目前，國(guó)內(nèi)廠家生產(chǎn)的秸稈飼料顆粒機(jī)大多采用電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力源，由于制粒機(jī)械在工作過(guò)程中需要對(duì)秸稈施加很大的壓力，因此需要的動(dòng)力要求較高，農(nóng)村電網(wǎng)往往達(dá)不到顆粒機(jī)所需求的電容量，這使得秸稈顆粒機(jī)械在農(nóng)村地區(qū)推廣有一定的困難。為此設(shè)計(jì)出了可由中小型拖拉機(jī)驅(qū)動(dòng)的秸稈飼料顆粒機(jī)，提高農(nóng)戶已有的動(dòng)力裝備的使用率。現(xiàn)有的飼料顆粒機(jī)大都是以壓制精飼料顆粒為主，并且壓制出的顆粒直徑比較小，不適合于牛、羊等大牲畜采食。而該機(jī)以秸稈為主要原料，農(nóng)戶可以根據(jù)飼喂的需求適當(dāng)添加或不添加精飼料，壓制出的顆粒直徑在10～15 mm（根據(jù)不同環(huán)模的孔徑），這比較適合于大牲畜的采食。
1整機(jī)結(jié)構(gòu)
SKJ-100型秸稈飼料顆粒機(jī)采用平模制粒工作方式，主要由制粒裝置、機(jī)架、掛接裝置、皮帶傳動(dòng)裝置和變速箱構(gòu)成（圖1）。
2工作原理
本機(jī)采用帶后動(dòng)力輸出軸的中小型拖拉機(jī)為驅(qū)動(dòng)動(dòng)力，首先利用掛接裝置將本機(jī)與拖拉機(jī)的兩個(gè)下掛接點(diǎn)連接，使顆粒機(jī)與拖拉機(jī)連成一體，利用萬(wàn)向傳動(dòng)軸將拖拉機(jī)的動(dòng)力輸出軸與制粒機(jī)的動(dòng)力輸入軸聯(lián)接，通過(guò)顆粒機(jī)上的動(dòng)力輸入軸將動(dòng)力傳遞至皮帶輪，通過(guò)變速箱變速后動(dòng)力輸出至平模制粒裝置，帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)工作部件轉(zhuǎn)動(dòng)。
為了能夠?qū)⑵鲃?dòng)裝置拆除后與電動(dòng)機(jī)互換，需要皮帶傳動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)速與電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速相匹配，因此本機(jī)上的皮帶傳動(dòng)裝置采用了增速設(shè)計(jì)。
3主要工作部件的設(shè)計(jì)
3.1模孔板的設(shè)計(jì)
模孔板是顆粒機(jī)工作的重要環(huán)節(jié)，其性能好壞直接影響制粒機(jī)性能。在設(shè)計(jì)中，壓模采取合金鋼整體鑄造加工，在熱處理時(shí)采用淬火的方法，以提高模孔板的強(qiáng)度和硬度。
模孔板表面開(kāi)孔率直接影響制粒機(jī)的產(chǎn)量和壓模強(qiáng)度。開(kāi)孔率大，制粒機(jī)產(chǎn)量高但模孔板強(qiáng)度低；反之，模孔板強(qiáng)度提高但產(chǎn)量低。所以要選用恰當(dāng)?shù)拈_(kāi)孔率以便更好的協(xié)調(diào)產(chǎn)量與使用壽命。根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，將模孔板的開(kāi)孔率確走為25%。
模孔的長(zhǎng)徑比為模孔直徑與模孔有效長(zhǎng)度之比。模孔的長(zhǎng)徑比關(guān)系到成品的質(zhì)量，長(zhǎng)徑比越大，成品密度越大，表面硬度相應(yīng)提高，但能耗大，產(chǎn)量小；反之則情況相反。當(dāng)物料被擠進(jìn)模孔后，物料要發(fā)生彈塑性變形，在模孔內(nèi)分層擠壓成型，所以飼料塊內(nèi)存在應(yīng)力。因此，物料在成形孔內(nèi)必須有一定的滯留時(shí)間以保證塊飼料的成形率。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式所確定出的模孔的長(zhǎng)徑比一般取值范圍是1：5～1:13，因此選定模孔的長(zhǎng)徑比為1：5，模孔直徑為10 mm，模孔板的厚度（模孔的有效工作長(zhǎng)度）為50 mm。
3.2壓輥的設(shè)計(jì)
壓輥是制粒裝置中的一個(gè)主要零件，外圓周表面要加工成齒槽形狀，增加與物料的摩擦，便于攫人物料。為提高壓輥使用壽命，增強(qiáng)壓輥表面耐磨性，壓輥材料選擇了高碳高錳鋼65Mn。
3.3壓輥轉(zhuǎn)速的確定
確定轉(zhuǎn)速時(shí)要考慮幾個(gè)問(wèn)題：(1)制粒產(chǎn)量：它與轉(zhuǎn)速?zèng)]有正反比關(guān)系，不存在最佳轉(zhuǎn)速范圍對(duì)應(yīng)最佳產(chǎn)量；(2)不同飼料配方對(duì)應(yīng)不同轉(zhuǎn)速，以壓制高品質(zhì)飼料。一般壓輥線速度范圍為2.5—7.5 m/s。壓輥的轉(zhuǎn)速就可有以下公式計(jì)算：
n=60v/πD
式中n-轉(zhuǎn)速( r/min)；V-壓輥線速度，v=2.5m/s；D-壓輥直徑(m)，D=0.1m。
通過(guò)計(jì)算可以得出壓輥的轉(zhuǎn)速n=477.7 r/min。根據(jù)電動(dòng)機(jī)和減速器的傳動(dòng)比，最終確定壓輥的轉(zhuǎn)速為480 r/min。
4主要技術(shù)參數(shù)
壓輥直徑(mm) 100
壓輥工作長(zhǎng)度(mm) 110
模板直徑(mm) 260
型孔直徑(mm) 10～15（可選）
壓輥轉(zhuǎn)速( r/min) 480
秸稈含水率(%) 20～25
所需動(dòng)力 15 hp以上帶動(dòng)力輸出的拖拉機(jī)或7.5 kW電動(dòng)機(jī)
生產(chǎn)效率( kg/h) 100
顆粒密度( t／m3》 0.95
5樣機(jī)生產(chǎn)試驗(yàn)
為了驗(yàn)證秸稈制粒機(jī)的工作效果，對(duì)其進(jìn)行了實(shí)際生產(chǎn)試驗(yàn)。通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)對(duì)，當(dāng)秸稈的含水率在20%～25%時(shí)，壓制的顆粒容易成型，功耗較低，隨著含水率的升高，所壓制顆粒的密度會(huì)降低，顆粒變的松散不易成型，而當(dāng)含水率降低時(shí)，秸稈的流動(dòng)性降低，不易被壓人型孔，機(jī)器的功耗急劇上升，工作部件溫度升高迅速，所制成顆粒的密度較高。當(dāng)秸稈的含水率低于10%時(shí)，秸稈就無(wú)法從型孔中擠壓成型。
在試驗(yàn)中使用到了2種不同型孔直徑的模板進(jìn)行了顆粒壓制試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如表1：
表1秸稈顆粒機(jī)實(shí)驗(yàn)結(jié)果
| 模板類型 | 孔徑12mm模板 | 孔徑15mm模板 |
| 秸稈含水率（%） | 25 | 25 |
| 精飼料含量（%） | 30 | 30 |
| 秸稈長(zhǎng)度（cm） | 5 | 5 |
| 生產(chǎn)效率（KG/h） | 85 | 96 |
| 顆粒密度（t/m3） | 1.03 | 0.92 |
6結(jié)論
(1)該機(jī)能夠?qū)蕿?0%～25%的粉碎后的秸稈進(jìn)行顆粒壓制，壓制后的顆粒有較大的密度，經(jīng)過(guò)飼喂試驗(yàn)，秸稈顆粒采食率可以達(dá)到99%以上。
(2)關(guān)鍵部件（壓輥、模孔板）仍需進(jìn)一步改進(jìn)，以適應(yīng)長(zhǎng)度較大的秸稈，以及提高生產(chǎn)效率。
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