参数并得出机械与气力复合脱膜装置脱膜率。最后对三种脱膜装置进行比较分析,结合实际选择最优脱膜装置。