高低轴铡草揉丝机结构改进及试验效果分析

陕西省农业机械鉴定推广总站

□ 种莉珍 何鹏 陈真

“十三五”以来，我国畜牧养殖业获得快速发展，带动了草饲加工机械尤其是铡草、揉丝机械市场的高速增长。但从现行该类产品结构分析，市场上多数铡草揉丝机铡切主轴与揉丝主轴在同一平面，进料不顺畅，物料容易堆积在铡草室和揉丝室之间，物料破碎较粗，存在着诸多结构设计缺陷。为解决以上问题，本研究团队参与改进设计了一款高低轴结构铡草揉丝机，经过四川某公司试验效果很好，本文就其结构及效果分析如下。

一、结构和工作原理

主要结构（见图1）：主机由喂入机构、铡切机构、抛送机构、传动机构、行走机构、防护装置和机架等部分组成，主要零部件有机壳、铡草主轴总成、揉丝主轴总成、压草辊等。具有结构合理、移动方便、自动喂料、安全可靠等特点。

图1 结构示意图

工作原理：物料从输送带前端放下，电机通过带传动带动揉搓主轴和铡草主轴，接着将动力传递到上草辊和下草辊，上下草辊共同作用下将物料强制传递至铡草装置，动力件通过连接件和皮带轮带动铡草主轴转动，铡草动刀随铡草主轴转动，铡草动刀和铡草定刀共同作用对物料进行铡草工作；经过铡草装置处理后的物料从揉丝出口进去揉丝外壳内部，铡草装置和揉丝装置之间设置有高度差，方便物料进去揉丝外壳内部；动力件通过连接件和皮带轮带动揉丝主轴运动，揉丝动刀随揉丝主轴转动，揉丝动刀和揉丝定刀一起作用使得物料更细。

试验表明，这款高低轴结构铡草揉丝机改进设计以后，进料顺畅，物料不易容易堆积在铡草外壳内和揉丝外壳之间，物料破碎更细。

二、铡草装置

铡草动刀（203、206）与竖直方向的夹角为3°—30°（见图2），这种角度设计使铡草力更小，动力冲击更小，运行更柔和；加大斜度后动刀切过的轨迹将改变为一个斜面，所以定刀也相应改为弧面，既能能保证铡草阻力小，同时铡草定刀（202）使用曲面设计刃口的曲线刃面设计，这样可以使加大角度后各个位置刀间隙均匀，铡草顺畅、铡切处理后的物料更均匀。

图2 铡草装置图

三、揉丝装置

揉搓室中，定刀从顶部往下看揉丝定刀（305）的刀片与竖直方向的夹角为1°—45°（见图3），这样可以不加刀片数量的前提下减小刀之间通过间隙，使揉搓物料更细；且呈一定角度可以使部分物料在通过揉搓室过程水平方向串动，不至于直接还未揉搓就被甩出。揉丝定刀（305）刀片上设置有多个锋利刀齿，与动刀（304）锯齿刀共同作用使竖直方向和水平方向均会被划破，斜面布置的揉丝效果较好，丝化率更高。

图3 揉丝装置图

四、铡草揉丝机高低轴结构

铡草室和揉搓室之间设计一个高差（见图4），衔接位置采用斜坡设计，使得经铡草处理后的物料更容易进入揉丝装置里，使加工后的物料抛到揉搓室过程中不会堆积在铡草室和揉搓室之间，不会出现机内堵料问题，具有进料顺畅、物料不易堆积，耗电量小，物料破碎较细容易被牲畜嚼咀，饲料利用转化率高。

图4 高低轴结构图

五、实验鉴定结果分析

按照DG/T 053—2019《饲草揉碎机》鉴定大纲，对10吨高低轴铡草揉丝机（A）及传统平行轴10吨铡草揉丝机（B、C）进行鉴定，对丝化率、千瓦小时产量、吨料电耗等指标进行分析，结果见下表。

表 改进型与传统机型实验结果对比分析

综合以上试验鉴定数据分析，高低轴铡草揉丝机在相同的试验条件下，电机负荷程度最小，丝化率、千瓦小时产量及吨料电耗均优于传统的铡草揉丝机。