秸稈是草食家畜的重要粗飼料來源，而且是實現(xiàn)衣牧結(jié)合的有效途徑。目前，我國秸稈飼用比例約占秸稈總產(chǎn)出量的30左右%，其中近一半未經(jīng)處理直接飼用。未經(jīng)處理的秸稈不僅營養(yǎng)價值低，而且適口性差，動物的采食量也不高。而機械加工是提高秸稈利用率和飼用率以及實現(xiàn)秸稈粗飼料商品化生產(chǎn)的基礎(chǔ)保障和重要手段。因此，結(jié)合我國的實際情況，充分考慮秸稈粗飼料機械加工對加工質(zhì)量、生產(chǎn)率、能耗、安全、物料適應(yīng)性等要求，生產(chǎn)研制新型秸稈加工機械系列產(chǎn)品十分必要。
項目創(chuàng)新點
1)首次自行研制成功了可變切割速率(<30m/s)、采用先進高速攝影（最高頻率可達32000幅／秒）的秸稈物料加工力學特性試驗臺，系統(tǒng)研究了切割速率與秸稈切割阻力的相關(guān)關(guān)系以及秸稈物料的揉切破碎機理等，為新機具的開發(fā)提供了基礎(chǔ)理論數(shù)據(jù)。
2)首創(chuàng)的新型秸稈揉切機，核心技術(shù)已獲國家實用新型專利授權(quán)，擁有自主知識產(chǎn)權(quán)。經(jīng)專家鑒定，”設(shè)計思想新穎，符合國情，具有創(chuàng)造性。結(jié)構(gòu)設(shè)計先進、合理、簡單、安全可靠，解決了傳統(tǒng)鍘草機破碎率低而揉搓機能耗高、生產(chǎn)率偏低等技術(shù)難點，一機多用，是一種新型粗飼料加工機具。且技術(shù)參數(shù)先進，結(jié)構(gòu)簡單、合理，其技術(shù)性能和物料加工質(zhì)量居國際先進水平。”
在秸稈物料破碎原理上，一是采用多動刀與定刀組的多刀剪切，二是使動刀在兩片有一定間隙的定刀組中間穿過。這既利用了刀刃對物料的剪切，物料又在動刀和定刀之間的間隙中進行揉搓，并由高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子拋向工作室內(nèi)壁，隨后由轉(zhuǎn)子拖動著再行揉搓。這在大大降低能耗的同時，又保證了物料的加工質(zhì)量。工作室中動、定刀組設(shè)計，保證在克服單一鍘草機或揉搓機缺點的同時，又充分利用了鍘草機和揉搓機各自的優(yōu)勢，大大改進了機具的生產(chǎn)性能。
新型立式喂入結(jié)構(gòu)設(shè)計，顯著提高了喂入能力和生產(chǎn)率。
軸向喂入設(shè)計，極大地提高了對高濕、強韌性物料的適應(yīng)性。
通過簡單調(diào)整動刀安裝數(shù)量及刃口方向，可滿足對不同物料以及不同加工細碎程度的要求。
改進的動刀結(jié)構(gòu)及其加工工藝，顯著提高了強度與耐磨性能，在降低能耗、保證物料加工質(zhì)量的同時，提高了機具使用的安全性和可靠性。
定刀組加裝彈簧，可防止過硬物體損壞主要工作部件。
3)成功研發(fā)了配備不同動力（電力或柴油機）、具有不同功率的系列產(chǎn)品，完成了5種不同秸稈揉切機的定型設(shè)計、性能檢測、生產(chǎn)試驗及新產(chǎn)品新技術(shù)鑒定，使得新型秸稈揉切機對不同地區(qū)、不同生產(chǎn)條件和不同養(yǎng)殖規(guī)模具有了更廣泛的適應(yīng)性。
鑒于新型秸稈揉切機的突出特點、技術(shù)性能和廣泛的適應(yīng)性．1999年11月新型秸稈揉切機被國家科學技術(shù)部、稅務(wù)總局、對外貿(mào)易經(jīng)濟合作部、質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局、環(huán)境保護總局列為《國家重點新產(chǎn)品計劃》 ; 2000年11月新型秸稈揉切機又被國家科技部列入《國家科技成果重點推廣計劃》。2004年2月”9LRZ- 80新型秸稈揉切機的研制”榮獲2003年度教育部科學技術(shù)獎科技進步一等獎。
產(chǎn)品應(yīng)用情況
目前，新型秸稈揉切機系列產(chǎn)品的專利技術(shù)已轉(zhuǎn)讓全國8個省、市、自治區(qū)的1 2家單位生產(chǎn)，產(chǎn)品已在廣西、云南、新疆、陜西、甘肅、內(nèi)蒙、遼寧、安徽、北京、天津、黑龍江、山西、河南、江蘇、山東等20個省、市、自治區(qū)生產(chǎn)銷售，并出口馬來西亞、朝鮮等國家。國內(nèi)外比較
發(fā)達國家大多有豐富的飼料谷物，或者有豐富的牧草。因此，對秸稈粗飼料的開發(fā)利用沒有緊迫感。未見直接加工秸稈飼喂家畜的設(shè)備。且制作青貯飼料多使用全株玉米，青貯設(shè)備主要使用田間作業(yè)大型青貯飼料聯(lián)合收獲機，無法適應(yīng)我國廣大農(nóng)村不同經(jīng)濟和養(yǎng)殖條件的需要。北歐國家（丹麥、挪威等）由于飼草短缺，有利用秸稈養(yǎng)畜的傳統(tǒng)，也已開發(fā)出一些成熟的技術(shù)（主要是堿化、氨化處理技術(shù)）和設(shè)備（如氨化爐、堿化處理成套設(shè)備等等）。不過，這些技術(shù)多適用于大型農(nóng)場，不適合我國國情。
目前，國內(nèi)市場加工干秸稈用作粗飼料的設(shè)備主要有鍘草機和揉搓機。
國內(nèi)市場廣泛使用的鍘草機無論是圓盤式還是滾筒式，多為上世紀50年代定型產(chǎn)品。經(jīng)鍘草機鍘切的秸稈長度多為2~8cm長的節(jié)、段，秸稈莖節(jié)未被破碎。因大量未被破碎莖節(jié)的段不能為牛、羊所采食（約占10%以上），每年因此造成的資源和能源的浪費巨大。
揉搓機是我國于上世紀80年代末自行研制成功的一種新機型，其核心部件是高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子上的錘片，工作時通過錘片擊碎和揉碎秸稈。經(jīng)過揉搓后的物料被加工成絲狀，采食率大大提高。但是，這種揉搓機主要存在以下問題生產(chǎn)率低．很少有超過lt/h的機型耗能高，因為是靠錘片擊碎和揉碎秸稈，其能耗比相同生產(chǎn)率的鍘草機要高出1～2倍適應(yīng)性差，不適于高濕或韌性大的物料。
本項目首創(chuàng)的新型秸稈揉切機，較好地解決了傳統(tǒng)鍘草機破節(jié)率低而揉搓機能耗高、生產(chǎn)率偏低、物料適應(yīng)性差等技術(shù)難點，核心技術(shù)已獲國家實用新型專利授權(quán)。其在秸稈物料破碎原理上，利用多層動刀代替現(xiàn)有鍘草機上的切刀、揉搓機上的錘片，用多組定刀組代替現(xiàn)有鍘草機上的定刀、揉搓機上的齒板，既利用了刀刃對物料的剪切，物料又在動刀和定刀之間的間隙中進行揉搓，并由高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子拋向工作室內(nèi)壁，隨后由轉(zhuǎn)子拖動著再行揉搓。這在大大降低能耗的同時，又保證了物料的加工質(zhì)量。工作室中動、定刀組設(shè)計，保證在克服單一鍘草機或揉搓機缺點的同時，又充分利用了鍘草機和揉切機各自的優(yōu)勢，大大改進了機具的生產(chǎn)性能。同時，新型立式喂入結(jié)構(gòu)設(shè)計，顯著提高了喂人能力和生產(chǎn)率軸向喂入設(shè)計，極大地提高了對高濕、強韌性物料的適應(yīng)性。且通過簡單調(diào)整動刀安裝數(shù)量及刃口方向，可滿足對不同物料以及不同加工細碎程度的要求。
經(jīng)農(nóng)業(yè)部組織的專家鑒定，新型秸稈揉切機”設(shè)計思想新穎，符合國情，具有創(chuàng)造性。結(jié)構(gòu)設(shè)計先進、合理、簡單、安全可靠，解決了傳統(tǒng)鍘草機破節(jié)率低而揉搓機能耗高、生產(chǎn)率偏低等技術(shù)難點，一機多用，是一種新型粗飼料加工機具。“且技術(shù)參數(shù)先進，結(jié)構(gòu)簡單、合理，其技術(shù)性能和物料加工質(zhì)量居國際先進水平。”
研發(fā)成功的配備不同動力（電力或柴油機）、具有不同功率的5種系列產(chǎn)品，經(jīng)定型設(shè)計、性能檢測、生產(chǎn)試驗，使得新型秸稈揉切機對不同地區(qū)、不同生產(chǎn)條件和不同養(yǎng)殖規(guī)模具有了更廣泛的適應(yīng)性。新型秸稈揉切機新產(chǎn)品新技術(shù)鑒定結(jié)果表明，主要技術(shù)性能指標均處于國內(nèi)領(lǐng)先地位。
根據(jù)有關(guān)資料和實際測試數(shù)據(jù)，與臥式秸稈揉搓機相比，9LR2-80立式秸稈揉切機的單位產(chǎn)量的人力消耗可節(jié)約1．45人工·小時。與鍘草機相比，9LR2-80型立式秸稈揉切機處理的秸稈在飼喂中可減少約10%的浪費。與臥式秸稈揉搓機相比，處理每噸秸稈，9LR2-80型立式秸稈揉切機可節(jié)省電能3.52kWh。
新型秸稈揉切機是提高秸稈利用率、飼用率和商品化率的關(guān)鍵配套裝備。
目前，在我國2億噸的飼用秸稈中，近一半是未經(jīng)任何加工處理直接飼喂的，秸稈飼用率和飼用水平均較低。據(jù)統(tǒng)計，目前全國秸稈養(yǎng)畜示范縣已發(fā)展到30個省市（自治區(qū)）的485個縣，其中，秸稈養(yǎng)牛示范縣323個，秸稈養(yǎng)羊示范縣162個。利用秸稈粗飼料發(fā)展反芻家畜和草食家畜，愈來愈受到各級政府和廣大農(nóng)民的重視和使用。又據(jù)統(tǒng)計，目前全國存欄牛、羊已達2億多頭和3億多只。隨著我國“退耕還草”、“退耕還林”和”禁牧“政策的實施，”舍飼圈養(yǎng)”以及北方牧區(qū)抵抗“白災(zāi)”對秸稈粗飼料的加工要求也日益迫切。
此外，秸稈是重要的生物質(zhì)資源，以秸稈為主要原料，創(chuàng)制和生產(chǎn)市場前景廣闊、環(huán)境友好和附加值高的替代能源產(chǎn)品、生物基材料和生物質(zhì)綠色化學品等生物基產(chǎn)品，是國際農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要趨勢。
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