秸稈絲打捆機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

孟青 尚銳 周國強(qiáng)

摘要：本文參考國內(nèi)的秸稈設(shè)備，設(shè)計(jì)了一種秸稈絲打捆機(jī)。本文設(shè)計(jì)的秸稈絲打捆機(jī)主要由成形裝置、纏線裝置、上料裝置和機(jī)架底座組成。成形裝置將秸稈絲滾成圓柱捆;纏線裝置將圓柱捆纏繞捆住;上料裝置將秸稈絲送進(jìn)成形裝置;機(jī)架底座為整機(jī)的支承與運(yùn)行部分。

關(guān)鍵詞：打捆機(jī);秸稈絲;成形裝置;纏線裝置

中國分類號：S23 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編碼：1672-7053（2018）06-0133-02

秸稈絲打捆機(jī)是為了滿足青飼料加工貯藏而研發(fā)的一種農(nóng)業(yè)包裝機(jī)械。它是將搓絲機(jī)加工后的絲狀秸稈打捆，可以與搓絲機(jī)、包膜機(jī)等配合使用。它的運(yùn)用不僅解放了人力、提高了效率，還降低了青飼料加工的生產(chǎn)成本。秸稈絲打捆機(jī)可以實(shí)現(xiàn)秸稈絲的成形打捆、纏繩功能。本文主要介紹了成形裝置，纏線裝置，上料裝置以及機(jī)架底座四個組成部分的結(jié)構(gòu)。

1秸稈絲打捆機(jī)工作原理

人工將絲狀秸稈送到傳送帶上，傳送帶將秸稈送入秸稈打捆機(jī)內(nèi)部，經(jīng)過機(jī)器內(nèi)的多根卷料輥?zhàn)訑噭?，由于輥?zhàn)又g組成了大于四分之三的圓周陣列，秸稈可以在機(jī)器內(nèi)被反復(fù)旋轉(zhuǎn)、攪動，秸稈纏繞到一起，成為圓柱體。隨著秸稈不斷送到機(jī)器中，圓柱體逐漸增大，成為秸稈捆。當(dāng)圓柱捆達(dá)到預(yù)定大小后，人工停止加料，將麻繩一端扔進(jìn)機(jī)器內(nèi)，麻繩隨著秸稈捆一起旋轉(zhuǎn)，同時麻繩帶動塔輪旋轉(zhuǎn)，間接驅(qū)動引線裝置直線往復(fù)移動，使麻繩均勻纏繞到秸稈捆上。一段時間后，凸輪驅(qū)動壓桿壓緊壓塊，限制麻繩的供給，麻繩被拉緊、抻斷。人工扳動操縱桿，彈開后蓋，打捆后的秸稈被輥?zhàn)铀Τ?，完成作業(yè)。如圖1所示。

2秸稈絲打捆機(jī)成形裝置設(shè)計(jì)

秸稈絲打捆機(jī)成形裝置為本文核心裝置，是完成秸稈打捆的必要組件。本方案設(shè)計(jì)要求為打圓柱捆。參考目前國際上的通用做法，決定采用成形輥?zhàn)幼?70度圓周陣列排布，外加兩側(cè)擋板構(gòu)成成形室。在作業(yè)的過程中，隨著機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)，秸稈絲經(jīng)過上料裝置送入成形室，如圖1所示。在旋轉(zhuǎn)的成形輥?zhàn)幼饔孟陆斩捊z旋轉(zhuǎn)成草芯。隨著越來越多的秸稈絲進(jìn)入成形室并且不斷旋轉(zhuǎn)逐漸形成秸稈捆，繼續(xù)上料，通過進(jìn)料口查看秸稈捆的狀態(tài)，當(dāng)秸稈捆長大到合適大小時，停止加料。將纏繩裝置上的麻繩頭扔到成形室內(nèi)，秸稈捆將麻繩纏到自己身上，完成打捆纏繩工作。纏線作業(yè)完成后，通過開艙把手開啟成形室的活動艙門將草捆彈出，如圖3、4所示。合上艙門繼續(xù)加料進(jìn)行下一個打捆纏繩作業(yè)。為了減輕重量，成形輥?zhàn)硬捎?5鋼材作為內(nèi)芯，硬質(zhì)塑膠作為外層。根據(jù)同類產(chǎn)品設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，在成形輥?zhàn)油鈱由弦蚤L度中點(diǎn)為對稱點(diǎn)沿圓周開入字形槽。這樣，輥?zhàn)釉趶较蚓筒皇峭耆珜ΨQ的結(jié)構(gòu)。如圖2所示。這種外形的成形輥?zhàn)邮巧a(chǎn)廠家多年的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出來的。采用這種外形的成形輥?zhàn)涌梢员ＷC秸稈捆中心始終相對兩側(cè)有足夠高的轉(zhuǎn)速，可以提高秸稈捆的密實(shí)度。同時人字形的外形可以給秸稈捆由中心指向兩側(cè)的軸向力，可以使秸稈絲在成形室中均勻平攤，不至于中心過于密，而兩側(cè)疏松。與此同時，人字形外形設(shè)計(jì)，可以平衡輥?zhàn)幼陨淼妮S向力，減小兩側(cè)軸承的承載負(fù)擔(dān)。因此，這種外形設(shè)計(jì)實(shí)乃一舉多得。

由于打捆纏線完成后必須將秸稈捆彈出，才能進(jìn)行下個纏線打捆作業(yè)，因此成形時必須采用可以開合的艙蓋。而且多根棍子組成270度圓周陣列，必須考慮好這些輥?zhàn)拥目臻g排布，以及固定方法。經(jīng)過多番思考和參考市場上成熟的機(jī)型，設(shè)計(jì)出了如圖3、

4所示的成形裝置。

由于打捆纏線完成后必須將秸稈捆彈出，才能進(jìn)行下一個纏線打捆作業(yè)，因此成形時必須采用可以開合的艙蓋。而且多根棍子組成270度圓周陣列，必須考慮好這些輥?zhàn)拥目臻g排布，以及固定方法。經(jīng)過多番思考和參考市場上成熟的機(jī)型，設(shè)計(jì)出了如圖3、4所示的成形裝置。

3秸稈絲打捆機(jī)纏線裝置設(shè)計(jì)

為了減少傳動結(jié)構(gòu)，降低制造成本，本文的纏線裝置動力取自成形室中旋轉(zhuǎn)的秸稈捆。纏線裝置選用的線材為直徑5mm的麻繩。當(dāng)成形作業(yè)完成后，人工將纏線裝置上的麻繩一端喂入成形室中，成形室中已經(jīng)成形的秸稈捆會把麻繩當(dāng)作秸稈絲一樣聚集到自身，不斷從纏線裝置中扯出麻繩往自身纏繞，如圖5、6所示。

纏線裝置利用引線環(huán)巧妙地使麻繩從麻繩卷到秸稈捆的過程中有一段時間繞在槽形輪上并與之摩擦，使槽形輪轉(zhuǎn)動進(jìn)而驅(qū)動纏線裝置，這樣纏線裝置就利用了秸稈捆賦予麻繩的動力。

為了使秸稈捆纏繩均勻，需要引線執(zhí)行頭動態(tài)改變出線外置。本文參考纏線器的工作原理，設(shè)計(jì)出了纏線過程中可以沿著平行于秸稈捆中心軸線往復(fù)移動的引線執(zhí)行頭，如圖5所示。

4上料裝置和機(jī)架底座設(shè)計(jì)

秸稈絲上料是人工上料，經(jīng)輸送上料裝置到達(dá)成型室，如圖7、8所示。上料多少由人工掌握。輸送帶上料是上料的成熟方法。

機(jī)架底座既是整機(jī)的支承，也是動力機(jī)的底座。動力機(jī)電機(jī)通過帶傳動，再通過鏈傳動將動力傳遞給成型裝置和上料裝置，使整機(jī)工作，如圖9所示。該種機(jī)架底座承力強(qiáng)、壽命長、外形美觀，并可移動，適應(yīng)能力強(qiáng)。

5結(jié)語

植物尾料的合理消化和利用是我國目前急需解決的問題。我國地源廣闊，植物資源豐富，每年產(chǎn)生的植物尾料更是豐富。這些尾料不能合理利用，就會對我國的土地和環(huán)境產(chǎn)生污染和破壞，因此將秸稈植物尾料轉(zhuǎn)化和利用是我國目前發(fā)展和提倡的。

本文設(shè)計(jì)的秸稈絲打捆機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，工作可靠，易于操作，價格便宜。將其與揉搓機(jī)和圓捆包膜機(jī)組合使用，可構(gòu)成秸稈加工生產(chǎn)線。秸稈經(jīng)過揉搓機(jī)揉搓變成秸稈絲，再由秸稈絲打捆機(jī)打捆，然后由圓捆包膜機(jī)包膜。這種青貯方式是目前國際上最先進(jìn)、最靈活，也是效果最好的青貯方法。經(jīng)過包膜的秸稈捆可以實(shí)現(xiàn)厭氧發(fā)酵，提高營養(yǎng)價值，便于牲畜消化，同時可以極大地延長保質(zhì)期。

本文設(shè)計(jì)的秸稈絲打捆機(jī)不僅適用于玉米秸稈絲的青貯，也適用于揉搓碎的甘蔗尾葉、地瓜藤、蘆葦、豆秧的青貯。這種植物尾料的處理方法彌補(bǔ)了畜牧業(yè)飼草料來源不足且質(zhì)量低下的缺陷，并降低了喂養(yǎng)成本，提高了肉或奶的產(chǎn)量及質(zhì)量，可以使牧草業(yè)走向更大的發(fā)展空間。

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