目(mu)前(qian),國(guo)內(nei)廠(chang)家(jia)生(sheng)產(chan)的(de)秸(jie)稈(gan)飼(si)料(liao)顆(ke)粒(li)機(ji)大(da)多(duo)采(cai)用(yong)電(dian)動(dong)機(ji)為(wei)動(dong)力(li)源(yuan),由(you)於(yu)製(zhi)粒(li)機(ji)械(xie)在(zai)工(gong)作(zuo)過(guo)程(cheng)中(zhong)需(xu)要(yao)對(dui)秸(jie)稈(gan)施(shi)加(jia)很(hen)大(da)的(de)壓(ya)力(li),因(yin)此(ci)需(xu)要(yao)的(de)動(dong)力(li)要(yao)求(qiu)較(jiao)高(gao),農(nong)村(cun)電(dian)網(wang)往(wang)往(wang)達(da)不(bu)到(dao)顆(ke)粒(li)機(ji)所(suo)需(xu)求(qiu)的(de)電(dian)容(rong)量(liang),這(zhe)使(shi)得(de)秸(jie)稈(gan)顆(ke)粒(li)機(ji)械(xie)在(zai)農(nong)村(cun)地(di)區(qu)推(tui)廣(guang)有(you)一(yi)定(ding)的(de)困(kun)難(nan)。為(wei)此(ci)設(she)計(ji)出(chu)了(le)可(ke)由(you)中(zhong)小(xiao)型(xing)拖(tuo)拉(la)機(ji)驅(qu)動(dong)的(de)秸(jie)稈(gan)飼(si)料(liao)顆(ke)粒(li)機(ji),提(ti)高(gao)農(nong)戶(hu)已(yi)有(you)的(de)動(dong)力(li)裝(zhuang)備(bei)的(de)使(shi)用(yong)率(lv)。現(xian)有(you)的(de)飼(si)料(liao)顆(ke)粒(li)機(ji)大(da)都(dou)是(shi)以(yi)壓(ya)製(zhi)精(jing)飼(si)料(liao)顆(ke)粒(li)為(wei)主(zhu),並(bing)且(qie)壓(ya)製(zhi)出(chu)的(de)顆(ke)粒(li)直(zhi)徑(jing)比(bi)較(jiao)小(xiao),不(bu)適(shi)合(he)於(yu)牛(niu)、羊等大牲畜采食。而該機以秸稈為主要原料,農戶可以根據飼喂的需求適當添加或不添加精飼料,壓製出的顆粒直徑在10~15 mm(根據不同環模的孔徑),這比較適合於大牲畜的采食。
1整機結構
SKJ-100型秸稈飼料顆粒機采用平模製粒工作方式,主要由製粒裝置、機架、掛接裝置、皮帶傳動裝置和變速箱構成(圖1)。

2工作原理
本(ben)機(ji)采(cai)用(yong)帶(dai)後(hou)動(dong)力(li)輸(shu)出(chu)軸(zhou)的(de)中(zhong)小(xiao)型(xing)拖(tuo)拉(la)機(ji)為(wei)驅(qu)動(dong)動(dong)力(li),首(shou)先(xian)利(li)用(yong)掛(gua)接(jie)裝(zhuang)置(zhi)將(jiang)本(ben)機(ji)與(yu)拖(tuo)拉(la)機(ji)的(de)兩(liang)個(ge)下(xia)掛(gua)接(jie)點(dian)連(lian)接(jie),使(shi)顆(ke)粒(li)機(ji)與(yu)拖(tuo)拉(la)機(ji)連(lian)成(cheng)一(yi)體(ti),利(li)用(yong)萬(wan)向(xiang)傳(chuan)動(dong)軸(zhou)將(jiang)拖(tuo)拉(la)機(ji)的(de)動(dong)力(li)輸(shu)出(chu)軸(zhou)與(yu)製(zhi)粒(li)機(ji)的(de)動(dong)力(li)輸(shu)入(ru)軸(zhou)聯(lian)接(jie),通(tong)過(guo)顆(ke)粒(li)機(ji)上(shang)的(de)動(dong)力(li)輸(shu)入(ru)軸(zhou)將(jiang)動(dong)力(li)傳(chuan)遞(di)至(zhi)皮(pi)帶(dai)輪(lun),通(tong)過(guo)變(bian)速(su)箱(xiang)變(bian)速(su)後(hou)動(dong)力(li)輸(shu)出(chu)至(zhi)平(ping)模(mo)製(zhi)粒(li)裝(zhuang)置(zhi),帶(dai)動(dong)驅(qu)動(dong)工(gong)作(zuo)部(bu)件(jian)轉(zhuan)動(dong)。
為(wei)了(le)能(neng)夠(gou)將(jiang)皮(pi)帶(dai)傳(chuan)動(dong)裝(zhuang)置(zhi)拆(chai)除(chu)後(hou)與(yu)電(dian)動(dong)機(ji)互(hu)換(huan),需(xu)要(yao)皮(pi)帶(dai)傳(chuan)動(dong)裝(zhuang)置(zhi)的(de)轉(zhuan)速(su)與(yu)電(dian)動(dong)機(ji)的(de)轉(zhuan)速(su)相(xiang)匹(pi)配(pei),因(yin)此(ci)本(ben)機(ji)上(shang)的(de)皮(pi)帶(dai)傳(chuan)動(dong)裝(zhuang)置(zhi)采(cai)用(yong)了(le)增(zeng)速(su)設(she)計(ji)。
3主要工作部件的設計
3.1模孔板的設計
模mo孔kong板ban是shi顆ke粒li機ji工gong作zuo的de重zhong要yao環huan節jie,其qi性xing能neng好hao壞huai直zhi接jie影ying響xiang製zhi粒li機ji性xing能neng。在zai設she計ji中zhong,壓ya模mo采cai取qu合he金jin鋼gang整zheng體ti鑄zhu造zao加jia工gong,在zai熱re處chu理li時shi采cai用yong淬cui火huo的de方fang法fa,以yi提ti高gao模mo孔kong板ban的de強qiang度du和he硬ying度du。
模孔板表麵開孔率直接影響製粒機的產量和壓模強度。開孔率大,製粒機產量高但模孔板強度低;反之,模孔板強度提高但產量低。所以要選用恰當的開孔率以便更好的協調產量與使用壽命。根據設計經驗,將模孔板的開孔率確走為25%。
模(mo)孔(kong)的(de)長(chang)徑(jing)比(bi)為(wei)模(mo)孔(kong)直(zhi)徑(jing)與(yu)模(mo)孔(kong)有(you)效(xiao)長(chang)度(du)之(zhi)比(bi)。模(mo)孔(kong)的(de)長(chang)徑(jing)比(bi)關(guan)係(xi)到(dao)成(cheng)品(pin)的(de)質(zhi)量(liang),長(chang)徑(jing)比(bi)越(yue)大(da),成(cheng)品(pin)密(mi)度(du)越(yue)大(da),表(biao)麵(mian)硬(ying)度(du)相(xiang)應(ying)提(ti)高(gao),但(dan)能(neng)耗(hao)大(da),產(chan)量(liang)小(xiao);反fan之zhi則ze情qing況kuang相xiang反fan。當dang物wu料liao被bei擠ji進jin模mo孔kong後hou,物wu料liao要yao發fa生sheng彈dan塑su性xing變bian形xing,在zai模mo孔kong內nei分fen層ceng擠ji壓ya成cheng型xing,所suo以yi飼si料liao塊kuai內nei存cun在zai應ying力li。因yin此ci,物wu料liao在zai成cheng形xing孔kong內nei必bi須xu有you一yi定ding的de滯zhi留liu時shi間jian以yi保bao證zheng塊kuai飼si料liao的de成cheng形xing率lv。根gen據ju經jing驗yan公gong式shi所suo確que定ding出chu的de模mo孔kong的de長chang徑jing比bi一yi般ban取qu值zhi範fan圍wei是shi1:5~1:13,因此選定模孔的長徑比為1:5,模孔直徑為10 mm,模孔板的厚度(模孔的有效工作長度)為50 mm。
3.2壓輥的設計
壓ya輥gun是shi製zhi粒li裝zhuang置zhi中zhong的de一yi個ge主zhu要yao零ling件jian,外wai圓yuan周zhou表biao麵mian要yao加jia工gong成cheng齒chi槽cao形xing狀zhuang,增zeng加jia與yu物wu料liao的de摩mo擦ca,便bian於yu攫jue人ren物wu料liao。為wei提ti高gao壓ya輥gun使shi用yong壽shou命ming,增zeng強qiang壓ya輥gun表biao麵mian耐nai磨mo性xing,壓ya輥gun材cai料liao選xuan擇ze了le高gao碳tan高gao錳meng鋼gang65Mn。
3.3壓輥轉速的確定
確定轉速時要考慮幾個問題:(1)製粒產量:它與轉速沒有正反比關係,不存在最佳轉速範圍對應最佳產量;(2)不同飼料配方對應不同轉速,以壓製高品質飼料。一般壓輥線速度範圍為2.5—7.5 m/s。壓輥的轉速就可有以下公式計算:
n=60v/πD
式中n-轉速( r/min);V-壓輥線速度,v=2.5m/s;D-壓輥直徑(m),D=0.1m。
通過計算可以得出壓輥的轉速n=477.7 r/min。根據電動機和減速器的傳動比,最終確定壓輥的轉速為480 r/min。
4主要技術參數
壓輥直徑(mm) 100
壓輥工作長度(mm) 110
模板直徑(mm) 260
型孔直徑(mm) 10~15(可選)
壓輥轉速( r/min) 480
秸稈含水率(%) 20~25
所需動力 15 hp以上帶動力輸出的拖拉機或7.5 kW電動機
生產效率( kg/h) 100
顆粒密度( t/m3》 0.95
5樣機生產試驗
為了驗證秸稈製粒機的工作效果,對其進行了實際生產試驗。通過試驗發現對,當秸稈的含水率在20%~25%時shi,壓ya製zhi的de顆ke粒li容rong易yi成cheng型xing,功gong耗hao較jiao低di,隨sui著zhe含han水shui率lv的de升sheng高gao,所suo壓ya製zhi顆ke粒li的de密mi度du會hui降jiang低di,顆ke粒li變bian的de鬆song散san不bu易yi成cheng型xing,而er當dang含han水shui率lv降jiang低di時shi,秸jie稈gan的de流liu動dong性xing降jiang低di,不bu易yi被bei壓ya人ren型xing孔kong,機ji器qi的de功gong耗hao急ji劇ju上shang升sheng,工gong作zuo部bu件jian溫wen度du升sheng高gao迅xun速su,所suo製zhi成cheng顆ke粒li的de密mi度du較jiao高gao。當dang秸jie稈gan的de含han水shui率lv低di於yu10%時,秸稈就無法從型孔中擠壓成型。
在試驗中使用到了2種不同型孔直徑的模板進行了顆粒壓製試驗,試驗結果如表1:
表1秸稈顆粒機實驗結果
| 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 |
| 秸稈長度(cm) | 5 | 5 |
| 生產效率(KG/h) | 85 | 96 |
| 顆粒密度(t/m3) | 1.03 | 0.92 |
6結論
(1)該機能夠對含水率為20%~25%的粉碎後的秸稈進行顆粒壓製,壓製後的顆粒有較大的密度,經過飼喂試驗,秸稈顆粒采食率可以達到99%以上。
(2)關鍵部件(壓輥、模孔板)仍需進一步改進,以適應長度較大的秸稈,以及提高生產效率。
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