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引言

資源匱乏和環(huán)境惡化是當(dāng)今世界人類面臨的重大問題，各種污染對地球環(huán)境的損害日益嚴(yán)重，人類只有盡快擺脫對礦物燃料的依賴，合理開發(fā)利用再生能源， 才能凈化自己的生存環(huán)境，而大力發(fā)展再生能源，變廢為寶，是國務(wù)院提出的重大課題，同時也是科技發(fā)展的必然趨勢。

近年來，農(nóng)作物秸稈成為農(nóng)村污染的新源頭。每年夏收和秋冬之際，總有大量的小麥、玉米等秸稈在田間焚燒，產(chǎn)生了大量濃重的煙霧，不僅成為農(nóng)村環(huán)境保護的瓶頸問題，甚至成為殃及城市環(huán)境的罪魁禍?zhǔn)住?/span>

新疆地處我國西北地帶，面積 166 萬平方公里，約占全國面積的六分之一，主要經(jīng)濟作物為棉花、甜菜。大面積的秸稈如何解決成為新疆地區(qū)緊要解決的問題。飼料顆粒機的研發(fā)成功，有效解決了傳統(tǒng)秸稈焚燒所造成的環(huán)境污染、土壤板結(jié)、耕地質(zhì)量下降等問題[1]。

1. 飼料顆粒機的工作原理

傳統(tǒng)的飼料顆粒機主要分為兩大類：環(huán)模顆粒機和平模顆粒機。其中環(huán)模顆粒機的工作原理：壓模是一個多孔圓柱筒，靠傳動而回轉(zhuǎn)，筒內(nèi)有 2~4 個帶溝紋的自由轉(zhuǎn)動或從動自轉(zhuǎn)滾輪（壓輥）。原料進入鋼模，被轉(zhuǎn) 動的滾輪壓入工作區(qū)，嵌入?？變?nèi)，并從鋼模外壁擠出，被切刀切成圓柱形顆粒。平模顆粒機工作原理：其主要部件是一塊平圓形的鋼模和一組（2~4 個）帶溝紋的自由轉(zhuǎn)動的滾輪。原料自上而下落入滾輪間隙，被旋轉(zhuǎn)滾輪壓入模孔，從?？紫路綌D出長圓柱狀物，由切刀切斷成顆粒狀[2] [3]。

2. 環(huán)模與平模的區(qū)別

喂料方式：環(huán)模顆粒機采用機械強迫式入料，高速旋轉(zhuǎn)利用離心力把物料送入制粒室，通過刮刀將擠壓

的物料切割成不同長度的顆粒，其最大的缺點是壓輥與環(huán)模高速旋轉(zhuǎn)磨損嚴(yán)重，喂料不均勻；平模顆粒機是靠物料自身的重量垂直進入壓入室，優(yōu)點是壓輥與平模是垂直運動，避免了高速旋轉(zhuǎn)的磨損，喂料均勻。

壓力：在同等直徑下的模具內(nèi)，環(huán)模壓輪直徑的大小受到模具的限制，所以壓力大小被限制；平模壓輪直徑不受模具的限制，可以加大安裝軸承的空間，選取大號軸承增加壓輪的承受能力，這不僅提高了壓輪的壓制力，而且還延長了使用壽命[4]。

3. 環(huán)模顆粒飼料機核心部件
   1. 環(huán)模

環(huán)模是顆粒飼料機的主要部件之一。其材料選取多為高鉻合金鋼，硬度為 HRC45，抗拉強度≥980MPA，環(huán)模進行熱處理后表面硬度可達 60，環(huán)模多為圓筒多孔部件，其孔的形狀多為直孔。在實際生產(chǎn)加工中多采用模孔為 5°~10°的楔形孔，這樣比圓形孔更容易脫模，更便于旋轉(zhuǎn)滾刀的切削。

1. 2. 壓輥

顆粒機多采用單輥結(jié)構(gòu)，壓輥主要由偏心軸、壓輥殼、滾動軸承等組成，如圖 1 所示。

1 原料；2 壓輥；3 旋轉(zhuǎn)軸；4 環(huán)模；5 滾刀；6 成品物料圖圖 1 壓輥與環(huán)模工作原理圖

壓輥隨著電動機旋轉(zhuǎn)軸逆時針旋轉(zhuǎn)，將物料壓入環(huán)模中擠壓，與滾刀相對運動，將環(huán)模中的物料切割。

1. 3. 環(huán)模與壓輥尺寸分析

顆粒飼料機中環(huán)模與壓輥是整套設(shè)備的關(guān)鍵部