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随着农业由二元结构向粮食、经济、饲料三元结构的转变,畜牧业逐渐成为我国农业发展的重点。而饲草饲料资源短缺问题将成为制约畜牧业发展的重要因素。青饲青贮玉米由于其较高的生物学产量和较为丰富的营养成分,已成为反刍动物养殖业发展的重要粗饲料来源。玉米秸秆经过切割、粉碎和揉捏后,增加了反刍动物胃中微生物与草的接触面积,有利于秸秆的降解和发酵,从而提高了秸秆的消化率和饲料的适口性。为了更好地适应畜牧养殖业的快速发展及对青贮饲料的高品质需求,对9RS-2型秸秆揉丝机进行改进设计。本文从以下的几个方面进行了研究:1)对改变玉米秸秆—切割刀片有限元模型中刀片刀端线速度、切割方式和切割角度进行试验,结果表明:对切割力和切割功耗来说,切割角度C对其影响最显著,刀片刀端线速度A次之,切割方式B影响最小。通过各个因素对各个指标影响的综合分析,得出的最优方案为:C3 A2 B1,即采用滑切,切割角度为45°,刀端线速度为28 m/s时对切割力和切割功耗为最优。该有限元数值模拟过程可为9RS-2型秸秆揉丝机的设计提供理论参考。2)根据国内外现有秸秆揉丝机的发展现状,结合秸秆揉丝机械的特点,初步确定了9RS-2型秸秆揉丝机的改进设计方案。基于ANSYS/LS-DYNA模拟切割刀片切割玉米秸秆的数值模拟结果,并结合秸秆揉丝机设计要求,改进设计了9RS-2型秸秆揉丝机,并阐述了整机结构及工作原理,确定了相关技术参数。该机主要由输送装置、喂入装置和粉碎揉丝装置等关键部件组成,并对其结构及工作原理进行了阐述,确定其主要结构参数。选用电动机作为动力来源,按照工作过程中实际所需功耗大小,选择与之相匹配的电动机,根据结构布局确定传动方案并计算相关参数。3)完成样机研制,并进行性能试验,试验结果表明:该新型秸秆揉丝机作业时,最优处理组合为A3B2C2,即锤片数目为32个,锤片厚度为5 mm,锤齿间隙为21 mm时试验效果最佳,此时秸秆丝化率可达95.6%,吨料电耗为1.6 kW?h/t,纯工作小时生产率为2760 kg/h。该机工作可靠,揉丝质量及效率高,产品加工成本低,各项指标均满足秸秆揉丝机的国家标准要求。