0、引言
    目前在市場上觀察到的鍘草機主要有兩大類：第一類是盤刀式鍘草機，第二類是滾刀式鍘草機。不管是哪一種類型，都不同程度的存在一些問題，能耗較大，生產(chǎn)效率不高，影響到鍘草機的總體使用效果。但是鍘草機的使用，確實解決了一些原本難以利用的農(nóng)業(yè)纖維物料、灌木類飼用物料得以應用，大大提高了牲畜對物料的采食率、適口性和消化吸收率，尤其是鍘切后進行青貯效果更為明顯，質(zhì)量有所提高，從而廣開了飼料資源，為畜牧業(yè)的快速發(fā)展提供基礎。
1、物料切碎的機理
    物料的切碎是依靠外力的作用，克服固體物料內(nèi)部的凝聚力而使物料斷裂或破裂的一種過程。也就是將農(nóng)業(yè)纖維物料通過上述方法切碎成具有一定長度的物料段。要想達到這一過程，可以通過對物料施加作用力壓斷，也可以采用對物料進行剪切的方法加以實現(xiàn)。
2、鍘草機的基本情況
    為了充分開發(fā)農(nóng)業(yè)纖維物料，目前市場上出現(xiàn)了各種不同類型的鍘草機，主要有如下兩種形式。盤刀式鍘草機，工作中利用圓弧形刀片對物料進行切割，然后依靠圓盤上的拋送葉片將切碎的物料沿拋送筒拋出機外，這種類型的鍘草機多數(shù)應用在中大型的機型上，其主要特點是除切割物料作用以外，還可以進行物料的拋送。滾刀式鍘草機，工作中利用矩形直刃、弧形刃刀片對物料進行切割，其特點是工作中無拋送裝置，多數(shù)應用在中小型的機型上。由于切割方式與結構上的差異，盤刀式鍘草機相對滾刀式鍘草機在能耗上要大，工作中刀盤對空氣有強烈的擾動，隨之帶來振動和噪音加大，但是切割性能比較好。而滾刀式鍘草機結構比較緊湊，動刀磨刃特性和自磨刃特性較好，在大型青飼料收獲機上多數(shù)采用滾刀式的切碎方式。目前使用的鍘草機多數(shù)可以滿足生產(chǎn)上的要求，但由于在設計當中缺乏對性能參數(shù)的優(yōu)化，導致切割性能欠佳，生產(chǎn)效率不高，相對能耗較大。鑒于這種情況，有必要在現(xiàn)有基礎上對鍘草機進行一定的改進，全面提高切割性能。
    9ZC-460型鍘草機是內(nèi)蒙古自治區(qū)科委創(chuàng)新引導資金項目的一部分，是內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學自主創(chuàng)新并得到廣泛推廣應用的機器，課題組于2008年研究并投入生產(chǎn)，經(jīng)過幾年的市場銷售和用戶使用，得到了用戶青睞。但也反映出一定的問題。9ZC-460型鍘草機是以滾刀式切碎器為主的一種機型（見圖1），工作時上喂入輥2、下喂入輥3作方向相反的轉(zhuǎn)動，物料1被拉入兩輥之間被壓緊送入，由滾筒5上的動刀片6配合定刀片4將其鍘切成一定長度的碎段，用于牲畜直接飼喂、青貯或后續(xù)產(chǎn)品的生產(chǎn)�？墒窃谖锪锨兴榈倪^程中不同程度存在著一些問題，影響到設備的使用性能與進一步推廣和應用。
3、切碎器工作分析
    根據(jù)研究分析，9ZC- 460型鍘草機在作業(yè)過程當中物料是沿著動刀片垂直方向進入切碎區(qū)進行切割，是一種沿物料橫向正切的切割方式(見圖2.a)，開始時莖稈被刀刃擠壓然后開始切割。由于作物莖稈特殊的纖維結構阻力，在切割時此力的大小與切割方向有關，也就是說：切割阻力和功耗與割刀相對莖稈的位置有關。據(jù)克拉馬連科（Kramarenko）的測定，采用斜切及縱向歪切（見圖2.b.c）切割阻力可以減少30-40%，功耗也可以降低很多，縱向歪切的阻力約降低60%。由此可見，9ZC-460型鍘草機或目前許多使用的鍘草機其切割方向都可以進行適當?shù)母淖�，用于提高功效�?br />     在鍘草機研究的過程中，多數(shù)強調(diào)動刀的刃口曲線與切割滑切角、喂入口與動刀片回轉(zhuǎn)中心相對位置關系的研究，而忽視了喂人物料層厚度對其切割的影響，尤其是切割阻力、能耗。下面分析物料進入喂入口動刀橫向正切莖稈的過程，鍘草機上的物料層是由長方形ABCD喂入口連續(xù)喂入的（見圖3），隨著旋轉(zhuǎn)滾筒的轉(zhuǎn)動，動刀片沿物料層開始進行切割，首先對喂入口左上側的物料進行擠壓切割，然后陸續(xù)由動刀將物料推向定刀底刃配合切割。從喂入口區(qū)域的整個切割過程分析，大致分力兩個階段：第一個階段（開始階段）物料受到動刀對它的擠壓，完全依靠刀片刃口的鋒利程度與慣性力作用將其壓切斷，相當于無支撐切割，切割速度對其影響比較大；第二階段（終了階段）物料受到動、定刀片的配合切割將其割斷，相當于有支撐切割，切割速度在一定范圍內(nèi)對其影響不是太大。據(jù)上述分析，鍘草機在工作過程中，引起生產(chǎn)效率不高，耗能較大的原因之一是由于大量物料在切割過程中屬壓切斷，導致切割性能不佳。
4、鍘草機的改進措施
    在目前開發(fā)與推廣應用的9ZC-460型鍘草機基礎上，針對上述分析結果，對鍘草機的切碎器在結構上進行一定的改進，并在此基礎上試驗研究，為鍘草機設計提供理論基礎。
4.1喂入口方向
    將9ZC-460型鍘草機原喂料方向進行調(diào)整，使物料莖稈進入方向與動刀切割平面偏置一定的角度，產(chǎn)生斜切的效果，用于減少切割阻力，改善切割性能。
4.2定刀底刃形狀
    目前多數(shù)的鍘草機底刃（定刀）采用的形狀為矩形，即動刀切割平面沿矩形底刃垂直切割，是一種橫向正切的方式。本研究將其改為圖4的形狀，作業(yè)中使物料延水平方向向上傾斜一定角度，產(chǎn)生縱向歪切的效果，提高切割性能。
4.3喂入口增設定刀
    在9ZC-460型鍘草機原喂入口中部（見圖5>增加一把定刀片，使物料進入切碎室時分為上下兩層，從而減少第一階段物料切割層厚度，變部分無支撐切割轉(zhuǎn)變成有支撐切割，有效提高物料的切割性能。
5、結論
    通過分析研究，提出將目前鍘草機橫向正切物料改為斜切及縱向歪切，且在工作中存在兩個作業(yè)段，意在探明切割規(guī)律，便于有針對性的進行理論研究。為高性能鍘草機的設計提供基礎，也為鍘草機在生產(chǎn)上發(fā)揮更大作用創(chuàng)造條件。


相關粉碎機鍘草機產(chǎn)品：
1、鍘草機
2、秸稈粉碎機
3、秸稈揉搓機