我國(guó)是秸稈資源最為豐富的國(guó)家，年產(chǎn)各類(lèi)農(nóng)作物秸稈近6億噸。近年來(lái)，農(nóng)業(yè)主產(chǎn)區(qū)秸稈大量過(guò)剩問(wèn)題日趨突出，農(nóng)民就地焚燒秸稈帶來(lái)的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染，引起了全社會(huì)的廣泛關(guān)注，國(guó)家和各級(jí)政府均將秸稈禁燒視為資源綜合利用和環(huán)境保護(hù)的大事。養(yǎng)畜過(guò)腹還田，不僅可增產(chǎn)畜產(chǎn)品．為農(nóng)田增加大量有機(jī)肥，促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的良性循環(huán)。
    秸稈是草食家畜的重要粗飼料來(lái)源，而且是實(shí)現(xiàn)衣牧結(jié)合的有效途徑。目前，我國(guó)秸稈飼用比例約占秸稈總產(chǎn)出量的30左右%，其中近一半未經(jīng)處理直接飼用。未經(jīng)處理的秸稈不僅營(yíng)養(yǎng)價(jià)值低，而且適口性差，動(dòng)物的采食量也不高。而機(jī)械加工是提高秸稈利用率和飼用率以及實(shí)現(xiàn)秸稈粗飼料商品化生產(chǎn)的基礎(chǔ)保障和重要手段。因此，結(jié)合我國(guó)的實(shí)際情況，充分考慮秸稈粗飼料機(jī)械加工對(duì)加工質(zhì)量、生產(chǎn)率、能耗、安全、物料適應(yīng)性等要求，生產(chǎn)研制新型秸稈加工機(jī)械系列產(chǎn)品十分必要。
項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)
    1)首次自行研制成功了可變切割速率(<30m/s)、采用先進(jìn)高速攝影（最高頻率可達(dá)32000幅／秒）的秸稈物料加工力學(xué)特性試驗(yàn)臺(tái)，系統(tǒng)研究了切割速率與秸稈切割阻力的相關(guān)關(guān)系以及秸稈物料的揉切破碎機(jī)理等，為新機(jī)具的開(kāi)發(fā)提供了基礎(chǔ)理論數(shù)據(jù)。
    2)首創(chuàng)的新型秸稈揉切機(jī)，核心技術(shù)已獲國(guó)家實(shí)用新型專(zhuān)利授權(quán)，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。經(jīng)專(zhuān)家鑒定，”設(shè)計(jì)思想新穎，符合國(guó)情，具有創(chuàng)造性。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)先進(jìn)、合理、簡(jiǎn)單、安全可靠，解決了傳統(tǒng)鍘草機(jī)破碎率低而揉搓機(jī)能耗高、生產(chǎn)率偏低等技術(shù)難點(diǎn)，一機(jī)多用，是一種新型粗飼料加工機(jī)具。且技術(shù)參數(shù)先進(jìn)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、合理，其技術(shù)性能和物料加工質(zhì)量居國(guó)際先進(jìn)水平。”    在秸稈物料破碎原理上，一是采用多動(dòng)刀與定刀組的多刀剪切，二是使動(dòng)刀在兩片有一定間隙的定刀組中間穿過(guò)。這既利用了刀刃對(duì)物料的剪切，物料又在動(dòng)刀和定刀之間的間隙中進(jìn)行揉搓，并由高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子拋向工作室內(nèi)壁，隨后由轉(zhuǎn)子拖動(dòng)著再行揉搓。這在大大降低能耗的同時(shí)，又保證了物料的加工質(zhì)量。
    工作室中動(dòng)、定刀組設(shè)計(jì)，保證在克服單一鍘草機(jī)或揉搓機(jī)缺點(diǎn)的同時(shí)，又充分利用了鍘草機(jī)和揉搓機(jī)各自的優(yōu)勢(shì)，大大改進(jìn)了機(jī)具的生產(chǎn)性能。
    新型立式喂入結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，顯著提高了喂入能力和生產(chǎn)率。
    軸向喂入設(shè)計(jì)，極大地提高了對(duì)高濕、強(qiáng)韌性物料的適應(yīng)性。
    通過(guò)簡(jiǎn)單調(diào)整動(dòng)刀安裝數(shù)量及刃口方向，可滿足對(duì)不同物料以及不同加工細(xì)碎程度的要求。
    改進(jìn)的動(dòng)刀結(jié)構(gòu)及其加工工藝，顯著提高了強(qiáng)度與耐磨性能，在降低能耗、保證物料加工質(zhì)量的同時(shí)，提高了機(jī)具使用的安全性和可靠性。
    定刀組加裝彈簧，可防止過(guò)硬物體損壞主要工作部件。
    3)成功研發(fā)了配備不同動(dòng)力（電力或柴油機(jī)）、具有不同功率的系列產(chǎn)品，完成了5種不同秸稈揉切機(jī)的定型設(shè)計(jì)、性能檢測(cè)、生產(chǎn)試驗(yàn)及新產(chǎn)品新技術(shù)鑒定，使得新型秸稈揉切機(jī)對(duì)不同地區(qū)、不同生產(chǎn)條件和不同養(yǎng)殖規(guī)模具有了更廣泛的適應(yīng)性。
    鑒于新型秸稈揉切機(jī)的突出特點(diǎn)、技術(shù)性能和廣泛的適應(yīng)性．1999年11月新型秸稈揉切機(jī)被國(guó)家科學(xué)技術(shù)部、稅務(wù)總局、對(duì)外貿(mào)易經(jīng)濟(jì)合作部、質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局、環(huán)境保護(hù)總局列為《國(guó)家重點(diǎn)新產(chǎn)品計(jì)劃》  ; 2000年11月新型秸稈揉切機(jī)又被國(guó)家科技部列入《國(guó)家科技成果重點(diǎn)推廣計(jì)劃》。2004年2月”9LRZ- 80新型秸稈揉切機(jī)的研制”榮獲2003年度教育部科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。
產(chǎn)品應(yīng)用情況
    目前，新型秸稈揉切機(jī)系列產(chǎn)品的專(zhuān)利技術(shù)已轉(zhuǎn)讓全國(guó)8個(gè)省、市、自治區(qū)的1 2家單位生產(chǎn)，產(chǎn)品已在廣西、云南、新疆、陜西、甘肅、內(nèi)蒙、遼寧、安徽、北京、天津、黑龍江、山西、河南、江蘇、山東等20個(gè)省、市、自治區(qū)生產(chǎn)銷(xiāo)售，并出口馬來(lái)西亞、朝鮮等國(guó)家。國(guó)內(nèi)外比較
    發(fā)達(dá)國(guó)家大多有豐富的飼料谷物，或者有豐富的牧草。因此，對(duì)秸稈粗飼料的開(kāi)發(fā)利用沒(méi)有緊迫感。未見(jiàn)直接加工秸稈飼喂家畜的設(shè)備。且制作青貯飼料多使用全株玉米，青貯設(shè)備主要使用田間作業(yè)大型青貯飼料聯(lián)合收獲機(jī)，無(wú)法適應(yīng)我國(guó)廣大農(nóng)村不同經(jīng)濟(jì)和養(yǎng)殖條件的需要。北歐國(guó)家（丹麥、挪威等）由于飼草短缺，有利用秸稈養(yǎng)畜的傳統(tǒng)，也已開(kāi)發(fā)出一些成熟的技術(shù)（主要是堿化、氨化處理技術(shù)）和設(shè)備（如氨化爐、堿化處理成套設(shè)備等等）。不過(guò)，這些技術(shù)多適用于大型農(nóng)場(chǎng)，不適合我國(guó)國(guó)情。
    目前，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)加工干秸稈用作粗飼料的設(shè)備主要有鍘草機(jī)和揉搓機(jī)。
    國(guó)內(nèi)市場(chǎng)廣泛使用的鍘草機(jī)無(wú)論是圓盤(pán)式還是滾筒式，多為上世紀(jì)50年代定型產(chǎn)品。經(jīng)鍘草機(jī)鍘切的秸稈長(zhǎng)度多為2~8cm長(zhǎng)的節(jié)、段，秸稈莖節(jié)未被破碎。因大量未被破碎莖節(jié)的段不能為牛、羊所采食（約占10%以上），每年因此造成的資源和能源的浪費(fèi)巨大。
    揉搓機(jī)是我國(guó)于上世紀(jì)80年代末自行研制成功的一種新機(jī)型，其核心部件是高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子上的錘片，工作時(shí)通過(guò)錘片擊碎和揉碎秸稈。經(jīng)過(guò)揉搓后的物料被加工成絲狀，采食率大大提高。但是，這種揉搓機(jī)主要存在以下問(wèn)題生產(chǎn)率低．很少有超過(guò)lt/h的機(jī)型耗能高，因?yàn)槭强垮N片擊碎和揉碎秸稈，其能耗比相同生產(chǎn)率的鍘草機(jī)要高出1～2倍適應(yīng)性差，不適于高濕或韌性大的物料。
    本項(xiàng)目首創(chuàng)的新型秸稈揉切機(jī)，較好地解決了傳統(tǒng)鍘草機(jī)破節(jié)率低而揉搓機(jī)能耗高、生產(chǎn)率偏低、物料適應(yīng)性差等技術(shù)難點(diǎn)，核心技術(shù)已獲國(guó)家實(shí)用新型專(zhuān)利授權(quán)。其在秸稈物料破碎原理上，利用多層動(dòng)刀代替現(xiàn)有鍘草機(jī)上的切刀、揉搓機(jī)上的錘片，用多組定刀組代替現(xiàn)有鍘草機(jī)上的定刀、揉搓機(jī)上的齒板，既利用了刀刃對(duì)物料的剪切，物料又在動(dòng)刀和定刀之間的間隙中進(jìn)行揉搓，并由高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子拋向工作室內(nèi)壁，隨后由轉(zhuǎn)子拖動(dòng)著再行揉搓。這在大大降低能耗的同時(shí)，又保證了物料的加工質(zhì)量。工作室中動(dòng)、定刀組設(shè)計(jì)，保證在克服單一鍘草機(jī)或揉搓機(jī)缺點(diǎn)的同時(shí)，又充分利用了鍘草機(jī)和揉切機(jī)各自的優(yōu)勢(shì)，大大改進(jìn)了機(jī)具的生產(chǎn)性能。同時(shí)，新型立式喂入結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，顯著提高了喂人能力和生產(chǎn)率軸向喂入設(shè)計(jì)，極大地提高了對(duì)高濕、強(qiáng)韌性物料的適應(yīng)性。且通過(guò)簡(jiǎn)單調(diào)整動(dòng)刀安裝數(shù)量及刃口方向，可滿足對(duì)不同物料以及不同加工細(xì)碎程度的要求。
  經(jīng)農(nóng)業(yè)部組織的專(zhuān)家鑒定，新型秸稈揉切機(jī)”設(shè)計(jì)思想新穎，符合國(guó)情，具有創(chuàng)造性。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)先進(jìn)、合理、簡(jiǎn)單、安全可靠，解決了傳統(tǒng)鍘草機(jī)破節(jié)率低而揉搓機(jī)能耗高、生產(chǎn)率偏低等技術(shù)難點(diǎn)，一機(jī)多用，是一種新型粗飼料加工機(jī)具。“且技術(shù)參數(shù)先進(jìn)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、合理，其技術(shù)性能和物料加工質(zhì)量居國(guó)際先進(jìn)水平。”
    研發(fā)成功的配備不同動(dòng)力（電力或柴油機(jī)）、具有不同功率的5種系列產(chǎn)品，經(jīng)定型設(shè)計(jì)、性能檢測(cè)、生產(chǎn)試驗(yàn)，使得新型秸稈揉切機(jī)對(duì)不同地區(qū)、不同生產(chǎn)條件和不同養(yǎng)殖規(guī)模具有了更廣泛的適應(yīng)性。新型秸稈揉切機(jī)新產(chǎn)品新技術(shù)鑒定結(jié)果表明，主要技術(shù)性能指標(biāo)均處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先地位。
    根據(jù)有關(guān)資料和實(shí)際測(cè)試數(shù)據(jù)，與臥式秸稈揉搓機(jī)相比，9LR2-80立式秸稈揉切機(jī)的單位產(chǎn)量的人力消耗可節(jié)約1．45人工·小時(shí)。與鍘草機(jī)相比，9LR2-80型立式秸稈揉切機(jī)處理的秸稈在飼喂中可減少約10%的浪費(fèi)。與臥式秸稈揉搓機(jī)相比，處理每噸秸稈，9LR2-80型立式秸稈揉切機(jī)可節(jié)省電能3.52kWh。
    新型秸稈揉切機(jī)是提高秸稈利用率、飼用率和商品化率的關(guān)鍵配套裝備。
    目前，在我國(guó)2億噸的飼用秸稈中，近一半是未經(jīng)任何加工處理直接飼喂的，秸稈飼用率和飼用水平均較低。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前全國(guó)秸稈養(yǎng)畜示范縣已發(fā)展到30個(gè)省市（自治區(qū)）的485個(gè)縣，其中，秸稈養(yǎng)牛示范縣323個(gè)，秸稈養(yǎng)羊示范縣162個(gè)。利用秸稈粗飼料發(fā)展反芻家畜和草食家畜，愈來(lái)愈受到各級(jí)政府和廣大農(nóng)民的重視和使用。又據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前全國(guó)存欄牛、羊已達(dá)2億多頭和3億多只。隨著我國(guó)“退耕還草”、“退耕還林”和”禁牧“政策的實(shí)施，”舍飼圈養(yǎng)”以及北方牧區(qū)抵抗“白災(zāi)”對(duì)秸稈粗飼料的加工要求也日益迫切。
    此外，秸稈是重要的生物質(zhì)資源，以秸稈為主要原料，創(chuàng)制和生產(chǎn)市場(chǎng)前景廣闊、環(huán)境友好和附加值高的替代能源產(chǎn)品、生物基材料和生物質(zhì)綠色化學(xué)品等生物基產(chǎn)品，是國(guó)際農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要趨勢(shì)。
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