1、概述 近年来，随着农村经济结构的不断调整，牲畜养殖业得到快速发展。在牲畜的生长过程中，用切碎的秸秆作饲料，可以增加牲畜的适口性，提高消化率及吸收率，减少饲养过程中的浪费，缩短饲养周期。据了解，南通地区的海安、如皋、海门市（县）分别被列为国家和省级秸秆养羊示范市（县），如皋近量年利用秸秆养羊节约饲料粮食3.8万t．节约资金3000多万元。到目前，南通市羊的饲养量达到近500万头，需大量的切碎秸秆。经过铡切的秸秆由羊过腹后作为优质肥料直接还田，避免了能源浪费，减轻了环境污染，为秸秆的综合治理提供了一条极好的途径，因而农户对使用安全、价格适中的铡草机要求比较迫切，为此我们研制了93ZT-1.0型筒式铡草机，该机具已通过省级性能检测，并已有批量产品逐步推广，受到用户欢迎，取得了较好的社会和经济效益。 2、总体设计方案 经调研，并根据本省及南通地区养殖户的需求，我们将本机具的生产率定为800-l000kg/h、秸秆铡切长度为30-40mm(可调)，电机功率为2.2~3kW，电压为380V。机具可切稻草、玉米、大豆等干秸秆，也可切青秸秆。喂人方式为秸秆由人工铺放在输送带，输送带将秸秆送至喂入辊：改变齿轮传动比，秸秆铡切长度可在一定范围内进行调整。为使机具遇特殊情况可紧急停机，采用牙嵌式离合器，用杠杆及拨叉拨动小齿轮可使喂入辊及输送部分停止运转。传动机构由三角皮带、两级齿轮、链轮组成，使刀轴、上下喂入辊、输送轴能够正常运转。为保证用户使用安全，传动件外露部分全部装有安全罩壳，并在醒目部位装有警示标志。为把机具价格控制在3000元左右，力求零部件结构简单实用，选材符合标准要求又合理经济。 3、传动机构设计 该机具仅用一只电机，要使刀轴、上下喂人辊、输送轴能够同时运转，且达到国家标准要求的转速，传动路线的设计至关重要。我们采用的第一级传动由电机带动刀轴，为三角皮带传动，并可保证刀轴转速在800r/min以下：二级传动由刀轴上的小齿轮带动大齿轮，该传动大胆地采用开式结构，使其结构不仅十分紧凑，而且不用齿轮箱体，降低了整机造价，该轴可使下喂人辊转动；三级传动由大齿轮轴的小齿轮带动过桥齿轮，在过桥齿轮轴上安装链轮，由链轮传动带动上喂人辊转动：四级传动由过桥齿轮带动输送带轴齿轮，使输送带轴转动。 4、安全部分的设计 铡草机安全机构涉及到用户使用安全，在设计本机具时，我们始终把它作为一个十分关键的问题来处理，根据国家标准要求，我们严格控制了喂入罩壳的长度，并制作了皮带轮、齿轮、刀滚、链轮等安全罩壳。为使机具在紧急情况下停机，我们设计了既能在运转时分离，结构又比较简单的离合器，离合器形式采用牙嵌结构，在刀轴端头上加工花键，并装有牙嵌的小齿轮，拨叉与杠杆相连接，在适当位置装有杠杆限位装置，刀轴运转，大小齿轮啮合，如需分离，用手拨动杆杠拨叉，小齿轮分离，大齿轮不转，上下喂人辊及输送部分停止工作，起到安全保护作用。为了保证定刀、动刀连接可靠，动刀紧固采用了特殊的螺栓、螺母，并明确要求定刀、动刀连接件的性能等级为8.8级。 5、筒式切碎器的设计 筒式切碎器常用的三种形式为螺旋滚刀式、直刃斜装滚刀式和平板滚刀式。 螺旋滚刀式：它的构造是在滚筒轴上固定地安装着刀轮盘，刀轮盘安装有2-4片刀片，该结构一般用于大中型青饲料切碎机，其切碎滚筒较长，刀片可分段错开安装。该结构形式的刀片的制造、磨刃和间隙调整较为麻烦。 平板滚刀式切碎器：该结构的主要特点是磨刃工作无需将动刀片卸下，而是令切碎器转子反转，移动磨石即可磨刀，调整刀片间隙时，用改变定刀片安装的位置进行。磨刃方便及磨刃工作质量高是该结构的优点，但需在机具上增添一套反转的磨刀机构，使整机传动及结构布置上增加了难度。 直刃斜装滚刀式切碎器是我国近年首创并获得普遍推广的新型切碎器，其主刀刃片与定刀片都是直线刃，而且为倾斜安装，切碎器的刀架一端大．另一端小，象锥形，装上动刀片，仍然象锥形，有大头、小头之分，但动刀片刃线在回转时所形成的轨迹，并不是圆锥面，而是一个凹鼓面，这种切碎器的特点是结构简单紧凑，动刀片的制造与磨刃比较方便，适宜用在以切碎秸秆为主的中小型铡草机上。 经过反复分析推敲，我们确定采用直刃斜装滚刀式切碎器，经实际工作考核，使用效果很好。 6、喂入辊型式及输送带的设计选择 秸秆切碎机喂入装置的功用，是将秸秆以一定的速度向切碎器送进，并夹持住饲草以利切断，为了保证切割整齐，要求喂草过程中草层无相对滑动，并在草厚度变化时，保证夹紧饲草。喂入装置由输送部分、上下喂入辊、喂入辊压紧调节机构等组成。设计时，我们根据本机具的特点，将上下喂入辊设计成带有沟槽的型式，以加大喂人辊对饲草的抓取能力．对喂入辊的转速、直径、沟槽深度等参数进行了精心选择。 输送带部分，我们原设计为链板式的输送链，但该结构型式在工作中噪音大，且容易造成链片变形而引起故障，为此，我们选用整体式的锦纶片复合输送带，经试验应用，效果很好。 在喂入秸秆时，喂入量不可能完全一致，当喂入量增加，上下喂入辊若位置固定，极易使秸秆产生堵塞，影响机具正常工作，为了解决这个问题，我们设计了压紧调节装置，即将上喂人辊作成可上下移动的型式，以保持上喂入辊对饲草层有一定压力，使喂入口间隙高度可随喂入层的厚度而自动调整，浮动机构由弹簧和滑块等组成，当秸秆层加厚时，可克服弹簧的压力使上喂人辊向上浮动。 7、结束语 筒式铡草机的设计既要考虑到用户使用的安全性，还要顾及到技术参数的先进性及使用机具的经济性，要同时兼顾上述条件，具有较大的难度。我们在设计机具时，充分考虑到以上因素，尽7最大的努力，在设计方面把好第一关，并与海安鹏达机电设备厂共同开发，在研制、试验、使用过程中，及时发现存在的问题，不断给予改进完善，使机具逐步趋向成熟，进入市场。