我國秸稈資源豐富，分布廣泛，每年約有7億噸左右。然而，全國每年生產(chǎn)的大量秸稈中，約1/3沒有得到綜合利用，經(jīng)常堆積在田間和路邊，然后付之一炬，造成了大氣污染、土壤礦化、火災(zāi)事故等社會、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)問題。因此，如何合理有效的利用秸稈，是當(dāng)前發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)面臨的一個重要課題。農(nóng)作物秸稈是牲畜的主要飼料之一，有機(jī)物消化率在40%以上，如果將秸稈飼草進(jìn)行機(jī)械化加工和處理，把牲畜不可直接使用的秸稈硬質(zhì)莖節(jié)加工成絲狀物，既可提高適口性和采食率，同時又不損失其營養(yǎng)成分。這樣一來，不但解決了我國農(nóng)區(qū)、半農(nóng)半牧區(qū)牲畜飼料的90%以上來源問題，同時也獲得可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
1、國內(nèi)
秸稈揉搓機(jī)的現(xiàn)狀
目前，國內(nèi)中小型秸稈揉搓機(jī)主要以臥式設(shè)計(jì)為主，此類機(jī)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，其必需的進(jìn)料裝置傳動機(jī)構(gòu)較多，容易造成操作危險(xiǎn)，設(shè)備造價(jià)較高，該類機(jī)型的生產(chǎn)率一般約在lt/h以下，生產(chǎn)效率較低，能耗較高。因此，設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)實(shí)用和安全可靠的秸稈揉搓機(jī)是解決秸稈飼草有效利用的主要途徑之一，通過對秸稈飼草的切碎和揉搓，能使秸稈飼草的全株采食率由原來的50%提高至95%以上。
2工作原理和結(jié)枸設(shè)計(jì)
JSQ-50型立式秸稈飼草切揉機(jī)結(jié)構(gòu)如圖1所示
工作時，在電機(jī)的帶動下轉(zhuǎn)子部件（主軸、導(dǎo)料器、動刀組件、錘片組件、葉輪）高速旋轉(zhuǎn)，進(jìn)入進(jìn)料口的物料在導(dǎo)料器和自身重力的作用下，物料先后經(jīng)過動、定刀的切割和旋轉(zhuǎn)錘片的揉搓；同時物料在雙頭螺旋分布的錘片和自身重力的作用下，向葉輪流動，在流動的過程中受離心力作用，與揉搓室內(nèi)壁發(fā)生強(qiáng)烈碰撞，使物料經(jīng)過反復(fù)揉搓，從而生產(chǎn)出2～80mm長的絲狀物；最后完成揉搓的物料被葉輪經(jīng)出料口拋出機(jī)外。
2.1導(dǎo)料器
導(dǎo)料器（已獲國家專利，專利號：03227558·7）是物料被推入切割的關(guān)鍵部件。工作時由于動刀高速旋轉(zhuǎn)，物料只由自身的重量無法順暢的向下移動，必須要有一個軸向力將其向下推動。導(dǎo)料器設(shè)計(jì)成對稱的“斜外八字”形狀，當(dāng)其高速旋轉(zhuǎn)時，分別產(chǎn)生一個徑向力和一個軸向力，徑向力將物料向外推動，使物料進(jìn)入切割區(qū)，防止物料纏繞在中心主軸上；軸向力將物料向下推動，從而克服動刀高速旋轉(zhuǎn)的阻力以使物料連續(xù)被動、定刀切割。
2.2動、定刀組件
物料被切割的長短取決于刀片的數(shù)量和動刀末端的線速度。刀片數(shù)量不應(yīng)過多或過少，若數(shù)量過多，在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)數(shù)一定的情況下，切割的次數(shù)增多，加工后的物料過細(xì)過短；反之，加工后的物料過粗過長。經(jīng)過試驗(yàn)，劫、定刀數(shù)各取2把，分別對稱安裝在刀盤和機(jī)身上，動刀的工作直徑設(shè)計(jì)為0.46m。動刀末端的線速度是切揉機(jī)的重要的參數(shù)之一，動刀末端的線速度越高，機(jī)器的切削能力越強(qiáng)，但機(jī)器工作的穩(wěn)定性下降，對機(jī)器的制造工藝要求和成本將會提高；若線速度過低，物料的合格率會下降。因此，動刀末端的線速度必須同時滿足加工質(zhì)量和生產(chǎn)率的要求，其值一般在38～80m/s范圍內(nèi)，根據(jù)上述兩方面的要求，通過試驗(yàn)取值為42m/s。
動刀與定刀的間隙：切草是否順利，生產(chǎn)效率的高低，切草質(zhì)量的好壞，在很大程度上取決于動刀與定刀的間隙，間隙過大易出長草或切不斷，過小易增加磨損，間隙以2—3mm左右為宜。在更換新刀片時，采用增減定刀的墊片調(diào)節(jié)間隙。
2.3 錘片組件
影響加工物合格率的另一重要因素是物料在揉搓室內(nèi)受打擊和揉搓的次數(shù)。而影響打擊和揉搓次數(shù)的主要因
素是錘片的數(shù)量、錘片末端的線速度、轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)數(shù)和錘片外端面到揉搓室內(nèi)壁間的間隙大小。
由于進(jìn)入揉搓室的物料已經(jīng)過動、定刀的切割，因此該機(jī)的錘片數(shù)較臥式揉搓機(jī)可少很多，這樣一來既增加了機(jī)器工作時的穩(wěn)定性，同時又降低了成本。通過比較試驗(yàn)，該機(jī)設(shè)計(jì)為8把錘片，分4組按雙頭螺旋式安裝在錘片架的4欞銷軸上，錘片的工作直徑為0.46m，錘片末端的線速度為42m/s。
動刀、錘片的工作直徑和動刀、錘片的末端的線速度都已確定，則轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為：n=60v/πd=1744(r/min)（式中：v為錘片的末端的線速度，v=42m/s;d為轉(zhuǎn)子部件的外徑，d=0.46m)。
錘片外端面到揉搓室內(nèi)壁間的間隙影響加工物料的合格率。間隙過大，物料在加工室內(nèi)做環(huán)流運(yùn)動時，遭受錘片打擊的機(jī)會少；間隙過小，物料遭受錘片打擊的機(jī)會增多，使加工的物料過細(xì)過碎，錘片端部的摩擦阻力增大，功耗增大。目前國內(nèi)揉搓機(jī)的錘片外端面到揉搓室內(nèi)壁間的間隙取值范圍約為5～22mm，推薦間隙值為8～14mm，本機(jī)設(shè)計(jì)取值10mm。
2.4葉輪
葉輪與錘片固定在同一轉(zhuǎn)筒上，葉輪的工作直徑也設(shè)計(jì)為0,46m，物料在被錘片打擊、揉搓的過程中，在自身重量和錘片軸向力的作用下，加工物料被推向葉輪，高速旋轉(zhuǎn)的葉輪產(chǎn)生的離心力將完成揉搓的物料經(jīng)出料口拋出機(jī)外。
2.5生產(chǎn)率
工作時，4組按雙頭螺旋式分布的8把錘片高速轉(zhuǎn)動，錘片在離心力的作用下展開，形成一螺旋輸送裝置，推動物料向葉輪移動，最后，高速旋轉(zhuǎn)的葉輪產(chǎn)生的離心力將完成揉搓的物料經(jīng)出料口拋出機(jī)釙。因此，理論生產(chǎn)率可參照螺旋輸送計(jì)算，即
2.6 主要技術(shù)參數(shù)
配套功率：Y132S-4 5.5kw;
主軸轉(zhuǎn)速：1744 r/min;
生產(chǎn)率：4 t/h；
整機(jī)重量：380 kg;
外形尺寸：1350x770x1500mm;
切草長度：2～80mm。
3結(jié)束語
經(jīng)過試驗(yàn)和推廣表明，JSQ-50型立式秸稈飼草切揉機(jī)具有結(jié)構(gòu)新穎、安全實(shí)用、操作簡單、能耗低、生產(chǎn)率高等特點(diǎn)。采用立式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使進(jìn)出料更安全、方便和快捷；采用切、揉相結(jié)合的工作原理，一次性完成秸稈飼草的切斷和揉搓，使加工后秸稈飼草適口性好、采食率高、脫水率低，特別適合草食類獸禽喂養(yǎng)及飼草青貯的需要。
