中小規模養殖戶蔬菜切碎機的設計

張志鵬　龐興洋　孔陽陽　顏珊珊　王宇杰　趙立軍　許春林

摘要：農村中小規模養殖戶采用人工切碎、剁碎塊根莖類飼料和青飼料的方法很普遍，這種方法費工費力，勞動量大，效率也很低，如果使用小型蔬菜切碎機，既省工又省力，工作效率會成倍提高，切削質量也會很好。切碎是飼料生產中不可缺少的一項工序，無論是在原料廠還是在飼料加工廠，配合飼料中的各種成分都需要切碎。

關鍵詞：蔬菜切碎機；機器設計

中圖分類號：S817文獻標識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2017.09.003

基金項目：哈爾濱市應用技術研究與開發（科技攻關計劃）項目（2016AB6BN038）、科技創新人才項目（2016RAQXJ003）、東北農業大學SIPT項目（201710224083）。

作者簡介：張志鵬（1989-），男，山西朔縣人，初級農機師，碩士研究生，E-mail：1053992775@qq.com。

通訊作者：許春林（1962-），男，哈爾濱人，教授，博士生導師，E-mail：13904656458@163.com。

0引言

切碎后的飼料呈現更多的表面積，其營養成分能夠更容易被動物消化和吸收；實踐和研究表明，飼料切碎成合適的粒度和粒型后，不但可以改善其適口性，降低咀嚼消耗的能量，而且可以增加飼料在動物消化道內與消化液接觸的表面積，更好地發揮消化酶的效力，從而提高飼料轉化率。切碎有助于不同飼料的均勻混合，配合飼料中的各種組分切碎成合適的粒度，可以提高混合效率和混合質量。顆粒相差很大的不同飼料進行混合，混合效率和混合質量都很低，而且混合后容易發生離析。因此，對于參加混合的各種飼料的顆粒都有嚴格要求。各種飼料粉碎成合適的粒度可以提高制粒效率和飼料顆粒的質量，當混合飼料用于制造顆粒飼料時，其中各種組分的粒度不符合要求，由這種混合料壓制成的飼料顆粒的硬度不夠，耐磨性差，在輸送中容易破碎，造成飼料浪費。有某些飼料切碎后便于輸送。

1總體設計

切碎機是由機架、刀盤、殼體、電動機等組成（如圖1）。機架是由鑄鐵的支座和鑄鐵底盤構成，底盤內安裝有主軸和深溝球軸承。刀盤用Al-Si合金制成，固定在主軸上端，刀盤頂部豎裝有六把大尖刀四周平均分布裝有八把小尖刀，底部裝有刮板。殼體由加料筒、圓筒、出料口和圓筒耳組成，圓筒內裝有六把小尖刀（定刀），出料口按刀盤旋轉方向制成拋物線形狀，以利于拋出青飼料，由活門來調節出料口通道的大小，以調節出料的粗細。

其工作過程如下：接通電源，主軸在發動機的帶動下開始工作，電動機通過V型皮帶與主軸相連接。青飼料或塊根經加料斗1進入圓筒2，直接落于高速旋轉的刀盤上，刀盤上豎裝的尖刀將飼料粗切成碎料，刀盤旋轉時產生的離心力將碎料甩至四周，并由刮板11刮至刀盤與圓筒之間，在由小尖刀（動刀和定刀）將其切成細碎，由出料口拋出。

在開機前應擰緊各部分螺栓，開動后空轉5 min，運轉正常后加入飼料，喂入要均勻。停機前2 min停止喂料，以排除積存飼料。刀片磨損時需更換，更換時要注意刀盤平衡。

該機選用的電動機功率為1.1 kW；主軸轉速1415 r/min。并按要求設計了刀尖回轉最大直徑228 mm；最大刀尖線速度16.9 m/s。這樣可使本機器工作效率達到如下要求：切碎紅薯藤時為300 kg/h、菜400 kg/h、塊根200 kg/h，這樣可完全滿足設計的要求。

2機器各部分的設計

2.1殼體的設計

殼體的作用是把從進料斗進來的料包圍在刀盤周圍，投入料通過與殼體的摩擦使其速度減小，這樣能更好的達到切碎效果，不會產生投入料飛出或與刀盤同速的情況。并且在殼體上裝有插板，通過插板擋住出料口的大小，來控制出料的多少和粗細。

2.2進料斗的設計

因進料斗只是起到輔助進料的作用，所以整個機器對其各方面要求并不高，只要開口的大小可以保證喂料順利進入圓筒內即可，所以選用了1.5 mm厚的鋼板為制造進料斗的材料，制成圓形并在邊緣處圍成寬5 mm的邊即可（如圖2）。

2.3圓筒的設計

圓筒的選擇也很重要，要選擇表面磨擦大一些的，這樣可以達到切碎的目的。在圓筒的正方向裁出120 mm×100 mm的出料口，并在出料口的正上方沖出三個12的孔，相當于三個換擋來控制插板插入出料口的大小，進而控制切碎料的粗細（如圖3）。

2.4刀盤的設計

刀盤由圓盤和大小十四把尖刀組成。刀盤是主要切削工具，圓盤帶動刀具旋轉進而對投料進行切削。刀盤上的大尖刀把投料初步切削成大料，在離心力的作用下甩到刀盤與圓筒之間，進而小尖刀與殼體上的定刀進行進一步的切碎，并通過刮板把切好的料從出料口排除。

圓盤（如圖4）是整個機器的關鍵部件，它的大小決定切削質量。而且刀盤的材料也不能選擇那些易于腐蝕的材料（如鑄鐵），因為切碎的青飼料都含有非常多的水分，所以經查閱選擇Al-Si合金作為刀盤的材料，這種材料不易腐蝕且質地比較輕。在刀盤上有規則的分布著六把大的尖刀，每把大尖刀由兩個螺栓緊固，以防在刀盤高速旋轉時刀會松動起不到切削的目的。在刀盤的四周另裝有八把小尖刀和一個刮板。

2.5刀具的設計

由于此機器是切碎一些青飼料，對刀具硬度的要求不是很高，所以選擇了常用的T7材料，刀具是切碎機的主要切削工具，它是在刀盤的帶動下，進行旋轉切削的，所以它的選擇也很重要（如圖5）。

3結論

對青飼料切碎機進行了結構和外形的設計，這樣更好的適宜農村小規模養殖戶的選用。對各個零件進行具體的設計及改進，適應不同的環境，并把電動機由直接與主軸連接改為用平帶輪間接相連，這樣可以防止在切碎青飼料時流出的液體流入電機，致使電機燒毀。

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