環(huán)模轉動時，壓輥沿環(huán)模的內表面運動，并將攫取的物料壓入模孔中，這時壓輥和環(huán)模之間存在以下諸力：壓輥作用于物料的正壓力N和物料、滾輪表面的摩擦力F。正壓力N可以分解成平行和垂直于環(huán)模內表面A點切線方向的分力，摩擦力F同樣可以分解成平行和垂直于環(huán)模內表面在A點的切線方向的分力，平行于環(huán)模內表面A點切線方向和摩擦力F相交所成的銳角a定義為喂入角。喂入角決定著壓輥攫取物料的能力，然而喂入角不是取得越大越好，它應該在物料的攫取性能和模輥幾何尺寸之間取個最佳值，使得壓塊機的性能達到最佳。圖3是壓塊機出塊的力學條件分析圖，圖中h為壓輥和環(huán)模所夾物料層厚度。
此式表明，喂入角的正切值小于物料和壓輥之間的摩擦系數(shù)是壓塊機能夠出塊的力學條件。
2、環(huán)模壓輥性能分析
壓塊機正常工作時，兩個壓輥通過可調間隙的偏心軸裝在裙板上。環(huán)模在電機的帶動下旋轉，同時秸稈物料充滿環(huán)模和壓輥的間隙，壓輥在環(huán)模和物料的帶動下轉動。秸稈物料在環(huán)模和壓輥的相互摩擦擠壓作用下進入環(huán)模模孔，壓輥和環(huán)模產(chǎn)生相互作用的壓力。
(1)環(huán)模性能分析
環(huán)模是壓塊機的主要易損部件，其質量對于生產(chǎn)率和壓塊質量影響很大。其性能直接影響壓塊機的整體性能。環(huán)模材料一般為碳素結構鋼、合金結構鋼、低碳鎳鉻結構鋼和合金滲碳鋼，如Cr、Mn、Ti等，因而具有很好的耐磨性和耐腐蝕性。
環(huán)模的模孔直徑與模孔有效長度的比值稱為長徑比，長徑比是關系壓塊機性能的重要參數(shù)。長徑比越大，成品密度越大，表面硬度相應越高，但能耗大，產(chǎn)量低：反之則情況相反，并且成型率下降。當物料被壓進模孔后，物料要發(fā)生彈塑性變形，在模孔內分層擠壓成型，所以飼料塊內存在應力。物料在成形孔內必須有一定的滯留時間，以保證塊飼料的成型率。對于秸稈、稻草這種粗纖維料，為保證順利出料及成形率，長徑比一般為取為1：0～1:8，9YK-O. 4D型秸稈壓塊機的長徑比為1：5。
環(huán)模質量的另一個衡量指標為粗糙度，在相同的長徑比下，環(huán)模孔的粗糙度值越大，環(huán)模孔壁對草塊的阻力越大，出塊越困難，另外粗糙度還直接影響草塊的表面質量。
(2)壓輥性能分析
壓輥是壓塊機中的一個主要零件，壓輥具有較大的承壓能力。壓輥表面有與軸線平行的矩形淺槽，具有較大的摩擦系數(shù)，因而能很好的攫住物料，壓輥材料一般為高碳鋼。為提高壓輥使用壽命，增強壓輥表面耐磨性壓輥材料可以選擇高碳高錳鋼，如60Mn，
由于環(huán)模生產(chǎn)工藝較復雜，要求高，價格昂貴，所以為保護環(huán)模，壓輥硬度不能高于環(huán)模，一般要求環(huán)模表面硬度比壓輥硬度高出HRC3～5；
環(huán)模和壓輥在接觸點的速度基本相等，處于一種將要滑動但尚未滑動的臨界狀態(tài)，因而它們之間可以看作純滾動的內摩擦輪系。由于草物料的存在，壓輥對環(huán)模的壓力在攝取物料的包角AC上分布不均勻，離A點越近，壓力越大，而且從C點到A點的變化過程中，壓力是一個漸變的過程，同時考慮到壓塊機在工作的過程中，輥子和草物料并非剛體，在相互的壓力作用下會產(chǎn)生變形，在接觸面AC上的分布力可以簡化為摩擦力合力F和壓力N，壓力N所產(chǎn)生的力矩與壓輥滾動趨勢方向相反，從而產(chǎn)生滾動摩阻力偶，壓輥受力情況如圖4所示：
根據(jù)前人的試驗結果，不同粒度的秸稈的滑動摩擦系數(shù)不同，隨著秸稈粒度的增大，其滑動摩擦系數(shù)逐漸減小。粒度從10mm到30mm，其滑動摩擦系數(shù)從0.60變到0. 46，分別代入上式得到壓輥與草物料的滾動摩阻系數(shù)a為0.067m到0. 046m。
