【文章內容簡介】 .................................................................................................................. 17 刀輪 ................................................................................................................................. 18 下箱體 ............................................................................................................................. 20 結 論 ............................................................................................................................................. 22 致 謝 ............................................................................................................................................. 23 參考文獻 ....................................................................................................................................... 24 哈爾濱遠東理工學院學士學位論文 VI 哈爾濱遠東理工學院學士學位論文 1 第 1章 緒 論 選題的意義和目的 隨著我國國民經濟的發(fā)展和人口的增長及食品結構的變化，我國的畜產品消費平均每年 以 ％的速度遞增，目前，國內農作物秸稈用于飼料部分還不足 10％，造成這種局面，主 要是因為我國長期以來由于技術限制，對時令性飼草的貯存和積累問題一直沒有解決好；另一方面，這一巨大市場尚未被發(fā)現，導致在我國許多地區(qū)特別是西部地區(qū)至今對飼草的加工基本屬于空白。農業(yè)機械化大大提高了節(jié)本增效能力，提高了資源利用轉化率和勞動生產率。因而促進農民增收。 這是因為在農業(yè)生產中使用機器代替手工工具，用自然力來代替人力，以自覺運用現代技術裝備和科學技術來代替?zhèn)鹘y(tǒng)經驗生產。改變了農業(yè)生產方式，克服了人的體力，器官的限制和經驗局限。 由 于國家和地方對牧區(qū)畜牧業(yè)的發(fā)展十分重視，提倡發(fā)展食草型畜牧業(yè)和節(jié)糧型畜牧業(yè)，草原建設發(fā)展較快，退耕還草得到落實，對牧草生產機械需求增長。但近年來，我區(qū)陸續(xù)引進、研制生產的草原改良建設機具，普遍存在技術含量較低，制造工藝設備落后，使用可靠性較差，成本還沒有降低到最低點，不能滿足農牧區(qū)用戶的需要。 飼草的分類很多，其特點如下： （ 1） 產草量高 :年畝產高營養(yǎng)飼草 23 萬公斤。 （ 2） 營養(yǎng)成分高 :可以替代糧食作飼料 ,每公斤飼草的營養(yǎng)成分含量是每公斤普通玉米籽實營養(yǎng)成份含量的 23 倍。 （ 3） 適應性廣、適口性好：適宜各種豬、牛、羊、馬、兔、鵝、鴨、鳥、水產魚類等蓄禽食用 ,人也可食用。 （ 4） 適宜各類土壤種植 :可以灘涂地、鹽堿地、溝坡地、四荒地、農村隙地、房前屋后、休閑地等非耕種地種植，不與糧食作物和經濟作物征地。 （ 5） 抗逆性強 :高營養(yǎng)飼草抗病力強，在生長期內基本上無病蟲害發(fā)生，且耐寒、耐旱、耐高溫 、耐澇，適宜在各種氣候條件下生長。 （ 6） 飼草種植和飼草利用飼喂技術簡單易學，有利于推廣應用。 主要飼草機械有：割草壓扁機、小型方捆機、圓捆打捆機、圓捆包膜機、牧草收割機、捆扎機 和切碎機 等多種機具。隨著我國畜牧業(yè)的發(fā)展以及對飼草食物的質量要求的提高，飼草的質量必然要相應提高，將會帶動飼草加工產業(yè)的飛速發(fā)展。根據規(guī)劃，我國到 2021年，農作物飼草比例要達到 40％。飼草加工不僅可以為牛羊等草食動物飼養(yǎng)提供具有諸多優(yōu)點的高密度飼料，為發(fā)展舍飼畜牧業(yè)奠定基礎，也為開發(fā)利用作物秸稈資源開辟了一條新途徑。它能 為農民帶來明顯的經濟效益，對發(fā)展農牧業(yè)生產，促進農業(yè)良性循環(huán)，減少環(huán)境污染，牧區(qū)防災救災等都有重要意義。 哈爾濱遠東理工學院學士學位論文 2 國內外飼草切碎機的研究現狀 新疆草地總面積達 億畝，占新疆土地總面積的 30%，是林地的 28 倍，耕地的 15倍，草地資源是新疆的第一大綠色屏障，是面積最大的生態(tài)系統(tǒng)。近年來，隨著畜牧業(yè)迅速發(fā)展，新疆天然草場由于重用輕養(yǎng)，嚴重超載放牧及盲目開墾種植等原因， 80%以上的天然草場有不同程度的退化，牧草產量下降 35%～ 73%，草地有效利用面積減少 240萬 hm2；再加上盲目墾殖、不合理的水利設施建設等，加速 了草場退化、沙化和堿化，導致草場生態(tài)環(huán)境惡化，草地牧草產量和草質降低，草畜矛盾突出，制約了畜牧業(yè)的健康發(fā)展。 我國畜牧業(yè)生產值占業(yè)總產值的比重約為 25%～ 30%,而發(fā)達國家早在 20 世紀 70 年代畜牧業(yè)就占農業(yè)總產值的 60%以上 ,尤其是牧業(yè)生產加工非常發(fā)達 .然而我國的牧業(yè)生產幾乎空白 ,制約牧業(yè)發(fā)展的關鍵問題是沒有形成很好的牧業(yè)加工機械 ,而是牧業(yè)加工機械的基礎是飼草生產加工機械 . 隨著人民生活的提高，飼草加工業(yè)發(fā)展迅速 . 我國畜牧業(yè)的快速發(fā)展有力地促進了飼草收貯和草品加工技術的發(fā)展，特別是飼草收貯和草產品加工技術 的發(fā)展。當前加大飼草加工機械的開發(fā)和研究力度依然是我國畜牧業(yè)發(fā)展的當務之急 .西部大開發(fā)和新疆畜牧業(yè)進一步發(fā)展的需要，飼草飼料機械化已成為急需解決的問題。 美國、英國、加拿大等經濟發(fā)達國家 ,經歷了 20 世紀 40～ 50 年代種植業(yè)基本機械化及60～ 70 年代畜禽與水產養(yǎng)殖業(yè)基本機械化后 ,90 年代的種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)已進入高度機械化、現代化階段。農業(yè)機械正向大型、高速、低耗、自動化和智能化發(fā)展。美國是當今世界上農業(yè)生產現代化程度最高的國家之一 ,已基本實現了區(qū)域化、專業(yè)化、機械化、社會化、商品化和網絡信息化。一些農場主往往經 營上千公頃連片土地 ,在農業(yè)生產的產前、產中、產后的每一個生產環(huán)節(jié)都使用機械操作 , 全面實現了機械化。美國已成為世界上農業(yè)勞動生產率最高的國家之一。而對于飼草切碎機械，由于種植區(qū)域的限制，國外研究資料很少。 方案的確定 飼草切碎機主要用來切斷莖稈類飼料，如谷草、稻草、麥秸、干草，各種青飼料和青貯玉米、高梁秸稈等。飼草切碎機按機型大小可分為小型、中型和大型三種。小型飼草切碎機常稱鍘草機，在農村應用很廣。主要用來鍘切谷草、稻草和麥秸，也用來鍘切青飼料和干草。大型飼草切碎機常用在養(yǎng)牛場，主要用來鍘切青貯料，故 常稱青貯料切碎機。中型飼草切碎機一般可作鍘草和鍘青貯料兩用。 飼草切碎機按切割部分形式可分為擦刀式和輪刀式兩種。大中型飼草切碎機為了便于拋送青貯料一般都為輪刀式；而小型飼草切碎機則兩者都有，但以滾刀式為多。 飼草切碎機按固定方式可分為固定式和移動式兩種。大、中型飼草切碎機為了便于青貯作業(yè)常為移動式；小型飼草切碎機常為固定式。 本設計采用可移動輪刀式切碎，此設計主要用于大部分農村和小型企業(yè)，方便移動和拋送切碎的飼草結構。以目前的研究條件，設計的飼草切碎機采用傾斜式喂入飼草裝置和放置式刀輪旋轉的結 構，利用電動機帶動刀輪轉，在飼草進入喂料口時，飼草在高速旋轉的刀片作用下被切斷，切斷的飼草在刀輪的哈爾濱遠東理工學院學士學位論文 3 離心作用下和拋送葉片的旋轉被拋出箱體，完成切碎和拋送工作。此機器的切碎長度均勻，碎末率降低，適用廣泛，也適用于切碎谷穗、玉米秸和高桿作物類的秸稈。該機可用小型電動機約 4KW 的單相電動機作為配套動力，接戶內照明電即可，在無電和偏遠地區(qū)可用小型柴油機作動力。該機生產率 350600Kg／ h。切斷長度小于 4cm，水平拋送距離為 2m。1 人即可操作，整機結構緊湊，體積小，是羊，雞，家禽等飼養(yǎng)的切碎飼草機械。 為了使青飼料 有正常的發(fā)酵過程，必須將飼料切成 10～ 20mm長的碎段。按照布蘭瑞克的意見，為了讓青飼料塔順利地卸下飼料，應把飲料切成 3045mm。這樣的長度可以通過采用輪刀式切碎機來獲得，這樣切碎機具有能比較精確的切碎飼料的切割器。為了保證精確切割，喂入的料層應盡可能窄些（即輸送喂入口的寬度要小些）。而且要盡可能緊密。關于這點，切碎機通常包含兩個部分：輸送裝置和將料層送入旋轉切刀的喂入裝置。 要得到精確地切碎的第二個先決條件是：刀片的鋒利度要適宜。第三個先決條件是刀片和入料口的之間的間隙盡可能小。飼料的理論切碎長度 L 取決于喂入飼料的速度和單位時間內的切割次數。 Zn vL ? ??? 4106 （ 11） 式中： v喂入速度（米 /秒） n切碎機的轉速（轉 /分） Z刀片的數 由式中 11 可以看出：飼料切碎長度可以通過改變刀片的數目和刀盤的轉速，或改 變飼料喂入的速度，或通過改變兩部分其中一個或全部參數來得到。 電動機是已經系列化的產品，在機械設計中，要根據工作載荷大小及性質、轉速高低、起動特性、過載情況、工作環(huán)境、安裝要求及空間尺寸限制和經濟性等要求從產品目錄中選擇電動機的類型、結構形式、容量和轉速，最后確定具體型號。 在 本設計中先選定飼草的理論長度 L=10～ v= （ 12） 由 12 可得知電動機選擇轉速為 1500～ 1400r/min。 經過多次的討論和研究，確定輪刀式飼草切碎機 的總體結構，包括喂入裝置，切碎裝置，拋送裝置，動力傳輸裝置。 工作過程 ：機器開始作業(yè)時，由電動機帶動皮帶輪轉動，軸和刀輪同時高速旋轉 ，在飼草進入喂料口時，飼草在高速旋轉的刀片作用下被切斷，切斷的飼草在刀輪的離心作用下和拋送葉片的旋轉被拋出箱體，完成切碎和拋送工作。工作過程： 機器開始作業(yè)時，由電動機帶動皮帶輪轉動，軸和刀輪同時高速旋轉， 在飼草進入喂料口時，飼草在高速旋轉的刀片作用下被切斷，切斷的飼草在刀輪的離心作用下和拋送葉片的旋轉被拋出箱體，完成切碎和拋送工 作。 哈爾濱遠東理工學院學士學位論文 4 12 35 67 84 圖 11 總裝圖 哈爾濱遠東理工學院學士學位論文 5 第 2 章 設計方案的選擇 經過多次的討論和研究，確定輪刀式飼草切碎機的總體結構，包括喂入裝置，切碎裝置，拋送裝置，動力傳輸裝置。 飼草切割長度的確定和分析 為了使青飼料有正常的發(fā)酵過程，必須將飼料切成 10～ 20mm長的碎段。按照布蘭瑞克的意見，為了讓青飼料塔順利地卸下飼料，應把飲料切成 3045mm。這樣的長度可以通過采用輪刀式切碎機來獲得，這樣切碎機具有能比較精確的切碎飼料的切割器。為了保證精確 切割，喂入的料層應盡可能窄些（即輸送喂入口的寬度要小些）。而且要盡可能緊密。關于這點，切碎機通常包含兩個部分：輸送裝置和將料層送入旋轉切刀的喂入裝置。 要得到精確地切碎的第二個先決條件是：刀片的鋒利度要適宜。第三個先決條件是刀片和入料口的之間的間隙盡可能小。飼料的理論切碎長度 L 取決于喂入飼料的速度和單位時間內的切割次數。 在圖 12 中大概的表明了飼料的理論長度和喂入速度以及刀片轉速之間的關系。在此過程中該機器得到了實際的切割長度與理論長度