93QS－5.0型麻類青飼料切碎機(jī)的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)

劉佳杰，馬蘭，向偉，顏波，文慶華，呂江南

（中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院麻類研究所，湖南 長沙 410205）

畜牧業(yè)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)體系的重要組成部分。近年來，我國畜牧業(yè)快速發(fā)展，飼料原料缺口持續(xù)加大。目前，我國所需的能量飼料和蛋白質(zhì)飼料均有較大缺口，蛋白飼料短缺和飼料用糧的持續(xù)增加，對我國人口口糧安全及畜牧業(yè)的發(fā)展構(gòu)成巨大威脅［1］。青貯飼料是一種優(yōu)質(zhì)的飼料資源，其具有口感好、易消化、營養(yǎng)豐富、耐儲藏等優(yōu)點(diǎn)，對于減少大豆、玉米和小麥等飼料糧用量、發(fā)展節(jié)糧型畜牧業(yè)、促進(jìn)種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)良性循環(huán)發(fā)展具有重要意義［2］。

麻類作物特別是飼用苧麻，生物產(chǎn)量高、營養(yǎng)豐富，是一種優(yōu)質(zhì)青貯飼料原料［3－5］。麻類作物在加工過程中無專用切碎設(shè)備，使用現(xiàn)有市場上青貯玉米、牧草等切碎機(jī)械來加工麻類作物，切碎裝置刀具易被麻纖維所纏繞，造成加工中斷，甚至電機(jī)損壞，影響加工的效率與質(zhì)量。同時(shí)，不同的青貯原料由于其莖稈自身物理特性的差異，所需切碎刀具的形式也存在差異，不同切碎方式對青貯飼料品質(zhì)也有影響［6－8］。因此有必要研制一種專用的麻類作物青貯切碎機(jī)械，以提升麻類作物切碎加工效率與加工水平，推動(dòng)麻類作物飼料產(chǎn)業(yè)發(fā)展。93QS－5.0型切碎機(jī)是在此背景下，由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院麻類研究所研制的一種專用于麻類青飼料的切碎機(jī)。

1 切碎機(jī)結(jié)構(gòu)組成及主要技術(shù)參數(shù)

93QS－5.0型麻類青飼料切碎機(jī)主要包含喂入裝置、撥送裝置、夾持裝置、切碎裝置、輸出裝置、行走裝置、機(jī)架、機(jī)罩、機(jī)架側(cè)板、傳動(dòng)系統(tǒng)、防纏繞裝置等部分。如圖1所示。

圖1 93QS－5.0麻類青飼料切碎機(jī)結(jié)構(gòu)圖Fig.1 93QS－5.0 bast fiber crop green feed chopper structure diagram

工作中，機(jī)器各裝置在電機(jī)的帶動(dòng)下運(yùn)轉(zhuǎn)，原料經(jīng)喂入裝置輸送到切碎室的內(nèi)部，再經(jīng)過撥送裝置、夾持裝置后，在切碎輥筒的作用下，將原料切碎成特定長度碎段，最后輸送出裝置。輸出的物料可直接用于喂養(yǎng)或用作青貯飼料的原料等。參考現(xiàn)有青飼料切碎機(jī)有關(guān)設(shè)計(jì)及基于飼用苧麻切碎加工基本現(xiàn)狀，確定了93QS－5.0型麻類青飼料切碎機(jī)主要技術(shù)參數(shù)，具體見表1。

表1 93QS－5.0型麻類青飼料切碎機(jī)主要技術(shù)參數(shù)Table 1 Main technical parameters of 93QS－5.0 bast fiber crop green feed chopper

2 主要工作部件設(shè)計(jì)

2.1 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

該切碎機(jī)僅配置一臺電動(dòng)機(jī)，要實(shí)現(xiàn)喂入裝置、撥送裝置、夾持裝置、切碎裝置及輸出裝置的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)尤為重要。本機(jī)器的總體傳動(dòng)方案為：三相異步電動(dòng)機(jī)輸出軸端安裝有主動(dòng)皮帶輪P1，皮帶輪P1通過三角皮帶傳動(dòng)將動(dòng)力傳遞給中間軸Z6上的從動(dòng)皮帶輪P2；中間軸Z6上的主動(dòng)輪P5將動(dòng)力傳遞給切碎輥筒軸Z5上的從動(dòng)皮帶輪P6，同時(shí)中間軸Z6上的主動(dòng)輪P3將動(dòng)力傳遞給撥送裝置上壓輥從動(dòng)皮帶輪P4；撥送裝置上壓輥通過齒輪C2將動(dòng)力傳遞給撥送裝置下壓輥齒輪C1，撥送裝置下壓輥上鏈輪L3將動(dòng)力傳遞給夾持裝置下壓輥鏈輪L4，同時(shí)撥送裝置上壓輥通過鏈輪L1將動(dòng)力傳遞給夾持裝置上壓輥鏈輪L2；夾持裝置下壓輥鏈輪L5將動(dòng)力傳遞給喂入裝置軸Z7上的鏈輪L6；中間軸Z6通過齒輪C3將動(dòng)力傳遞給中間軸Z9上齒輪C4，中間軸Z9通過鏈輪L7將動(dòng)力傳遞給輸出裝置鏈輪L8。

圖2 93QS－5.0麻類青飼料切碎機(jī)傳動(dòng)示意圖Fig.2 93QS－5.0 bast fiber crop green feed chopper transmission schematic

2.2 防纖維纏繞試驗(yàn)研究

切碎機(jī)工作中故障的發(fā)生，多是由麻纖維纏繞滾筒所引起的。當(dāng)滾筒發(fā)生纏麻時(shí)，隨著滾筒的旋轉(zhuǎn)，纖維會逐漸將滾筒表面緊緊包圍，形成纖維的環(huán)狀物，如未能及時(shí)清理，其會向滾筒的兩端竄動(dòng)，最后纏繞到滾筒軸，甚至鉆進(jìn)軸承里，引起強(qiáng)烈的摩擦，致使機(jī)器不能正常工作，因此發(fā)生纏麻時(shí)必須及時(shí)停機(jī)清理。纏麻不但影響機(jī)器正常工作，還會降低機(jī)器生產(chǎn)效率和加工質(zhì)量。通過理論分析與試驗(yàn)研究，得出滾筒纏麻的產(chǎn)生主要與滾筒轉(zhuǎn)速、大小及滾筒的齒形結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)。本試驗(yàn)采用的物料為苧麻品種“中苧1號”，設(shè)計(jì)對同一滾筒以7組（200、400、500、600、700、800、900 r／min）轉(zhuǎn)速運(yùn)行，以滾筒的纏麻次數(shù)占喂麻次數(shù)的百分比為評價(jià)指標(biāo)。由表2可知，不同轉(zhuǎn)速下，相對應(yīng)的滾筒纏麻次數(shù)占喂麻次數(shù)的百分比分別為2.6%、4.6%、6.7%、7.3%、10.7%、14.7%、18.0%，說明隨著滾筒轉(zhuǎn)速的增加，纏麻的次數(shù)顯著增加。當(dāng)滾筒轉(zhuǎn)速恒定為200 r／min時(shí)，對3種不同直徑滾筒（100、200、300 mm）進(jìn)行纏麻試驗(yàn)，結(jié)果見表3。由表3可知，不同滾筒直徑下，相對應(yīng)的滾筒纏麻次數(shù)占喂麻次數(shù)的百分比分別為6.4%、2.6%及0.7%，說明隨著滾筒直徑增大，纏麻次數(shù)明顯減少。當(dāng)夾持滾筒的轉(zhuǎn)速為200 r／min、直徑為300 mm時(shí)，滾筒纏麻現(xiàn)象發(fā)生最少。但為了防止?jié)L筒之間的苧麻纖維向兩端竄出而纏繞滾筒軸與軸承座，專門對機(jī)器內(nèi)部各旋轉(zhuǎn)滾筒的兩端位置做了防纖維纏繞設(shè)計(jì)。

表2 不同轉(zhuǎn)速對滾筒纏麻的影響Table 2 The influence of different rotation speeds on roller winding

表3 不同滾筒直徑對滾筒纏麻影響Table 3 The influence of different diameters on roller winding

2.3 撥送裝置與夾持裝置

綜合考慮功能效果、機(jī)構(gòu)重量及加工成本，將滾筒的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成由法蘭盤、鋼管與齒條組成。齒條均勻焊接在鋼管的圓周向表面，法蘭盤與鋼管定位后通過焊接形式固定在鋼管的兩端位置。滾筒表面安裝不同的齒條會有不同的效果：撥送裝置中，上撥送輥的齒條為直齒條，下?lián)芩洼伒凝X條為三角形齒，撥送效果好；夾持裝置中，上夾持輥為三角形齒，下夾持輥為等腰梯形齒，夾持效果好。撥送裝置的上、下滾筒與夾持裝置的上、下滾筒的法蘭盤盤片交錯(cuò)配合，其軸向間隙為2～3 mm，盤厚度為2～3 mm；上、下?lián)芩团c夾持滾筒法蘭盤盤面上分別設(shè)計(jì)有切片，間隙為0.5 mm。在正常工作時(shí)，上、下法蘭盤的盤片為雙動(dòng)刀結(jié)構(gòu)，隨滾筒做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；法蘭盤盤面上的切片也為雙動(dòng)刀結(jié)構(gòu)，隨滾筒做圓周運(yùn)動(dòng)。由于其旋轉(zhuǎn)方向相反，相對速度較高，工作時(shí)可以對跑偏的物料進(jìn)行切割，起到防止?jié)L筒之間的纖維向兩端竄出纏繞滾筒軸與軸承座的作用。

圖3 撥送裝置結(jié)構(gòu)圖Fig.3 Structure diagram of dialing device

圖4 夾持裝置結(jié)構(gòu)圖Fig.4 Structure diagram of clamping device

2.4 間隙調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)

在實(shí)際生產(chǎn)中，切碎機(jī)往往會出現(xiàn)堵料的現(xiàn)象或者切碎長度不均勻，這主要是因?yàn)閵A持滾筒之間的間隙是固定的，當(dāng)喂入物料量比較大時(shí)，上下滾筒之間的間隙過小，物料通過阻力增大，從而出現(xiàn)堵料現(xiàn)象；當(dāng)喂入物料量過小時(shí)，夾持裝置上、下滾筒的間隙過大，無法對物料形成有效的夾持，此時(shí)進(jìn)行切割物料會打滑，從而出現(xiàn)切碎長度不均勻的問題。這兩種情況的出現(xiàn)均影響切碎機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。為了實(shí)現(xiàn)上下滾筒之間的寬范圍間隙調(diào)節(jié)及解決浮動(dòng)滾筒的動(dòng)力傳輸不因其位置變化而受影響這一技術(shù)難題，本裝置設(shè)計(jì)了行星輪間隙調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)主要包含以下部件：圓弧形槽、浮動(dòng)臂、定軸、特制軸承座（見圖5）。其工作原理是將上滾筒設(shè)計(jì)為浮動(dòng)滾筒，下輥固定安裝不動(dòng)，上滾筒所在軸安裝特制軸承座與浮動(dòng)臂，浮動(dòng)臂的另一端與定軸相連接。工作時(shí)，特制軸承座可以保證浮動(dòng)滾筒所在軸的正常轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)其自身可以在圓弧形滑槽內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。浮動(dòng)滾筒的傳動(dòng)方式設(shè)計(jì)為鏈傳動(dòng)，搖臂的臂長與圓弧形滑槽半徑相等，可以使動(dòng)力傳輸時(shí)兩鏈輪之間的中心距時(shí)刻保持不變，從而保證動(dòng)力傳輸?shù)钠椒€(wěn)性。同時(shí)特制軸承座的底端設(shè)有吊環(huán)并裝有彈簧，當(dāng)物料大量進(jìn)入時(shí)，間隙調(diào)節(jié)裝置工作，特制軸承座沿著圓弧形滑槽運(yùn)動(dòng)，彈簧處于拉升狀態(tài)，彈簧的拉力平衡了物料對滾筒的擠壓力，使承座的受力方向變化更小、運(yùn)動(dòng)更平穩(wěn)、響應(yīng)更迅速。

圖5 行星輪間隙調(diào)節(jié)裝置Fig.5 Planetary gear gap adjustment device

圖6 間隙調(diào)節(jié)裝置可調(diào)節(jié)高度分析Fig.6 Analysis of adjustable height of gap adjustment device

夾持裝置間隙調(diào)節(jié)高度可通過公式（1）計(jì)算：

式中：

R—轉(zhuǎn)動(dòng)臂的長度，mm；

θ—圓弧滑槽的圓心角；

H—最大可調(diào)節(jié)間隙，mm。

分析公式（1）可以得出，間隙調(diào)節(jié)裝置的高度是由側(cè)板上圓弧長度及固定軸與浮動(dòng)軸之間的距離決定的。理論上只要側(cè)板的強(qiáng)度足夠，可以通過增加圓弧長度，即增大θ，獲得更大的間隙調(diào)節(jié)范圍。而固定軸與浮動(dòng)軸的距離通常要兼顧到整機(jī)的結(jié)構(gòu)尺寸布局?？紤]本機(jī)功率，設(shè)計(jì)最大可調(diào)節(jié)間隙H為50 mm，轉(zhuǎn)動(dòng)臂的長度R為229 mm，則根據(jù)式（1）計(jì)算圓弧滑槽圓心角θ為12.09°。

2.5 切碎器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與參數(shù)確定

切碎裝置是切碎器的關(guān)鍵零部件，其主要由定刀、切碎滾筒及動(dòng)刀片等組成。而影響切碎器工作性能的因素有很多，如夾持裝置、動(dòng)刀片刃角、滑切角及切割隙角、定刀片安裝高度、定刀片與動(dòng)刀片之間的間隙、輥筒轉(zhuǎn)速及被切割物料的物理力學(xué)特性等［9－10］。對于滾切式切碎機(jī)而言，切碎裝置中，定刀片與動(dòng)刀片的配置關(guān)系及動(dòng)刀片的刃角、滑切角及切割隙角是影響剪切性能的主要因素［11－12］。

2.5.1 定、動(dòng)刀片的配置高度及切割間隙

被切割的物料經(jīng)夾持滾筒壓縮送入到切碎輥筒，壓縮后的莖稈會出現(xiàn)一個(gè)中間層。從理論上分析，當(dāng)切碎輥筒的中心軸與壓縮后莖稈的中心層處于同一水平高度，在切碎時(shí)，動(dòng)刀片對中間層以上的物料會出現(xiàn)一個(gè)向外的推力，處于中間層位置的物料被直接切碎，對中間層以下的物料，在切碎時(shí)動(dòng)刀片會對物料形成一個(gè)向內(nèi)的拉力。切碎輥筒中心軸相對定刀片的安裝位置過低與過高都會影響切碎效率與切碎質(zhì)量［13］，因此必須合理地安裝滾筒與定刀的位置。劉永清等［14］研究表明，定刀片的最佳配置高度為定刀刃位于滾筒中心線以下20 mm處，此時(shí)切碎機(jī)的功率消耗最低，綜合切碎性能最好。

切割間隙是切割裝置的重要設(shè)計(jì)參數(shù)，直接影響切割質(zhì)量的好壞［15］。切割間隙過大，會增大摩擦力，增加機(jī)器的功耗，同時(shí)影響切碎的質(zhì)量，容易出現(xiàn)打滑的現(xiàn)象而使物料切碎長度過長；切割間隙過小時(shí)，可能出現(xiàn)打刀的現(xiàn)象，影響正常生產(chǎn)，甚至出現(xiàn)安全問題。因此，保持定動(dòng)刀合理的間隙至關(guān)重要。

本機(jī)器中開發(fā)了一種新型結(jié)構(gòu)的切碎裝置，可以實(shí)現(xiàn)定刀片相對于切碎滾筒上下及左右位置可調(diào)。該結(jié)構(gòu)主要由定刀片、定刀片安裝架、切碎滾筒及機(jī)架側(cè)板等組成，如圖7所示。該裝置實(shí)現(xiàn)原理是保持切碎滾筒固定安裝不動(dòng)，定刀架安裝座與機(jī)架側(cè)板相連，且可以在機(jī)架側(cè)板的安裝槽內(nèi)上下運(yùn)動(dòng)；定刀片可以在定刀架的安裝槽內(nèi)左右移動(dòng)，通過沉頭螺釘進(jìn)行固定，當(dāng)間隙調(diào)整好后，再進(jìn)行防松處理。通過這種方式可以保證定、動(dòng)刀片合理配置高度及切割間隙，定刀片上下距離調(diào)節(jié)范圍為0～5 mm，左右距離調(diào)節(jié)范圍為0～3 mm。

圖7 切碎裝置定、動(dòng)刀配置關(guān)系圖Fig.7 Diagram of the relationship between the fixed and movable blades of the chopper

2.5.2 理論切碎長度

切碎機(jī)的理論切碎長度是指在相鄰兩刀片兩次切斷動(dòng)作之間喂入裝置的進(jìn)給量［16］。理論切碎長度可以通過改變喂入進(jìn)給速度、切碎輥筒刀片數(shù)量及轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)。在聯(lián)合收割機(jī)上，由于切碎滾筒轉(zhuǎn)速與物料輸送拋出速度呈正相關(guān)，一般不可調(diào)節(jié)［17］。理論切碎長度可由公式（2）表示：

式中：

L c—理論切碎長度，m；

Vy—喂入進(jìn)給速度，m／s；

N—切碎滾筒的轉(zhuǎn)速，r／min；

Z—切碎滾筒動(dòng)刀的數(shù)量，個(gè)。

實(shí)際切碎長度可能比理論切碎長度更長，這主要與物料的筆直程度和切割時(shí)是否打滑有關(guān)。對牛、羊而言，從飼養(yǎng)價(jià)值出發(fā)，切斷為20～40 mm較為合適；從青貯營養(yǎng)品質(zhì)出發(fā)，切斷更短一些青貯品質(zhì)更好。綜合考慮，設(shè)計(jì)理論切碎長度為30 mm。

設(shè)計(jì)切割器的轉(zhuǎn)速為1000 r／min，刀片數(shù)量為4個(gè)，則根據(jù)式（2）計(jì)算喂入進(jìn)給速度Vy為2 m／s。

2.5.3 喂入口尺寸確定

單位時(shí)間通過喂入口有效截面物料質(zhì)量應(yīng)等于設(shè)計(jì)的生產(chǎn)效率Q。則有公式（3）：

式中：

Q—生產(chǎn)效率，kg／h。

A×B—喂入口截面積，A和B分別為喂入口的高和寬，m；

Vy—物料的進(jìn)給速度，m／s；

Kc—喂入物料的填充系數(shù)，0.4～0.6；

Rc—喂入物料后的容積重量，kg／m3。

機(jī)器的設(shè)計(jì)工效為 5000 kg／h，取 Kc＝0.5，Rc＝170 kg／m3，Vy＝2 m／s，喂入口的截面尺寸可以通過式（3）計(jì)算得出：A×B＝0.0082m2，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)可設(shè)計(jì)A＝0.03m，則 B＝0.2733m，取整后，即喂入口的高度為30 mm，寬度為280 mm。

2.5.4 切碎輥筒刀片參數(shù)

（1）滑切角

對于直刃刀具而言，動(dòng)刀片和定刀片有兩種配置方式，一種是垂直切割，另一種是滑向切割。如圖8a所示，動(dòng)刀片刀刃AB方向垂直于定刀片刀刃CD，對物料進(jìn)行切割，速度為V。如圖8b所示，動(dòng)刀片刀刃和定刀片刀刃傾斜，切割速度V可分解為垂直于刃口的法向速度Vn和沿刃口方向的切向速度Vt，其中，Vn稱為砍切速度，Vt稱為滑切速度。Vn與V之間的夾角為滑切角。滑切作用的大小可以用Vn和Vt之間的比值來表示，見公式（4）：

式中：

γ—滑切角；

tanγ—滑切系數(shù)。

圖8 切割方式Fig.8 Cuttingmethod

有關(guān)資料［18－19］表明：滑切角對切割功耗和刀具磨損情況影響顯著。其他條件不變，隨滑切角增大，切割功耗呈下降趨勢，刀具磨損量減少，切割更省力。但滑切角過大，會增加切碎輥筒旋轉(zhuǎn)時(shí)的不平衡性。本試驗(yàn)選擇滑切角γ為15o，即可滿足設(shè)計(jì)要求。

（2）切割回轉(zhuǎn)角

切割回轉(zhuǎn)角指單個(gè)刀片從進(jìn)入切割到切割結(jié)束時(shí)切碎輥筒主軸旋轉(zhuǎn)的角度。A1B1為螺旋刀片的刀刃線，CD為定刀片的刀刃線。圖中刀刃上的點(diǎn)A1接觸定刀片時(shí)切割開始，螺旋刀片隨著滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)，直到B1點(diǎn)離開定刀片的刀刃線時(shí)切割結(jié)束。這個(gè)過程B1點(diǎn)所劃過的弧所對的圓心角即為切割回轉(zhuǎn)角，計(jì)算公式如下：

式中：

L—定刀刃的長度，400 mm；

d—切碎輥筒的直徑，350 mm

圖9 切割回轉(zhuǎn)角計(jì)算圖Fig.9 Calculation of cutting rotation angle

（3）刃磨角

刃磨角又叫刃角，是指刀刃磨刃面和背面之間的夾角。刃磨角的大小影響切割功耗及刀片的使用壽命。刃磨角增大時(shí)，切割比功增大；刃磨角過小時(shí)，刀刃強(qiáng)度低、不耐磨、刀片壽命短，常用的刃角設(shè)計(jì)范圍為15o～30o，本設(shè)計(jì)取刃磨角大小為30o。切碎輥筒結(jié)構(gòu)見圖10。

圖10 切碎輥筒結(jié)構(gòu)圖Fig.10 Structure diagram of shredding roller

3 試驗(yàn)與結(jié)果分析

2020年4月，在湖南省長沙市國家苧麻種質(zhì)苗圃進(jìn)行93QS－5.0型麻類青飼料切碎機(jī)樣機(jī)的性能測試試驗(yàn)。試驗(yàn)對象為飼用苧麻品種“中苧1號”。試驗(yàn)所用儀器為：MA35型快速水分測定儀，OCS型電子吊秤，CW500型快速水分測定儀、ES－3000A型電子天平、游標(biāo)卡尺。

3.1 試驗(yàn)物料基本情況

試驗(yàn)物料平均株高為1448.50 mm，莖粗為11.01 mm，含水率為84.00%。通過機(jī)器剝制后所得纖維經(jīng)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部麻類產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心檢測得出：單纖維強(qiáng)力為38.94 cN，含膠率為20.97%，支數(shù)為 1805 m／g。

表4 試驗(yàn)苧麻物料基本株高、莖粗Table 4 Basic plant height and stem thickness of test ramiematerials

3.2 機(jī)器工效

稱重200 kg新鮮飼用苧麻莖稈，耗時(shí)為0.0395 h，實(shí)測機(jī)器工效為5066 kg／h。

3.3 標(biāo)準(zhǔn)草長率及切碎長度

3.3.1 切碎長度

從機(jī)器出料口附近已被切碎的物料中取出物料50 g，測量其長度。具體方法如下：測區(qū)內(nèi)按5點(diǎn)法取樣，從被切碎物料堆中，每點(diǎn)取物料不少于50 g，將5點(diǎn)物料切碎混合后取不少于50 g物料稱其長度，結(jié)果見表5。通過計(jì)算得到物料平均切碎長度為3.5 cm。

表5 被切碎后物料切碎長度Table 5 Cutting length ofmaterials after being shredded

3.3.2 標(biāo)準(zhǔn)草長率

在收獲的物料中隨機(jī)取出小樣（葉除外）不少于100 g，測量每節(jié)長度，標(biāo)準(zhǔn)草長率按式（6）計(jì)算：

式中：

Sc—標(biāo)準(zhǔn)草長率，%；

Gc—標(biāo)準(zhǔn)長度物料的總質(zhì)量，g；

Gy—小樣質(zhì)量，g。

標(biāo)準(zhǔn)長度物料的總質(zhì)量為172 g，在收獲物料中隨機(jī)取出200 g，則通過上式計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)草長率為86%。

3.4 樣機(jī)性能檢測結(jié)果

93QS－5.0型麻類青飼料切碎機(jī)樣機(jī)已通過湖南省農(nóng)業(yè)機(jī)械鑒定站檢測，主要性能指標(biāo)見表6，檢測結(jié)果表明該機(jī)器符合JB／T7144－2007《青飼料切碎機(jī)》標(biāo)準(zhǔn)。

表6 93QS－5.0型麻類青飼料切碎機(jī)樣機(jī)主要性能指標(biāo)Table 6 Main performance index of 93QS－5.0 bast fiber crop green feed chopper prototype

4 結(jié)論

（1）試驗(yàn)分析了滾筒直徑與滾筒轉(zhuǎn)速參數(shù)對纖維纏繞滾筒的影響。結(jié)果表明：隨著滾筒轉(zhuǎn)速的增加，纏麻的次數(shù)顯著增加；隨著滾筒直徑增大，纏麻次數(shù)明顯減少；當(dāng)滾筒轉(zhuǎn)速為200 r／min、直徑為300 mm時(shí)，滾筒纏麻次數(shù)占喂麻次數(shù)的百分比為0.7%，纏麻現(xiàn)象基本消失。

（2）93QS－5.0型麻類青飼料切碎機(jī)集高效喂料與物料切碎作業(yè)于一身，提高了工作效率、降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。機(jī)器整體結(jié)構(gòu)緊湊、設(shè)計(jì)合理、工作性能穩(wěn)定，能夠滿足中、小型麻類青飼料切碎加工需要。

（3）93QS－5.0型麻類青飼料切碎機(jī)開發(fā)設(shè)計(jì)了行星輪間隙調(diào)節(jié)裝置及防纖維纏繞裝置。確保秸稈物料喂入通暢、不發(fā)生堵塞，顯著提高了物料的切碎效率和切碎質(zhì)量，機(jī)器的切料工效為5066 kg／h，平均切碎長度為35mm，物料標(biāo)準(zhǔn)草長率達(dá)86%，檢測結(jié)果表明該機(jī)器符合設(shè)計(jì)要求及JB／T7144－2007《青飼料切碎機(jī)》標(biāo)準(zhǔn)。