秸稈壓塊機是一種平模型秸稈壓塊成型機，加工原料為農作物稻秸稈或麥秸稈，產品為直徑30mm、長度30～80mm的壓塊燃料。其主要技術參數為生產能力和功率消耗。
生產能力是以設備功率消耗為前提的，隻有在設備功率消耗一定的前提下，提高生產能力才有意義。
生產能力指標的確定，應該考慮兩個基本點：
一是必須為用戶創造利潤。如果考慮生產成本由原料、電費、人員工資、設備折舊、維修費等組成，經過測算，生產能力應該大於200kg/h。
二是必須在技術上可行。設備生產企業對設備的研製指標，應該高於現狀，但不能是一個短期內達不到的指標。
根據調研和技術分析，9JYK-500秸稈壓塊成型機的生產能力確定為500kg/h，對應的功率消耗確定為30kW。由於9JYK-500秸稈成型機不使用電加熱，而輸送帶的電機功率相對較小，故功率消耗主要為主電機的消耗。
2、雙排孔平模的結構設計分析
2.1平模型秸稈成型機的結構及工作原理
平模型秸稈壓塊成型機主要由電動機、變速箱、主軸、壓輪、平模、成型套和上料輸送機等組成。壓輪安裝在同一個水平設置的擠壓輪軸的兩端，由主軸帶動旋轉。平模上均勻鑲嵌有若幹個成型套。
2.2提高生產能力的途徑分析
在設計秸稈壓塊機之前，我們進行了市場調研。目前我國相同類型、相同功率的秸稈成型機的生產能力在300kg/h左右，要達到500kg/h的設計能力，隻有改變兩個參數，一是增加成型套數量，二是提高出料流量。
2.2.1增加成型套數量的分析
genjupingmoxingjieganyakuaichengxingjidegongzuoyuanli，pingmoshangshejideyongyuanzhuangchengxingtaodekong，bixufenbuzaipingmodetongxinyuanshang。ruguocaiyongdanpaikongjiegou，jiangchengxingtaoshuliangzengjiadao170% (500/300)，必然使平模直徑也相應增加170%左右，但此方案會由於平模直徑的增大降低出料流量（在電機功率不變的情況下），其效果不大。另外一個方案是在平模直徑增大不多的情況下(5%)，設(she)計(ji)雙(shuang)排(pai)孔(kong)結(jie)構(gou)的(de)平(ping)模(mo)，此(ci)方(fang)案(an)由(you)於(yu)孔(kong)口(kou)徑(jing)向(xiang)跨(kua)度(du)的(de)增(zeng)加(jia)，需(xu)要(yao)增(zeng)加(jia)壓(ya)輪(lun)寬(kuan)度(du)，但(dan)增(zeng)加(jia)的(de)寬(kuan)度(du)有(you)限(xian)，可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)研(yan)究(jiu)和(he)攻(gong)關(guan)，在(zai)電(dian)機(ji)功(gong)率(lv)不(bu)變(bian)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)，提(ti)高(gao)成(cheng)型(xing)效(xiao)率(lv)，達(da)到(dao)設(she)計(ji)指(zhi)標(biao)。
通過以上分析，增加成型套數量提高生產能力，有其可行性。
2.2.2提高出料流量的分析
為了驗證該方案的可行性，我們在電機功率不變的前提下，采取了改變壓輪設計參數、修改成型套長徑比、加大成型套直徑等技術措施，通過樣機進行試驗，其結果和設計目標相距較大。因此，放棄了該方案．
綜上所述，采用雙排孔結構的平模，是一個較好的技術措施，但需要對壓輪的工作特性進行分析，
以此指導平模的設計。
3、壓輪特性分析
將平模直徑增加5%，設(she)計(ji)雙(shuang)捧(peng)孔(kong)結(jie)構(gou)的(de)平(ping)模(mo)，但(dan)不(bu)能(neng)簡(jian)單(dan)增(zeng)加(jia)壓(ya)輪(lun)的(de)寬(kuan)度(du)。為(wei)此(ci)，必(bi)須(xu)進(jin)行(xing)壓(ya)輪(lun)特(te)性(xing)分(fen)析(xi)，隻(zhi)有(you)壓(ya)輪(lun)的(de)技(ji)術(shu)方(fang)案(an)也(ye)是(shi)可(ke)行(xing)的(de)，才(cai)能(neng)確(que)定(ding)雙(shuang)捧(peng)孔(kong)結(jie)構(gou)平(ping)模(mo)的(de)方(fang)案(an)。
壓輪在工作中並非整體在做純滾動，從其軸向上看，壓輪的裏側與外側都會發生滑動。
3.1壓輪的運動分析
平模型壓塊成型機在工作時，壓輪上必定存在一條純滾動的圓周線H，在純滾動線H內側，壓輪因轉速較快，相對於物科產生超前性滑動：在純滾動線外側，壓輪發生滯後性滑動．如圖2所示。
3.2壓輪的受力分析
在壓輪與物科接觸的任意點A．其受力如圖2所示，因擠壓物料而收到物料施加給壓輪的反作用力N．但總是沿半徑指向圓心方向，壓輪與物料之間還可能存在摩擦力F．F必定沿切線方向，指向斜上方。
當機器進入穩態時，壓輪處於平衡狀態，建立如圖2所示的柱坐標係，以壓輪軸心為Z軸，壓輪最外截麵圓心為Z軸0點，以豎直方向半徑為角坐標0點，因平模壓輪的自轉是從動的，不存在驅動力矩，故其自身力矩之和為零，可以得到其力矩平衡方程：
顯然．(2)式右側表示純滾動區外側的合力矩，左側表示純滾動區內側合力矩，兩個合力矩等大反向．在純滾動區外側，壓輪因轉速較快，相對於物科產生滑動，因此力F沿切線指向上，合力矩方向為逆時針，則由力矩平衡關係可推得，(2)式左邊描述的純滾動區內側所受合力矩必定為順時針方向，因此該區內的大部受力點所受摩擦力F應沿切線指向下方（如圖3所示）。
明確了壓輪的受力情況，就可以分析物料受力，物料受力情況如圖3所示，在壓輪擠壓物料的任意一點B，物科受壓輪對其施加的力N。在與平模接觸的平麵，物料受到水平方向上的摩擦力S和鉛直方向上的支撐力。
以yi上shang從cong理li論lun上shang對dui壓ya輪lun的de運yun動dong和he受shou力li分fen析xi可ke知zhi，壓ya輪lun內nei外wai側ce均jun存cun在zai滑hua動dong，加jia快kuai了le壓ya輪lun的de磨mo損sun，增zeng強qiang了le壓ya塊kuai成cheng型xing機ji的de擠ji壓ya性xing能neng，外wai側ce優you於yu內nei側ce．
這結論，為設計雙排孔平模提供了理論基礎．
4、雙排孔平模的壓輪設計
從上述的壓輪運動情況和物料受力情況分析如下：
(1)與(yu)純(chun)滾(gun)動(dong)區(qu)相(xiang)比(bi)，其(qi)外(wai)側(ce)和(he)內(nei)側(ce)在(zai)豎(shu)直(zhi)方(fang)向(xiang)和(he)水(shui)平(ping)方(fang)向(xiang)對(dui)作(zuo)用(yong)力(li)進(jin)行(xing)了(le)重(zhong)新(xin)分(fen)配(pei)，在(zai)純(chun)滾(gun)動(dong)區(qu)內(nei)側(ce)，物(wu)料(liao)在(zai)水(shui)平(ping)方(fang)向(xiang)上(shang)受(shou)力(li)增(zeng)加(jia)，因(yin)此(ci)水(shui)平(ping)方(fang)向(xiang)的(de)擠(ji)壓(ya)作(zuo)用(yong)增(zeng)強(qiang)。在(zai)純(chun)滾(gun)動(dong)區(qu)外(wai)側(ce)，物(wu)料(liao)在(zai)豎(shu)直(zhi)方(fang)向(xiang)I：受力增加，豎直方向的擠壓作用增強．
(2)由you運yun動dong分fen析xi知zhi，在zai純chun滾gun動dong區qu外wai側ce，壓ya輪lun產chan生sheng超chao前qian性xing滑hua動dong，因yin此ci對dui平ping模mo徑jing向xiang上shang單dan位wei長chang度du的de物wu料liao麵mian言yan，在zai壓ya輪lun上shang的de擠ji壓ya行xing程cheng增zeng加jia，這zhe相xiang當dang於yu在zai豎shu直zhi方fang向xiang增zeng長chang了le物wu料liao的de預yu壓ya縮suo行xing程cheng。在zai純chun滾gun動dong區qu內nei側ce，壓ya輪lun產chan生sheng滯zhi後hou性xing滑hua動dong，對dui於yu平ping模mo徑jing向xiang上shang單dan位wei長chang度du的de物wu料liao，在zai平ping模mo上shang的de擠ji壓ya行xing程cheng增zeng加jia，相xiang當dang於yu在zai水shui平ping方fang向xiang上shang增zeng長chang了le預yu壓ya縮suo行xing程cheng。
(3)兩種滑動作用導致了摩擦力的產生，摩擦力F使壓輪和物料之問產生了兩種剪切作用．純(chun)滾(gun)動(dong)區(qu)外(wai)側(ce)的(de)超(chao)前(qian)性(xing)滑(hua)動(dong)使(shi)壓(ya)輪(lun)在(zai)豎(shu)直(zhi)方(fang)向(xiang)對(dui)物(wu)料(liao)產(chan)生(sheng)了(le)較(jiao)強(qiang)的(de)剪(jian)切(qie)作(zuo)用(yong)，純(chun)滾(gun)動(dong)區(qu)內(nei)側(ce)的(de)滯(zhi)後(hou)性(xing)滑(hua)動(dong)使(shi)壓(ya)輪(lun)在(zai)水(shui)平(ping)方(fang)向(xiang)對(dui)物(wu)科(ke)產(chan)生(sheng)了(le)較(jiao)強(qiang)的(de)剪(jian)切(qie)作(zuo)用(yong)．
(4)滑移滾動和滑轉滾動的存在會導致壓輪平模等零件的磨損程度增加。
因yin此ci，應ying盡jin量liang減jian少shao壓ya輪lun的de寬kuan度du。在zai這zhe一yi理li論lun的de指zhi導dao下xia，將jiang與yu雙shuang排pai孔kong對dui應ying的de寬kuan壓ya輪lun分fen成cheng兩liang個ge壓ya輪lun，這zhe樣yang可ke以yi是shi每mei一yi壓ya輪lun最zui大da限xian度du地di工gong作zuo在zai純chun滾gun動dong區qu狀zhuang態tai下xia．如圖4所示．
5、試驗驗證
產品試製後，在進行生產試驗時，情況如下：
(1)外圈成型孔出料快，裏圈成型孔出料慢。這是由於外翻擠壓力大．
(2)內圈的成型孔中擠出的物抖不易自動斷裂．這是由於兩種剪切作用的存在，外側的物料受較大剪切力，物科粒子被充分地揉搓，成型密實，出料越緩慢．
6、結論
秸稈壓塊機采用了雙壓輪結構，對農作物稻秸稈或麥秸稈進行擠壓成型，達到了設計指標要求，已投放市場，結論如下：
(1)采用雙排孔的平模結構，在電機功率不變的情況下，能有效提高秸稈擠壓成型效率．
(2)采用雙排孔的平摸結構，應該使用兩對壓輪的設計方案。
(3)通過攻關，秸稈壓塊成型生產中的關鍵技術得到突破，與國外同類設備相比，具有價格低、效率低的優勢。
富通新能源生產銷售秸稈壓塊機、木屑顆粒機等生物質顆粒燃料成型機械設備。
