1、秸稈壓塊機出塊的力學條件分析
    環模轉動時，壓輥沿環模的內表面運動，并將攫取的物料壓入模孔中，這時壓輥和環模之間存在以下諸力：壓輥作用于物料的正壓力N和物料、滾輪表面的摩擦力F。正壓力N可以分解成平行和垂直于環模內表面A點切線方向的分力，摩擦力F同樣可以分解成平行和垂直于環模內表面在A點的切線方向的分力，平行于環模內表面A點切線方向和摩擦力F相交所成的銳角a定義為喂入角。喂入角決定著壓輥攫取物料的能力，然而喂入角不是取得越大越好，它應該在物料的攫取性能和模輥幾何尺寸之間取個最佳值，使得壓塊機的性能達到最佳。圖3是壓塊機出塊的力學條件分析圖，圖中h為壓輥和環模所夾物料層厚度。
    此式表明，喂入角的正切值小于物料和壓輥之間的摩擦系數是壓塊機能夠出塊的力學條件。
2、環模壓輥性能分析
    壓塊機正常工作時，兩個壓輥通過可調間隙的偏心軸裝在裙板上。環模在電機的帶動下旋轉，同時秸稈物料充滿環模和壓輥的間隙，壓輥在環模和物料的帶動下轉動。秸稈物料在環模和壓輥的相互摩擦擠壓作用下進入環模模孔，壓輥和環模產生相互作用的壓力。
(1)環模性能分析
環模是壓塊機的主要易損部件，其質量對于生產率和壓塊質量影響很大。其性能直接影響壓塊機的整體性能。環模材料一般為碳素結構鋼、合金結構鋼、低碳鎳鉻結構鋼和合金滲碳鋼，如Cr、Mn、Ti等，因而具有很好的耐磨性和耐腐蝕性。
    環模的模孔直徑與模孔有效長度的比值稱為長徑比，長徑比是關系壓塊機性能的重要參數。長徑比越大，成品密度越大，表面硬度相應越高，但能耗大，產量低：反之則情況相反，并且成型率下降。當物料被壓進模孔后，物料要發生彈塑性變形，在模孔內分層擠壓成型，所以飼料塊內存在應力。物料在成形孔內必須有一定的滯留時間，以保證塊飼料的成型率。對于秸稈、稻草這種粗纖維料，為保證順利出料及成形率，長徑比一般為取為1：0～1:8，9YK-O. 4D型秸稈壓塊機的長徑比為1：5。
    環模質量的另一個衡量指標為粗糙度，在相同的長徑比下，環模孔的粗糙度值越大，環模孔壁對草塊的阻力越大，出塊越困難，另外粗糙度還直接影響草塊的表面質量。
(2)壓輥性能分析
    壓輥是壓塊機中的一個主要零件，壓輥具有較大的承壓能力。壓輥表面有與軸線平行的矩形淺槽，具有較大的摩擦系數，因而能很好的攫住物料，壓輥材料一般為高碳鋼。為提高壓輥使用壽命，增強壓輥表面耐磨性壓輥材料可以選擇高碳高錳鋼，如60Mn，
    由于環模生產工藝較復雜，要求高，價格昂貴，所以為保護環模，壓輥硬度不能高于環模，一般要求環模表面硬度比壓輥硬度高出HRC3～5；
    環模和壓輥在接觸點的速度基本相等，處于一種將要滑動但尚未滑動的臨界狀態，因而它們之間可以看作純滾動的內摩擦輪系。由于草物料的存在，壓輥對環模的壓力在攝取物料的包角AC上分布不均勻，離A點越近，壓力越大，而且從C點到A點的變化過程中，壓力是一個漸變的過程，同時考慮到壓塊機在工作的過程中，輥子和草物料并非剛體，在相互的壓力作用下會產生變形，在接觸面AC上的分布力可以簡化為摩擦力合力F和壓力N，壓力N所產生的力矩與壓輥滾動趨勢方向相反，從而產生滾動摩阻力偶，壓輥受力情況如圖4所示：
    根據前人的試驗結果，不同粒度的秸稈的滑動摩擦系數不同，隨著秸稈粒度的增大，其滑動摩擦系數逐漸減小。粒度從10mm到30mm，其滑動摩擦系數從0.60變到0. 46，分別代入上式得到壓輥與草物料的滾動摩阻系數a為0.067m到0. 046m。