0、引言
由于農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，各地都要求畜牧業(yè)產(chǎn)值占GDP的比值必須增加，除了奶牛數(shù)量的增加外，很重要一點(diǎn)便是奶牛單產(chǎn)的增加。目前，傳統(tǒng)與粗放的飼養(yǎng)很難實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，必須走集中飼養(yǎng)之路。當(dāng)今，世界與此相適應(yīng)比較先進(jìn)的飼喂方式為T(mén)MR日糧（全日糧飼料）。
奶牛業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)全混合日糧及其加工技術(shù)進(jìn)行的研究已進(jìn)行了幾十年，產(chǎn)生了許多新理論。在TMR混合機(jī)的研究方面，依據(jù)不同的理論已開(kāi)發(fā)出了多種型號(hào)的TMR混合機(jī)。TMR攪拌車(chē)產(chǎn)品類(lèi)型從立式到臥式、從牽引式到自走式、從固定式到移動(dòng)式、從單攪龍到四攪龍、從5m3到2 5IT13等各種容積規(guī)格，且配備準(zhǔn)確性非常高的稱(chēng)重系統(tǒng)，保證飼料精確飼喂。較高端的設(shè)備還可以通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)飼料配方進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)了TMR數(shù)量與質(zhì)量的實(shí)時(shí)監(jiān)控，從而全方位實(shí)現(xiàn)牛場(chǎng)飼喂管理的自動(dòng)化。由于國(guó)外研究與開(kāi)發(fā)得出的很多詳細(xì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)沒(méi)有公開(kāi)，攪拌機(jī)機(jī)機(jī)理方面的研究資料也很少，國(guó)外TMR混合設(shè)備針對(duì)的飼料現(xiàn)狀及飼喂方式也不同于我國(guó)，更重要的是國(guó)外的TMR混合設(shè)備價(jià)格較高，加之我國(guó)飼草飼料的質(zhì)量與國(guó)外奶牛業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家有很大差距，因此國(guó)外設(shè)備在我國(guó)推廣應(yīng)用面臨很多難題。
為了應(yīng)對(duì)我國(guó)畜牧業(yè)日益發(fā)展的新形勢(shì)，國(guó)家有關(guān)部門(mén)對(duì)TMR設(shè)備越來(lái)越重視，研究適合我國(guó)國(guó)情的TMR混合機(jī)成為一項(xiàng)十分緊迫的任務(wù)。其不但能夠促進(jìn)整個(gè)TMR飼養(yǎng)技術(shù)的發(fā)展，還能體現(xiàn)出規(guī)模效益，把我國(guó)畜牧業(yè)的總體發(fā)展水平提升到一個(gè)新的高度。我國(guó)對(duì)動(dòng)物全混合日糧的研究還處于起步狀態(tài)，許多方面還屬空白，沒(méi)有成熟的理論和配料工藝，嚴(yán)重地影響了我國(guó)TMR混合機(jī)的設(shè)計(jì)進(jìn)程。在我國(guó)開(kāi)展對(duì)TMR混合機(jī)及其機(jī)理方面的研究，開(kāi)發(fā)適合我國(guó)國(guó)情的TMR混合設(shè)備，推廣和應(yīng)用TMR飼養(yǎng)技術(shù)，從而提升畜牧業(yè)整體水平，對(duì)于畜牧業(yè)的發(fā)展具有非同尋常的意義。
1、機(jī)理研究
1.1攪拌機(jī)理
攪拌裝置的作用是為了使飼料混合均勻。在攪拌過(guò)程中，必須設(shè)法使各組份物料產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，并使其運(yùn)動(dòng)軌跡交叉。交叉運(yùn)動(dòng)越激烈，次數(shù)越多，越易混合均勻。被攪拌物料有著復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)形式。一方面是葉片對(duì)被攪拌物料不斷進(jìn)行的剪切作用，即攪拌軸帶動(dòng)物料由底部向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)葉片把物料帶到一定高度時(shí)，物料在自重作用下克服摩擦力與內(nèi)聚力而自由落下，或沿?cái)嚢枋覂?nèi)壁向下滑移，由于其只受重力作用無(wú)其它阻擋，混合料從由擠緊狀態(tài)松脫出來(lái)產(chǎn)生分散拋落，如同自落攪拌過(guò)程，到下部后又與底部物料流混合，這一過(guò)程為重力攪拌。隨著物料被葉片推移到底部，其以一定的動(dòng)能撞擊底面，同時(shí)又被反推回來(lái)，做軸向翻滾并與其余物料穿插混合，這一過(guò)程的攪拌主要是物料間的對(duì)流和擠壓。當(dāng)攪拌軸推動(dòng)物料向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于攪拌室內(nèi)壁和附近物料的阻力，使混合料受到擠壓力與摩擦力作用，既有大范圍流動(dòng)又有小范圍混合，既有自落攪拌又有剪切力作用，兩根反向旋轉(zhuǎn)的攪拌軸帶動(dòng)連續(xù)的螺旋葉片所產(chǎn)生的螺旋運(yùn)動(dòng)，使物料獲得既有切向又有軸向的復(fù)合運(yùn)動(dòng)，形成強(qiáng)大的對(duì)流運(yùn)動(dòng)，使物料在任一時(shí)刻都受到不同外力的作用，從而使攪拌機(jī)充分發(fā)揮出相應(yīng)的功能。
1.2攪拌過(guò)程的基本運(yùn)動(dòng)
1.2.1對(duì)流運(yùn)動(dòng)
對(duì)流運(yùn)動(dòng)指混合料各組分在宏觀(guān)范圍內(nèi)循環(huán)流動(dòng)、趨于混合均勻的現(xiàn)象。在攪拌過(guò)程中，混合料各組分在外力作用下，具有不同的運(yùn)動(dòng)速度和軌跡，使混合料各組分不斷相互混合。因此，對(duì)流運(yùn)動(dòng)在攪拌過(guò)程中是最基本的，也是最主要的。其使混合料宏觀(guān)上達(dá)到均勻，能滿(mǎn)足飼料使用的基本要求。
1.2.2 剪切運(yùn)動(dòng)
剪切運(yùn)動(dòng)指混合料各組分沿滑動(dòng)面相對(duì)滑動(dòng)，逐漸混合均勻的現(xiàn)象。在攪拌過(guò)程中，各組分除相互間的碰撞外，還要克服物料的慣性、摩擦力和粘滯性，使物料不斷重新混合，進(jìn)一步保證其混合的均勻性。
1.2.3 揉搓運(yùn)動(dòng)
揉搓運(yùn)動(dòng)指混合料為了滿(mǎn)足動(dòng)物適口性要求，必須將物料揉切成柔軟的絲狀物。該運(yùn)動(dòng)通過(guò)在攪龍葉片上安裝一定數(shù)量的揉搓刀具來(lái)實(shí)現(xiàn)。
在實(shí)際的攪拌過(guò)程中，要實(shí)現(xiàn)物料的均勻混合，物料在攪拌機(jī)內(nèi)必須是各種運(yùn)動(dòng)方式同時(shí)作用，借助于攪龍與刀具對(duì)物料進(jìn)行剪切、擠壓、翻動(dòng)和揉搓等強(qiáng)制攪拌作用，使物料在劇烈的相對(duì)運(yùn)動(dòng)中得到均勻的攪拌。以對(duì)物料的剪切、對(duì)流及揉搓為主，以物料間沖擊為輔，當(dāng)攪拌軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，攪龍一方面帶動(dòng)混合料在攪拌室內(nèi)輪番地做圓周運(yùn)動(dòng)，上下翻滾；另一方面，推動(dòng)混合料沿著攪拌軸方向不斷從一個(gè)旋轉(zhuǎn)平面向另一個(gè)旋轉(zhuǎn)平面運(yùn)動(dòng)。攪龍?jiān)谛D(zhuǎn)過(guò)程中使物料產(chǎn)生許多切割面，使物料更好地剪切及揉搓。因此，只有使混合料產(chǎn)生強(qiáng)烈的流動(dòng)和較復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)軌跡，在混合料之間產(chǎn)生較大相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度、碰撞和擠壓力，才能引起較大的摩擦剪力，從而使混合料最大限度地?cái)嚢杌旌稀?br />
2、工作裝置的設(shè)計(jì)
2.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
筆者根據(jù)我國(guó)動(dòng)物飼養(yǎng)及粗飼料的現(xiàn)狀，研制出了具有我國(guó)特點(diǎn)的全混合日糧加工設(shè)備，并對(duì)其進(jìn)行了詳細(xì)的試驗(yàn)研究。該三軸臥式TMR混合機(jī)具有裝料高度低、加工效率高、適合我國(guó)的粗飼料結(jié)構(gòu)以及價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)，適于在我國(guó)農(nóng)村推廣應(yīng)用，從而促進(jìn)我國(guó)養(yǎng)牛業(yè)的飼養(yǎng)水平的提高。筆者開(kāi)發(fā)的三軸臥式TMR混合機(jī)集剪切、揉搓及混合加工于一體，主機(jī)上部雙軸上完成混合作業(yè)，下部布置刀具的單軸差速運(yùn)轉(zhuǎn)，分別完成剪切與揉搓作業(yè)，使該TMR混合機(jī)具有鮮明的特色。其雙軸設(shè)計(jì)既考慮了我國(guó)粗飼料以作物秸稈為主的現(xiàn)實(shí)情況（為節(jié)省動(dòng)力，混合時(shí)需用鍘草機(jī)鍘切），又考慮了我國(guó)反芻動(dòng)物飼養(yǎng)仍以廣大農(nóng)村為主的具體應(yīng)用情況（本機(jī)高度較低，不需像國(guó)外那樣配備專(zhuān)用裝載機(jī)械），填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)外的空白。
攪拌機(jī)工作裝置主要由動(dòng)力及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、攪拌機(jī)構(gòu)和輔助機(jī)構(gòu)組成。拌機(jī)構(gòu)作為攪拌機(jī)的核心．包括攪拌軸和攪龍葉片，攪其工作參數(shù)對(duì)主機(jī)的性能和攪拌質(zhì)量起到至關(guān)重要的作用。
2.2主要參數(shù)確定
2.2主軸轉(zhuǎn)速
主軸轉(zhuǎn)速作為攪拌機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)，不僅影響物料的攪拌質(zhì)量和工作過(guò)程中的能耗，而且還制約著整套設(shè)備的生產(chǎn)能力。確定合理的主軸轉(zhuǎn)速對(duì)于充分發(fā)揮攪拌機(jī)作用具有主要意義。
3、結(jié)束語(yǔ)
以攪拌機(jī)工作裝置為原型，通過(guò)對(duì)全混合日糧設(shè)備攪拌機(jī)機(jī)理的分析及試驗(yàn)研究，確定了全混合日糧攪拌機(jī)主要設(shè)計(jì)參數(shù)和結(jié)構(gòu)方案。設(shè)計(jì)的攪拌機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，攪拌效果良好。同時(shí)，對(duì)物料在攪拌機(jī)內(nèi)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行了初步研究，為進(jìn)一步研究攪拌機(jī)工作過(guò)程中各部件運(yùn)動(dòng)參數(shù)之間相互關(guān)系提供了一條有效途徑，并為此類(lèi)機(jī)器設(shè)計(jì)和系列化生產(chǎn)提供了一定依據(jù)。
相關(guān)飼料攪拌機(jī)產(chǎn)品：
1、
小型飼料攪拌機(jī)
2、
雙軸調(diào)質(zhì)機(jī)
3
、雙軸高效槳葉飼料攪拌機(jī)
