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            9ZR-60秸稈鍘刀結構設計及性能分析

            來源:中國期刊網 分類:農業 發布時間:2021-06-18 瀏覽:0
            摘要: 文中介紹的一種新型多功能秸稈揉捏機,采用新穎獨特的結構,集自動送料、多刀揉捏、遠投于一體。 加工后的粗飼料具有良好的適口性和采食率。 高,具有良好的推廣前景。

            關鍵詞: 飼料加工,秸稈鍘揉,綜合利用
             
              
              1 、秸稈鍘揉多用機設計目的與意義
             
              我國是農業大國,每年農村的秸稈產量就有9億以上。隨著國家產業政策的調整,國家對農業資源的開發與利用越來越重視,秸稈養畜成為我國當前優先發展的產業化重點領域。隨著農村經濟的發展和農民收入的增加,炊事已采用液化氣,廣大農民為趕農時、搶播種、圖省事,不少農業地區已開始出現秸稈焚燒現象,并且越來越嚴重。大面積焚燒農作物秸稈,不但造成了極大的環境污染,而且浪費了寶貴的資源。秸稈除含有豐富的有機質外,還含有氮、磷、鉀和多種微量元素,是一種可供開發和綜合利用的寶貴資源。因此,加快秸稈的優質轉換已成為亟待解決的農業問題。
             
              2 、國內秸稈加工機械的技術現狀
             
              目前我國秸稈機械的加工方法主要采用鍘切、揉搓及粉碎,其加工設備是鍘草機、秸稈揉搓機及粗飼料粉碎機。粗飼料粉碎機加工出的秸稈草料主要用來養豬等食糧牲畜,對牛羊等草食牲畜則不適宜,而且該類設備沿用了傳統的谷物粉碎機的錘片粉碎、篩孔分離的錘片帶篩結構,分離效果差,生產效率低,用戶不喜歡,因而影響了該機械的推廣。近年來牛羊等草食牲畜的喂養主要利用鍘草機和揉搓機加工出的飼料。現有的鍘草機結構有刀盤式和滾筒式,都是利用動刀單純地將秸稈切斷,鍘出的玉米秸有硬節,牲畜不愛吃,采食率低;而且該設備只適于鍘玉米秸等粗狀秸稈,鍘麥秸、草料時,鍘切不充分,切段太長,適用性不強。為了進一步改變秸稈粗飼料的物理性狀,我國有關科研單位又開發研制了秸稈揉搓機,采用的是錘片齒板結構,利用高速旋轉的錘片,將秸稈擊斷后再打擊揉搓成絲,加工出的粗飼料喂羊尚可;但由于過細過碎,喂牛則不適宜,且生產效率較低,仍不受農民和市場歡迎。
             
              9ZR-60型秸稈鍘揉機是山東省聊城市農業機械科學研究所科研人員經過多年研究,精心設計而成。在分析國內外傳統鍘草機、秸稈揉搓機等粗飼料加工機械優缺點的基礎上,克服了傳統結構加工質量差、生產率低、性能單一等缺點,集自動進料,合理鍘揉,遠距離拋送,鍘、揉多用等多功能于一體,采用“多層多刀鍘揉,風機吸送”的新式結構。它既可以將秸稈、草料鍘碎,揉搓成絲狀進行綜合加工,也可以作為鍘草機單獨鍘斷使用;既可以加工玉米秸等粗硬的干濕秸稈,也可以加工麥秸、草類等細軟的干濕秸稈和草料;既可以配備電機作為動力,也可與內燃機、拖拉機、三輪車配套使用。該機很適合養牛、養羊專業戶及食用菌種植戶使用,也可用于秸稈還田,是一種新型的秸稈鍘揉多用機,深受廣大用戶的歡迎。
             
              3、 9ZR-60型秸稈鍘揉機的結構設計與工作原理
             
              3.1 、秸稈鍘揉機的總體結構設計
             
              喂入機構:采用風吸和人工輔助喂料,麥稈、稻草風吸能實現正常喂入,玉米稈特別是鮮玉米稈要適當輔助增加喂入力。
             
             
            9ZR-60型秸稈鍘揉機的結構設計與性能分析
             
             
              風機風量的確定:因為加工的飼草不同,難以確定正常吸力。吸力過大,輕軟秸稈因鍘切過粗而降低揉搓質量;吸力小,不能將鍘揉后的秸稈吸出并送出機外。經過反復實驗,目前確定風機風量,達到麥稈等輕秸稈能吸入,玉米稈特別是鮮玉米稈輕加送力便能實現正常喂入。
             
              鍘揉機構:采用20把定刀和16把動刀,全部采用65Mn鋼制作。動刀間隙為3~5 mm,動刀與外殼間隙為3~5 mm。動刀厚度6 mm,刃部有16°~26°刀刃,刃部厚度0.2 mm。
             
              風扇結構:通過大量飼草的多次試驗,進行分析設計計算,確定風機殼直徑680 mm,風扇翅660 mm,寬度220 mm的設計數據。
             
              3.2、 秸稈鍘揉機的工作原理
             
              該機總體結構見圖1。喂入采用兩種不同的喂入口,即麥稈等軟短秸稈采用中間軸向喂入,玉米等長硬秸采用偏置喂入。鍘切揉搓,采用直徑600 mm的圓外殼,在外殼上固定了20把定刀,成120°均勻分布在外殼上。在中心軸上裝有4組共16把動刀,可根據秸稈的干濕不同、飼草的粗細來調整動刀數量。在動刀的高速轉動作用下,將秸稈鍘切,并揉搓破節,實現鍘揉。在風扇的作用下,將鍘揉好的飼草吸入并送出機體外。
             
              圖1 9ZR-60型秸稈鍘揉機結構圖
            圖1 9ZR-60型秸稈鍘揉機結構圖
             
              4 、9ZR-60型秸稈鍘揉機主要技術指標
             
              4.1 、產品型號說明
             
              4.2 主要技術性能指標
             
              外形尺寸:1 350 mm×1 090 mm×1 050 mm
             
              生產效率:干玉米秸400 kg/h,濕玉米秸800 kg/h
             
              鍘草長度:20~40 mm占90%,<20 mm或>40 mm占10%
             
              破節率:100%
             
              轉速:1 040 r/min
             
              機具質量:130 kg(不含電機)
             
              配套動力:3 kW
             
              5 、9ZR-60型秸稈鍘揉機的性能試驗
             
              樣機設計制造完成以后,按照《9ZR-60型秸稈鍘揉機的性能試驗方法》的規定,于2018年11月28日在聊城瑞昌奶牛場對樣機進行了干玉米秸(水質量分數21%)鍘揉測試,分別選用14,10,6把動刀各重復測試3次,其結果如表1所示。
             
              表1 9ZR-60型秸稈鍘揉機測試結果
            表1 9ZR-60型秸稈鍘揉機測試結果
             
              試驗結果表明,動刀數量不同,鍘草品質、單位電能產量都有變化。動刀多,則產量低、品質好;動刀少,則產量高、品質差。
             
              6、 9ZR-60型秸稈鍘揉機經濟效益分析
             
              該機通過養殖戶較長時間使用和市場調研表明,整機工作性能穩定、可靠,各主要工作零部件未發現非正常損壞,證明該機技術是可靠的。該機是一種集鍘切、揉搓為一體的新型多功能粗飼料加工機械,經該機鍘揉的粗飼料適口性好,利用率高,采食率可達100%。一機多用,它可代替現有的鍘草機、揉搓機,是秸稈加工設備的更新換代產品。該產品的批量推廣,將使大量的農作物秸稈由廢料變為飼料,進一步緩解飼料不足、牲畜爭食的矛盾,從而大大促進畜牧業的發展。
             
              參考文獻
             
              [1] 肖宏儒.農作物秸稈綜合利用技術與裝備[M].北京:中國農業科學技術出版社,2009.
              [2] 秦元蔚.秸稈綜合利用技術[M].南京:江蘇科學技術出版社,2001.
              [3] 成大先.機械設計手冊[M].6版.北京:化學工業出版社,2017:4-97.

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            文章名稱:9ZR-60秸稈鍘刀結構設計及性能分析

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