摘要
     設(shè)計一種適用于小型養(yǎng)殖企業(yè)或農(nóng)村個體養(yǎng)殖戶的新型農(nóng)作物秸稈粉碎機,該機型不采用篩分裝置,采用增加研磨裝置部分,以粗切、擊碎、研磨三個步驟完成纖維物料的尺寸減小。降低整機成本，提高生產(chǎn)率，目前市場上尚無此機型。
    現(xiàn)有農(nóng)作物秸稈粉碎機大多尺寸大，功率高，功耗大，多應(yīng)用在大型飼料企業(yè)。針對農(nóng)村小型養(yǎng)殖企業(yè)和個體用戶的飼料加工機械目前還沒有。常用的粉碎機多是有篩的鑿片粉碎機，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，主要用于精飼料的粉碎，生活中常用加工精飼料的機械加工粗飼料，這顯然不是很適合的，因為兩者物理特性是很不同的。由于纖維質(zhì)物料的特性，易堵塞篩孔，導(dǎo)致生產(chǎn)率極低。本課題旨在設(shè)計一種加工纖維質(zhì)飼料的粉碎機，不采用篩分裝置，而是采用粗切、擊打和研磨三者結(jié)合，從而達到一定粉碎細(xì)度的物料，在均勻性上雖然沒采用篩的那么均勻，但生產(chǎn)率有較大的提高，能滿足某些情況的應(yīng)用。 1、結(jié)構(gòu)設(shè)計
1.1粉碎機理
   本機主要是將較干燥(水分＜18%)的牧草和秸桿加工成細(xì)碎狀和粉狀,尺寸在0.7~5mm范圍內(nèi)，以滿足各種使用要求。該機工作時秸稈類物料從進料口切向進入機體后，受到安裝在轉(zhuǎn)子上端高速旋轉(zhuǎn)的動刀配合定刀板所產(chǎn)生的剪切作用，被切成碎段，在撥料板和離心力作用下，均勻布開進入圓筒與齒板之間的揉搓粉碎室內(nèi)，在高速回轉(zhuǎn)鑿片的沖擊作用下，使秸稈類物料受到鑿片和齒板劇烈的搓擦作用而逐漸細(xì)碎并沿螺旋線下落，從上排料口排出。當(dāng)關(guān)閉上排料口，物料進入磨盤之間的引入?yún)^(qū)，在磨盤之間被研磨粉碎，在重力作用下進入下排料口排出。
1.2總體結(jié)構(gòu)形式
    牧草和農(nóng)作物秸桿類物料是一種含有豐富的纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等的物料。具有韌性大、容重小的特點，其粉碎過程與谷物類物料大不相同，牧草和農(nóng)作物秸稈等粗纖維類物料粉碎時，主要粉碎作用
是靠搓擦和剪切的共同作用使之粉碎成細(xì)粉。根據(jù)現(xiàn)有的粉碎理論、粉碎機理和粉碎方法，確定本機結(jié)構(gòu)形式和布置方案為以下幾方面：
①采用立式無篩圓筒型粉碎桶；
②本機由進料裝置、切碎裝置、揉搓粉碎裝置、磨碎裝置、出料裝置、機體和傳動裝置組成；
③進料口設(shè)置在機體上方，與水平面有一定傾角，物料徑向進入機體，進料口設(shè)有安全保護裝置；
④切碎裝置在機體頂端，采用動刀和定刀板相配合所產(chǎn)生的剪切作用來將秸桿切成碎段；
⑤揉搓粉碎裝置是在轉(zhuǎn)子圓筒上安裝鑿片，在
機體內(nèi)表面安裝齒板，工作時兩者相互配合來揉搓粉碎物料，鑿片排列的工作密度小，以加強搓碎的效果；
⑥磨碎裝置采用定圓錐形磨盤與動圓錐形磨盤相對轉(zhuǎn)動來將物料進一步磨碎而得到粉狀成品；
⑦本機設(shè)置兩個出料口，按實際需要調(diào)節(jié)排料插門可以得到細(xì)碎狀和粉狀兩種成品；
⑧機體和機架采用普通鋼材制造，以降低制造成本；
⑨采用電動機作為動力，通過三角皮傳動。
本機結(jié)構(gòu)布置如圖1所示。
圖1無篩農(nóng)作物秸桿粉碎機總體結(jié)構(gòu)
1.2.1進料切碎部分
本機采用徑向進料。圓錐形轉(zhuǎn)筒的上方側(cè)端安有兩把動刀，與安裝在機體內(nèi)壁的定刀板構(gòu)成切碎器。其作用是將從進料口進入的秸稈物料初步切碎段，以幫助進料及防止纏草。
1.2.2揉搓打擊部分
粉碎部分由齒板和轉(zhuǎn)子組成。齒板分為六塊，裝在機體內(nèi)壁的圓周側(cè)壁上。轉(zhuǎn)子為圓形，轉(zhuǎn)筒表面裝有四列鑿形錘片，鑿片形狀呈U形。鑿片在轉(zhuǎn)筒上采用螺旋線排列。齒板與鑿片共同作用實現(xiàn)秸稈類物料的揉搓打擊粉碎過程。
1.2.3磨碎部分
由動磨盤、定磨盤、彈簧和撥料板組成。定、動磨盤均是由冷鑄法制成的。磨盤表面為白口合金鑄鐵、堅硬耐磨。定、動磨盤上都有鑄造成形的螺旋磨齒，能起研磨和推出作用。彈簧起到調(diào)節(jié)動磨盤與定磨盤之間的間隙作用。
1.2.4排料部分
排料口有兩個，一個是位于機體轉(zhuǎn)筒中下部的側(cè)面，排出的是經(jīng)切碎和鑿片打擊后的碎狀物料，一個是位于機體最下部端側(cè)面截面呈矩形，排出的是經(jīng)過切碎打擊磨碎的細(xì)碎狀物料。出口處安裝有撥料板，以便撥出堆積的成品。
2、主要零部分
2.1切碎裝置
切碎器是本機的重要工作部件。本設(shè)計采用滾刀式切割器形式，該切碎器具有結(jié)構(gòu)緊湊、切割質(zhì)量好、負(fù)載比較均勻的優(yōu)點。選擇單葉雙曲面平板直刃滾筒式切碎器，切碎裝置設(shè)置在揉搓粉碎筒上方，主要由動刀、定刀板和動刀支撐板組成。動刀材料采用65Mn鋼，刃部高頻淬火處理,淬火區(qū)硬度要求達到HRC58～62。切割器工作時是旋轉(zhuǎn)動刀配合安裝在機體上的定刀產(chǎn)生的剪切作用來切斷秸桿。
2.2轉(zhuǎn)筒
轉(zhuǎn)筒主要用來安裝鑿片，能使揉搓粉碎過程中物料通暢地由上至下作軸向運動。轉(zhuǎn)筒采用薄鋼板空心圓柱形狀，轉(zhuǎn)筒上端面用鋼板封閉，轉(zhuǎn)筒下端采用鋼筋支撐，轉(zhuǎn)筒采用普通A3鋼板，圓筒下端鋼筋和加強筋板采用普通鋼材，圓筒上、下端套筒采用35號結(jié)構(gòu)鋼。
2.3鑿片
鑿片安裝在圓筒上，是主要的工作部件，其作用是對物料進行沖擊、揉搓和摩擦以達到揉搓粉碎物料的要求。
由于鑿片是易損件，為提高使用壽命，選用優(yōu)質(zhì)鋼（65Mn鋼），進行熱處理，淬火深度為0.8～1.2mm，淬火后工作側(cè)面硬度HRC50～70，距螺孔4mm范圍內(nèi)的硬度不超過HRC28。鑿片數(shù)量32片。
鑿片分四列，按在圓周上互差呈螺旋線排列，用螺釘緊固在圓筒上，該排列方式簡單，工作時轉(zhuǎn)子運行動平穩(wěn)，這種排列方式可使物料在揉搓粉碎過程中在粉碎室內(nèi)沿螺旋線至上向下做軸向運動，增加物料在機內(nèi)的停留時間，物料粉碎過程通暢。
2.4圓錐磨盤
定、動磨頭均是由冷鑄法制成的。磨頭表面為白口合金鑄鐵，堅硬耐磨。定、動磨頭上都有鑄造成形的螺旋磨齒，能起研磨和推出作用。定、動磨盤之間的間隙靠調(diào)整彈簧來改變。定圓錐磨盤齒高為2.5mm，齒形為直齒。因主軸轉(zhuǎn)速較高，只有使物料通過研磨區(qū)時流層變薄，這樣對物料研磨作用才會加強。因此，定磨盤采用密齒，密齒齒數(shù)多，兩磨齒的間距小，同時也延長了對物料的研磨時間。
3、主要技術(shù)參數(shù)和尺寸參數(shù)
該機型主要技術(shù)參數(shù)和尺寸參數(shù)見表1
4、結(jié)語
①本機采用滾刀式切割器與定刀板配合產(chǎn)生的剪切作用，能很好地將秸稈類切斷，刀片拆卸和磨刀較方便；轉(zhuǎn)子采用立式圓形轉(zhuǎn)筒，鑿片按螺旋線排列，可滿足揉搓粉碎秸稈類物料的要求；加裝磨盤研磨,顆粒更細(xì)，間隙可調(diào)；設(shè)計兩個排料口,排料口設(shè)置插板能控制物料成品的粗細(xì)度。
②本機型可滿足廣大農(nóng)村對秸稈等纖維類物料揉搓粉碎的加工要求，無篩分裝置,采用切碎打擊研磨三個步驟綜合減小物料尺寸,粉碎粒度在一定范圍內(nèi)可控制，是目前市場上沒有的新型粉碎機械。
③本機結(jié)構(gòu)緊湊、占地少、成本低，對推動秸稈類物料的加工利用，促進畜牧業(yè)發(fā)展有一定的現(xiàn)實意義。