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攀枝花學(xué)院
Panzhihua University
本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
文獻(xiàn)綜述
院 （系）： 117-9R-28型揉碎機(jī)設(shè)計(jì)
專 業(yè)：
班 級：
學(xué)生姓名： 學(xué) 號:
年 月 日
本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）文獻(xiàn)綜述評價表
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目
117-9R-28型揉碎機(jī)設(shè)計(jì)
綜述名稱
評閱教師姓名
職稱
評 價 項(xiàng) 目
優(yōu)
良
合格
不合格
綜述結(jié)構(gòu)
01
文獻(xiàn)綜述結(jié)構(gòu)完整、符合格式規(guī)范
綜述內(nèi)容
02
能準(zhǔn)確如實(shí)地闡述參考文獻(xiàn)作者的論點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果
03
文字通順、精練、可讀性和實(shí)用性強(qiáng)
04
反映題目所在知識領(lǐng)域內(nèi)的新動態(tài)、新趨勢、新水平、新原理、新技術(shù)等
參考文獻(xiàn)
05
中、英文參考文獻(xiàn)的類型和數(shù)量符合規(guī)定要求，格式符合規(guī)范
06
圍繞所選畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目搜集文獻(xiàn)
成績
綜合評語：
評閱教師（簽字）：
年 月 日
文獻(xiàn)綜述：
117-9R-28型揉碎機(jī)設(shè)計(jì)
1 課題背景
近年來，我國畜牧業(yè)發(fā)展迅猛，但是飼草料不足則成為制約畜牧業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的突出問。為保證畜牧業(yè)的持續(xù)發(fā)展，有必要擴(kuò)大飼草源、增加飼草料的供應(yīng)。
一方面，我國人口眾多，人均耕地面積有限，人均年占有糧食僅為375kg。且人口數(shù)量逐年遞增而耕地面積卻持續(xù)減少。因此，在相當(dāng)長的時期內(nèi)我國的糧食供應(yīng)總量不會有過多的富余，依靠不斷增加飼料用糧來發(fā)展我國畜牧業(yè)是不現(xiàn)實(shí)的。
另一方面，我國作為農(nóng)業(yè)大國秸稈資源十分豐富。根據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，我國農(nóng)作物秸稈總產(chǎn)量達(dá)7億t。但利用率偏低，據(jù)統(tǒng)計(jì)2005年我國各類秸稈的綜合利用率僅為22．6％池m3。因此，積極發(fā)展秸稈養(yǎng)畜、過腹還田，實(shí)行農(nóng)牧業(yè)結(jié)合，形成節(jié)糧型的畜牧業(yè)結(jié)構(gòu)顯得尤為必要。
9R-28型揉碎機(jī)主要用于粗飼料的加工,它集揉切碎和粉碎等機(jī)型的優(yōu)點(diǎn),可將農(nóng)作物秸稈(如玉米、高粱、小麥等莖桿)、牧草、藤蔓等作物莖桿揉碎成絲狀段、既可直接飼喂牲畜,也可將其青貯、氨化、堿化或進(jìn)行其它加工(壓塊、壓餅、壓捆).該機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊,性能優(yōu)良,使用可靠,工作平穩(wěn),操作簡便,適用范圍廣,可廣泛地滿足廣大用戶要求.
2 揉碎機(jī)國內(nèi)外現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢
2.1 國內(nèi)揉碎機(jī)研究及產(chǎn)品現(xiàn)狀
揉碎機(jī)是一種新型粗飼料加工機(jī)械，在我國出現(xiàn)的時間較晚，與其相關(guān)研究比較少，主要有：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)的李媛根據(jù)力學(xué)原理對9LRZ一80型揉切機(jī)工作時秸稈物料的受力情況進(jìn)行分析，并對整機(jī)結(jié)構(gòu)和工作過程開展了理論分析。這為揉碎機(jī)的改進(jìn)設(shè)計(jì)提供了一定的參考依據(jù)。
中國農(nóng)業(yè)大學(xué)的于海燕對9RZ—60型秸稈揉切機(jī)工作室進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)，并總結(jié)了該機(jī)型的主要技術(shù)特征。此外，還分析了動刀安裝中擋塊相對動刀的安裝尺寸對動刀應(yīng)力分布的影響口們。為進(jìn)一步改進(jìn)揉切機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了理論基礎(chǔ)和開拓了設(shè)計(jì)思路。
涂建平采用力學(xué)數(shù)學(xué)的方法對揉碎機(jī)動刀片的受力和在刀軸上的排列方式進(jìn)行了理論分析和總結(jié)。并在“均力免震假設(shè)"的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)出常用刀片類型的結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化方程；利用計(jì)算機(jī)高級語言程序?qū)?yōu)化方程求解，得出了相應(yīng)的刀片優(yōu)化排列方式n酊，為秸稈加工機(jī)械的設(shè)計(jì)提供了相關(guān)的理論依據(jù)。
排列方式n酊，為秸稈加工機(jī)械的設(shè)計(jì)提供了相關(guān)的理論依據(jù)。
農(nóng)業(yè)大學(xué)的呂小榮利用三維建模及仿真軟件UG對9LRZ—80型秸稈揉切機(jī)約二百個零、部件建立了三維實(shí)體模型，并將各零件虛擬裝配，對關(guān)鍵部件切碎器進(jìn)行動態(tài)仿真、動態(tài)分析，同時進(jìn)行間隙檢查。
在我國黑龍江、吉林：遼寧、山東、、內(nèi)蒙古等省、市、自治區(qū)的相關(guān)單位相繼開發(fā)和引進(jìn)揉碎機(jī)并推廣使用。其代表機(jī)型如下：
9R-40型揉碎機(jī)由內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)研制該機(jī)可將玉米秸稈、豆秸、牧草等粗飼料揉碎成絲狀，直接飼喂牛、羊等反芻牲畜。其轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速2700r／min，轉(zhuǎn)子直徑400ram，錘片末端線速度55m／s，度電產(chǎn)量100—1lOkg／kW·h(玉米秸稈)。
9RS-700型莖稈揉碎機(jī)由黑龍江省八五二農(nóng)場研制。該機(jī)是一種粗飼料加工機(jī)械，它能把粗飼料(玉米秸、豆秸、牧草等)加工成柔軟絲狀，直接喂飼牛、羊等家畜，從而提高粗飼料的適口性和消化率。其轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速2350r／min，轉(zhuǎn)子直徑420mm，錘片末端線速度為52m／s，度電產(chǎn)量為80kg／kW·h(玉米秸稈)¨引。
9RFQ-34型揉絲粉碎機(jī)由遼寧省農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所開發(fā)。其轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速2698r／min，轉(zhuǎn)子直徑340ram，錘片末端線速度66m／s，度電產(chǎn)量115kg／kW·h(玉米秸稈)。
9RSZ-540型秸稈揉碎機(jī)由農(nóng)科院農(nóng)機(jī)化研究所和農(nóng)業(yè)大學(xué)聯(lián)合研制。該機(jī)型屬于粗孔徑破碎型揉碎機(jī)的一種，將鍘草、揉草加工方式溶為一體，充分利用秸稈的生物力學(xué)特性，先鍘切再揉碎，既提高了生產(chǎn)效率，又使加工后的飼草適口性、采食率有所提高。其轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速2500r／min，轉(zhuǎn)子直徑540mm，錘片末端線速度69m／s，度電產(chǎn)量136kg／kW·h(玉米秸稈)。
93RJ—40型揉搓機(jī)由黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)研制。其轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速2800r／min，轉(zhuǎn)子直徑400mm，錘片末端線速度為59m／s，度電產(chǎn)量為130kg／kW·h(玉米秸稈)拉¨。9RC-400型飼草揉搓機(jī)由山西省長治市農(nóng)機(jī)研究所開發(fā)。其轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速1900r／min，轉(zhuǎn)子直徑400mm，錘片末端線速度40m／s，度電產(chǎn)量1lOkg／kW·h(玉米秸稈)。
9RS-6型秸稈揉絲機(jī)由黑龍江畜牧機(jī)械化研究所開發(fā)，在揉絲前采用鋸齒形喂入輥先破節(jié)，錘片式擊搓稈與斜形齒板配合揉搓；利用錘片形雙刃甩刀與U形定刀配合切搓，保證揉碎后的物料長度，從而為揉搓工序降低了功耗，實(shí)現(xiàn)了切斷揉搓雙重功能。其轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速2980r／min，轉(zhuǎn)子直徑600mm，錘片末端線速度78m／s，度電產(chǎn)量120kg／kW·h(玉米秸稈)。
9RC-430型揉碎機(jī)由遼寧省鞍山市農(nóng)機(jī)技術(shù)推廣中心研發(fā)，一改傳統(tǒng)橫切作物秸稈的加工方法，變?yōu)榭v向拉切、梳理、揉搓軟化秸稈，使之成為柔軟絲狀物。
其轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速2760r／min，轉(zhuǎn)子直徑430mm，錘片末端線速度62m／s，度電產(chǎn)量54kg／kW．h(玉米秸稈)。
值得一提的是河南農(nóng)業(yè)大學(xué)研制的RC-11型高效秸稈揉搓機(jī)，該機(jī)項(xiàng)目屬于國家863計(jì)劃項(xiàng)目(2001AA514010)。其主要設(shè)計(jì)指標(biāo)如下：生產(chǎn)率為3000kg／d/時，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速1777r／min，轉(zhuǎn)子直徑430mm，錘片末端線速度40m／s，1度電產(chǎn)量為270kg／kW·h(秸稈)。該機(jī)的度電產(chǎn)量高出其他同類機(jī)型一倍左右。
從結(jié)構(gòu)上看，當(dāng)前國內(nèi)揉碎機(jī)大致可分為三種形式：
第一種形式是在錘片式粉碎機(jī)的基礎(chǔ)上加大篩孔而形成，屬于粗孔徑破碎型揉碎機(jī)，其代表機(jī)型為農(nóng)科院農(nóng)機(jī)化研究所和農(nóng)業(yè)大學(xué)聯(lián)合研制的9RSZ-540型秸稈揉碎機(jī)。第二種形式是以錘片和齒板為主要工作部件所組成，屬于沖擊破碎型揉碎機(jī)，代表機(jī)型為黑龍江畜牧機(jī)械化研究所開發(fā)的9RS—60型秸稈揉絲機(jī)。將第二種形式的齒板更換為具有一定傾斜角度的齒條便構(gòu)成了第三種形式，該機(jī)型屬于揉搓型揉碎機(jī)，代表機(jī)型為內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)的9R—40型揉碎機(jī)。揉碎機(jī)對物料的加工作用主要有沖擊和揉搓兩種效果。以上三種形式揉碎機(jī)的工作過程均包含沖擊和揉搓兩種作用，但兩種作用所占的比重有所不同。
從性能參數(shù)上看，目前國內(nèi)揉碎機(jī)的錘片末端線速度大體為40～60m／s，度電產(chǎn)量為80--136kg／kW·h(玉米秸桿)，轉(zhuǎn)子直徑為340--600mm，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為1800--2960r／min。
2.2 國外揉碎機(jī)現(xiàn)狀
德國學(xué)者0．Dogheyrt等對小麥秸稈的力學(xué)特性進(jìn)行了試驗(yàn)研究。通過一系列試驗(yàn)研究得出：麥秸的拉伸強(qiáng)度為21～31．2Mpa，剪切強(qiáng)度為4．9l～7．26MPa，楊氏模量為4．76～6．58GPa，剛性模量為267～547Mpa。并指出小麥秸稈的成熟度、含水率、溫度等都對這些基本參數(shù)都有不同程度的影響晗。把小麥秸稈的徑向壓縮力、軸向壓縮力和剪切力與變形、含水率、面積、外徑的關(guān)系用線性回歸模型式表示出來，并指出這些關(guān)系式反映出莖稈在彈性范圍內(nèi)的力學(xué)特性。另外，試驗(yàn)中對影響秸稈力學(xué)特性的主要因素如生長位置、成熟度、存放條件、有無莖節(jié)等進(jìn)行了定量的分析，為收獲機(jī)械_加工機(jī)械的設(shè)計(jì)提供了一定的理論依據(jù)。
M．T和M．FFinner開發(fā)了飼草切割試驗(yàn)裝置，測定不同切割速度切割含水率不同的首稽草時，刀片對切割力的響應(yīng)，建立了刀片在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動情況下對切割力響應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，這個模型是一個二階微分方程2‘1。Akritidis試制了玉米秸稈切碎試驗(yàn)臺，進(jìn)行玉米秸稈的切割試驗(yàn)，考察在線性切割條件下刀片切割玉米秸稈時刀片對切割力的響應(yīng)，得到了一個類似的二階微分方程。
M．TgIe和M．FFImIe對于在不同速度下、不同含水率的紫花首蓓的切割力進(jìn)行了試驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)在切割速度較低時，莖稈會沿著切刀刃線方向滑動，而在高速時這種滑動則可以省略。
Renzki把切割飼料層的過程分為兩個階段，壓縮階段和剪切階段。試驗(yàn)表明，切割前物料被壓縮的深度與切割物料層的厚度成正比，因此切割所需要的總力隨物料層厚度的增加而增大。切割速度較低時，壓縮階段以及切割阻力隨速度增加略呈線性增加，當(dāng)切割速度大于lOm／s時物料的壓縮程度大大小于低速下的狀況，從而導(dǎo)致切割需要的力和能量減小。M．Tlge和M．F．Fnnier試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，相同條件下，較高的速度(11．2m／s)條件下切割相對于低速的情況，由于壓縮產(chǎn)生的切割阻力可以忽略。
國外對飼草加工機(jī)械的發(fā)展方向主要集中在自動化程度高、可靠性強(qiáng)、操作簡便、系列化、模塊化設(shè)計(jì)的大型加工機(jī)具。
以法國庫恩(KUHN)公司生產(chǎn)的Euromix系列飼草揉碎機(jī)為例，該系列機(jī)型共有4大類、19種型號的產(chǎn)品。產(chǎn)品有立式、臥式，及牽引式、自行式等類型，能夠滿足多種不同的工作環(huán)境。該機(jī)配有一個大型料倉，工作時將整捆的牧草及營養(yǎng)添加劑投入倉內(nèi)，在料倉中完成揉搓、攪拌、切割等加工最終成為可直接用于飼喂的配合飼料。此外，由于配有自取料切割頭、進(jìn)料傳送帶、卸料傳送帶、可編程控制的電子稱重裝置、大屏幕液晶顯示器及觀察口等設(shè)備，該機(jī)可實(shí)現(xiàn)金自動化的快速取料、卸料：能夠根據(jù)不同種類的牲畜設(shè)定相應(yīng)的飼料配方，輸入飼喂的牲畜數(shù)量能自動計(jì)算并顯示所需添加的飼料量，方便而精準(zhǔn)的控制飼料投放量：便于觀察料倉中物料加工情況，并具備工作異常的自診斷功能。該系列機(jī)型的生產(chǎn)加工能力強(qiáng)大。其最大料倉容積可達(dá)27釅，配套動力為125hp，一次裝料最多可滿足215頭奶牛的飼喂量。
西方國家用于加工揉碎秸稈類物料的揉碎機(jī)機(jī)型較少是由于國內(nèi)外的國情差異所造成的，國外牧草種植產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)，牧草產(chǎn)量高、草畜平衡，對于秸稈養(yǎng)畜沒有迫切需求；此外，國外重視保護(hù)性耕作，將秸稈直接還田，因此可用于養(yǎng)畜的秸稈資源不多，這也是國外同類機(jī)型較少的原因之一。
3 揉碎機(jī)研究的目的及意義
我國每年有數(shù)百億斤飼料糧食和數(shù)千億斤農(nóng)作物秸稈被粉碎加工成飼料。飼料工業(yè)已經(jīng)發(fā)展成為國民經(jīng)濟(jì)中不可缺少的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。
秸稈是一種潛在的粗飼料資源，其干物質(zhì)組成中高達(dá)80％為多聚糖。據(jù)測定，秸稈飼料的總能接近17MJ／kg，與單位質(zhì)量谷物的總能基本相同甚至更高(大米的總能為14M3／kg、小米為MJ／kg)，只是能量貯存的形式有所不同。谷物以淀粉為主要成分，而秸稈以纖維素、半纖維素、木質(zhì)素為主要成分。對反芻動物來說，其腸道內(nèi)的微生物能夠利用酶將纖維素、半纖維素分解為乙酸、丙酸、丁酸等揮發(fā)性脂肪酸，為其提供60％~70％的能量及體內(nèi)合成蛋白質(zhì)。由此可見，秸稈類粗飼料在反芻家畜的飼料中占有相當(dāng)重要的地位。
然而，秸稈類粗飼料質(zhì)地粗硬、咀嚼費(fèi)力、適口性差、粗蛋白含量少。直接飼喂牲畜，其采食浪費(fèi)量大、消化利用率低。因此，應(yīng)對其進(jìn)行合理加工處理，以提高其利用價值。在秸稈開發(fā)利用方面，有很多種方法，如化學(xué)、生物、物理和復(fù)合處理等。其中應(yīng)用最多的是物理處理方法，并以機(jī)械加工為主。秸稈經(jīng)切斷、粉碎、絲化后，加大了反芻動物瘤胃內(nèi)微生物與草的接觸面積，有利于降解發(fā)酵，從而提高秸稈消化利用率。與此同時，將秸稈物料鍘碎并揉搓成絲狀，提高了飼料的適口性和采食利用率，減少采食能耗和采食的浪費(fèi)，有利于牲畜吸收。
目前，用于秸稈加工的機(jī)具和設(shè)備，主要有鍘草機(jī)、粉碎機(jī)、揉碎機(jī)等。其中揉碎機(jī)對于改善秸稈加工質(zhì)量、提高喂飼效果及秸稈利用率具有明顯作用，是近些年來使用較多的秸稈加工機(jī)具之一，也是目前大力推廣秸稈養(yǎng)畜的優(yōu)良設(shè)備。揉碎機(jī)可以把秸稈等長纖維物料加工成具有一定長度的絲狀段，這樣既可直接喂飼牲畜，又可為后續(xù)處理(如壓餅、壓塊等)創(chuàng)造條件。此外，其生物處理效果也明顯優(yōu)于切碎后的效果
因此，揉碎機(jī)的使用和推廣提高了秸稈的利用率，擴(kuò)大了飼草資源，能夠?yàn)樾竽翗I(yè)發(fā)展解決一些實(shí)際問題。同時又充分利用了農(nóng)區(qū)現(xiàn)有的秸稈資源，把秸稈資源轉(zhuǎn)化為商品為農(nóng)區(qū)帶來了一定的經(jīng)濟(jì)效益。內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)研制的9R一28型揉碎機(jī)是一款具有獨(dú)立知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品，在內(nèi)蒙古自治區(qū)及周邊地區(qū)得到一定量的推廣使用，并受到了用戶的普遍好評。此外，該機(jī)型得到自治區(qū)成果鑒定，確定為定型產(chǎn)品。鑒于該型揉碎機(jī)具備較強(qiáng)的代表性，本文選定該機(jī)型為研究的試驗(yàn)樣機(jī)。
參 考 文 獻(xiàn)
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