飼料粉碎機械是飼料加工廠的主要設(shè)備。粉碎機械的動力配備一般占飼料加工廠總配備的30%~70%。錘片式粉碎機具有結(jié)構(gòu)簡單、通用性好、適應(yīng)性強、度電產(chǎn)量較高和使用安全等優(yōu)點，在大中小型飼料工廠中普遍使用。近年來，人們越來越關(guān)注錘片式粉碎機的工作效果，提高生產(chǎn)率及節(jié)約能耗成為熱點問題。
1、飼料的影響
1.1飼料的物理機械性質(zhì)
    不同飼料的物理機械性質(zhì)不同，粉碎它們的難易程度也不同，其度電產(chǎn)量有很大的差異。玉米和高粱等精飼料淀粉含量高且結(jié)構(gòu)松脆，易粉碎；麩皮和稻殼含纖維素多較難粉碎；藤蔓等粗飼料粗纖維含量高且有韌性，更難粉碎；玉米芯由于結(jié)構(gòu)密實，最難被粉碎。飼料越易粉碎，電耗越低，產(chǎn)量越高，粉碎性能越好。
1.2飼料的含水率
    粉碎機利用打擊、碰撞和摩擦作用粉碎飼料，飼料含水率高，不易被粉碎，度電產(chǎn)量將下降；飼料含水率過高，度電產(chǎn)量急劇下降，還會堵塞篩孔產(chǎn)生返料，甚至不能工作。同種物料在不同的水分條件下，水分越高其度電產(chǎn)量越低，所以粉碎飼料含水量不超過14%。有關(guān)資料表明，當玉米含水量從14.3%增加到21%時，其生產(chǎn)率下降29%，功率消耗增加12.5%；1.3飼料粉碎粒度
    飼料粉碎粒度要適中，過度粉碎需要消耗過多的電能，降低飼料廠的生產(chǎn)效率，造成物料流動不暢，甚至堵塞，同時還會引起粉塵飛揚，損害工作人員身體健康。
    不同種類的動物對飼料粒度要求不同。現(xiàn)在許多動物營養(yǎng)學(xué)者認為：大顆粒飼料能刺激胃腸蠕動、刺激消化液分泌和促進消化道發(fā)育，因而飼料粉碎粒度有增大的趨勢。對豬來講，適宜的粒度大小為，仔豬斷奶后約500Lim，生長肥育豬約600um，母豬約400—600um；肉牛和奶牛只要求對粗飼料或秸稈以適度粗粉或切短為宜。
    美國堪薩斯大學(xué)的研究報道，粉碎玉米時成品的平均粒度從1 000um降低到600um時，電耗從2.7 kWh/t增加到3.8 kWh/t；但平均粒度再降低到400um時，電耗增加到8.1kWh/t，這說明，粉碎粒度越細，產(chǎn)量越低，電耗越高。
2主要工作部件的影響
2.1粉碎室形狀
    水滴形粉碎室能破壞飼料的環(huán)流層，利于粉碎后飼料排出粉碎室。最近，很多新型粉碎機在粉碎室內(nèi)增加了W形和U形二次粉碎結(jié)構(gòu)，有效改變物料運動軌跡，使飼料產(chǎn)量提高25%。橢圓形粉碎室利于顆粒的破碎和排粉，這種粉碎室2次加速和減速環(huán)流層，對粉碎效率能明顯提高。渦流式粉碎室能改變粉碎室內(nèi)氣流狀態(tài)，避免環(huán)流層形成。劉廣文研究發(fā)現(xiàn)，梯形篩圍成的粉碎室增加了有效篩理面積，破壞了環(huán)流層，加強了粉碎性能。
2.2篩孔
2.2.1篩孔直徑
    篩孔直徑的大小直接影響被粉碎飼料的細碎度。篩孔直徑越小，飼料粉碎的越細，但度電產(chǎn)量顯著下降；篩孔直徑大，度電產(chǎn)量高，但飼料粉碎的粗。不同畜禽在不同生長階段對飼料的粗細要求也不同，應(yīng)在滿足對飼料要求的前提下，采用大孔徑，提高飼料通過率，降低能耗，提高產(chǎn)量和生產(chǎn)率。
    篩孔直徑分4個等級，小孔1—2mm，中孔3—4mIn，粗孔s.6mm，大孔8 mm。王德福采用直徑分別為2、3、4、5和6 mm篩孔的篩片進行篩孔對粒徑影響的試驗，結(jié)果表明：當篩孔直徑小于2 mm時，粉碎飼料幾何平均粒徑下降較快；當篩孔直徑為3 mm時，粉碎飼料幾何平均粒徑增幅較大，粉碎效率比篩孔直徑為2 mm時提高28.9%；當篩孔直徑從3 mm增加到4 mm時，粉碎飼料幾何平均粒徑增幅減小，粉碎效率提高16.4%；當篩孔直徑大于4 mm后，粉碎效率增幅下降較大，粉碎效率增幅平均約5.2%；當篩孔大于8 mm時，粉碎飼料幾何平均粒徑和粉碎效率增幅都趨于平穩(wěn)，見圖l。
    杰克帕森報道，粉碎機在粉碎谷物類飼料的生產(chǎn)率與輸出功率和篩孔直徑是成比例的，用公式表示為：G=J xP×d
    其中，G為生產(chǎn)率，P為輸出功率，d為篩孔直徑．J為杰克帕森系數(shù)，該系數(shù)的值可通過試驗得到。
2.2.2篩孔形狀
    篩片按篩孔型式可分為圓柱孔篩、圓錐孔篩和魚鱗篩等數(shù)種，由于圓柱孔篩結(jié)構(gòu)簡單且制造方便，應(yīng)用最廣。魚鱗篩產(chǎn)量高，但成本也高、成品平均粒度大且轉(zhuǎn)子不能正反轉(zhuǎn)使用，因此性價比較低。
2.2.3篩片開孔率
    篩片開孔率指篩孔面積之和占篩面總面積的百分數(shù)，標準篩片開孔率計算公式：K=90.7 d2/r2．d為篩孔直徑，r為孔間距。開孔率的增大有2條途徑：一是增大篩孔直徑。二是縮小篩孔孔間距，前者使飼料產(chǎn)品粒度增大，均勻性降低；后者削弱篩片的強度。實際生產(chǎn)中，篩孔直徑的大小是由飼喂對象決定的，因此選擇篩片時，應(yīng)首先滿足產(chǎn)品的粒度要求，根據(jù)篩片強度再盡可能選用大孔徑篩片，以提高飼料粉碎效率及節(jié)約能耗。一般擊1.2 mm及以上篩片開孔率，見表2。
    制約開孔率增大的主要原因是：沖孔工藝和篩片強度。在篩孔一定的情況下，開孔率如果低于對應(yīng)值，則影響粉碎機的生產(chǎn)能力，并引起飼料過度粉碎，電耗增大，生產(chǎn)率降低。當選用篩孔直徑小于1.2 mm時，可使用不銹鋼篩片來提高強度，延長篩片使用壽命。
2.2.4篩孔的排列方式
    從圖2可見：篩片的篩孔呈等邊三角形排列。篩孔有2種排列方式：1）料流方向與孔間距平行，即料流方向1，這種排列在加工過程中較省力，但篩孔間隔排列，不利于飼料出篩。2）料流方向與孔間距垂直，即料流方向2，這種篩孔排列均勻，利于飼料排出，相當于全寬度出料。
2.3篩片
2.3.1篩理面積
    篩理面積直接影響飼料通過篩片的速度，篩理面積大，飼料排出快，從而提高產(chǎn)量。資料表明，篩片篩理面積增大9%，粉碎機的生產(chǎn)率可提高35%，電耗降低13%。因此，應(yīng)合理選取篩片篩理面積。目前常用的粉碎機每輸入1kW動力配130~220 cm2篩面面積。
2.3.2篩片包角
篩片包圍轉(zhuǎn)子的角度叫篩片的包角。一般情況下，粉碎機篩片包角大，其篩理面積也大，有利于出粉，度電產(chǎn)量較高。目前，粉碎機篩片包角有1800、2700、3000和3600等多種。度電產(chǎn)量隨包角的增加而增加，而且篩孔直徑越小，篩片包角對度電產(chǎn)量的影響越大。因此，粉碎機在使用小的篩孔篩時，應(yīng)盡量采用較大的篩片包角，從而提高度電產(chǎn)量和產(chǎn)品粒度均勻性。
2.3.3橫寬形振動篩
    橫寬形振動篩的特征是具有橫寬形振動的多層篩，篩片分內(nèi)層篩和外層篩。它利用篩片高頻劇烈振動，使篩孔一直處于很高的開孔率，增加飼料的過篩能力，增加產(chǎn)量和粒度的均勻度。
2.3.4篩片厚度
    篩片厚度不僅影響篩片的開孔率，而且還影響飼料的過篩能力。過厚的篩板，易堵篩，過篩速度小，物料分離能力差。篩片過薄，開孔率高，篩片易破裂。為延長篩片的使用壽命，可加強固定篩片皮殼。
    篩片厚度和篩孔直徑有一個對應(yīng)關(guān)系限制，一般厚度小于等于直徑，∮3mm孔徑的篩片厚度為2mm，∮0.5mm孔徑的篩片厚度為0.5 mm。
2.3.5篩片安裝方式
    篩片的篩孔采用沖制工藝，一面是光面，另一面有毛刺，安裝新篩片時，應(yīng)將毛刺一面朝向轉(zhuǎn)子，增加篩片對飼料的碰撞和摩擦作用，也有利于出料。
2.4錘片
2.4.1錘片線速度
    錘片線速度指的是錘片粉碎機在正常工作狀態(tài)下，錘片最外端的線速度，稱錘片末端線速度。錘片末端線速度是影響錘片式粉碎機工作性能的主要因素。線速度高時，錘片對飼料的沖擊粉碎能力增強，單位時間打擊次數(shù)增加，排粉能力也增大，適當提高錘片線速度，可提高生產(chǎn)率。但轉(zhuǎn)速過高，將導(dǎo)致飼料隨錘片一起旋轉(zhuǎn)，形成環(huán)流層，飼料排出篩孔的機會減少，粉碎的有效功率減小，度電產(chǎn)量反而下降。線速度過低時，粉碎能力弱，度電產(chǎn)量也不高。對不同的物料，錘片末端線速度的最佳值不同，這主要取決于物料的強度、脆性和韌性。有關(guān)資料顯示，使用擊2.5 mm孔徑篩子時，粉碎不同飼料的最佳線速度，見表3。
2.4.2錘篩間隙
    錘篩間隙是指錘片末端與篩片間的間隙。錘篩間隙過大時，分布在篩面和錘片間的飼料層太厚，靠近篩面上的環(huán)層飼料不易接觸到篩片，受打擊的機會少，運動速度低，錘篩對飼料的摩擦粉碎作用減弱，影響篩孔的通過性能，嚴重會將篩孔堵塞造成進料口噴料；錘篩間隙過小時，錘片與篩面間的飼料環(huán)層太薄，飼料受打擊的機會多，錘篩對飼料的摩擦作用也增大，使飼料粉碎的過細，浪費動力，因而生產(chǎn)率也不高。
    飼料粉碎機的粉碎室分為加速區(qū)和全速區(qū)。飼料在進入粉碎室后隨即進入加速區(qū)內(nèi)，此區(qū)錘片和飼料間相對速度很高，飼料易被擊碎。在飼料經(jīng)過加速區(qū)后隨即進入全速區(qū)，此時飼料速度逐漸穩(wěn)定，飼料與錘片的相對速度變小，這時飼料的粉碎以摩擦為主。所以，飼料成品粒度要求較粗時，可將加速區(qū)作為主粉碎區(qū)，選用較大的錘篩間隙；若成品粒度要求較細，可將全速區(qū)作為主粉碎區(qū)，選用較小的錘篩間隙。
    蘇聯(lián)學(xué)者認為：錘篩間隙應(yīng)介于原飼料顆粒平均粒徑的1～2倍。Friedish認為：谷物類飼料最佳錘篩間隙應(yīng)是8 mm。我國粉碎機系列推薦的錘篩間隙谷物類為4~ 8mm，秸稈類為10~14 mm，通用性機型為12 mm。
2,4.3錘片排列
    錘片的排列直接關(guān)系到轉(zhuǎn)子的平衡、飼料在粉碎室內(nèi)的分布和錘片的磨損均勻程度等。因此，錘片應(yīng)在整個粉碎室工作寬度內(nèi)均勻排列，不會使物料推向一側(cè)，并有利于轉(zhuǎn)子的動靜平衡。常見的方式有螺旋線排列、對稱排列、交錯排列和對稱交錯排列4種。
2.4.3.1螺旋線排列(見圖3)
    螺旋線排列方式分單螺旋和雙螺旋2種，該錘片排列方式最簡單，錘片軌跡均勻而不重復(fù)，但工作時會將飼料順螺旋線向一側(cè)推移，引起物料分布不均，使錘片和篩片也磨損不均勻。并在高速回轉(zhuǎn)時，出現(xiàn)不平衡力矩，使機器產(chǎn)生振動。
2.4.3.2對稱排列（見圖4）
    該排列對稱兩銷軸上的錘片安裝對稱，錘片運動軌跡重復(fù)，在同樣錘片工作密度下，需加大錘片數(shù)目，耗用鋼材較多，但對稱銷軸的離心力合力可相互平衡，轉(zhuǎn)子工作平穩(wěn)。飼料在粉碎室內(nèi)分布均勻，錘片磨損也較均勻。
2.4.3.3交錯排列（見圖5）
    該排列分單片和雙片2種形式，圖示為雙片交錯排列。其錘片運動軌跡均勻不重復(fù)，對稱銷軸的離心力合力可相互平衡，轉(zhuǎn)子工作平穩(wěn)；缺點是物料略有推移，銷軸間隔套種類較多。
2.4.3.4對稱交錯排列(見圖6)
    此種方式不僅軌跡均勻且不重復(fù)，而且錘片排列左右對稱，4根銷軸上的離心力合力作用在同一平面上，平衡性好。
2.4.4錘片厚度
    西德勃朗琪維特科技大學(xué)曾用3和9 mm的錘片做粉碎谷物的對比試驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在篩．片孔徑相同的情況下，前者比后者的生產(chǎn)率提高10%~15%，粉碎機生產(chǎn)率隨錘片厚度的減小而增加，但錘片薄了易磨損，使用壽命短。據(jù)國外資料介紹，粉碎玉米和牧草時推薦用厚度為2—3mm的錘片，粉碎豆餅和礦物時為6~8mm，我國為降低金屬消耗量，減少錘片規(guī)格，標準錘片厚度為5 mm，屬通用型錘片。
2,4.5錘片數(shù)量
    錘片數(shù)量的多少，對粉碎效率和成品粒度有顯著影響。錘片數(shù)量過多，密度大，錘片正面打擊飼料的次數(shù)增多，粉碎能力提高，產(chǎn)品粒度變細，過篩時間延長，度電產(chǎn)量減低；同時，空耗功率也增高，有效功率相對減小。錘片數(shù)量過少，密度小，錘片正面打擊飼料的次數(shù)偏少，粉碎能力降低，粉碎效率下降。我國錘片粉碎機的錘片數(shù)量以錘片密度表示。
  式中：當軌跡不重復(fù)時，錘片軌跡數(shù)等于錘片數(shù)量。錘片最適宜的工作密度值，見表4。
2.4.6錘片磨損
    粉碎機加速區(qū)是以擊碎為主的粗粉碎，全速區(qū)是以磨碎為主的細粉碎。在加速區(qū)，錘片主要以側(cè)面為工作面，因此要求側(cè)面的材料具有較高的韌性和耐沖擊性；在全速區(qū)，錘片主要以端面為工作面，因此要求端面的材料具有較高的硬度和耐磨性。粉碎飼料的品種不同，錘片的磨損程度也不一樣。一般以粉碎粗飼料為主的錘片，對其側(cè)面的要求高于端面；以粉碎細飼料為主的錘片，對其端面的要求高于側(cè)面。這樣，可保證錘片合理均勻磨損。在使用過程中，當錘片磨損使錘篩間隙超過16 mm時應(yīng)調(diào)換錘片。
3、配套設(shè)備的影響
3.1  風網(wǎng)組合與安裝
    粉碎機風網(wǎng)系統(tǒng)及吸風量以“通風為主，吸塵為輔”的原則來設(shè)計組成，不僅能有效控制粉塵外逸，而且起到降溫、吸濕及防止物料過度粉碎，提高產(chǎn)量和降低能耗的作用。一定的吸風量可減少因錘片運動把料層帶入錘片的運動軌跡內(nèi)，避免功率的大量消耗，單位面積篩片風量增加，錘片不斷攪動飼料，從而進入錘片運動軌跡的飼料減少，功率消耗就減少，篩片壓力減小，出料通暢，電機工作就平穩(wěn)。
    粉碎機風網(wǎng)系統(tǒng)的主要參數(shù)是吸風量，它是按單位時間通過粉碎機篩片單位面積的風量計算，過大或過小都會帶來不利的影響。一般吸風量選用在2 300·3 200m3／(h／m2)為宜，時產(chǎn)高于St和低于10t的選用約3 000m3／(h/m2)。微粉碎機的吸風量應(yīng)更大一些，一般吸風阻力在700.1000Pa，所以，微粉碎機在3000～4000 Pa范圍內(nèi)選用，效果較理想。
    飼料廠粉碎系統(tǒng)風網(wǎng)組合形成有多種，當前最流行的是脈沖除塵器直接與粉碎機下的螺旋輸送機相連，在螺旋輸送機排料口處安裝關(guān)風器或安裝一鉸結(jié)式閉風排料活門擋板。
3.2  喂料方式和喂料流量
    粉碎機常用有螺旋式、皮帶式和葉輪式3種喂料器，其中葉輪式喂料器喂料較均勻，能在進料口整個寬度喂料，目前應(yīng)用較多。
    喂料流量應(yīng)合適。流量過大，造成飼料堆積，還可能形成反料，粉碎效率低；流量過小，空耗功率增加，生產(chǎn)率下降。不同機型有不同的喂料標準，喂料流量符合要求才能提高生產(chǎn)率，降低能耗。
4、結(jié)論
    影響錘片式粉碎機工作性能的因素很多，在生產(chǎn)過程中，綜合考慮各種因素，合理選配機械部件、正確安裝操作和合理保養(yǎng)，以期達到最大工作效率，提高粉碎飼料的產(chǎn)量和節(jié)約能耗，生產(chǎn)出符合粒度要求的各種成品。