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1、2022/11/23,1,畜牧工程及其装备,农业机械化及其自动化系农机教研室,主讲教师：田耘2016年8月,畜牧工程及其装备课程是农业机械化及自动化专业的专业课，课程共40学时，其中理论部分32学时，实验8学时。介绍青（粗）饲料收获及加工机械、精饲料加工机械设备，养殖机械与设备，包括养鸡、猪、牛、羊设备，畜禽舍的环境控制等内容，主要讲设备的结构、工作原理及工作过程和部分结构设计。基本要求是：（一）使学生熟悉各种畜牧机械的性能和构造，学会正确安装调整和使用各种畜牧机械；（二）学生能够根据饲养要求及生产需要，选择合适的机械设备，使畜牧业个别环节或某一个生产过程实现自动化或机械化；（三）熟悉各种畜牧
2、业机械的构造、工作原理和设计方法，对改进现有机器和设计新机器具备一定能力。,本课程内容：,第一章 青饲收获机和饲料切碎机,第二章 精饲料加工机械与设备,第三章 畜产品采集机械及设备,第四章 畜禽饲养机构及设备,第五章 畜禽舍环境控制设备,绪 论,1、内容草原建设机械（松土、补播机、施肥）牧草收获机械（割草机、搂草机）饲料加工机械（粗饲料加工， 精饲料 加工）畜禽饲养机械（喂饲、饮水、产品采 集，畜禽舍的控制）,2、畜牧业机械化意义：提高人民生活水平需要 畜牧业是农业的重要组成部分，是人类的动物性食品的主要来源，一个工业国家的人均畜产品量是反映国家发达程度和衡量人民生活水平的主要标志之一。随着人
3、们收入和生活水平的日益提高，城乡居民的膳食结构中动物性食品正在逐步增加。 人们对皮革制品和羽绒制品的需求也在迅速增加。 虽然我国畜牧产品的产量十分巨大，但人均占有量与发达国家相比还有不小的差距。,2012年，我国人均奶制品消费量只相当于世界平均水平的1/3左右，在中小城市和农村地区，这一差距更为明显。,为农民增收和农业发展找出新的经济增长点 畜牧业是农民增收的重要源泉。 近年来，农民收入稳定增长，农民生活水平不断提高，畜牧业的健康快速发展功不可没。纵观农民收入情况，增加收入的项目较多，但主要是劳务收入、畜牧业收入和政策减负收入等，畜牧业因投资少、见效快、商品率高，成为农民现金收入的主要来源。畜
4、牧业比较效益高、商品率高、变现快，是农民收入的重要增长源。从劳动生产率和单位面积产出水平两个关键指标可以看出，畜牧业效益远远高于粮、棉、油种植业，大体与种植业中效益最高的精细蔬菜大棚相当。,2022/11/23,9,减轻劳动强度、有利于提高产品数量和质量 畜牧机械化可以将农民从养殖业的繁重体力劳动中解放出来，让他们有更多的时间和精力去扩大养殖规模，这样既提高了劳动生产率，又促使以农民投资为主的家庭养殖上水平，不断提高养殖业科技含量，提高了产品的品质，增强了市场竞争力，增加了农民的收入。随着养殖规模的不断扩大，设施设备的利用率提高了，减少单位产品的设施设备费用摊销，从而降低生产成本。畜牧业将会进
5、入良性循环可持续发展道路。,减少环境污染 减少环境污染改变人畜杂居，畜禽散养，畜禽混养的旧习。发展现代畜牧业，在养殖方式上要从分散饲养到规模养殖，实行清洁养殖，可从根本上改变鸡鸭满天飞，牛羊遍地跑，天晴臭气熏天，下雨污水横流的传统村容状况。从根本上说，畜禽排泄物是一种资源，既可以直接作为种植业的肥料，也可以经过适当处理，转变为有机肥、沼气和生物蛋白，只有在放错地方，无法利用的情况下才变成污染源。因此，畜牧业本身也不是污染产业，只有无序发展的畜牧业才会污染环境。,节省土地、充分利用资源 畜牧业受耕地制约小，不仅可以充分利用各种非耕地得以发展，而且能够借用饲料等大量外部资源为我所用，创造出成倍甚至
6、数倍于自有耕地承载力的产值和效益，是农业生产发展的重要增长点。畜牧业不仅可以转化粮食，而且能够将人类不能直接利用的，约占作物总产量3/4的秸秆、饼粕、麸皮、糟渣等农业副产品，以最简单的方式实现最大限度的转化增值，变废为宝，同时生产有机肥料反哺种植业，是提高资源利用率，促进农业良性循环的重要途径。,3、发展现状：草原建设及牧草收获机械 目前我国草原建设机械及牧草收获机械技术含量较低，草籽加工设备落后，一般只能达到和接近国家标准规定的三级。在风选和筛选精度、除芒性能、草籽比重分选、包衣、丸粒化技术上远远落后于国外。亚表层潜松草地改良机具是草地建设、改良的必备机具，是草原维护、改良急需的发展推广机具
7、，近几年，国内陆续开展研制。牧草收获加工机械可靠性较差，成本还没有降低到最低点，不能满足用户的需要。特别是退耕还草后优质牧草及苜蓿草大量种植，急需的割草调质设备、快速烘脱水设备、拣拾压方捆、压圆捆设备国内生产质量仍不过关，如拣拾方捆机打结器等关键技术落后，制约了草业机械的使用。,饲料加工方面： 我国在50年代开始生产饲料粉碎机，1972年和1976年先后完成了爪式粉碎机和锤式粉碎机的系列化。 在加工机械使用上，除少数大中型饲料加工厂机械化、自动化程度较高外，大部分加工厂机械化程度较低，生产的产品质量很不稳定。,一些急需的饲料加工机械品种短缺，难以满足市场需求。 饲料加工机械整体技术水平偏低。可
8、靠性较差、寿命较短。,我国饲料加工机械中小型厂家多，系列化、通用化、标准化水平较低，专业厂较少，机械型号杂乱，而发达国家售后服务较好，零部件标准化、通用化水平高。机械外观与表面防护质量差，不少产品运输抵达目的地时，油漆剥落、锈迹斑斑。这是国产设备的一个主要问题。高新技术应用偏少，机械操作与工作质量自动监视能力反馈控制程度低，使用方便性和舒适性差。创新能力弱，新产品开发、研制速度慢。,2022/11/23,15,检测、检查力度不足，生产单位杂乱，许多不具备生产条件的厂商代用材料，压低价格，质量降低。使饲料产品不合格现象普遍，特别是小饲料生产商生产的饲料转化率低，浪费严重，滥用添加剂现象严重，造成
9、不安全因素出现。饲料安全工作存在隐患。饲料安全既关系着养殖者的切身利益，更与人民群众的身体健康休戚相关。 欧美的饲料加工厂正向大型和生产过程自动化方向发展，如美国的饲料工业已居十大工业的第九位。自动控制生产过程普遍，大型厂用电脑控制，只需输入配方代号即能自动按配方控制生产。,饲养机械方面：养鸡70年代，饲养机械有了新的发展，特别养鸡业发展较快在1975年以后，广州、北京、上海等十多个大城市先后建立了规模较大、机械化程度较高的养鸡场50余个，饲料加工、喂饲，饮水、清粪、育雏及环境控制等生产环节全部或部分的实现了机械化和自动化。种鸡特有的项目包括蛋收集和孵化管理，孵化使用自动孵化机，孵化后的雏鸡可
10、使用自动技术分装设备协助管理。,家禽饲养机械舍饲密度低，占地面积大。应增加叠层笼养的机械化水平，解决自动喂料、自动饮水、自动清粪难点。加大舍内环境控制设备的推广力度，提高饲料转化率，降低料肉比、料蛋比，节省粮食，提高饲料效益。笼具笼卡机械化制造设备欠缺，产品耐蚀性、外观质量等无法保证。蛋品采集加工落后。目前我国基本上没有蛋品的采集、分选、检验、清洗、消毒、分级、涂膜、打码设施，致使鲜蛋不鲜、良莠不齐，蛋产品很难进入国际市场。,奶牛场设备中计算机综合管理系统是空白。奶牛场饲料搅拌车、青贮塔及上卸料设备、自动化饲喂设备应用极少。畜产品采集加工机械、乳品采集加工机械缺少。计算机综合管理系统、奶牛的无
11、源应答及自动识别系统；全开式奶台，脉冲计量器、乳头自动脱落系统；产地高温瞬时灭菌机性能稳定性较差。缺少适合我国个体及小型奶牛饲养户急需设备。鲜奶灭菌、保鲜设施；挤奶机中脉冲计量器、乳头自动脱落系统的制造精度、材质不过关。,集约化猪场中成套设备的机械化程度一般。空缺计算机综合管理系统、脂肪测定、妊娠测定、种猪自动喂饲设备，母猪产仔窝数、出栏率低，死亡率高。,4、要求：内容：熟悉各种机械设备的构造，工作原理，工作过程，必要的机部件的设计。绘出各设备简图。明确基本概念。纪律：必须听课1020分。请病假。不迟到。按时完成实验报告，作业。,希拉穆仁草原,天苍苍，野茫茫， 风吹草低见牛羊,9MSB-2.1
12、型牧草免耕松土补播机,用于天然退化草场,退耕还草地的牧草播种作业。,整机质量（kg）：950作业行数（行）：7施肥深度（mm）：10-160（可调）工作幅宽（mm）：2100播种深度（mm）：10-50 行距范围（mm）：300播种量（kg/亩）：0.2-20生产率（亩/h）：9-15外形尺寸（mm）：233025301620排肥器型式：外槽轮式排种器型式：弹性摩擦盘式适用作物：各种牧草及小麦等条播作物开沟器型式：单园盘开沟器配套动力：47.8-58.8kw拖拉机施肥方式：深松行分层，免耕行混施机具参考价格（元/台）：30，000,北京现代农装2BMC-12牧草精量播种机,主要适用于农田耕前撒
13、播底肥、耕后播种及草场、牧场的种肥混合撒播作业。配套动力2560马力，播幅16M-30M。该机结构紧凑、性能优良、适用范围广、作业效率高、种肥撒播均匀等特点。,侧式撒肥机,尾式撒肥机,圆盘式割草机-牧草收割,（BFS系列）往复式割草机牧草收割,伊诺罗斯（Y系列）搂草机,Caddy 系列搂草机,牧草搂草机（现场作业）-意大利进口,RT系列搂草机,RP系列搂草机,干草翻晒机(G系列）伊诺罗斯,GF系列干草翻晒机,（DR系列）伊诺罗斯干草翻晒机,BIG8000干草翻晒机,Esay系列搂草机,悬挂式搂草机,割草机,割草压扁机,悬挂式摊草机,第一章 青饲收获机和饲料切碎机,饲料是发展畜牧业的基础，关系到
14、产量（瘦猪，产蛋量，奶量），质量（蛋黄）。饲料：用于家禽、畜食用的农业物料，工业产品。按营养特性不同分为八类：1、粗饲料：指饲料干物质中粗纤维含量高达18%以上，以风干物为饲喂形式的饲料。糟渣，干草、秸杆等。2、青饲料：指天然水分含量在60%以上的饲料。青绿多汁饲料类，非淀粉根茎瓜果。3、青贮料：指以新鲜的天然植物性饲料为原料，在厌氧条件下，经过调制后形成的饲料。,4、能量饲料：指干物质中粗纤维在18%以下，粗蛋白含量20%以下的饲料，谷物，淀粉质块根。糠麸，草籽。5、蛋白质饲料：指干物质中粗蛋白质含量在20%以上，粗纤维含量在18%以下的饲料，豆类，油饼类。6、维生素饲料：不包括天然维生素资
15、源的维生素，氨基酸等。7、矿物质饲料：包括微量元素在内的矿物质饲料。骨粉、贝壳粉8、添加剂：不含维生素，矿物质饲料在内的添加剂，抗生素，抗菌素等。配合饲料：根据动物需要，将多种饲料原料按比例配到一起，加工出的营养全面的饲料。优点：营养全面，扩大饲源，便于运输和贮存。饲料工业中的产品种类：,全价饲料，4.5.6.7.8.营养完全，只需饮水。浓缩饲料，5.6.7.8需配4（能量）添加剂预混合饲料，6.7.8配能量饲料，蛋白饲料。配合精料（混合饲料）4.6.7配维生素，添加剂。第一节 青饲（贮）料收获机械青粗饲料蕴藏量大，占饲料总量的60%以上，且营养丰富，但不易贮存（含水率大60%）。通常对其处理
16、方法有两种：粉碎直接喂饲；加工青贮饲料。后者是将青贮饲料粉碎后，装入密闭的青贮容器中（如塔、窖等），通过发酵（乳酸菌，适口性好、易消化）达到长期保存的目的。可使全年供应青饲料。青饲收获方法有两种：分段收获和联合收获。分段收获：将青饲料或青贮饲料采用人工或机械收割后运回场内，,再用青饲料切碎机切碎喂饲或装入青贮塔、青贮窖中青贮。使用的设备简单，但生产率低，作业时间长。联合收获：用机器在田间收割的同时进行切碎和装载，再运回喂饲或运至青贮塔、青贮窖中青贮。收获设备较为复杂。青饲料收获的技术要求：干物质损失小于3%；泥土含量小于1%；切碎长度根据要求，一般不大于10cm；用甩刀式青饲收获机收获时长度可
17、为20-30cm。青饲（贮）收获机种类：按与动力机连接的方式分为：牵引式、悬挂式、半悬挂式和自走式。按功用分：高茎秆作物收获机械（玉米），低细茎秆收获机械（牧草）。按切碎装置型式分：滚筒式、圆盘式和转子式。,按结构特点分：通用型、直接切碎型和直流型。（一）直接切碎型青饲收获机,结构：（由主机牵引或悬挂）转子（切碎器）、地轮、压草杆、排料管等组成。1压草杆 2底刃 3刀片 4转子,用途：用于青饲（贮）牧草、大麦和燕麦等平播密植作物，也可收获均匀分布的青绿作物、马铃薯茎叶等。,工作过程：工作时，压草杆将牧草茎秆向前压，使其前倾，然后由高速旋转的转子上绞接的枷式甩刀将饲草切碎，并沿排料管抛送出去。切
18、细茎秆时刀的线速度为40-50m/s，收粗茎秆时20-25m/s 。,1压草杆 2底刃3刀片4转子,2022/11/23,47,优点：结构简单，造价低，一次完成收获和输送，适于收获矮棵饲草，用于青饲。缺点：割茬不整齐，饲草中含泥土较多，质量较差。（二）通用型青饲收获机用途：收获撒播、垄播的青饲作物。收获撒播、垄播的青饲作物。类型：通用型青饲收获机可收获多种青饲（贮）料，有牵引式、悬挂式和自走式三种机型。自走式通用型青饲收获机由机身和割台两部分组成。机身：由机加架及行走部分组成；割台：有三种，装置全幅割台（图1-2a）收获细茎秆作物；装置高茎秆割台（图1-2b）收获玉米等粗高茎秆作物；装置捡拾器
19、（图1-2c）捡拾条铺的青饲作物及牧草等。,石家庄美迪机械有限公司,2022/11/23,51,装置全幅割台装置高茎秆割台装置捡拾器,以9SQ-青饲收获机为例介绍其工作过程：,、安装矮茎秆割台（全幅割台）的青饲收获机结构及工作过程：工作时，割台前部的推禾秆将青饲料作物推向前倾，切割器将植株的根部切断，同时由拨禾轮的弹齿向后拨送，递给搅龙，由搅龙叶片将植株收集并输送给喂入轮，喂入轮将作物压实且送往切碎机构将植株切成碎段抛送出去。,、安装高茎秆割台的青饲收获机结构及工作过程结构及工作过程：工作时先由分禾器分开且扶起个别倒伏的植株，由双动圆盘式切割器将其从根部切断，并用波形皮带将其夹持送往喂入轮，将
20、作物压实且送往切碎机构将植株切成碎段抛送出去。挡禾杆能使植株保持根部向前的倾斜姿态进入喂入轮。,1挡禾杆2前上喂入轮3后上喂入轮 4切碎滚筒5定刀 6后下喂入轮7前下喂入轮 8机架 9夹持波形皮带10圆盘割刀,高茎杆青饲作物收获工艺过程,、安装捡拾器的青饲收获机：工作时由捡拾器将条铺在地上的青饲作物拾起，通过搅龙送到喂入、切碎部件上。优点：适应性广，结构紧凑。缺点：机器生产率不高。,（三）直流型青饲收获机用途：收获撒播、垄播的青饲作物。工作过程：工作时，分禾器分开且扶起个别倒伏的植株，拨禾轮将青贮作物向后拨送，往复式切割器将植株从根部切断，由链板式输送器将其送到喂入辊中压实，送到切碎滚筒切碎，
21、再由水平、倾斜输送器送出。优点：幅宽大，无需收缩直接进入切碎滚筒，喂入层薄；生产率高。缺点：切碎滚筒长，制造成本高，刀片使用、调整、刃磨比较困难。,直流型青词收获机1青贮作物2拨禾轮3收割台4上喂入轮5滚筒式切刀 6固定底刃7下喂入轮8水平轮送带9分禾器10链板式输送器11住复式切割器12倾斜输送带,DL-300型自走式青贮饲料收获机,约翰迪尔7250,纽荷兰9040,克拉斯青贮机一机多用,The wide range of different front attachments available for the Jaguar gives this machine many uses and
22、 therefore ensures working time during an extended period.,无行距割台,对行割台,直切割台,割草机,拾禾器,2022/11/23,60,2009年5月23,JAGUAR 可配备不同的割台用于多用途的作物收获,谷物割台,割草机,对行割台,直切割台,行距问题,整株高度,整株青贮,2022/11/23,61,2009年5月23日,RU型无行距玉米青贮割台,2022/11/23,62,2009年5月23日,Direct Disc 520 全株作物收获直切割台,全株作物收获: 苜蓿 青草 冬青贮,2022/11/23,63,2009年5月23日,
23、作物: 玉米 牧草 整棵作物,2022/11/23,64,2009年5月23日,牧草青贮应用仿型自清,拾禾器,2022/11/23,65,2009年5月23日,无行距割台,工作幅宽: 4.5-6米可折叠: 3米运输可调速 :实现切段长度5-21毫米割茬高度:20厘米品质和产量,克拉斯第四代现代化青贮收获机,冷却,静液压驱动,液压,奔驰电喷发动机,可调喷管,加速器,割台,喂入装置,切割滚筒,高视野驾驶室,2022/11/23,67,集中线性作物流,作物流加速 优化效率以作物为中心 侧面磨损小,152 mph,68 m/s,42 m/s,90 mph,40 m/s,89 mph,26.7”,680
24、 mm,1200U/min,29.5”,750 mm,3.籽粒破碎3350转/分,1.预压揉搓,2.切割,4.加速器,36/48片刀,28片人字刀(5个螺栓),12刀(6个螺栓),各种青贮机设计动刀,20/24片人字刀(4个螺栓),2022/11/23,69,可编辑,2022/11/23,70,预压辊和金属探测器,金属探测,预压辊,420mm,2022/11/23,71,2009年5月23日,青贮喷料筒自动调定 (190度),2022/11/23,72,2009年5月23日,内蒙古 JAGUAR890 青贮机,2022/11/23,73,2009年5月23日,河北福成集团及北京国营农场,202
25、2/11/23,74,2009年5月23日,黑龙江飞鹤集团及完达山集团,2022/11/23,75,2009年5月23日,2022/11/23,76,2009年5月23日,青贮压窖机,2022/11/23,77,2009年5月23日,青储窖,2022/11/23,78,2009年5月23日,割草设备,日作业效率:600-2000亩,割草机,2022/11/23,79,经过摊晒后可节省50%晾晒时间,摊晒机,作物压扁:处理干燥或水份情况至15% 适用于青草及苜蓿草处理 工作幅宽:4.5m 13.2m日工作效率:1000-2000亩,2022/11/23,80,2009年5月23日,节省打捆时间,
26、搂草机,搂草机: 3.5m 12.5m打捆或切割的最佳幅宽:1.6-2米日工作效率:1000-4000亩,2022/11/23,81,2009年5月23日,牧草青贮打捆机,草捆规格: 1.2X1.0X3.0米捆重: 800-1000公斤工作效率: 60吨/小时,2022/11/23,82,圆捆缠膜机,高密度青储包 同时打捆和包裹35 秒打6层青储包捆重:250-600公斤 捆直径:1.55-1.8米 捆宽:0.9米,青贮打捆裹包一体机,2022/11/23,83,2009年5月23日,青储打包 - ROLLANT UNIWRAP,2022/11/23,84,2009年5月23日,圆捆打捆机,青
27、贮圆捆打捆机,2022/11/23,85,2009年5月23日,青储 物流,青贮包特种装运车,捆重: 3.5 吨举高:7米时速:40公里/小时功率:120马力,2022/11/23,86,2009年5月23日,蝎子-克拉斯多功能伸缩臂叉车,2022/11/23,87,2009年5月23日,多功能叉车大大节省了劳动力,2022/11/23,88,2009年5月23日,图像,2022/11/23,89,2009年5月23日,牧草自动捡拾车,青贮收割集草车,车载量:30-45立方米切段长度: 45毫米工作效率:800亩/天,联合收割机,第二节 茎秆切碎机,结构组成：由喂入机构、切碎器、传动装置和机架
28、等部分组成。分类：按切碎器的结构形式分：滚筒式、圆盘式和带有锤片或销钉的切碎机。,（一）滚筒式1、构造：由上、下喂入辊，底刃板，动刀片，切割滚筒组成，有的带风扇。,1.饲草 2.上喂入辊 3.动刀片 4.切碎滚筒 5.定刀片 6.下喂入辊,2、工作过程：两喂入辊相反方向转动，将草拉入两辊之间，并将草压紧，送入由滚筒上的动刀片下底刃板相配合处，将草切成碎段，由排出槽排出或风扇吹出。,优点：结构简单、紧凑。缺点：刃磨麻烦，生产率低，不易调整。,（二）圆盘式切碎机1、构造：由上、下喂入辊，底刃板、刀盘、刀片、抛送叶板组成。,2、工作过程：草料由输送器送到两个喂入辊之间，喂入辊将其压紧，卷入，由刀片配
29、合底刃板将其切成碎段，然后由抛送板送出。优点：易刃磨，生产率高，调整方便。缺点：切割阻力不均匀，振动大。,（三）销钉式切碎机1、构造：由喂入和压紧输送器、装有二至三圈销钉的动圆盘和定圆盘等组成。2、工作过程：工作时，喂入和压紧输送器将茎秆送进，茎秆被机内产生的气流吸向切碎室，在通过动、定圆盘上的销钉时被切碎，粉碎，碎段由气流输送管道送出。,销钉式切碎机1、2喂入和压紧输送器3、5装有销钉的动圆盘和定圆盘（二至三圈）4输送管6电动机,（四）茎秆切碎机的喂入机构类型及作用：喂入饲料 便于切割（上下辊有一定压紧力）；便于喂入（辊表面带齿或沟槽）；便于改变喂入量（上喂入辊能上下移动）。,常用的喂入辊形
30、状有：棘齿形（锯齿形和星齿形，抓草能力强，但易缠草，安装梳状齿板）；沟槽形（抓草能力差，但不易缠草）；光辊。,喂入辊卷入饲草条件：（喂入辊直径对喂入的性能有很大影响）卷入的合力大于向外的推力。,为饲草与喂入轮的摩擦角，秸秆1727；青饲料1830又OO1=2r+a=2rcos2a+A,为使喂入轮很好工作，应增加饲草与喂入辊的摩擦角（在辊的表面加工沟槽）；减少包角（增大喂入辊直径、减少料层厚度）。在已知料层厚、包角、磨擦角后，可计算出喂入辊允许的最小直径。常用d=80-160mm压紧机构（有重锤式；单弹簧式；双弹簧式）：常用的弹簧式压紧机构为例。当加大时，饲料克服了辊重和弹簧张力，将辊顶起；当变
31、小时，弹簧力和重力使辊向下落，压在草上；弹簧力可由螺帽调节。,1、切割长度茎杆卷入速度V(m/s)：,D喂入轮直径(m)；n喂入轮转速（r/min）每秒钟切割次数：,k刀片数；n1动刀盘转速（r/min）理论切割段长度L：,即动刀与喂入辊传动比，切割器到喂入辊的传动比,（五）铡草机切割长度和理论生产率,(m/s),考虑到打滑率（喂入辊）,2、铡草机的理论生产率Q60kablnr (kg/h)b喂入口高宽，k切割次数，r容重，l草长，n转速。（六）饲草切碎机的切碎装置对切碎器的要求：结构紧凑，便于刃磨，较高的切割质量，切割时不产生滑移，省力，负荷均匀，便于排料。1、滑切的产生切割速度：切割时动刀
32、片的实际运动速度v。砍切速度：将v分解为垂直于刃口的速度vn,滑切速度：将v分解为平行于刃口的速度vt滑切角：v与vn的夹角，称为滑切角。滑切系数：v与vn的夹角的正切值，称为滑切系数。切割比阻：单位刀刃长度的切割阻力。当0时，称为砍切；0时称为滑切。实验证明：滑切比砍切省力；切割比阻随滑切角的加大而变小。,2022/11/23,103,当刀片刃口为曲线时，可用微分法求滑切系数。,刀刃AB，从M到M1，角度变化d，长度dr在三角形MM1N中：,A,B,钳住角X：动刀与定刀的夹角。,才能被钳住1动刀对饲草的磨擦角2定刀对饲草的磨擦角通常1=32；2=18。故有X50一般采用X=4050当轮刀切碎
33、机的喂入口下缘（定刀刀刃线）低于动刀回转中心O一个h值时，滑切角与钳住角的关系为：,u-横向切割点与回转中心的距离。,2、饲草不滑移条件,利用三角函数关系式上式可写成：,X与角大小成正比关系。,3、切割阻力矩均匀在切割饲草时，在单位时间内，盘刀刃口的工作长度是变化的，因此其上的负荷也是变化的。设计时应尽量使负荷均匀一致。实际切割时，切割断面是在不断变化的，因此切刀所受负荷是不均匀的。从零开始到最大值，再由最大值到零。,刀刃AB,其阻力矩的力臂也是变化的，因此切割阻力矩也是变化的。4、切割速度实验表明：切割速度切割阻力，常用的是18-37m/s。切割速度切割所耗总功。（饲草变形所需之功减少）（七
34、）刀刃曲线分析1、圆盘式切碎器（由装有动刀的刀盘及定刀组成）刀盘：有钢制圆盘或刀架两种，其上安装有二、四、六把动刀片。在圆盘上安装有抛送叶片。,刀刃线种类很多：有直线刃、折线刃、曲线刃（凸刃、凹刃）等。,圆盘式切碎器,刀刃线种类,2022/11/23,108,装有凹曲线刀片的轮刀式切碎器1.刀盘2.动刀片3.抛送叶板4.定刀片,2022/11/23,109,r(开始切割时较大)，（终了切割时最小）,而,最初时，需要钳住角较大，不易满足X1+2,直线刃：刃上一点方程：rcos=,从切割开始到切割终了，r是逐渐增大的，由上式可知，滑切角将是逐渐减小的，即开始时滑切角较大，由式,知钳住角也应较大，不
35、易满足,另外其切割阻力矩变化也不均匀。（负荷不同、力矩不同）但简单、易制造、易刃磨，故常有采用。,改进：制成折线刃刀片。一般10度，使初始时钳住角不致过大，终了时滑切角不致过小。偏心圆弧刃：分两种情况分析：a.圆弧半径及偏心距均等于a,10,刀刃上一点的方程：r=2asin,x不易钳住在6090 线段不易采用,b.刀刃曲线半径R与偏心距e不等,刀刃上点A的方程：,由上式可知：=0、时，最大,=/2时，最小,说明：由900 或90180 时，由,2、滚筒式切碎器刀片安装在圆柱形滚筒表面上，刀刃线有曲线与直线两种。一般为曲线（螺旋线），螺旋升角为，其余角为钳住角，也等于滑切角。,要使切割阻力矩均匀
36、，力臂是相同的，应使切割过程经常有相同长度的切割刃口。因此，螺旋线刃滚筒切碎器只要合理配置，负荷可均匀，工作稳定。但刀片加工不便，不利于刃磨。在小型机上可采用直线刃，克服了缺点。,直刃斜装滚刀式切碎器1.动刀片2.轴承座3.主轴4.刀架5.抛送叶片,滚筒式切碎器的配置：切碎器的配置影响切割质量好坏和能否切割，正常条件是：刀刃与物料接触时，刀刃不推料，而向里微微拉物料。茎秆看作不动，滚筒作向饲草的直线运动和旋转运动，刀刃作余摆线运动（如图），切割位置应在扣环最长横弦以下。,2022/11/23,116,R刃上任一点与回转轴距离；滚筒角速度。为保证顺利切割，刀刃任一点在E点的水平分速度应小于或等于
37、0，,刀刃任一点的运动方程为：为保证切割过程的顺利进行，刀刃在E点水平分速度应小于等于零。（喂入速度为Vf,滚筒刀刃的圆周线速度为VR）,取VEX=0，则：,设a为饲草上面距刀刃回转中心的距离，则：,3、切割副的结构参数及刀片材料切割副在垂直切割面上的结构参数见图。圆盘式切碎器采用内磨角；滚筒式切碎器采用外磨角。刀片隙角：刀片的底平面或刃磨面与其切割面所成的角度叫刀片隙角。作用：避免在切碎过程中刀片与茎秆相摩擦。,刀片刃角：底平面与刃磨面之夹角叫刀片刃角。影响使用寿命，影响功耗。常用的15-30度。刀片的锐利度、切割副间隙、定刀（底刀）形状与切割功耗的关系：当刀片非常锐利时，刀片间隙对功耗影响
38、不大；当刀片锐利度到R=0.305时，随切割副间隙增加功耗明显增加。,当刀片的锐利度增加时，切割功耗减少。对于三种底刃：B形能耗小，但易磨损；A、C功耗较大，但通用性好，使用较多。刀片材料：碳素工具钢或优质碳素结构钢。,（八）切碎器的设计切碎机的生产率切碎机的生产率由下式估算：,a,b喂入口高与宽（m）；L理论切碎长度；Z动刀片数；n切碎器转速（r/min）；r-饲料密度(kg/m3)；K-充满系数K=0.30.5,喂入口尺寸通常取宽度(2-7) 高度,2、圆盘式切碎器的配置参数,喂入口的位置配置回转中心相对喂入口的位置（h、c）对滑切角和钳住角影响很大，配置方案有三种：,2022/11/23
39、,122,钳住角大于滑切角，使采用大滑切角受到限制。,X,此种配置最大滑切角,a. h0即回转中心位于喂入口下缘水平线以下。,b. h=0即回转中心位于喂入口下缘水平线上。 此时钳住角等于滑切角，缺点同上。c. h0即回转中心位于喂入口下缘水平线以上。,切割开始：,切割终了：,故：,通常：,直线刃刀片的回转半径及其有关参数(自学),对于直线刃刀片回转半径（刀片回转中心至刀刃的垂直距离）是切碎器配置的主要参数，值在100-150范围内。保证刃口能够切割全部喂入口面积：c/1；常取c/=1.25为使切割阻力矩变化均匀：h/1；一般取h/=0.40.9为使切碎器轮廓尺寸紧凑：b+c500mm刀片滑切
40、角的选择滑节角大小影响功耗，选择合理是十分必要的,刀片从ABAB，移动d,向两个方向分解，功可分解成两部分：,2022/11/23,126,切割比阻,、f、tg关系：省力 p A比当大到一定程度后，A2增加， 3555 ,（九）直线刃盘刀切碎器机动图设计（略）设计条件：,设计步骤：1、根据要求的生产率Q，所需切碎段长度l和饲料容重，选择刀片的数目z和切碎器的转速n，计算出入口的高度和宽度，画出喂入口的轮廓。（b=(2-7）a）。2、过作O-O线与喂入口底边成(min-Xmin)角，又过点作 线与喂入口底边成Xmin角。角，线即为刀片切割终了时的刃口位置。3、过点作线与水平线成Xmax角，与线交
41、于E点，线即为开始切割时的刃口线位置。,4、作E的平分线，此线与O-O线交于O点，O点即为刀片的回转中心。5、以O点为圆心，作圆与-，-线相切于k和T点，ok=oT=。6、从喂入口任意位置作圆的切线，此切线即为在该位置刃口线。切割开始的线与切割终了的线在圆上所转过的角度即为刀片切割时的转角。7、从喂入口两端与点各向外伸出15mm，求得V点和点，以o为圆心，o为半径画弧与线及线交于A点，A此即为刃口长度之终点。同样求得B点，AB即为设计的刀片长度。8、决定刀片的安装角等。9、绘制阻力矩变化曲线。10、设计飞轮，计算切碎机总功率，作，X曲线。,11、检查。h/是否小于1；c/是否大于1；b+c是否
42、小于500mm。（十）偏心圆弧刃切碎器机动图设计（略）设计条件：根据切割最省力的条件，选择最好的,设计步骤：,并给出h与c值。,1、与直线刀刃设计相同，由生产率求出喂入口高度和宽度尺寸，画出喂入口轮廓线。2、根据h、c值定出回转中心o点。3、确定刀片的基本尺寸R与e。4、过o点作垂线，令oo1=e，得o1点，此点即为刀刃圆弧的几何中心，以o1点为圆心，R为半径画弧，此弧即为刀刃刃口线。5、自、点向外各伸出15mm，得、两点，以o点为圆心，分别以o,o为半径画弧交以o1为圆心R为半径所画弧于B2和A2点，此A2B2即为刃口全长。6、以o为圆心，以e为半径画弧，再以喂入口之点为圆心，R为半径画弧，
43、两弧交于1点；然后以点为圆心，R为半径画弧与o为圆心e为半径之圆弧交于6点，1o6即为刀片切割时的转角。开始切割刀片位置为A1B1，切割终了位置为A6B6。7、决定刀片的安装角。,（十一）切碎的功率消耗(略)（十二）青饲切碎机的抛扔装置切碎的草段需要抛扔出去。在转轴上安装有转臂，转臂上安抛送叶片，形成抛扔装置。叶片的安装有径向、前倾和后倾三种。（如图所示）物料在叶片端点的速度：1、后倾叶片： 2、前倾叶片：前倾叶片端点的物料速度大于后倾叶片端点的物料速度，前倾抛扔的比后倾的高。,1。对于前倾叶片：增大，Vssin增大，V0Vssin增大，对抛扔有利；增大，Vscos减少，向壳体运动速度下降，有利。但增大后，叶片上的物料量少，降低了生产率。2。对于后倾叶片：增大，Vssin增大，V0Vssin减少，对抛扔不利；增大，Vscos减少，向壳体运动速度下降，有利。但增大后，叶片上的物料量少，降低了生产率。物料在抛送叶片作用下的运动规律：略物料在抛送筒内的运动速度及抛送筒直径；略物料在导向槽内的运动：略,再 见！,2022/11/23,136,可编辑,
