近年來，隨著我國畜牧業(yè)的快速發(fā)展，對秸稈類粗纖維飼料的需求量越來越大，但其質(zhì)地疏散、密度小、體積大，使運(yùn)輸、貯存有一定難度，嚴(yán)重制約了畜牧飼養(yǎng)業(yè)的大規(guī)模發(fā)展。而
秸稈壓塊機(jī)的出現(xiàn)，解決了貯運(yùn)環(huán)節(jié)的難題。
在秸稈飼料壓塊機(jī)的設(shè)計(jì)過程中，關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)是壓輥壓力，它的大小決定了壓塊機(jī)中主要零件的幾何參數(shù)，包括壓輥軸承、壓輥支承軸直徑、主軸直徑、傳動副的尺寸參數(shù)。同時(shí)，壓輥壓力也是確定配套動力的主要依據(jù)。為確定玉米秸稈壓塊機(jī)的負(fù)載參數(shù)，模擬壓塊機(jī)的實(shí)際工作狀態(tài)，特對其壓力與密度、含水率、模具厚度之間的關(guān)系進(jìn)行試驗(yàn)，以確定其相互關(guān)系，為玉米秸稈壓塊機(jī)的設(shè)計(jì)及合理使用提供參考。
1、試驗(yàn)裝置及方法
玉米秸稈的開式壓縮試驗(yàn)裝置如圖1所示。該裝置由基架、模管、力傳感器、加壓板、液壓器、回位桿等10部分組成。
將玉米秸稈裝入模管后，液壓器開始工作，對模管內(nèi)的物料進(jìn)行壓縮。在施力壓縮的同時(shí)，力傳感器將施力信號送到應(yīng)變儀進(jìn)行放大，并由記錄儀將力信號記錄到紙上，同時(shí)得到壓縮量和力的測量數(shù)據(jù)。通過數(shù)據(jù)整理，將壓縮量轉(zhuǎn)換成成形密度，從而得到成形密度與壓力的關(guān)系。
2、結(jié)果與分析
2.1秸稈壓塊機(jī)成形壓力與密度的關(guān)系
玉米秸稈成形與多種因素有關(guān)，其關(guān)鍵因素是克服物料間及物料與模孔之間的磨擦阻力。同時(shí)，克服被壓縮物料彈性變形和秸稈塑性變形時(shí)所需的力也影響玉米成形效果。對秸稈揉搓機(jī)鍘切后的玉米秸稈進(jìn)行試驗(yàn)，得到成形壓力與密度的關(guān)系曲線（見圖2）。
由圖2可知：壓力的大小直接影響物料的成形密度，壓力越大，成形密度越高；壓力越小，則成形密度越低。
2.2 秸稈壓塊機(jī)成形壓力與物料含水率的關(guān)系
成形壓力除與密度有關(guān)以外，還與物料的含水率有關(guān)。通過對鍘碎的玉米秸稈物料（含水率在18%～23%之間）進(jìn)行閉式試驗(yàn)，得到不同含水率的密度與壓力曲線（見圖3）。其中：系列1為含水率20%秸稈的壓力曲線；系列2為含水率23%秸稈的壓力曲線；系列3為含水率18%秸稈的壓力曲線。
由圖3可知：在一定溫度范圍內(nèi)，隨著含水率的增大，成形壓力也相應(yīng)增大。
2.3成形壓力與秸稈壓塊機(jī)模具厚度的關(guān)系
成形壓力除與密度和物料含水率有關(guān)以外，還與環(huán)模厚度有關(guān)。在物料含水率一定的情況下，采用不同的壓模厚度，可得到不同的壓力，從而獲得不同的物料密度。為此，對不同厚度的模具進(jìn)行壓力試驗(yàn)，其關(guān)系曲線見圖4。
從圖4可以看出，隨著環(huán)模厚度的增加，壓力逐漸上升。若想得到密度為500—800 kg/m
3的壓塊，壓模厚度必須達(dá)到16 cm，才能滿足壓塊要求。
3、結(jié)論
根據(jù)上述試驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行秸稈壓塊機(jī)的設(shè)計(jì)與試制。試驗(yàn)結(jié)果表明：
1）玉米秸稈成型與多種因素有關(guān)，其關(guān)鍵因素是克服物料間及物料與模孔之間的磨擦阻力；
2）壓力的大小直接影響物料的成形密度，壓力越大，成形密度越高；
3）在一定溫度范圍內(nèi)，隨著含水率的增大，成形壓力也相應(yīng)增大；
4）隨著環(huán)模厚度的增加，壓力逐漸上升。
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