我國(guó)秸稈資源豐富，分布廣泛，每年約有7億噸左右。然而，全國(guó)每年生產(chǎn)的大量秸稈中，約1/3沒(méi)有得到綜合利用，經(jīng)常堆積在田間和路邊，然后付之一炬，造成了大氣污染、土壤礦化、火災(zāi)事故等社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)問(wèn)題。因此，如何合理有效的利用秸稈，是當(dāng)前發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)面臨的一個(gè)重要課題。農(nóng)作物秸稈是牲畜的主要飼料之一，有機(jī)物消化率在40%以上，如果將秸稈飼草進(jìn)行機(jī)械化加工和處理，把牲畜不可直接使用的秸稈硬質(zhì)莖節(jié)加工成絲狀物，既可提高適口性和采食率，同時(shí)又不損失其營(yíng)養(yǎng)成分。這樣一來(lái)，不但解決了我國(guó)農(nóng)區(qū)、半農(nóng)半牧區(qū)牲畜飼料的90%以上來(lái)源問(wèn)題，同時(shí)也獲得可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
1、國(guó)內(nèi)秸稈揉搓機(jī)的現(xiàn)狀
    目前，國(guó)內(nèi)中小型秸稈揉搓機(jī)主要以臥式設(shè)計(jì)為主，此類機(jī)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，其必需的進(jìn)料裝置傳動(dòng)機(jī)構(gòu)較多，容易造成操作危險(xiǎn)，設(shè)備造價(jià)較高，該類機(jī)型的生產(chǎn)率一般約在lt/h以下，生產(chǎn)效率較低，能耗較高。因此，設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)實(shí)用和安全可靠的秸稈揉搓機(jī)是解決秸稈飼草有效利用的主要途徑之一，通過(guò)對(duì)秸稈飼草的切碎和揉搓，能使秸稈飼草的全株采食率由原來(lái)的50%提高至95%以上。
2工作原理和結(jié)枸設(shè)計(jì)
   JSQ-50型立式秸稈飼草切揉機(jī)結(jié)構(gòu)如圖1所示
 
   工作時(shí)，在電機(jī)的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)子部件（主軸、導(dǎo)料器、動(dòng)刀組件、錘片組件、葉輪）高速旋轉(zhuǎn)，進(jìn)入進(jìn)料口的物料在導(dǎo)料器和自身重力的作用下，物料先后經(jīng)過(guò)動(dòng)、定刀的切割和旋轉(zhuǎn)錘片的揉搓；同時(shí)物料在雙頭螺旋分布的錘片和自身重力的作用下，向葉輪流動(dòng)，在流動(dòng)的過(guò)程中受離心力作用，與揉搓室內(nèi)壁發(fā)生強(qiáng)烈碰撞，使物料經(jīng)過(guò)反復(fù)揉搓，從而生產(chǎn)出2～80mm長(zhǎng)的絲狀物；最后完成揉搓的物料被葉輪經(jīng)出料口拋出機(jī)外。
2.1導(dǎo)料器
    導(dǎo)料器（已獲國(guó)家專利，專利號(hào)：03227558·7）是物料被推入切割的關(guān)鍵部件。工作時(shí)由于動(dòng)刀高速旋轉(zhuǎn)，物料只由自身的重量無(wú)法順暢的向下移動(dòng)，必須要有一個(gè)軸向力將其向下推動(dòng)。導(dǎo)料器設(shè)計(jì)成對(duì)稱的“斜外八字”形狀，當(dāng)其高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，分別產(chǎn)生一個(gè)徑向力和一個(gè)軸向力，徑向力將物料向外推動(dòng)，使物料進(jìn)入切割區(qū)，防止物料纏繞在中心主軸上；軸向力將物料向下推動(dòng)，從而克服動(dòng)刀高速旋轉(zhuǎn)的阻力以使物料連續(xù)被動(dòng)、定刀切割。
2.2動(dòng)、定刀組件
    物料被切割的長(zhǎng)短取決于刀片的數(shù)量和動(dòng)刀末端的線速度。刀片數(shù)量不應(yīng)過(guò)多或過(guò)少，若數(shù)量過(guò)多，在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)數(shù)一定的情況下，切割的次數(shù)增多，加工后的物料過(guò)細(xì)過(guò)短；反之，加工后的物料過(guò)粗過(guò)長(zhǎng)。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，劫、定刀數(shù)各取2把，分別對(duì)稱安裝在刀盤和機(jī)身上，動(dòng)刀的工作直徑設(shè)計(jì)為0.46m。動(dòng)刀末端的線速度是切揉機(jī)的重要的參數(shù)之一，動(dòng)刀末端的線速度越高，機(jī)器的切削能力越強(qiáng)，但機(jī)器工作的穩(wěn)定性下降，對(duì)機(jī)器的制造工藝要求和成本將會(huì)提高；若線速度過(guò)低，物料的合格率會(huì)下降。因此，動(dòng)刀末端的線速度必須同時(shí)滿足加工質(zhì)量和生產(chǎn)率的要求，其值一般在38～80m/s范圍內(nèi)，根據(jù)上述兩方面的要求，通過(guò)試驗(yàn)取值為42m/s。
    動(dòng)刀與定刀的間隙：切草是否順利，生產(chǎn)效率的高低，切草質(zhì)量的好壞，在很大程度上取決于動(dòng)刀與定刀的間隙，間隙過(guò)大易出長(zhǎng)草或切不斷，過(guò)小易增加磨損，間隙以2—3mm左右為宜。在更換新刀片時(shí)，采用增減定刀的墊片調(diào)節(jié)間隙。
2.3  錘片組件
    影響加工物合格率的另一重要因素是物料在揉搓室內(nèi)受打擊和揉搓的次數(shù)。而影響打擊和揉搓次數(shù)的主要因
素是錘片的數(shù)量、錘片末端的線速度、轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)數(shù)和錘片外端面到揉搓室內(nèi)壁間的間隙大小。
    由于進(jìn)入揉搓室的物料已經(jīng)過(guò)動(dòng)、定刀的切割，因此該機(jī)的錘片數(shù)較臥式揉搓機(jī)可少很多，這樣一來(lái)既增加了機(jī)器工作時(shí)的穩(wěn)定性，同時(shí)又降低了成本。通過(guò)比較試驗(yàn)，該機(jī)設(shè)計(jì)為8把錘片，分4組按雙頭螺旋式安裝在錘片架的4欞銷軸上，錘片的工作直徑為0.46m，錘片末端的線速度為42m/s。
    動(dòng)刀、錘片的工作直徑和動(dòng)刀、錘片的末端的線速度都已確定，則轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為：n=60v/πd=1744(r/min)（式中：v為錘片的末端的線速度，v=42m/s;d為轉(zhuǎn)子部件的外徑，d=0.46m)。
    錘片外端面到揉搓室內(nèi)壁間的間隙影響加工物料的合格率。間隙過(guò)大，物料在加工室內(nèi)做環(huán)流運(yùn)動(dòng)時(shí)，遭受錘片打擊的機(jī)會(huì)少；間隙過(guò)小，物料遭受錘片打擊的機(jī)會(huì)增多，使加工的物料過(guò)細(xì)過(guò)碎，錘片端部的摩擦阻力增大，功耗增大。目前國(guó)內(nèi)揉搓機(jī)的錘片外端面到揉搓室內(nèi)壁間的間隙取值范圍約為5～22mm，推薦間隙值為8～14mm，本機(jī)設(shè)計(jì)取值10mm。
2.4葉輪
    葉輪與錘片固定在同一轉(zhuǎn)筒上，葉輪的工作直徑也設(shè)計(jì)為0,46m，物料在被錘片打擊、揉搓的過(guò)程中，在自身重量和錘片軸向力的作用下，加工物料被推向葉輪，高速旋轉(zhuǎn)的葉輪產(chǎn)生的離心力將完成揉搓的物料經(jīng)出料口拋出機(jī)外。
2.5生產(chǎn)率
    工作時(shí)，4組按雙頭螺旋式分布的8把錘片高速轉(zhuǎn)動(dòng)，錘片在離心力的作用下展開，形成一螺旋輸送裝置，推動(dòng)物料向葉輪移動(dòng)，最后，高速旋轉(zhuǎn)的葉輪產(chǎn)生的離心力將完成揉搓的物料經(jīng)出料口拋出機(jī)釙。因此，理論生產(chǎn)率可參照螺旋輸送計(jì)算，即
 
2.6  主要技術(shù)參數(shù)
    配套功率：Y132S-4 5.5kw;
    主軸轉(zhuǎn)速：1744 r/min;
    生產(chǎn)率：4 t/h；
    整機(jī)重量：380 kg;
    外形尺寸：1350x770x1500mm;
    切草長(zhǎng)度：2～80mm。
3結(jié)束語(yǔ)
    經(jīng)過(guò)試驗(yàn)和推廣表明，JSQ-50型立式秸稈飼草切揉機(jī)具有結(jié)構(gòu)新穎、安全實(shí)用、操作簡(jiǎn)單、能耗低、生產(chǎn)率高等特點(diǎn)。采用立式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使進(jìn)出料更安全、方便和快捷；采用切、揉相結(jié)合的工作原理，一次性完成秸稈飼草的切斷和揉搓，使加工后秸稈飼草適口性好、采食率高、脫水率低，特別適合草食類獸禽喂養(yǎng)及飼草青貯的需要。