单轴混合机的运作

设计底壳体时，考虑到剪切、揉搓及混合加工的需要，将底壳体设计成“V”槽形。整个底壳体为一个整体，在底壳体设两排剪切定刀和3排揉搓齿杆，剪切定刀高度为12mm；揉搓齿杆厚度为10mm，与转子轴线呈10°角布置。

　　工作原理物料混合过程示意图如所示。从可以看出，转子上的叶板设置使其能够同时将物料向轴的两端推送，且在轴末端设有回推物料物料混合过程水平截面示试验材料及方法试验材料本试验研究采用玉米秸秆（含水率为13.8%）、麸子（含水率为13.1%）和玉米片（含水率为10.1%）组合作为试验原料。试验方法本试验研究采用三因素二次回归正交旋转组合设计的试验方案。质量评价指标本试验研究选定混合均匀度作为全混合日粮混合机的优化和评价指标。

　　本文确定以添加原料中的麸子作为示踪物。由于本部分实验是在干混的条件下进行的，麸子与其它原料在粒度和容重等特性上相差悬殊，容易分离，以其作为示踪物，并通过振动筛和分机筛分离出各样品中麸子含量来计算变异系数。变异系数的计算公式为×=XSCV100%式中CV―变异系数；S―混合物样品的标准差；X―混合物样品的平均值。试验结果及分析通过预备试验，转子间隙（揉搓叶板顶端的揉搓刀至底壳体的距离）因素确定为11mm，叶板角度为20°，本试验不再将其列为试验因素。

　　试验1安排根据本试验台设计，确定转子转速、混合时间和充满系数（加料量的体积与混合室容积的比值）为试验因素，以混合均匀度为评价指标进行试验研究。因素水平编码表见所示。试验因素对混合均匀度的影响分析。单因素对混合均匀度的影响分析（如所示）。由可知，当其他各因素均取零水平值时，转子转速对混合均匀度的影响显著，在-1.682～0水平值之间，变异系数曲线几乎呈直线上升；充满系数和混合时间对饲料混合均匀度影响较大，充满系数在0～1.682水平值之间，变异系数曲线呈直线下降；混合时间在0水平值附近时，变异系数取得最小值。

　　双因素对混合均匀度的影响分析。本试验中，影响混合均匀度的交互因素的主次顺序依次为：转子转速和混合时间、转子转速和充满系数、混合时间和充满系数，且对混合均匀度的影响都很显著。其中，转子转速和混合时间的交互作用最大。从单因素和两因素的影响分析可知，转子转速取低水平值（42～70r/min）、混合时间取较高水平值（9～13min）和充满系数取较高水平值（0.5～0.8），可获得较低的变异系数，从而提高混合均匀度。混合时间由本试验可知，混合时间对饲料混合均匀度的影响较大。综合考虑各指标，本试验中混合时间取值为9～13min.充满系数由本试验可知，充满系数对饲料混合均匀度的影响显著。在本试验中，充满系数取值0.5以上。

　　结论试验表明，单轴卧式TMR混合机能进行剪切、揉搓及混合作业，但加工干混料混合后的全混合日粮混合均匀度稍差。根据反刍动物对全混合日粮质量的要求，本文以混合均匀度为指标对单轴卧式TMR混合机的运动参数进行了优化。推荐的运动参数为：转子转速50～60r/min；混合时间9min；充满系数应大于0.5.

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