1. 研究目的与意义
长久以来，秸秆都是以庄稼收获后的残余物存在着，和许多发展中国家一样,在我国农村，秸秆主要被用作燃料、建筑材料和粗饲料。近年来,由于煤、电、沼气以及液化石油气在农村逐渐普及,用作燃料的秸秆数量逐年减少。此外,随着农民生活水平提高和农村居住条件的改善,草房在农村也鲜见,用作建筑材料的秸秆数量也迅速减少。这样,秸秆便开始过剩,年复一年,越积越多,万不得已，人们只好焚烧桔秆,化作漫天的乌烟瘴气，这不仅危害着人们的生命健康,而且影响工业生产进程。2007年南京市遭遇了夏季里的罕见灰雾，空气质量为近两年来最差。环境专家分析说，气候和焚烧秸秆的双重影响，给空气质量带来灭顶之灾。此外,由于焚烧秸秆,殃及林木,关中灌区有十几万棵树被烧毁。东北地区也曾因焚烧秸秆,变成火烧连营,发生焚毁村屯的事故。因此,如何利用农作物秸秆,其意义已经不仅仅在于充分利月资源本身,而且也在于消除公害[1]。现如今，人们已逐渐意识到其中的价值所在，才真正了解了何谓秸秆！它是成熟农作物茎叶（穗）部分的总称，农作物光合作用的产物有一半以上存在于秸秆中，这就意味着长期以来有一半农产品资源被浪费掉了。与此同时，秸秆富含氮、磷、钾、钙、镁和有机质等，是一种具有多用途的可再生的生物资源，也是一种粗饲料，粗纤维含量高（30%-40%）。全世界每年有20多亿吨农作物秸秆,我国每年有5亿多吨秸秆,这是一项巨大的资源[2]。如何利用好农作物秸秆资源,历来是世界农业领域里一项具有战略意义的研究课题。如今新兴的各种秸秆加工机械正是印证了这一命题，秸秆打包机、颗粒机、打捆机、成型机、粉碎机、压块机、破碎机等，林林总总，无一不对秸秆的利用起着巨大的推动作用！而对于秸秆揉碎机来说，便是广泛用于饲草料加工的一种新型机器，它为秸秆的开发利用起到积极作用，极大地提高了饲草料的生产加工效率，目前是非常受农民欢迎的一种机型[3]。面对如此庞大的可利用资源以及农民的迫切需求，包括揉碎机在内的各种秸秆加工机械仍有广阔的发展前景，取其精华，去其糟粕，为揉碎机的发展尽献绵薄之力！
2. 国内外研究现状分析
在国外，欧美及一些畜牧业较为发达的国家在饲草料加工机械应用方面起步较早，研制生产出了许多自动化程度高、通用性好、工艺性和配套性先进的大型秸秆和饲草料加工机具，大幅度提高了生产效率和秸秆与饲草料的加工质量。与此同时，日本又在半喂入式联合收割机后面安装切草装置，该机可以一次完成秸秆的收获和粉碎，为秸秆的有效利用起了巨大的推动作用！随着科技的进步发展和生产的巨大需求，揉碎机的发展日臻完善，美国jonhandeer公司研制生产出立轴式饲草揉碎机，配套功率50kw,生产率可达4t/h以上。同时其下的vrc系列饲草加工机具，采用横向进料和出料系统，生产能力高，单位能耗小。法国kuhn公司生产的euromix系列饲草揉碎机，可以在料仓中完成揉搓、搅拌、切割等加工最终成为可直接用于饲喂的配合饲料。丹麦的多农企业机械厂生产出多农805型饲草加工机组，专门用于秸秆揉碎后的加工。丹麦皮里士登有限公司生产的皮里士登100型锤片式饲草粉碎机,配套动力为100～150hp，生产率可达4～5t/h。诸如此类的例子不胜枚举，对秸秆的利用也尽善尽美，尽管如此，国外用于加工揉碎秸秆类物料的揉碎机机型却是为数不多，主要原因是由于国外的牧草种植产业发达，牧草产量高、草畜平衡，因此对于秸秆养畜的需求就不会很高，另外，在保护性耕作时将秸秆粉碎还田来保护耕地，也是国外同类机型研究较少的原因。
目前,我国市场上加工秸秆作粗饲料的设备主要有切草机、粉碎机和揉搓机。特别是小型切草机因结构简单、价格低廉、使用方便,至今仍广泛推广运用,但是秸秆损失浪费较大。秸秆颗粒饲料加工设备、秸秆压块设备需专用配套设备、建设厂房和占用场地,适用于大型养殖场。秸秆揉搓机是对秸秆精细加工,使之成为柔软的丝状物,质地松软,能提高牲畜的适口性、采食率和消化率,也是农民欢迎的一种机型。但是需靠高价雇佣农民从田间收割回秸秆在场地进行作业,由于作业劳动强度大,尽管工资诱人,但几乎没有人愿意去做,这一环节成为制约秸秆后续加工的主要瓶颈；同时,收回的秸秆储存占地面积大,加工时间长,又阻碍了玉米秸秆揉搓饲料的发展[4]。相对于上述设备，揉碎机是一种新型粗饲料加工机械，在我国出现的时间较晚，与其相关的研究也相对比较少，主要有：
中国农业大学的李媛根据力学原理对9lrz－80型揉切机工作时秸秆物料受力的情况进行分析，并对整机结构和工作过程开展了理论分析[5]。这为揉碎机的改进设计提供了一定的参考依据。
3. 研究的基本内容与计划
设计内容：完成新型环保秸秆揉碎机关键部件的研制与设计。主要是针对揉碎室，包括刀片主轴、刀片、刀盘、下壳体、以及电机座、机架、筛板等进行设计。该机主要由切割装置、输送喂入装置、划丝揉搓装置、抛送收集装置和变速箱等部分组成，作业中可以一次完成秸秆的切割、输送喂入、划丝揉搓、抛送收集等工序。
过程时间：（1）第一周-第二周查阅资料，熟悉设计课题，完成开题报告。
（2）第三周-第四周分析论证并提出初步设计方案。
4. 研究创新点
1、该机作业时，可一次完成秸秆的切割、输送喂入、划丝揉搓、抛送收集等工序，直接在田间将秸秆转化为揉碎饲料,使得生产效率大大提高。
2、通过改进，揉碎机的生产率提高的同时，又降低了机具的功耗，在一定程度上也提高了秸秆的揉碎度。
3、一机多用，可适用于多类秸秆的综合利用。
