9Z-9型铡草机设计

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第一章 绪 论

铡草机是我国使用最早和生产量较多的饲草加工机械之一。早在三十年代，我国广大农村开始应用手压铡刀，来实现长草短喂饲方法。中华人民共和国成立以来，先在农村推广了手摇铡草机，六十年代推广应用了电动铡草机，进入六十年代中期到七十年代，各省市相继开始自行研制了不同类型的铡草机，经国家鉴定部门投产了一批不同型号的铡草机。从此铡草机无论从数量上还是型号上开始增多，而三化程度不高，进入八十年代，铡草机开始进行了系列设计并制定了全国性的系列型谱。进入九十年代，国务院提出了利用秸秆养畜，这是发展我国畜牧业的重大举措。

§1.1 铡草机的研究目的和意义

一、铡草机的研究目的

我国每年生产约5.7亿吨作物秸秆，这是一项巨大的饲料资源，而如何开发利用好农作物秸秆，这必然给饲草饲料加工机械提出了新要求。一是随着作物秸秆氨化饲料的推广应用，一些科研和生产部门生产了专用设备——秸秆调制机，但目前定型的机型少，造价较高，还不能广泛应用于生产中去；二是随着青贮玉米面积的不断扩大和青贮饲料的推广，我国引进和研制了青贮饲料收获机、青切机等机械，这些机具在大型国营牧场和较大养畜专业户中应用较多，而在农村还没有得到普及，有的机型还不适于农村和个体户；三是为提高秸秆利用率、消化率和适口性。

我国当前在秸秆饲料利用上，主要有四种处理方法，一是氨化（碱化）后喂饲；二是经过青贮后喂饲；三是直接喂饲；四是加工草粉制成颗粒喂饲。前三种都需要经过铡切后来处理，方能收到预期效果。因此，饲草料加工工业的迅速发展对铡草机的设计和制造提出了更高、更新的要求。 二、铡草机的研究意义

随着经济的发展和人们生活水平的逐步提高，对畜产品的需求有了较大的增加．大力加强和发展畜牧业将是中国农业的主要发展方向。我国具有丰富的农作

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物秸秆资源,每年生产的农作物秸秆约5.7 亿吨,其中可作饲料的有3. 5 亿吨,它是我国广大农区饲养牲畜的主要饲料。秸秆中含有可消化干物质35 %～50 %,粗蛋白3 %～8 % ,特别适合于喂饲牛、羊等反刍动物。改革开放以来,我国粮食总产量提高很快,但是我国人口多,人均耕地少,每年人均占有粮食一直低于400 千克,距世界公认的粮食过关标准500千克相差甚远，与发达国家相比差距更大，不可能提供大量粮食用作饲料。显然对我国而言，仅仅依靠粮食生产饲料来发展畜牧业这条路是行不通的。目前，减少畜牧用粮的办法有：(1)发展配合饲料并改良畜禽品种，以提高饲料转化率；(2)调整畜牧业结构，发展饲草料转化率高的家禽生产；(3)加强防疫灭病，减少畜禽因死亡造成的饲料损失；(4)饲、粮分流，以一部分耕地种植优质高产饲草料作物：(5)大量开发利用非常规饲草料资源。其中前四点己经受到重视，第五点对于减少饲料粮消耗有重要的意义，却一直未被重视。在“非常规饲草料”中，农作物秸秆等数量最大、分布最广，自然成为发展畜牧业的首选突破口。秸秆作为一种资源，已受到世界各国的关注和开发利用。我国人口众多，而耕地面积有限，为了减少畜牧业对粮食的依赖,更要充分利用和开发农作物秸秆饲料,发展“节粮型畜牧业”,特别是对于发展农区秸秆养牛,具有十分重要的意义。

据资料统计：我国每年农业生产中所遗留的各种农作物秸秆大约有6亿多吨，其中约30％为玉米秸秆。如果充分利用秸秆加工技术，如切碎、揉碎和粉碎以及青贮与氨化等，把秸秆加工成饲草料，不但可以节约大量的粮食，还可以过腹还田，充分利用氮、磷以及各种有机物成分，提高微量元素的循环利用率，达到培育地力、提高土壤的肥力、改善土壤土粒结构的目的，起到防止土壤风蚀、沙化和退化的作用。因此，80年代以来，我国对农作物秸秆处理进行了许多研究工作。应用最广泛的是粉碎和铡切机械加工，因为，无论是化学处理还是生物处理，其第一道工序需要将秸秆粉碎或铡切。然而，我国目前农作物秸秆的利用率还很低，很多农民将收获后的农作物秸秆烧掉，既造成资源浪费又污染了环境。因此，不断研制饲草加工机械，提高农作物秸秆的利用率，对发展节粮效益型畜牧业具有非常重要的意义。

§1.2 铡草机的设计要求和方法

一、我国畜牧业对铡草机的要求

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铡草机是奶牛、肉牛、羊、马等食草动物饲料的主要加工机具，用来铡切青饲玉米、各种秸秆、谷草、牧草、稻麦草等。我国畜牧业对粗草饲料加工长度的要求是：牛以3～4 cm为宜；绵羊以1.5～2.5 cm为宜；粗大的茎节应破碎。因此对铡草机的要求是：

1．切碎质量好，碎段长度一致，尽量不产生长草段，超长率应小于7%； 2．茬口整齐，斜茬率应小于5%； 3．切碎长度可根据饲养要求变化来调整； 4．附有自动喂入和抛出装置； 5．切刀刃磨方便，结构简单，故障少。 二、铡草机的设计要求

其主要性能指标应符合表1-1。

表1-1 铡草机的技术条件

项目 超长率（%） 斜茬率（%） 破节率（%）

指标 ＜7 ＜5 ＞55

超长率的计算：

Sc=

Sc——超长率（%）

Gc——在小样中实际长度超出规定长度1/5的长草总重（g）

Gc?100% Gy； Gy——小样总量（g）斜茬率的测定：

Sx?Sx——斜茬率（%） Gx——斜茬草总重量(g);

Gx?100% Gy斜茬草是指被切断平面与母线夹角小于70度 破节率的测定：

Sp?Gp?100% Gj3

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Sp——破节率（%）

Gp——草节被压遍或破成两半以上的带节草的总重（g）

Gj——小样中带节草的总重；

表1-2 物料单位草长度电量

物料名称 谷草 玉米秸秆 野生草

单位草长度电量

30 30 25

KgKW?H

单位草长度电量:

'gd?gd Lgd——度电产量（KgKW?H）

L——平均切草长度（mm）

平均切草长度的测定：在小样中间除茎秆（叶、皮除外）测量每节长度，计算算术平均值。

L? L?nL——平均切草长度；

n——小样节数；

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第二章 总体方案与设计计算

§2.1 总体方案

一、铡草机的总体构成

本次设计的机型为9Z-9型青贮铡草机，其主要由机架、传动系动、喂入机构、切碎、出草、输送装置等部分组成，见图2-1。

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