秸稈絲打捆機結構設計

孟青 尚銳 周國強

摘要：本文參考國內的秸稈設備，設計了一種秸稈絲打捆機。本文設計的秸稈絲打捆機主要由成形裝置、纏線裝置、上料裝置和機架底座組成。成形裝置將秸稈絲滾成圓柱捆;纏線裝置將圓柱捆纏繞捆住;上料裝置將秸稈絲送進成形裝置;機架底座為整機的支承與運行部分。

關鍵詞：打捆機;秸稈絲;成形裝置;纏線裝置

中國分類號：S23 文獻標識碼：A

文章編碼：1672-7053（2018）06-0133-02

秸稈絲打捆機是為了滿足青飼料加工貯藏而研發的一種農業包裝機械。它是將搓絲機加工后的絲狀秸稈打捆，可以與搓絲機、包膜機等配合使用。它的運用不僅解放了人力、提高了效率，還降低了青飼料加工的生產成本。秸稈絲打捆機可以實現秸稈絲的成形打捆、纏繩功能。本文主要介紹了成形裝置，纏線裝置，上料裝置以及機架底座四個組成部分的結構。

1秸稈絲打捆機工作原理

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內部，經過機器內的多根卷料輥子攪動，由于輥子之間組成了大于四分之三的圓周陣列，秸稈可以在機器內被反復旋轉、攪動，秸稈纏繞到一起，成為圓柱體。隨著秸稈不斷送到機器中，圓柱體逐漸增大，成為秸稈捆。當圓柱捆達到預定大小后，人工停止加料，將麻繩一端扔進機器內，麻繩隨著秸稈捆一起旋轉，同時麻繩帶動塔輪旋轉，間接驅動引線裝置直線往復移動，使麻繩均勻纏繞到秸稈捆上。一段時間后，凸輪驅動壓桿壓緊壓塊，限制麻繩的供給，麻繩被拉緊、抻斷。人工扳動操縱桿，彈開后蓋，打捆后的秸稈被輥子甩出，完成作業。如圖1所示。

2秸稈絲打捆機成形裝置設計

秸稈絲打捆機成形裝置為本文核心裝置，是完成秸稈打捆的必要組件。本方案設計要求為打圓柱捆。參考目前國際上的通用做法，決定采用成形輥子做270度圓周陣列排布，外加兩側擋板構成成形室。在作業的過程中，隨著機器的運轉，秸稈絲經過上料裝置送入成形室，如圖1所示。在旋轉的成形輥子作用下秸稈絲旋轉成草芯。隨著越來越多的秸稈絲進入成形室并且不斷旋轉逐漸形成秸稈捆，繼續上料，通過進料口查看秸稈捆的狀態，當秸稈捆長大到合適大小時，停止加料。將纏繩裝置上的麻繩頭扔到成形室內，秸稈捆將麻繩纏到自己身上，完成打捆纏繩工作。纏線作業完成后，通過開艙把手開啟成形室的活動艙門將草捆彈出，如圖3、4所示。合上艙門繼續加料進行下一個打捆纏繩作業。為了減輕重量，成形輥子采用45鋼材作為內芯，硬質塑膠作為外層。根據同類產品設計經驗，在成形輥子外層上以長度中點為對稱點沿圓周開入字形槽。這樣，輥子在徑向就不是完全對稱的結構。如圖2所示。這種外形的成形輥子是生產廠家多年的設計經驗總結出來的。采用這種外形的成形輥子可以保證秸稈捆中心始終相對兩側有足夠高的轉速，可以提高秸稈捆的密實度。同時人字形的外形可以給秸稈捆由中心指向兩側的軸向力，可以使秸稈絲在成形室中均勻平攤，不至于中心過于密，而兩側疏松。與此同時，人字形外形設計，可以平衡輥子自身的軸向力，減小兩側軸承的承載負擔。因此，這種外形設計實乃一舉多得。

由于打捆纏線完成后必須將秸稈捆彈出，才能進行下個纏線打捆作業，因此成形時必須采用可以開合的艙蓋。而且多根棍子組成270度圓周陣列，必須考慮好這些輥子的空間排布，以及固定方法。經過多番思考和參考市場上成熟的機型，設計出了如圖3、

4所示的成形裝置。

由于打捆纏線完成后必須將秸稈捆彈出，才能進行下一個纏線打捆作業，因此成形時必須采用可以開合的艙蓋。而且多根棍子組成270度圓周陣列，必須考慮好這些輥子的空間排布，以及固定方法。經過多番思考和參考市場上成熟的機型，設計出了如圖3、4所示的成形裝置。

3秸稈絲打捆機纏線裝置設計

為了減少傳動結構，降低制造成本，本文的纏線裝置動力取自成形室中旋轉的秸稈捆。纏線裝置選用的線材為直徑5mm的麻繩。當成形作業完成后，人工將纏線裝置上的麻繩一端喂入成形室中，成形室中已經成形的秸稈捆會把麻繩當作秸稈絲一樣聚集到自身，不斷從纏線裝置中扯出麻繩往自身纏繞，如圖5、6所示。

纏線裝置利用引線環巧妙地使麻繩從麻繩卷到秸稈捆的過程中有一段時間繞在槽形輪上并與之摩擦，使槽形輪轉動進而驅動纏線裝置，這樣纏線裝置就利用了秸稈捆賦予麻繩的動力。

為了使秸稈捆纏繩均勻，需要引線執行頭動態改變出線外置。本文參考纏線器的工作原理，設計出了纏線過程中可以沿著平行于秸稈捆中心軸線往復移動的引線執行頭，如圖5所示。

4上料裝置和機架底座設計

秸稈絲上料是人工上料，經輸送上料裝置到達成型室，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。

機架底座既是整機的支承，也是動力機的底座。動力機電機通過帶傳動，再通過鏈傳動將動力傳遞給成型裝置和上料裝置，使整機工作，如圖9所示。該種機架底座承力強、壽命長、外形美觀，并可移動，適應能力強。

5結語

植物尾料的合理消化和利用是我國目前急需解決的問題。我國地源廣闊，植物資源豐富，每年產生的植物尾料更是豐富。這些尾料不能合理利用，就會對我國的土地和環境產生污染和破壞，因此將秸稈植物尾料轉化和利用是我國目前發展和提倡的。

本文設計的秸稈絲打捆機結構簡單、緊湊，工作可靠，易于操作，價格便宜。將其與揉搓機和圓捆包膜機組合使用，可構成秸稈加工生產線。秸稈經過揉搓機揉搓變成秸稈絲，再由秸稈絲打捆機打捆，然后由圓捆包膜機包膜。這種青貯方式是目前國際上最先進、最靈活，也是效果最好的青貯方法。經過包膜的秸稈捆可以實現厭氧發酵，提高營養價值，便于牲畜消化，同時可以極大地延長保質期。

本文設計的秸稈絲打捆機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了畜牧業飼草料來源不足且質量低下的缺陷，并降低了喂養成本，提高了肉或奶的產量及質量，可以使牧草業走向更大的發展空間。

參考文獻

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