玉米秸秆辊轧机的设计与研究

来源:用户上传      作者: 柴民杰　李　磊　张小丽

　　[摘要] 针对河北省中南部部分地区秋收后玉米秸秆利用率不高，而坝上地区畜牧厂及农户在春秋交替时节，饲料短缺，饲养成本增加这一现象，提出了玉米秸秆辊轧机的设计，秸秆通过该机具辊轧后，对秸秆进行打包，运往坝上，以满足所需。
　　[关键词] 秸秆 辊轧机 设计与研究
　　
　　一、引言
　　我国年产各类农作物秸秆约6亿吨，占世界秸秆产量的20%～30%，其中，玉米秆年产量达2.5亿吨，占农作物秸秆总量的40%。仅河北省年产各类秸秆3000多万吨，其中玉米秸秆1800多万吨。
　　随着农业生产方式的不断进步，农业生产水平的逐步提高和思想观念的转变，秸秆很少再用于烧饭、沤肥，用作饲料（青储、氨化、直接饲喂）的数量不到5%（石家庄地区占20%），利用秸秆还田、副业加工少于5%（石家庄地区达70%），农村出现大量的秸秆积压闲置，广大农民为赶农时，抢播种，图省事，多数地区就开始出现秸秆焚烧现象。这样不仅浪费大量可贵的资源，而且造成了环境污染，特别是机场、高速公路周边焚烧产生大量烟雾，严重影响大气质量，影响航空以及交通的正常运行，造成社会问题。
　　另一方面，近年来，人民生活水平不断提高，对肉、蛋、奶的需求迅猛增加，带来了畜牧业的大发展。而我国人口不断增加和耕地减少，草原沙化退化严重。为了恢复植被保护生态，牧区和山区很多地方实行禁牧，退耕还林还草，牛羊实施圈养工程，因而需收贮大量牧草。而牧草资源严重不足，进一步加大了对饲草的需求。
　　因此，利用秸秆来补充短缺的粗饲料以保证畜牧业的稳定持续发展就显得十分重要, 本文通过对玉米秸秆性能的实验分析，设计了一种秸秆辊轧机。通过本机器对秸秆的加工，实现了农作物秸秆的商品化生产和异地消化利用，提高了农作物秸秆的利用水平，使秸秆增值、农民增收，促进农牧业发展、保护了生态环境。
　　二、秸秆辊轧机的设计与工作原理分析
　　1.整机组成
　　整机由电动机、机架、减速器、主动辊子、被动辊子、带轮传动装置、三角带、轴承组合、预紧弹簧、进料支架等组成，整机结构简图见上图。
　　2.整机工作原理分析
　　整个机构中，动力由电机提供，电机和减速器之间为带传动，减速器再将动力通过带传动给下方的主动辊子。两个辊子上均匀布置着直径为5mm的钢筋，以增大秸秆的喂入摩擦力。
　　机具在工作中，人工将秸秆放在进料斗上，均匀铺开，秸秆由进料斗进入到辊轧区。辊轧过程中，下方的辊子将秸秆带入，经过上下辊子碾压后，从出料口送出。
　　根据对秸秆轧扁情况的需要，机构中设置了预压弹簧，如果一次性喂入秸秆过多或喂入不均匀，预紧弹簧会被拉伸，这样辊子间隙变大，秸秆能够通过，避免过载、皮带打滑和电机烧坏现象。与此同时，弹簧预紧力的大小也决定着辊子碾压后秸秆的直径，预紧力大小、辊子间隙都可以根据用户的要求做出调整。
　　3.主要技术参数
　　整机外形尺寸：（长×宽×高）1430mm×80mm×1400；
　　电机功率：7.5KW；生产能力：0.8t/h
　　通过对整机进行试验，秸秆通过本机具的加工，秸秆轧扁情况能够达到设计要求。整机的强度，刚度，安全性指标均能达到要求，而且生产效率高。
　　三、结论与建议
　　利用秸秆辊轧机对秸秆进行辊轧，经打包后将其运往坝上地区，能够缓解当地春秋交替时节饲料紧张的状况，不仅解决了秸秆生产区秸秆浪费情况，而且对农作物秸秆的增值、农民的增收、减少焚烧秸秆带来的环境污染、发展生态畜牧业和退耕还林还草有较大的推动作用。
　　
　　参考文献：
　　[1]王飞陈义厚:新型秸秆撕裂粉碎机的设计.机械工程师， 2007，（4）： 70-71
　　[2]韩鲁佳闫巧娟刘向阳胡金有:中国农作物秸秆资源及其利用现状.农业工程学报,2002,Vol.18 No.3,87-91

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