0、引言
饲料是发展畜牧业的物质基础，但由于我国草原退化现象十分严重，90%可利用草原面积都有不同程度的退化，并以每年200万hm2的速度扩展，造成饲草严重短缺，因此大力开发秸秆饲料资源，发展以秸秆饲料为主要饲料的节粮型畜牧业，是农区、半农区发展畜牧业的重要途径，同时也是加快我国畜牧业发展的必由之路。多年的实践证明，秸秆养畜的影响已远远超出草食家畜生产的范围，有力地推动了畜牧业结构的调整、优化，保证了粮食生产与畜牧生产的同步发展，成为了保护环境、改善生态和促进可持续发展的重要手段。为了使秸秆饲料能够得到更加高效和方便利用，研究设计了大型流动式秸秆饲料青切揉碎机，以适应当前畜牧业发展的需求，30码期期必中销售生产秸秆粉碎机、秸秆揉搓机等机械设备。
1、主要构造和特点及工作原理
1.1主要构造和特点
本机是由切碎滚筒（由滚筒体、切刀座、动刀、调整螺栓等组成）、定刀、机体、上壳体、抛送筒（可在3600范围内调整方向）、喂入系统（由2个上喂人辊、2个下喂入辊、输送链、喂入槽、过桥等组成）、传动部件、机座、击搓板、左右斜齿板、斜光板、弧光板等构成，如图l所示。
该机特点为采用摆臂浮动式喂入辊喂入，其结构简单，喂人均匀，起到压缩、破节作用，结构独特；铡切部件为滚刀式滑切机构，选择合理的滑切角，使铡切功耗达到最小；配套刚性击搓板与弯形齿板配合完成揉搓功能。由于刚性击搓板上配置有击搓槽，其揉碎效果得到加强；刚性击搓板安装在铡切部件上，在保证加工质量的同时其结构得到了简化，且起到风扇的作用，使该机结构紧凑、合理，达到最佳效果。
该机与国内外技术相比有以下优点：①采用切击联合型转子，铡切揉搓相分离，物料加工质量好；②采用刚性击搓板代替锤片揉搓，揉搓效果好；③刚性击搓板代替风扇，抛送效果好，结构简单，动力消耗低；④喂入装置采用摆臂浮动式双排喂入辊，破节率高，喂入均匀，故障率低。
1.2工作原理
用人工将物料放在喂人槽中，物料按一定的喂入速度喂入到切碎滚筒处进行先切断再揉搓；已切碎的物料通过下壳体上的斜齿板（或斜齿板和光板）向机具后部运动，在风扇的作用下抛送到机体外。
2、主要工作部件技术参数
2.1切碎滚筒
为了结构简单、制造方便、降低成本，本机采用直抛式切碎滚筒，除完成切碎物料外，还要完成抛送切碎物料的工作。
2.1.1切碎滚筒直径及长度
由于本机为直抛式切碎滚筒，其直径应为：D=620mm，长度L=375mm。
2.1.2动刀片的形式、数量及主要参数
1)动刀片的形式：本机切碎滚筒直径较大，考虑到平板刀制造容易、成本低以及结构简单、使用方便等优点，因此采用平板形刀（直刀曲刃动刀），数量K为8片。
2)平板刀的安装前倾角∮：安装前倾角是切刀上的任一切点到滚筒轴心的连线与动刀片内平面的夹角，即刀板平面与滚筒径向夹角。平板刀的安装前倾角是个变值，本机从滚筒的左端到右端，西角逐渐变小。∮角越大其切碎功能越好，但抛送性能差，对于含水率为74%的玉米和72%的青草，保证抛送应满足∮≤57°~ 60°。本机下壳体上安装有齿板，因此比起无齿板的机器，其抛送阻力大。为保证切碎物的可靠抛送，本机采用较小的∮角，其左端∮=50°。
3)斜角d：斜角是平板刀刀面所在平面与切碎滚筒中心线的夹角。斜角a的大小影响滑切角的变化，a角越大，滑切角也越大。由于平板刀切碎滚筒的结构限制，一般取a =40～70，本机取a =60°
2,2 切碎滚筒的圆周速度
为保证切碎物可靠抛送，直抛式切碎滚筒的圆周速度一般取为30—38.5 m/s。本机取37 m/s。
2.3喂入机构
目前，国内普遍使用的固定式切碎机的喂入机构，大都采用由l对上下喂人辊和链板输送器构成的链板式喂入机构。这种喂入机构使用寿命较低，而且经常出故障。本机采用的两个上喂入辊可上下浮动，用弹簧压紧在下喂入辊上，工作时，作物层被压紧，以保证均匀喂人。
2.4击碎、揉碎部件的设计
为了增强对切碎物料的搓擦能力及对腊熟期青贮玉米中的籽粒破碎能力，本机特设置了可安装在动刀片下方的击搓板和安装在揉碎室下壳板上的左右斜齿板等击碎、揉碎部件。本机还设有揉碎室下壳体上可拆卸更换的光板。
在加工腊熟期青贮玉米、干作物秸秆和牧草或加工一般青贮玉米，要求物料细碎时，将击搓板安装在动刀片下方，并在拆下揉碎室下壳板上的光板后全部安装左右斜齿板，增强对物料的击碎、揉碎能力，以提高腊熟期青贮玉米中的籽粒破碎率及获得较细碎的物料。
在加工一般青贮玉米及其它物料要求不必太细碎时，卸掉动力下方的击搓板和下壳板上的部分左右斜齿板后更换光板。
2. 4.1击搓板
击搓板是带有斜槽的齿板状部件。本机配有8块击搓板，可安装在8把动刀片下方。
槽斜角为30°（与切刀旋转平面的夹角），安装角为100°（该板与动刀片底平面的夹角），长度同动刀片长度。
2.4.2左右斜齿板
该机配有4块右斜齿板和3块左斜齿板，左右斜齿板交替安装在揉碎室下壳板上。
这种左右斜齿板的齿型高度在切刀旋转方向上从小到大变化，沟槽是从宽到窄的变化，且所有斜齿与切刀旋转平面成左斜或右斜一个角度，其正切值小于物料对齿板的摩擦因数，即斜角a确定为30°，故这种齿板又称变高度斜齿板。
这种左右变高度斜齿板的作用在于：工作时，已切碎的物料在切刀和击搓板的驱赶和打击下，在揉碎室内做圆周运动过程中，不断被翻动和打击，有利于物料充分搓擦和硬节及籽粒的破碎。左右变高度斜齿板的另一个主要特点在于它具有工作过程中自动清理进入沟槽中的细碎物料的作用，使加工青贮玉米等含水率高的物料时，齿板沟槽不致被切碎物堵死，提高了对物料的搓擦能力。
3、性能试验
为了验证设备总体设计方案的可行性和各零部件结构的合理性并取得较佳的结构参数，笔者进行了大量的性能试验。部分试验结果如图2所示。
4、结论
试验结果表明该机所采用的先切后揉碎和链辊结合喂人机构的方案是可行的，生产率较高，适应性强，大大提高了对秸秆饲料的加工效率。其主要特点如下：，
1)加工物料质量好，揉碎率高；
2)结构新颖，故障率低；
3)操作简便，易于掌握，结构简单，造价低；
4)生产效率高，使用效果好，功耗低；
5)动力配套合理，经济性较好；
6)移动方便。
饲料是发展畜牧业的物质基础，但由于我国草原退化现象十分严重，90%可利用草原面积都有不同程度的退化，并以每年200万hm2的速度扩展，造成饲草严重短缺，因此大力开发秸秆饲料资源，发展以秸秆饲料为主要饲料的节粮型畜牧业，是农区、半农区发展畜牧业的重要途径，同时也是加快我国畜牧业发展的必由之路。多年的实践证明，秸秆养畜的影响已远远超出草食家畜生产的范围，有力地推动了畜牧业结构的调整、优化，保证了粮食生产与畜牧生产的同步发展，成为了保护环境、改善生态和促进可持续发展的重要手段。为了使秸秆饲料能够得到更加高效和方便利用，研究设计了大型流动式秸秆饲料青切揉碎机，以适应当前畜牧业发展的需求，30码期期必中销售生产秸秆粉碎机、秸秆揉搓机等机械设备。
1、主要构造和特点及工作原理
1.1主要构造和特点
本机是由切碎滚筒（由滚筒体、切刀座、动刀、调整螺栓等组成）、定刀、机体、上壳体、抛送筒（可在3600范围内调整方向）、喂入系统（由2个上喂人辊、2个下喂入辊、输送链、喂入槽、过桥等组成）、传动部件、机座、击搓板、左右斜齿板、斜光板、弧光板等构成，如图l所示。
该机特点为采用摆臂浮动式喂入辊喂入，其结构简单，喂人均匀，起到压缩、破节作用，结构独特；铡切部件为滚刀式滑切机构，选择合理的滑切角，使铡切功耗达到最小；配套刚性击搓板与弯形齿板配合完成揉搓功能。由于刚性击搓板上配置有击搓槽，其揉碎效果得到加强；刚性击搓板安装在铡切部件上，在保证加工质量的同时其结构得到了简化，且起到风扇的作用，使该机结构紧凑、合理，达到最佳效果。
该机与国内外技术相比有以下优点：①采用切击联合型转子，铡切揉搓相分离，物料加工质量好；②采用刚性击搓板代替锤片揉搓，揉搓效果好；③刚性击搓板代替风扇，抛送效果好，结构简单，动力消耗低；④喂入装置采用摆臂浮动式双排喂入辊，破节率高，喂入均匀，故障率低。
1.2工作原理
用人工将物料放在喂人槽中，物料按一定的喂入速度喂入到切碎滚筒处进行先切断再揉搓；已切碎的物料通过下壳体上的斜齿板（或斜齿板和光板）向机具后部运动，在风扇的作用下抛送到机体外。
2、主要工作部件技术参数
2.1切碎滚筒
为了结构简单、制造方便、降低成本，本机采用直抛式切碎滚筒，除完成切碎物料外，还要完成抛送切碎物料的工作。
2.1.1切碎滚筒直径及长度
由于本机为直抛式切碎滚筒，其直径应为：D=620mm，长度L=375mm。
2.1.2动刀片的形式、数量及主要参数
1)动刀片的形式：本机切碎滚筒直径较大，考虑到平板刀制造容易、成本低以及结构简单、使用方便等优点，因此采用平板形刀（直刀曲刃动刀），数量K为8片。
2)平板刀的安装前倾角∮：安装前倾角是切刀上的任一切点到滚筒轴心的连线与动刀片内平面的夹角，即刀板平面与滚筒径向夹角。平板刀的安装前倾角是个变值，本机从滚筒的左端到右端，西角逐渐变小。∮角越大其切碎功能越好，但抛送性能差，对于含水率为74%的玉米和72%的青草，保证抛送应满足∮≤57°~ 60°。本机下壳体上安装有齿板，因此比起无齿板的机器，其抛送阻力大。为保证切碎物的可靠抛送，本机采用较小的∮角，其左端∮=50°。
3)斜角d：斜角是平板刀刀面所在平面与切碎滚筒中心线的夹角。斜角a的大小影响滑切角的变化，a角越大，滑切角也越大。由于平板刀切碎滚筒的结构限制，一般取a =40～70，本机取a =60°
2,2 切碎滚筒的圆周速度
为保证切碎物可靠抛送，直抛式切碎滚筒的圆周速度一般取为30—38.5 m/s。本机取37 m/s。
2.3喂入机构
目前，国内普遍使用的固定式切碎机的喂入机构，大都采用由l对上下喂人辊和链板输送器构成的链板式喂入机构。这种喂入机构使用寿命较低，而且经常出故障。本机采用的两个上喂入辊可上下浮动，用弹簧压紧在下喂入辊上，工作时，作物层被压紧，以保证均匀喂人。
2.4击碎、揉碎部件的设计
为了增强对切碎物料的搓擦能力及对腊熟期青贮玉米中的籽粒破碎能力，本机特设置了可安装在动刀片下方的击搓板和安装在揉碎室下壳板上的左右斜齿板等击碎、揉碎部件。本机还设有揉碎室下壳体上可拆卸更换的光板。
在加工腊熟期青贮玉米、干作物秸秆和牧草或加工一般青贮玉米，要求物料细碎时，将击搓板安装在动刀片下方，并在拆下揉碎室下壳板上的光板后全部安装左右斜齿板，增强对物料的击碎、揉碎能力，以提高腊熟期青贮玉米中的籽粒破碎率及获得较细碎的物料。
在加工一般青贮玉米及其它物料要求不必太细碎时，卸掉动力下方的击搓板和下壳板上的部分左右斜齿板后更换光板。
2. 4.1击搓板
击搓板是带有斜槽的齿板状部件。本机配有8块击搓板，可安装在8把动刀片下方。
槽斜角为30°（与切刀旋转平面的夹角），安装角为100°（该板与动刀片底平面的夹角），长度同动刀片长度。
2.4.2左右斜齿板
该机配有4块右斜齿板和3块左斜齿板，左右斜齿板交替安装在揉碎室下壳板上。
这种左右斜齿板的齿型高度在切刀旋转方向上从小到大变化，沟槽是从宽到窄的变化，且所有斜齿与切刀旋转平面成左斜或右斜一个角度，其正切值小于物料对齿板的摩擦因数，即斜角a确定为30°，故这种齿板又称变高度斜齿板。
这种左右变高度斜齿板的作用在于：工作时，已切碎的物料在切刀和击搓板的驱赶和打击下，在揉碎室内做圆周运动过程中，不断被翻动和打击，有利于物料充分搓擦和硬节及籽粒的破碎。左右变高度斜齿板的另一个主要特点在于它具有工作过程中自动清理进入沟槽中的细碎物料的作用，使加工青贮玉米等含水率高的物料时，齿板沟槽不致被切碎物堵死，提高了对物料的搓擦能力。
3、性能试验
为了验证设备总体设计方案的可行性和各零部件结构的合理性并取得较佳的结构参数，笔者进行了大量的性能试验。部分试验结果如图2所示。
4、结论
试验结果表明该机所采用的先切后揉碎和链辊结合喂人机构的方案是可行的，生产率较高，适应性强，大大提高了对秸秆饲料的加工效率。其主要特点如下：，
1)加工物料质量好，揉碎率高；
2)结构新颖，故障率低；
3)操作简便，易于掌握，结构简单，造价低；
4)生产效率高，使用效果好，功耗低；
5)动力配套合理，经济性较好；
6)移动方便。
