9LRZ-2.7自走式青黃貯秸稈收獲機(jī)揉切粉碎裝置的研究設(shè)計(jì)

張武軍，孫延智，杜小榮，曹　鶴，劉玉龍

（新疆中收農(nóng)牧機(jī)械有限公司，新疆烏魯木齊　830013）

9LRZ-2.7自走式青黃貯秸稈收獲機(jī)揉切粉碎裝置的研究設(shè)計(jì)

張武軍，孫延智，杜小榮，曹鶴，劉玉龍

（新疆中收農(nóng)牧機(jī)械有限公司，新疆烏魯木齊830013）

摘要：揉切粉碎裝置是9LRZ- 2.7自走式青黃貯秸稈收獲機(jī)的核心部件,其決定了機(jī)器的工作性能、秸稈揉切粉碎質(zhì)量、功率消耗大小及用戶的滿意程度，為此我們?cè)O(shè)計(jì)了"人"字型動(dòng)刀揉切雙滾筒粉碎裝置。文中介紹了揉切雙滾筒結(jié)構(gòu)參數(shù)和揉搓雙凹板結(jié)構(gòu)對(duì)切碎性能、物料輸送流暢的影響,確定了高性能的工作參數(shù)。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)表明,該結(jié)構(gòu)揉切粉碎性能優(yōu)良、物料適口性好。

關(guān)鍵詞：揉切；粉碎；雙滾筒；“人”字型動(dòng)刀

我國(guó)具有豐富的農(nóng)作物秸稈資源，每年生產(chǎn)約5.7億t作物秸稈，秸稈利用率僅有30%，如將秸稈經(jīng)過(guò)合理的加工可以做為廣大農(nóng)牧區(qū)飼養(yǎng)牲畜的主要飼料，對(duì)節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境、增加農(nóng)民收入、促進(jìn)農(nóng)牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義。國(guó)內(nèi)處理秸稈的主要方法有四種，一是氨化或堿化后飼喂；二是經(jīng)過(guò)青貯后喂飼；三是直接喂飼；四是加工草粉制成顆粒喂飼。前三種都是以傳統(tǒng)的鍘切方式粉碎，其粉碎不帶有揉搓功能，適口性差，消耗動(dòng)力大，并在作業(yè)過(guò)程中需要刃磨刀片，影響效率。

面對(duì)畜牧業(yè)大發(fā)展的有利時(shí)機(jī)，我公司抓住機(jī)遇研制開發(fā)出一款新型的自走式青黃貯秸稈收獲機(jī)，主要用于收獲麥稈、豆稈、棉稈、葵花稈、玉米桿等農(nóng)作物秸稈，該機(jī)采用了新型的揉切粉碎方式，提高了飼料的適口性，與傳統(tǒng)的鍘切方式相比降低了動(dòng)力消耗25%左右，降低了能耗，解決了作物秸稈的揉搓效果差的問(wèn)題，提高了秸稈破節(jié)率，保證了標(biāo)準(zhǔn)草長(zhǎng)率等主要參數(shù)。

1　結(jié)構(gòu)及工作原理

揉切粉碎裝置是9LRZ-2.7自走式青黃貯秸稈收獲機(jī)的核心部件（圖1）。該裝置由采用“人”字型動(dòng)刀的第一揉切滾筒1，第二揉切滾筒3，和配套柵格立刀揉搓凹板2，揉搓凹板4，拋送輪裝5，拋送筒6及揉切拋送室焊合7等部件組成。其中核心部件為“人”字型動(dòng)刀第一、第二揉切滾筒（圖2）。揉切滾筒由8組動(dòng)刀座板組成，每組動(dòng)刀座板裝配13組“人”字型動(dòng)刀，8組動(dòng)刀座板上的動(dòng)刀成交錯(cuò)排列，柵格揉搓凹板上的定刀采用直刀片且與動(dòng)刀成交錯(cuò)排布。工作原理：作物秸稈由前端輸送裝置喂入揉切粉碎裝置，在第一揉切滾筒的高速旋轉(zhuǎn)下，通過(guò)第一揉搓凹板產(chǎn)生的阻尼作用進(jìn)行初步揉搓、粉碎，再通過(guò)第二揉切滾筒和第二揉搓凹板進(jìn)一步揉搓、粉碎，從而得到即柔又碎適口性較好的青黃貯飼料。本揉切粉碎裝置屬創(chuàng)新型技術(shù)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，刀片使用周期長(zhǎng)，成本低，不用刃磨，更換方便。

圖1　揉切粉碎裝置結(jié)構(gòu)示意1.第一揉切滾筒裝配2.第一揉搓凹板3.第二揉切滾筒裝配4.第二揉搓凹板5.拋送輪裝置6.拋送筒7.揉切拋送室焊合

2　主要參數(shù)

（1）動(dòng)刀與凹板間隙決定粉碎秸稈的長(zhǎng)度及草料的輸送是否順暢。經(jīng)多次場(chǎng)地試驗(yàn)確定第一滾筒與第一凹板入口間隙為22～25 mm，出口間隙為5～8 mm。第二滾筒與第二凹板入口間隙為25～35 mm，第二滾筒與第二凹板出口間隙為5～8 mm。

（2）揉切滾筒直徑500 mm，第一揉切滾筒線速度50 m/s,第二揉切滾筒線速度44 m/s。

（3）刃角δ指刀刃磨刃面與背面的夾角。刃角對(duì)切割比功（切割每單位面積斷面秸稈所消耗的能

量）有很大影響。研究證明，隨刃磨角的增大，切割比功也增大；而刃角過(guò)小時(shí)，又不耐磨。平板刀的刃角一般都較小，常取為21°～25°，考慮到刀刃的強(qiáng)度,經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，確定本機(jī)刃角為25°。

（4）經(jīng)過(guò)多次場(chǎng)地試驗(yàn)，調(diào)整相關(guān)參數(shù)以及后續(xù)的田間試驗(yàn)，最終確定了揉切粉碎裝置的相關(guān)數(shù)據(jù)（表1）。

表1　揉切粉碎裝置相關(guān)數(shù)據(jù)

圖2　“人”字型動(dòng)刀揉切滾筒1.揉切滾筒軸2.動(dòng)刀座板3.動(dòng)刀座4.動(dòng)刀片5.幅盤轂

圖3　定刀和動(dòng)刀刀片刃角

3　推廣應(yīng)用

2012年，該裝置經(jīng)完善配置到樣機(jī)上，在昌吉、烏蘇、吐魯番等地進(jìn)行了田間試驗(yàn)。10月份由自治區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械試驗(yàn)鑒定站對(duì)該產(chǎn)品進(jìn)行了鑒定，2013 年12月通過(guò)了國(guó)家部級(jí)鑒定。兩年來(lái)在巴州、阿克蘇、喀什、哈密等地區(qū)廣泛應(yīng)用，贏得了用戶的贊許，同時(shí)也得到了自治區(qū)相關(guān)政府部門的大力扶持，2013年被自治區(qū)科技廳列為高新技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目。

參考文獻(xiàn)：

[1]中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院.農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[K].北京，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社，2007.

[2]滕紹民，王澤群，李洋等.切割方式與切割阻力的理論研究[J].農(nóng)機(jī)化研究，2009，31（5）：89～96.

[3]趙清華，車剛，萬(wàn)霖等.新型青貯飼料收獲機(jī)滾筒切碎器的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究[J].黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)學(xué)報(bào)，2006，18 （6）：43～46.

收稿日期：2015-01-13

文章編號(hào)：1007-7782（2015）01-0010-02

中圖分類號(hào)：S225.8

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

doi:10.13620/j.cnki.issn1007-7782.2015.01.004