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秸秆切碎机的设计

秸秆切碎机的设计摘要我国农村有着种类多、分布广、数量大的秸秆资源,积极发展秸秆养畜,实行农牧结合,形成节粮型的畜牧业结构是符合我国国情的畜牧业发展的有效途径。

随着畜牧业的发展,草饲料加工机械也得到了大力发展,铡草机是应用较广泛的草饲料加工机具之一。

新型秸秆铡草机能扩大饲料来源,改善秸秆品质,避免粗饲料茎杆部分不被采食的浪费。

但铡草机在使用过程中,性能的某些方面还不能满足广大用户的需要。

因此,本文针对铡草机关键部件切碎器进行分析研究,为铡草机今后的改进提供理论依据。

本文铡草机刀片的切割方式、滑切角、刃磨角和材料等方面进行分析研究,在刀片结构设计上提出改进措施,为刀片进行优化设计提供了必要的理论依据。

最后,本文对铡草机样机进行工作性能试验,证明改进后的铡草机性能良好。

这种基于Auto CAD装配的设计方法可使设计方案交流方便,整体设计程序更具有灵活性和高效性,缩短了产品研发周期。

关键词:铡草机;刀片;CAD设计AbstractIn our country,resources of stalks are rich in the field,with widespread and large in amount. It is available method which accord with developing stockbreeding,With the development of animal husbandry,the grass feed processing machinery was developed vigorously. The straw cutter is one of the widely used machines. to develop stalk feeding livestock,to carry out farming and herding combined,and to form stockbreeding structure of saving grain. By a new chaff box machine,the range of feedstuff was enlarged,the quality of straw-stalk was improved,as a result,the waste of coarse fodder of straw-stalk was decreased. the thesis’s aim is to analyze and study the key parts of the machine,so that the theoretic gist is offered to inporve dthe sign of chaff box. A knife of the machine was analyzed from these aspects which include kinds of cutting way,shape of cutter-edge,material and so on.the theoretical gist was offered for optimizing design of the knife. parts of chaff box machine were drawn,the result confirmed that the machine was good. The way of Auto CAD design has more flexibility and effectiveness,reduces the development cycle of product.Key word:chaff box ;knife ; CAD design目录摘要........................................................................................................................................ 错误!未定义书签。

1.1国内外草饲料加工机械的发展现状 (4)1.2国内外铡草机的发展现状 (5)1.3课题的提出及意义 (5)1.4本课题主要研究内容 (6)2 铡草机结构设计 (6)2.1秸秆的切碎特性和力学特性分析 (7)2.2喂入机构设计 (8)2.3切碎器设计 (8)2.4传动系统设计 (8)2.5出料装置设计 (9)3铡草机分析和参数设计 (9)3.1切碎原理分析 (9)3.2动刀参数分析 (9)3.2.1滑切角 (9)3.2.2推挤角 (10)3.3电动机的选择 (10)3.4轴的设计和轴的安全校核 (11)3.4.1轴的设计 (11)3.4.2轴的安全校核 (11)3.5带轮参数设计和V带选择 (11)3.6铡草机主要技术参数确定和效果图 .................................................................. 错误!未定义书签。

3.6.1切碎长度 ................................................................................................... 错误!未定义书签。

3.6.2切碎机生产率 ........................................................................................... 错误!未定义书签。

4 总结 (12)致谢 (13)参考文献 (14)1引言我国农村有着种类多、分布广、数量大的秸秆资源,积极发展秸秆养畜,实行农牧结合,形成节粮型的畜牧业结构是符合我国国情的畜牧业发展的有效途径。

随着畜牧业的发展,草饲料加工机械也得到了大力发展。

经济的发展和人们生活水平的逐步提高,对畜产品的需求有了较大的增加,大力加强和发展畜牧业将是中国农业的主要发展方向。

畜牧业近期实行节约粮食型,远期看将依靠饲草料粮。

饲草料是发展畜牧业重要的物质基础,我国虽然是农业大国,但人均占有粮食不足400千克,距世界公认的粮食过关标准500千克相差甚远,与发达国家相比差距更大。

显然对我国而言,仅仅依靠粮食生产饲料来发展畜牧业这条路是行不通的。

目前,减少畜牧用粮的办法有[1]:(l)发展配合饲料并改良畜禽品种,以提高饲料转化率;(2)调整畜牧业结构,发展饲草料转化率高的家禽生产;(3)加强防疫灭病,减少畜禽因死亡造成的饲料损失;(4)饲、粮分流,以一部分耕地种植优质高产饲草料作物;(5)大量开发利用非常规饲草料资源。

其中前四点已经受到注意,第五点对于减少饲料粮消耗有重要的意义,却一直未被重视。

在“非常规饲草料”中,农作物秸秆等数量最大、分布最广,自然成为发展畜牧业的首选突破口。

秸秆作为一种资源,已受到世界各国的关注和开发利用。

我国人口众多,而耕地面积有限,为了减少畜牧业对粮食的依赖,因此,更要充分开发和利用各种饲草料资源。

据资料统计[2],我国每年农业生产中所遗留的各种农作物秸秆大约有6亿多吨,其中约30%为玉米秸秆。

如果充分利用秸秆加工技术,如切碎、揉碎和粉碎以及青贮与氨化等,把秸秆加工成饲草料,不但可以节约大量的粮食,还可以过腹还田,充分利用氮、磷以及各种有机物成分;提高微量元素的循环利用率,达到培育地力、提高土壤的肥力、改善土壤土粒结构的目的,起到防止土壤风蚀、沙化和退化的作用。

据报道,从“八五”到“十一五”期间,我国的秸秆利用率有了很大提高,其中:青贮饲草料约6000万吨,氨化秸秆约3500万吨,每年可节约粮食约2000万吨。

近年来,我国每年的农作物秸秆总产量数量可观,并逐年增多。

据估测,可用于粗饲草料的秸秆约为总产量的20%—40%,相当于欧洲与美国的用量总和。

但是,我国农业秸秆资源的利用率只占世界先进水平的30%。

因此,在我国秸秆的开发利用方面还有很大的发展潜力和空间[3]。

秸秆是一种粗饲草料资源,尤其在反刍家畜的饲草料来源中,秸秆类粗饲草料占相当重要的地位。

但秸秆类粗饲草料普遍具有质地粗硬、咀嚼费力、适口性差、粗蛋白含量少、消化率低等特点。

因此,必须对其进行合理加工或相应的处理,以提高其利用价值。

近年来,对农作物秸秆这一生物资源的开发利用在国内外引起了高度重视,内外的许多科研部门和学者在合理利用和深度开发农作物秸秆产品方面做了大量的科学研究工作,对农作物秸秆的加工特性研究也有了较大的发展。

各式各样的秸秆加工机具、设备、配套工艺和秸秆物料产品应运而生,也为进一步设计与开发新型机具、新工艺和新技术提供了一定的理论依据和试验基础,开辟了农作物秸秆资源充分开发和利用的新途径[4][5]。

秸秆加工方式及设备根据施力形式与加工方式的不同而不同,秸秆加工的基本受力原理主要有弯曲、拉伸、折断、剪切、冲击和揉搓等破坏形式,以及压缩流变等。

研究表明,由于农作物秸秆具有韧性大、易变性等特点,适宜采用的加工方式一般是切割(砍切、滑切)、揉搓(切)、粉碎与压缩。

目前,广泛应用于农业生产中的秸秆加工机具主要有铡草机、粉碎机、揉碎机和压捆机等[6]。

1.1国内外草饲料加工机械的发展现状由于绝大多数可用于粗饲草料的农作物秸秆具有杆节粗大、质地坚硬等特点。

导致牲畜采食困难、咀嚼费力、适口性差、消化率低,其代谢能的利用率也较差。

因此,应对其进行合理加工与处理以提高利用价值,这也就为各种秸秆加工机械和加工工艺提供了良好的应用平台和发展机遇。

我国秸秆加工机械起步较晚,但发展速度较快[7][8]。

其中铡草机是较早定型并广泛推广使用的产品之一,该机型主要利用切割的工作原理来加工秸秆。

它具有结构简单、功耗低、生产率较高等特点[9]。

铡草机把秸秆切成段状,来满足喂饲需求,但是,在加工过程中一般无法破碎秸秆的茎节,且部分切碎段粗大,从而影响了牲畜的采食和消化吸收,造成较大浪费。

秸秆粉碎机是目前应用比较多的另一类秸秆加工机具,其加工原理主要是冲击粉碎。

粉碎机具加工出的秸秆饲草料因粒度细小而不利于反刍家畜的消化,因此主要作为秸秆饲草料制粒和压块等工序的前处理[10]。

另外,秸秆粉碎机还具有动力消耗较大,噪声高等缺点。

秸秆饲草料揉碎机是我国近年来研制的一种秸秆加工的新机型,包括揉搓机和揉切机。

揉搓机主要采用拉伸、揉搓和粉碎的加工原理,综合利用了剪(砍、滑)切、揉搓和粉碎的加工方式,使秸秆在加工过程中既能受到多次打击,又能受到不断的揉搓和粉碎,处理过的秸秆较好地满足了加工质量的要求,可将秸秆加工成具有一定长度和粗细度的丝状段,大大提高了加工物料的采食率和消化率,深受广大用户的好评和欢迎。

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