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针对目前疆内棉田地膜捡拾率不够高，边膜难以处理，且作业周期紧张，新疆农业机械化研究所设计一种滚筒式残膜回收机，根据我国不同棉花种植模式的要求，实现和二次抛送式棉秸秆粉碎还田机一次性联合作业。但是在机具进行作业的过程中，不仅发现了该机具整体的重量较重，而且还存在凸轮机构设计不合理等问题。对联合作业机存在凸轮机构结构设计不合理等问题，本文主要以伸缩式弧形齿残膜清理滚筒为研究对象，对其进行理论分析研究，改进内滑槽式凸轮盘。改善挑膜机构的性能，提高残膜捡拾率，为棉田机械化收膜作业提供参考。
(1)通过对厚度为0.01mm与0.012mm在不同覆膜时间的地膜进行力学性能试验，得到0.01mm厚度地膜横向拉伸载荷范围为0.61N~1.20N，纵向拉伸载荷为0.97N~1.93N，0.012mm厚度地膜横向拉伸载荷范围为0.92N~1.57N，纵向拉伸载荷范围为1.46N~1.87N，0.01mm厚度地膜横向平均断裂伸长率范围为68.32%~231.79%，纵向平均断裂伸长率为133.55%~320.02%，0.012mm厚度地膜横向平均断裂伸长率范围为108.58%~231.22%，纵向平均断裂伸长率为160.73%~310.11%。
(2)根据机具工作要求采用错位配齿法确定行内齿间距为150mm，相邻齿间距为75mm；对内滑槽式凸轮盘轮廓线进行分析，建立滚环与挑膜齿的运动学方程，得到内滑槽式凸轮盘与挑膜齿齿尖的轨迹方程，进而确定挑膜齿运动轨迹，并计算出挑膜齿组为6组。
(3)通过Ansys有限元软件对内滑槽式凸轮机构进行瞬态动力学分析，仿真其工作过程，得到最大受力位置与最大形变位置，所受最大应力为70.385MPa，最大变形量为0.05543mm，满足机具工作要求。
(4)将改进后的内滑槽式凸轮盘安装在残膜清理滚筒上进行田间试验，设定三因素三水平正交试验，确定影响残膜捡拾率的主要影响因素，通过试验得到各因素影响主次顺序为滚筒转速＞机具前进速度＞限位螺栓高度，得到较优组合为：滚筒转速为65r/min，机具前进速度为3km/h，限位螺栓高度为45mm时，残膜捡拾率为87%，与未改进内滑槽式凸轮盘的残膜清理滚筒相比残膜捡拾率提高了10%。
(1)通过对厚度为0.01mm与0.012mm在不同覆膜时间的地膜进行力学性能试验，得到0.01mm厚度地膜横向拉伸载荷范围为0.61N~1.20N，纵向拉伸载荷为0.97N~1.93N，0.012mm厚度地膜横向拉伸载荷范围为0.92N~1.57N，纵向拉伸载荷范围为1.46N~1.87N，0.01mm厚度地膜横向平均断裂伸长率范围为68.32%~231.79%，纵向平均断裂伸长率为133.55%~320.02%，0.012mm厚度地膜横向平均断裂伸长率范围为108.58%~231.22%，纵向平均断裂伸长率为160.73%~310.11%。
(2)根据机具工作要求采用错位配齿法确定行内齿间距为150mm，相邻齿间距为75mm；对内滑槽式凸轮盘轮廓线进行分析，建立滚环与挑膜齿的运动学方程，得到内滑槽式凸轮盘与挑膜齿齿尖的轨迹方程，进而确定挑膜齿运动轨迹，并计算出挑膜齿组为6组。
(3)通过Ansys有限元软件对内滑槽式凸轮机构进行瞬态动力学分析，仿真其工作过程，得到最大受力位置与最大形变位置，所受最大应力为70.385MPa，最大变形量为0.05543mm，满足机具工作要求。
(4)将改进后的内滑槽式凸轮盘安装在残膜清理滚筒上进行田间试验，设定三因素三水平正交试验，确定影响残膜捡拾率的主要影响因素，通过试验得到各因素影响主次顺序为滚筒转速＞机具前进速度＞限位螺栓高度，得到较优组合为：滚筒转速为65r/min，机具前进速度为3km/h，限位螺栓高度为45mm时，残膜捡拾率为87%，与未改进内滑槽式凸轮盘的残膜清理滚筒相比残膜捡拾率提高了10%。