引言
资源匮乏和环境恶化是当今世界人类面临的重大问题，各种污染对地球环境的损害日益严重，人类只有尽快摆脱对矿物燃料的依赖，合理开发利用再生能源，才能净化自己的生存环境，而大力发展再生能源，变废为宝，是国颗粒机务院提出的重大课题，同时也是科技发展的必然趋势。
近年来，农作物秸秆成为农村污染的新源头。每年夏收和秋冬之际，总有大量的小麦、玉米等秸秆在田间焚烧，产生了大量浓重的烟雾，不仅成为农村环境保护的瓶颈问题，颗粒机甚至成为殃及城市环境的罪魁祸首。
新疆地处我国西北地带，面积 166 万平方公里，约占全国面积的六分之一，主要经济作物为棉花、甜菜。大面积的秸秆如何解决成为新疆地区紧要解决的问题。饲料颗粒机的研发成功，颗粒机有效解决了传统秸秆焚烧所造成的环境污染、土壤板结、耕地质量下降等问题。
1 饲料颗粒机的工作原理
传统的饲料颗粒机主要分为两大类：环模颗粒机和平模颗粒机。其中环模颗粒机的工作原理：压模是一个多孔圆柱筒，靠颗粒机传动而回转，筒内有2~4个带沟纹的自由转动或从动自转滚轮（压辊）。原料进入钢模，被转动的滚轮压入工作区，嵌入模孔内，并从钢模外壁挤出，被切刀切成圆柱形颗粒。平模颗粒机工作原理：其主要部件是一块平圆形的颗粒机钢模和一组（2~4 个）带沟纹的自由转动的滚轮。原料自上而下落入滚轮间隙，被旋转滚轮压入模孔，从模孔下方挤出长圆柱状物，由切刀切断成颗粒状。
2 环模与平模的区别
喂料方式：环模颗粒机采用机械强迫式入料，颗粒机高速旋转利用离心力把物料送入制粒室，通过刮刀将挤压的物料切割成不同长度的颗粒，其最大的缺点是压辊与环模高速旋转磨损严重，喂料不均匀；平模颗粒机是靠物料自身的重量垂直进入压入室，优点是压辊与平模是垂直运颗粒机动，避免了高速旋转的磨损，喂料均匀。
压力：在同等直径下的模具内，环模压轮直径的大小受到模具的限制，所以压力大小被限制；平模压轮直径不受模具的限制，可以加大安装轴承的空间，选取大号轴承增加压轮的承受能力颗粒机，这不仅提高了压轮的压制力，而且还延长了使用寿命。
3 环模颗粒饲料机核心部件
3.1环模
环模是颗粒饲料机的主要部件之一。其材料选取多为高铬合金钢，硬度为HRC45，抗拉强度≥980MPA，环模进行热处理颗粒机后表面硬度可达 60，环模多为圆筒多孔部件，其孔的形状多为直孔。在实际生产加工中多采用模孔为5°~10°的楔形孔，这样比圆形孔更容易脱模，更便于旋转滚刀的切削。
3.2压辊
颗粒机多采用单辊结构，压辊主要颗粒机由偏心轴、 压辊壳、 滚动轴承等组成，如图 1 所示。
1原料；2压辊；3旋转轴；4环模；5滚刀；6成品物料图
图1 压辊与环模工作原理图
压辊随着电动机旋转轴逆时针旋转，将物料压入环模中挤压，与滚刀相对运颗粒机动，将环模中的物料切割。
3.3环模与压辊尺寸分析颗粒饲料机中环模与压辊是整套设备的关键部件，如何选取环模与压辊尺寸成为制粒成败的关键因素。因而选择最佳的模辊径比λ=rR是设计颗粒饲料机的关键问题，解决颗粒机这一问题不仅有助于进一步了解制粒过程中的一些基本规律，还为以后颗粒饲料机的设计与参数优化提供理论依据。
4 未来与展望
4.1新农村建设的需要
目前的农作物秸秆，大多堆放在农家的房前屋后，这不仅不卫生，而且颗粒机也是极大的安全隐患。在新农村的建设过程中，这一现状必须得到改变，因为街道式的新农村，不可能再有堆放秸秆的地方。将秸秆压块或打捆，方便了秸秆的存放，也让秸秆得到增值利用。
4.2节能与环保的需要
随着农村经颗粒机济的发展，农民生活水平的提高，煤
炭、液化气、天然气进入农村家庭。秸秆在一些农村地区失去了作为燃料的用途，很多地区的农户将秸秆直接露天焚烧处理，造成了多起火灾，严重污染环境，危及公共安全设施。例如：燃烧颗粒机的浓烟影响飞机的正常航线，同时对能源也是极大的浪费。
4.3畜牧业发展的需要
一方面畜禽的“饮食结构”没有随着社会和科技的进步得到根本改善，制约着畜牧业的发展步伐；另一方面为了保护环境，很多牧民采用圈养方颗粒机式，在冬季植被覆盖率低，畜禽类食物缺乏，秸秆制作的颗粒饲料能够极大地满足需求。
4.4新的致富产业
秸秆的开发利用，是国家政策重点支持的产业，可享受多项优惠政策支持。办秸秆生物打捆厂、 秸秆压块厂，可享受颗粒机国家农机购置补贴，企业可以免除税费，增加农民收入，提高就业率。
作者：新疆农业大学机械交通学院 柴新君 新疆农牧业机械管理局 马俊贵
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