孟青 尚銳 周?chē)?guó)強(qiáng)

摘要：本文參考國(guó)內(nèi)的秸稈設(shè)備，設(shè)計(jì)了一種秸稈絲打捆機(jī)。本文設(shè)計(jì)的秸稈絲打捆機(jī)主要由成形裝置、纏線(xiàn)裝置、上料裝置和機(jī)架底座組成。成形裝置將秸稈絲滾成圓柱捆;纏線(xiàn)裝置將圓柱捆纏繞捆住;上料裝置將秸稈絲送進(jìn)成形裝置;機(jī)架底座為整機(jī)的支承與運(yùn)行部分。

關(guān)鍵詞：打捆機(jī);秸稈絲;成形裝置;纏線(xiàn)裝置

中國(guó)分類(lèi)號(hào)：S23 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編碼：1672-7053（2018）06-0133-02

秸稈絲打捆機(jī)是為了滿(mǎn)足青飼料加工貯藏而研發(fā)的一種農(nóng)業(yè)包裝機(jī)械。它是將搓絲機(jī)加工后的絲狀秸稈打捆，可以與搓絲機(jī)、包膜機(jī)等配合使用。它的運(yùn)用不僅解放了人力、提高了效率，還降低了青飼料加工的生產(chǎn)成本。秸稈絲打捆機(jī)可以實(shí)現(xiàn)秸稈絲的成形打捆、纏繩功能。本文主要介紹了成形裝置，纏線(xiàn)裝置，上料裝置以及機(jī)架底座四個(gè)組成部分的結(jié)構(gòu)。

1秸稈絲打捆機(jī)工作原理

人工將絲狀秸稈送到傳送帶上，傳送帶將秸稈送入秸稈打捆機(jī)內(nèi)部，經(jīng)過(guò)機(jī)器內(nèi)的多根卷料輥?zhàn)訑噭?dòng)，由于輥?zhàn)又g組成了大于四分之三的圓周陣列，秸稈可以在機(jī)器內(nèi)被反復(fù)旋轉(zhuǎn)、攪動(dòng)，秸稈纏繞到一起，成為圓柱體。隨著秸稈不斷送到機(jī)器中，圓柱體逐漸增大，成為秸稈捆。當(dāng)圓柱捆達(dá)到預(yù)定大小后，人工停止加料，將麻繩一端扔進(jìn)機(jī)器內(nèi)，麻繩隨著秸稈捆一起旋轉(zhuǎn)，同時(shí)麻繩帶動(dòng)塔輪旋轉(zhuǎn)，間接驅(qū)動(dòng)引線(xiàn)裝置直線(xiàn)往復(fù)移動(dòng)，使麻繩均勻纏繞到秸稈捆上。一段時(shí)間后，凸輪驅(qū)動(dòng)壓桿壓緊壓塊，限制麻繩的供給，麻繩被拉緊、抻斷。人工扳動(dòng)操縱桿，彈開(kāi)后蓋，打捆后的秸稈被輥?zhàn)铀Τ?，完成作業(yè)。如圖1所示。

2秸稈絲打捆機(jī)成形裝置設(shè)計(jì)

秸稈絲打捆機(jī)成形裝置為本文核心裝置，是完成秸稈打捆的必要組件。本方案設(shè)計(jì)要求為打圓柱捆。參考目前國(guó)際上的通用做法，決定采用成形輥?zhàn)幼?70度圓周陣列排布，外加兩側(cè)擋板構(gòu)成成形室。在作業(yè)的過(guò)程中，隨著機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)，秸稈絲經(jīng)過(guò)上料裝置送入成形室，如圖1所示。在旋轉(zhuǎn)的成形輥?zhàn)幼饔孟陆斩捊z旋轉(zhuǎn)成草芯。隨著越來(lái)越多的秸稈絲進(jìn)入成形室并且不斷旋轉(zhuǎn)逐漸形成秸稈捆，繼續(xù)上料，通過(guò)進(jìn)料口查看秸稈捆的狀態(tài)，當(dāng)秸稈捆長(zhǎng)大到合適大小時(shí)，停止加料。將纏繩裝置上的麻繩頭扔到成形室內(nèi)，秸稈捆將麻繩纏到自己身上，完成打捆纏繩工作。纏線(xiàn)作業(yè)完成后，通過(guò)開(kāi)艙把手開(kāi)啟成形室的活動(dòng)艙門(mén)將草捆彈出，如圖3、4所示。合上艙門(mén)繼續(xù)加料進(jìn)行下一個(gè)打捆纏繩作業(yè)。為了減輕重量，成形輥?zhàn)硬捎?5鋼材作為內(nèi)芯，硬質(zhì)塑膠作為外層。根據(jù)同類(lèi)產(chǎn)品設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，在成形輥?zhàn)油鈱由弦蚤L(zhǎng)度中點(diǎn)為對(duì)稱(chēng)點(diǎn)沿圓周開(kāi)入字形槽。這樣，輥?zhàn)釉趶较蚓筒皇峭耆珜?duì)稱(chēng)的結(jié)構(gòu)。如圖2所示。這種外形的成形輥?zhàn)邮巧a(chǎn)廠(chǎng)家多年的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出來(lái)的。采用這種外形的成形輥?zhàn)涌梢员ＷC秸稈捆中心始終相對(duì)兩側(cè)有足夠高的轉(zhuǎn)速，可以提高秸稈捆的密實(shí)度。同時(shí)人字形的外形可以給秸稈捆由中心指向兩側(cè)的軸向力，可以使秸稈絲在成形室中均勻平攤，不至于中心過(guò)于密，而兩側(cè)疏松。與此同時(shí)，人字形外形設(shè)計(jì)，可以平衡輥?zhàn)幼陨淼妮S向力，減小兩側(cè)軸承的承載負(fù)擔(dān)。因此，這種外形設(shè)計(jì)實(shí)乃一舉多得。

由于打捆纏線(xiàn)完成后必須將秸稈捆彈出，才能進(jìn)行下個(gè)纏線(xiàn)打捆作業(yè)，因此成形時(shí)必須采用可以開(kāi)合的艙蓋。而且多根棍子組成270度圓周陣列，必須考慮好這些輥?zhàn)拥目臻g排布，以及固定方法。經(jīng)過(guò)多番思考和參考市場(chǎng)上成熟的機(jī)型，設(shè)計(jì)出了如圖3、

4所示的成形裝置。

由于打捆纏線(xiàn)完成后必須將秸稈捆彈出，才能進(jìn)行下一個(gè)纏線(xiàn)打捆作業(yè)，因此成形時(shí)必須采用可以開(kāi)合的艙蓋。而且多根棍子組成270度圓周陣列，必須考慮好這些輥?zhàn)拥目臻g排布，以及固定方法。經(jīng)過(guò)多番思考和參考市場(chǎng)上成熟的機(jī)型，設(shè)計(jì)出了如圖3、4所示的成形裝置。

3秸稈絲打捆機(jī)纏線(xiàn)裝置設(shè)計(jì)

為了減少傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，降低制造成本，本文的纏線(xiàn)裝置動(dòng)力取自成形室中旋轉(zhuǎn)的秸稈捆。纏線(xiàn)裝置選用的線(xiàn)材為直徑5mm的麻繩。當(dāng)成形作業(yè)完成后，人工將纏線(xiàn)裝置上的麻繩一端喂入成形室中，成形室中已經(jīng)成形的秸稈捆會(huì)把麻繩當(dāng)作秸稈絲一樣聚集到自身，不斷從纏線(xiàn)裝置中扯出麻繩往自身纏繞，如圖5、6所示。

纏線(xiàn)裝置利用引線(xiàn)環(huán)巧妙地使麻繩從麻繩卷到秸稈捆的過(guò)程中有一段時(shí)間繞在槽形輪上并與之摩擦，使槽形輪轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)而驅(qū)動(dòng)纏線(xiàn)裝置，這樣纏線(xiàn)裝置就利用了秸稈捆賦予麻繩的動(dòng)力。

為了使秸稈捆纏繩均勻，需要引線(xiàn)執(zhí)行頭動(dòng)態(tài)改變出線(xiàn)外置。本文參考纏線(xiàn)器的工作原理，設(shè)計(jì)出了纏線(xiàn)過(guò)程中可以沿著平行于秸稈捆中心軸線(xiàn)往復(fù)移動(dòng)的引線(xiàn)執(zhí)行頭，如圖5所示。

4上料裝置和機(jī)架底座設(shè)計(jì)

秸稈絲上料是人工上料，經(jīng)輸送上料裝置到達(dá)成型室，如圖7、8所示。上料多少由人工掌握。輸送帶上料是上料的成熟方法。

機(jī)架底座既是整機(jī)的支承，也是動(dòng)力機(jī)的底座。動(dòng)力機(jī)電機(jī)通過(guò)帶傳動(dòng)，再通過(guò)鏈傳動(dòng)將動(dòng)力傳遞給成型裝置和上料裝置，使整機(jī)工作，如圖9所示。該種機(jī)架底座承力強(qiáng)、壽命長(zhǎng)、外形美觀(guān)，并可移動(dòng)，適應(yīng)能力強(qiáng)。

5結(jié)語(yǔ)

植物尾料的合理消化和利用是我國(guó)目前急需解決的問(wèn)題。我國(guó)地源廣闊，植物資源豐富，每年產(chǎn)生的植物尾料更是豐富。這些尾料不能合理利用，就會(huì)對(duì)我國(guó)的土地和環(huán)境產(chǎn)生污染和破壞，因此將秸稈植物尾料轉(zhuǎn)化和利用是我國(guó)目前發(fā)展和提倡的。

本文設(shè)計(jì)的秸稈絲打捆機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，工作可靠，易于操作，價(jià)格便宜。將其與揉搓機(jī)和圓捆包膜機(jī)組合使用，可構(gòu)成秸稈加工生產(chǎn)線(xiàn)。秸稈經(jīng)過(guò)揉搓機(jī)揉搓變成秸稈絲，再由秸稈絲打捆機(jī)打捆，然后由圓捆包膜機(jī)包膜。這種青貯方式是目前國(guó)際上最先進(jìn)、最靈活，也是效果最好的青貯方法。經(jīng)過(guò)包膜的秸稈捆可以實(shí)現(xiàn)厭氧發(fā)酵，提高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，便于牲畜消化，同時(shí)可以極大地延長(zhǎng)保質(zhì)期。

本文設(shè)計(jì)的秸稈絲打捆機(jī)不僅適用于玉米秸稈絲的青貯，也適用于揉搓碎的甘蔗尾葉、地瓜藤、蘆葦、豆秧的青貯。這種植物尾料的處理方法彌補(bǔ)了畜牧業(yè)飼草料來(lái)源不足且質(zhì)量低下的缺陷，并降低了喂養(yǎng)成本，提高了肉或奶的產(chǎn)量及質(zhì)量，可以使牧草業(yè)走向更大的發(fā)展空間。

參考文獻(xiàn)

[1]馬興國(guó).玉米青貯打捆機(jī)設(shè)計(jì)[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與研究，2010（5）：29-36.

[2]馬清艷，王彪，劉永姜.玉米秸稈打捆機(jī)的設(shè)計(jì)[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011 （3）：107-109.

[3]杜韌，張立志.圓捆機(jī)成型室原理與發(fā)展趨勢(shì)[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械，2007 （18）：52-58.

[4]趙毅彬，張勇，何偉寧.玉米秸稈打捆青貯機(jī)的研究與探索[J].廣西農(nóng)業(yè)機(jī)械化，2012 （5）：32-39.

[5]高德.包裝機(jī)械設(shè)計(jì)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2000.