地膜覆盖种植技术是一种新型农业种植技术,在农作物种植上得到广泛应用,不仅给农业生产带来了巨大经济效益,也给农业生态环境造成了严重的污染。针对国内现有残膜回收设备残膜回收率低、残膜易缠绕收膜部件、膜杂分离困难、脱膜效果差和残膜含杂量高导致回收的残膜不能再利用等问题,设计了一种夹指链式残膜回收装置。采用理论分析和试验的方法对整个装置中各个关键部件进行设计与研究,确定其结构尺寸和工作参数,然后通过田间试验来测试装置的工作性能。经田间试验测试,该装置能满足残膜回收作业的技术要求,设计研究成果可用于研制新型残膜回收机。通过对新疆棉田进行了实地调研,得到了新疆棉花种植模式以及地膜在田间的铺设情况;通过对残膜试样进行抗拉特性试验,得出秋后0.01mm的农用地膜拉断时拉断力的最大值为3.41N。根据夹指链式残膜回收装置整体结构和工作原理,对关键部件进行理论分析和试验研究,确定了收膜装置和脱膜装置各关键部件的尺寸参数。运用三维软件依次建立各个零件模型,将各零部件进行收膜装置三维实体模型的装配,验证其配合关系是否合理。对收膜作业过程进行运动学分析,得出夹指末端运动轨迹计算方程,分别推导出了各阶段的绝对加速度与速度、夹指入土深度和夹指在地表土层中划过长度的计算公式,确定了夹指工作长度L1=165 mm,夹指链线速度与机组作业速度的比值k=0.6,夹指入土深度h1为77.3~83.6mm;通过对脱膜机理的分析,确定了脱膜装置中各零部件的位置关系及脱膜轮轴的工作转速n2=220r/min;根据k值对收膜传动系统进行了设计,并对收膜传动系统的传动比进行了分配。根据夹指链式残膜回收装置的结构参数和工作参数确定了影响收膜率的三个因素,应用Box-Behnken试验设计原理进行组合试验,并进行多元回归拟合分析,通过响应曲面分析得出三因素对残膜回收率的影响强度依次为夹指工作长度、机组作业速度与夹指链线速度的比值k、机组作业速度,确定了最佳参数组合夹指工作长度为160mm,机组作业速度为4.7km/h,机组作业速度与夹指链线速度的比值k为0.7。田间试验表明,此时残膜回收率达到91.05%,与参数优化值相对误差在2%以内,验证了所建立模型的可靠性,脱膜轮转速为220 r/min时,平均脱膜率达98.74%。