1、引言
農作物秸稈是農作物的副產品，含有豐富的營養物質，是很好的粗飼料資源。經過加工后也是具有良好燃燒性能的生物質燃料。我國有豐富的秸稈資源，年產6.4億多噸，由于秸稈利用技術的開發和利用滯后，其中只有1.8億噸用于造紙，2.7億噸作為燃料燒掉，剩余近2億噸直接還田。飼料資源是發展畜牧業的物質基礎，是家畜能量和營養的來源，農作物秸稈是一種很好的飼料資源。秸稈壓塊技術在拓展秸稈利用方面有巨大的應用前景。然而，我國現有的
秸稈壓塊機存在許多不足，如生產率低、作業成本偏高、設計效率低等問題，急需要在技術上有所突破才能真正被廣泛的推廣與應用。
1.1選題的意義
1.1.1秸稈壓塊機適應未來發展趨勢
目前發達國家飼料的加工生產等過程均實現了機械化作業、規模化生產，養育實現工廠化，提高了單位面積的飼養率，因此工廠化養畜是畜牧業發展的必然趨勢。我國是一個農業大國，每年生產的農作物秸稈是一種不可忽視的可再生資源，因此開發利用秸稈己成為農業生產資源開發的新方向。自然狀態下的秸稈容積大、不便于儲存、運輸費用高，而且容易腐爛，造成營養大量流失，且直接飼喂采食率低。若將秸稈粉碎后與精飼料按一定比例要求制成顆粒，不但可以大大縮減存放空間，秸稈塊體積是同等質量秸稈的1/12-1/15，而且可以保證飼料顆粒營養成分的均一性，避免牲畜的挑食、厭食。成型后的顆粒飼料能有效地保存秸稈的營養成分，減少養分流失，便于貯藏運輸，降低運輸費用，提高飼養效果，便于機械化作業，適于規模化生產，可以作為商品進行流通，為實現工廠化養育奠定了基礎。
1.1.2改善我國秸稈利用落后狀況和秸稈塊作為替代能源的需求
長期以來我國大部分地區對秸稈的利用是很不理想的，利用的主要方式有：一、原始秸稈做飼料，農戶式直接的飼喂牲畜，這樣采食率、消化率均低；二、作為工業原料，用于造紙或建材；三、堆漚肥料；四、粉碎直接還田，由于目前秸稈粉碎細度不夠，在土壤里有效轉化周期長，這不但給土地耕作帶來不便，影響作物生長，同時還加重了農民經濟負擔；五、作為燃料取暖或做飯，僅能利用其中一點熱能，有效資源大量損失并造成污染。以上諸多方式對秸稈的利用只占少部分，其余大部分卻表現為另一種形式，那就是在田里大量焚燒，造成極大的資源浪費與環境問題。為了解決上述問題，國家七部委，2003年4月份聯合發文，要求加強秸稈的綜合利用和禁燒。
隨著國民經濟的迅速發展，用能問題變得十分突出。成型后的生物質壓塊燃料具有類似于型煤的良好燃燒性能陽1，農作物秸稈纖維中的碳占絕大部分，小麥、玉米等主要糧食作物秸稈的含碳量約占40%以上，秸稈的能源密度為13- 1aMJ·kg-1，但沒有煤所固有的含硫量大、灰分多、對環境污染的缺點。1988年，丹麥建成了世界上第一座專門利用秸稈的發電廠，目前，英國、荷蘭、丹麥等國家己采用大型秸稈鍋爐用于供暖、發電或熱電聯產。
1.1.3緩解我國糧食短缺的重要途徑
目前我國畜牧養殖業存在的主要問題之一就是，過分依賴糧食，這是由于養殖業內部結構長期不合理造成的。長期以來，養豬業一直是我國畜牧業發展的主流，而牛羊和禽類的數量相對較少。一般來說，豬的飼料轉化率比較低，養豬又以精料為主，這就必然造成我國畜牧業對糧食的過分依賴。糧食問題一直也是我國面臨的主要問題之一。由于我國人多地少，糧食問題始終是眾所關心的大事。我國有14億人口，占世界人口的1/4，如果我們食物供應出現問題，將會影響全世界。目前我國面臨著人口劇增，耕地銳減，食物質量不斷提高，糧食缺口越來越大的巨大壓力。在這種情況下，飼料用糧也在增加。如果我國每年產出的秸桿，能用其1%作成飼料，便可增加大約6千萬頭牛的載畜量，因此充分開發利用豐富的農作秸稈，可緩解飼料短缺的問題，是進一步發展畜牧業的重要飼料資源。因此飼養牛羊等草食類家畜，可以少用糧食，少用精料，這樣有利于緩解我國糧食的緊張局面。
1.1.4提高秸稈壓塊生產率的需求
現在的秸稈飼草壓塊機還存在許多不足，尤其是市場上急需的小型機存在生產效率較低，功耗高的問題。影響壓塊機的因素有物料的含水率、喂入速度、環模轉速、壓縮間隙以及物料本身的特性等諸多因素。以往的研究多集中在理論層次，缺乏試驗數據，本研究對秸稈壓塊機核心部分進行受力分析，對結構進行優化，并對影響壓塊機功耗的壓縮力進行試驗研究，降低壓塊機的功率，為壓塊機工藝參數和結構參數優化提供理論依據。
1.2秸稈壓塊理論的發展
秸稈壓塊工藝的理論研究始于上個世紀60年代，布斯(Busse)對柱塞式壓塊機的壓塊過程進行分析研究，在大量研究的基礎上得出了壓塊時柱塞比壓的經驗公式。
在秸稈的壓縮過程中，秸稈的體積變化很大，相應的秸稈的彈性特征也將有很大的變化。了解秸稈在壓縮過程中的物理機械特性（秸稈的抗剪強度、彈性模量等）的變化，對于指導壓塊機的設計具有重要意義。
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