技术文件9ZC-460型青干饲草切碎机.doc

技术文件9ZC-460型青干饲草切碎机 作者： 日期：2 个人收集整理 勿做商业用途9ZC460型青干饲草切碎机技术任务书（技术文件之一）内蒙古农业大学机电工程学院内蒙古农业大学机械厂二OO五年六月一、依据JB/T9707。11999铡草机技术GB7681-1997 铡草机安全技术要求JB/T9707.2-1999铡草机试验方法二、用途及使用范围适用于畜牧场、养殖专业户加工青干玉米秸杆、牧草、各种谷物草等，以提高牲畜的适口性和便于青贮。 三、基本参数及主要性能指标配套动力：5.5KW电机（Y1324） 8。813.2KW小型轮式拖拉机主轴转速：1050r/min滚刀直径:460mm刀片数量：24片切草长度:15mm、30mm生产率:干饲料24吨青饲料（68吨）/h机器重量：140kg(不含电机）9ZC460型青干饲草切碎机技术研究报告（技术文件之二）内蒙古农业大学机电工程学院内蒙古农业大学机械厂二OO五年六月一、概述9ZC460型青干饲草切碎机是将收获后的农作物茎秆或青饲草作物以及牧草铡切成碎段的饲料加工机械。青、粗饲料在畜牧业饲草料中占有极为重要的地位,约占饲草料总量的50-60%以上,是发展畜牧业的良好物质基础。我国每年约有农作物秸杆约5亿多吨，合理、有效的综合利用，可以缓解饲草料不足现状，促进畜牧业发展.采用该机将物料进行铡切后饲喂，可以提高秸杆的利用率和消化吸收率;进行青贮可以改善物料品质，提高转化效果，增加牧畜的适口性,达到饲草料长期保存、营养损失较少的目的。还可以大大提高劳动生产率.二、总体方案的确定根据产业结构的调整，养殖专业户和畜牧场数量的增多，需要向用户提供一种优质、低耗、高效和安全的饲草加工设备，解决畜牧业生产中的实际问题。配套动力：5。5KW三相电机（Y132-4）小型轮式拖拉机（8。8-13.2KW）主轴转速:1050r/min滚刀直径：460mm刀片数:24片生产率:干饲料2-4吨/h青饲料68吨/h三、工作装置设计9ZC-160型青干饲草切碎机主要由上、下喂入辊，动刀、定刀组成的切碎器、传动机构和机架等组成.工作时上、下喂入辊作方向相反的转动，抓取饲草料并夹紧送向切碎器，将其铡切成一定长度的碎段，然后抛送机外。（见图1）图 一1、喂入机构设计喂入机构的作用是将饲草料压紧并以一定的速度向切碎器喂入，在切碎时夹持住饲草料以免产生长草。为保证切割整齐，设计中要求喂料时物料层无相对滑动，并在物料层厚度变化时也能夹紧物料。为满足设计要求，上喂入辊做成在工作中可以上、下浮动，并增设有压紧机构（弹簧）以保持上喂入辊对饲草料有一定的压力,提高喂料效果。喂入辊表面采用沟齿形形式，提高所取物料与物料之间不产生相对滑动的能力。主要参数确定1）喂入辊长度320mm，外径（齿顶圆）120，沟齿数Z=12（详见设计图纸）。2）切碎段长度是铡草机工作质量的主要指标之一,计算如下：茎杆被喂入辊卷向定刀的速度为：v=式中：D喂入辊直径，取D=120mm n喂入辊转速，根据主轴转速,传动比分配推算出n=176/min切碎器每秒钟切割次数为：式中：K-刀片数,取k4n1动刀转速，依据切割茎杆最佳切割速度计算获得n1=1050r/min故理论切割段长度为：L= 式中：i=n1/n=1050/176=5.96考虑到饲草料与喂入辊之间的打滑率，所以有：L=（1-)式中：饲草料与喂入辊的打滑率,一般取=0。05所以：L=（1-0.05)=15.0实际工作中,铡草机铡草长度并非完全是理论计算值，它与刀片间隙、刀片锐利程度、饲草料种类和喂入时状态等因素有关，考虑多种因素取值L=1320mm，符合牲畜的饲喂要求。2、切碎器设计良好的切碎器应是结构紧凑，便于刃磨，保证动刀和定刀有足够小的间隙以提高切割质量，能够方便的把铡切的物料抛送出去，此外，切割时饲草料尽可能的不产生滑移,切割时要省力，负荷要均匀。1）刀片滑切角,推挤角的选择滑切角的大小，直接影响铡草机的功率消耗，因此合理地选择滑切角，可使切割单位面积所需的功耗降低.但是滑切角的大小，直接影响推挤角的变化，推挤角过大容易产生工作中对物料的推挤现象，造成钳制作用下降，影响正常切割，而且会出现切割终了侧向喂入口的磨损加剧，根据整机特点综合考虑，选择=5090，=50-90,即保证工作中有一定的滑切作用,也避免对物料的推挤。2）刀片隙角刀片的底平面与切割面所成的角度称为隙角，其作用是避免铡切过程中刀片和进入的物料相摩擦，造成功耗加大,故取=50.3）刀片刃角刃角过大，切割所需功率增加，刃角过小，刀片刃口不耐磨，一般=150300，本机取=200。（见图2）图 二3、铡草机的生产率Q=60ablznrk式中:a、b喂入口的高与宽 a=0。09m,b=0.32m；l理论切碎长度 l=0.015mz动刀片数目 z=4n切碎器转速 n=1050r/minr饲草料密度，取r=120160kg/m3 r=140kg/m3k-充满系数，一般取k=0。40。6,本机取k=0.5获得理论生产率Q=7620kg/h，根据计算结果确定的各项结构参数基本满足设计要求.4、铡草机的能量消耗根据铡草机功率配备计算方法和试验结果，本机配备功率为N=5.5KW。主要参考资料1、内蒙古农牧业学院编，畜牧机械理论及设计，呼和浩特（油印）1981年2月2、吉林工业大学王天麟主编，畜牧机械，中国农业机械出版社1988年11月3、波兰CZ卡邓活依斯基著，收获机械，中国农业机械出版社1983年10月。9ZC-460型青干饲草切碎机标准化审查报告（技术文件之三）内蒙古农业大学机电工程学院内蒙古农业大学机械厂二OO五年六月一、产品种类及用途1、9ZC160型铡草机属畜牧机械类。参照NJ8974农机具产品编号规划，产品型号确定为: 9 ZC -460 滚筒直径（mm) 特征代号：铡切（z) 饲草料（c） 类型代号：畜牧机械2、用途：该机主要用于青干玉米秸杆、牧草、各种谷物草等物料的铡切,将长物料铡切成较短的物料段.二、图样及技术文件1、贯彻执行了JB/Z1981产品图样及设计文件的完整性及国家科委下发的科技成果鉴定规程（试行)1994年12月的规定按照科研新产品检测鉴定提供的技术文件有:（1）9ZC-460型青干饲草切碎机计划任务书（2)9ZC460型青干饲草切碎机技术研究报告(3)9ZC460型青干饲草切碎机标准化审查报告(4）9ZC460型青干饲草切碎机经济、社会效益分析报告（5）9ZC460型青干饲草切碎机试制工作总结（6）9ZC460型青干饲草切碎机使用说明书（7）9ZC460型青干饲草切碎机全套技术图纸2、图样及技术文件贯彻执行国家有关标准规定(1）JB/ZI55-81 产品图样及设计文件名称术语（2)JB/ZI5781 产品图样及设计文件格式(3）JB/ZI5881 产品应样及设计文件编号原则(4）JB/ZI5681 产品工作图样的基本要求(5）GB4457-446084 机械制图（6）GB/T1801-1992 极限与配合、公差和配合的选择（7）GB/T18041992 一般公差线性尺寸的未注公差（8)GB/T1184-1996 形状和位置公差未注明公差值(9）GB/T699-1999 优质碳素结构钢技术条件（10）JB/T9707。11999 青干饲草切碎机技术条件（11）GB76811997 青干饲草切碎机安全技术要求（12)JB/T9707。21999 青干饲草切碎机试验方法(13）JB/T72881994 滚筒式青干饲草切碎机系列基本参数（14）GB/T1466-1978 农业机械图特殊截面热轧型钢（15)GB/T9439-1998 灰铸铁件三、标准化系数9ZC460型青干饲草切碎机共有零件71种,185件。其中标准件36种，144件;通用件10种，15件。1、标准化种类系数：50.72、标准化件数系数：77.8%3、通用件种类系数:144、通用件件数系数：8.1四、标准化审查结论意见“9ZC460型青干饲草切碎机产品图样,技术文件符合国家和有关部门颁发的标准化规定，可以申请科研鉴定. 9ZC460型青干饲草切碎机试制工作总结（技术文件之四）内蒙古农业大学机电工程学院内蒙古农业大学机械厂二OO五年六月近年来,我区大部分地区养殖业发展很快，政府部门、企业对养殖业引导的扶持力度加大，很多地区为加强生态环境治理实行禁牧圈养，使饲草料加工机械需求量越来越大。经过市场调查，通过反复选型并参照国内各种先进机型，于2004年5月开始研制9ZC460型青干饲草切碎机。一、设计思路 根据我区情况，为方便畜牧和农牧民的使用，选择5.5KW三相电动机和8.8-13。2KW小型轮式拖拉机做为配套动力,主要用于青干玉米秸杆、牧草、谷物类饲草等的铡切。 二、机器设计 根据设计要求,2004年3月开始进行设计工作,到2004年7月完成总体及零部件设计。三、试制样机 按照设计要求，进行样机试制。从零件的加工到整机装配，严格确保加工质量，2004年8月初开始样机试制工作，于2004年8月底完成第一台样机的试制。 四、样机改进 样机经过性能试验，发现其性能上存在一定问题,经过反复研讨,提出改进方案进行部分改进，第二轮样机经过试验，其效果达到设计要求。 五、试制结论 9ZC460型青干饲草切碎机进行几次改进，基本达到结构紧凑、操作方便、作业性能好、生产效率高等特点。是畜牧场、养殖专业户进行饲草料加工的理想设备.9ZC460型青干饲草切碎机经济、社会效益分析报告（技术文件之五）内蒙古农业大学机电工程学院内蒙古农业大学机械厂二OO五年六月 9ZC-460型青干饲草切碎机是根据我国和我区畜牧业生产的需要和发展要求，自行立项、研制开发的一种用于秸杆性物料和牧草铡切的设备，该机的研制将会产生较大的经济效益和社会效益，现分析如下：一、技术性分析 根据畜牧业发展，养殖方式的改变，适合于家庭、养殖专业户使用的小型饲草料加工机械在广大农牧区需求量上升.9ZC460型铡草机针对市场情况，采用配套动力5。5KW三相电动机和8。8KW-13。2KW小型轮式拖拉机，使之具有适应范围广，使用方便,可靠的特点，并且达到结构紧凑，性能稳定，生产效率高的功效。 二、使用性分析 9ZC-460型铡草机占地面积小，搬运、固定安装方便，结构简单、使用可靠、易操作,工作只需13人就能操作，而且维修保养十分容易,很大程度上提高了劳动生产率。 三、经济效益分析 1、节约劳动力，提高生产率，降低作业成本 1）人工作业时，1个用工铡切物料约300kg，每人每天工资为25元，则作业成本为83元/吨。 2）用9ZC460型铡草机作业时，完成全部作业每台设备平均只需2人，每天加工物料量24吨(按8小时计），故每吨物料加工只需0。08个工。机械作业比人工作业提高生产率12.5倍,且劳动强度降低. 3）机械作业时，每吨物料只需0。08个工,每台设备每年可加工物料7200吨（按作业300天计），按机械作业消耗及购机分摊（使用期按6年计划)进行设备作业成本计算，其结果见表1。机械作业的人员工资按25元/日计算，故每吨的工资投入为：2人25元/人24吨=2。08元/吨表1 铡草机作业成本明细表(元/吨）项目工资电费折旧费维修费合计费用2。080.920。050。033。08注：1、该机的销售价为2000元；2、该机的使用6年计算，没有计算残值。 2、设备制造效益 每台设备平均售价为2000元，利税按20%计算，则每台设备获利税为：200020%=400元3、经济效益分析总汇用该机作业时，每年每台设备(300天)平均加工物料量7200吨,故以7200吨作业为基准进行分析年经济效益，见表2。表2 每台铡草机年经济效益汇总表（元/年)项目节省人工费利税作业成本纯增收益金额58262440022176560448从表2可以看出,每台设备作业一年（7200吨)，纯增经济效益58。04万元。四、社会效益分析我国农业科技发展纲要中明确指出:积极推广和发展资源综合利用技术，突出发展草食型、节粮型畜牧业。逐步将资源优势转化成商品优势，最大限度的降低农业秸杆性物料的浪费,以及焚烧秸杆带来的严重环境污染。该机是进行资源转化的有效方法，必然会显示出强有力的社会效益.