中小规模养殖户蔬菜切碎机的设计

张志鹏　庞兴洋　孔阳阳　颜珊珊　王宇杰　赵立军　许春林

摘要：农村中小规模养殖户采用人工切碎、剁碎块根茎类饲料和青饲料的方法很普遍，这种方法费工费力，劳动量大，效率也很低，如果使用小型蔬菜切碎机，既省工又省力，工作效率会成倍提高，切削质量也会很好。切碎是饲料生产中不可缺少的一项工序，无论是在原料厂还是在饲料加工厂，配合饲料中的各种成分都需要切碎。

关键词：蔬菜切碎机；机器设计

中图分类号：S817文献标识码：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2017.09.003

基金项目：哈尔滨市应用技术研究与开发（科技攻关计划）项目（2016AB6BN038）、科技创新人才项目（2016RAQXJ003）、东北农业大学SIPT项目（201710224083）。

作者简介：张志鹏（1989-），男，山西朔县人，初级农机师，硕士研究生，E-mail：1053992775@qq.com。

通讯作者：许春林（1962-），男，哈尔滨人，教授，博士生导师，E-mail：13904656458@163.com。

0引言

切碎后的饲料呈现更多的表面积，其营养成分能够更容易被动物消化和吸收；实践和研究表明，饲料切碎成合适的粒度和粒型后，不但可以改善其适口性，降低咀嚼消耗的能量，而且可以增加饲料在动物消化道内与消化液接触的表面积，更好地发挥消化酶的效力，从而提高饲料转化率。切碎有助于不同饲料的均匀混合，配合饲料中的各种组分切碎成合适的粒度，可以提高混合效率和混合质量。颗粒相差很大的不同饲料进行混合，混合效率和混合质量都很低，而且混合后容易发生离析。因此，对于参加混合的各种饲料的颗粒都有严格要求。各种饲料粉碎成合适的粒度可以提高制粒效率和饲料颗粒的质量，当混合饲料用于制造颗粒饲料时，其中各种组分的粒度不符合要求，由这种混合料压制成的饲料颗粒的硬度不够，耐磨性差，在输送中容易破碎，造成饲料浪费。有某些饲料切碎后便于输送。

1总体设计

切碎机是由机架、刀盘、壳体、电动机等组成（如图1）。机架是由铸铁的支座和铸铁底盘构成，底盘内安装有主轴和深沟球轴承。刀盘用Al-Si合金制成，固定在主轴上端，刀盘顶部竖装有六把大尖刀四周平均分布装有八把小尖刀，底部装有刮板。壳体由加料筒、圆筒、出料口和圆筒耳组成，圆筒内装有六把小尖刀（定刀），出料口按刀盘旋转方向制成抛物线形状，以利于抛出青饲料，由活门来调节出料口通道的大小，以调节出料的粗细。

其工作过程如下：接通电源，主轴在发动机的带动下开始工作，电动机通过V型皮带与主轴相连接。青饲料或块根经加料斗1进入圆筒2，直接落于高速旋转的刀盘上，刀盘上竖装的尖刀将饲料粗切成碎料，刀盘旋转时产生的离心力将碎料甩至四周，并由刮板11刮至刀盘与圆筒之间，在由小尖刀（动刀和定刀）将其切成细碎，由出料口抛出。

在开机前应拧紧各部分螺栓，开动后空转5 min，运转正常后加入饲料，喂入要均匀。停机前2 min停止喂料，以排除积存饲料。刀片磨损时需更换，更换时要注意刀盘平衡。

该机选用的电动机功率为1.1 kW；主轴转速1415 r/min。并按要求设计了刀尖回转最大直径228 mm；最大刀尖线速度16.9 m/s。这样可使本机器工作效率达到如下要求：切碎红薯藤时为300 kg/h、菜400 kg/h、块根200 kg/h，这样可完全满足设计的要求。

2机器各部分的设计

2.1壳体的设计

壳体的作用是把从进料斗进来的料包围在刀盘周围，投入料通过与壳体的摩擦使其速度减小，这样能更好的达到切碎效果，不会产生投入料飞出或与刀盘同速的情况。并且在壳体上裝有插板，通过插板挡住出料口的大小，来控制出料的多少和粗细。

2.2进料斗的设计

因进料斗只是起到辅助进料的作用，所以整个机器对其各方面要求并不高，只要开口的大小可以保证喂料顺利进入圆筒内即可，所以选用了1.5 mm厚的钢板为制造进料斗的材料，制成圆形并在边缘处围成宽5 mm的边即可（如图2）。

2.3圆筒的设计

圆筒的选择也很重要，要选择表面磨擦大一些的，这样可以达到切碎的目的。在圆筒的正方向裁出120 mm×100 mm的出料口，并在出料口的正上方冲出三个12的孔，相当于三个换挡来控制插板插入出料口的大小，进而控制切碎料的粗细（如图3）。

2.4刀盘的设计

刀盘由圆盘和大小十四把尖刀组成。刀盘是主要切削工具，圆盘带动刀具旋转进而对投料进行切削。刀盘上的大尖刀把投料初步切削成大料，在离心力的作用下甩到刀盘与圆筒之间，进而小尖刀与壳体上的定刀进行进一步的切碎，并通过刮板把切好的料从出料口排除。

圆盘（如图4）是整个机器的关键部件，它的大小决定切削质量。而且刀盘的材料也不能选择那些易于腐蚀的材料（如铸铁），因为切碎的青饲料都含有非常多的水分，所以经查阅选择Al-Si合金作为刀盘的材料，这种材料不易腐蚀且质地比较轻。在刀盘上有规则的分布着六把大的尖刀，每把大尖刀由两个螺栓紧固，以防在刀盘高速旋转时刀会松动起不到切削的目的。在刀盘的四周另装有八把小尖刀和一个刮板。

2.5刀具的设计

由于此机器是切碎一些青饲料，对刀具硬度的要求不是很高，所以选择了常用的T7材料，刀具是切碎机的主要切削工具，它是在刀盘的带动下，进行旋转切削的，所以它的选择也很重要（如图5）。

3结论

对青饲料切碎机进行了结构和外形的设计，这样更好的适宜农村小规模养殖户的选用。对各个零件进行具体的设计及改进，适应不同的环境，并把电动机由直接与主轴连接改为用平带轮间接相连，这样可以防止在切碎青饲料时流出的液体流入电机，致使电机烧毁。

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