秸稈壓塊機的技術指標的確定
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，只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，生產能力應該大于200kg/h。
二是必須在技術上可行。設備生產企業對設備的研制指標，應該高于現狀，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。由于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干個成型套。
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，只有改變兩個參數，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
根據平模型秸稈壓塊成型機的工作原理，平模上設計的用于安裝成型套的孔，必須分布在平模的同心圓上。如果采用單排孔結構，將成型套數量增加到170% (500/300)，必然使平模直徑也相應增加170%左右，但此方案會由于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%)，設計雙排孔結構的平模，此方案由于孔口徑向跨度的增加，需要增加壓輪寬度，但增加的寬度有限，可以通過研究和攻關，在電機功率不變的情況下，提高成型效率，達到設計指標。
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%，設計雙捧孔結構的平模，但不能簡單增加壓輪的寬度。為此，必須進行壓輪特性分析，只有壓輪的技術方案也是可行的，才能確定雙捧孔結構平模的方案。
壓輪在工作中并非整體在做純滾動，從其軸向上看，壓輪的里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，相對于物科產生超前性滑動：在純滾動線外側，壓輪發生滯后性滑動．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，壓輪處于平衡狀態，建立如圖2所示的柱坐標系，以壓輪軸心為Z軸，壓輪最外截面圓心為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，相對于物科產生滑動，因此力F沿切線指向上，合力矩方向為逆時針，則由力矩平衡關系可推得，(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。在與平模接觸的平面，物料受到水平方向上的摩擦力S和鉛直方向上的支撐力。
以上從理論上對壓輪的運動和受力分析可知，壓輪內外側均存在滑動，加快了壓輪的磨損，增強了壓塊成型機的擠壓性能，外側優于內側．
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)與純滾動區相比，其外側和內側在豎直方向和水平方向對作用力進行了重新分配，在純滾動區內側，物料在水平方向上受力增加，因此水平方向的擠壓作用增強。在純滾動區外側，物料在豎直方向I：受力增加，豎直方向的擠壓作用增強．
(2)由運動分析知，在純滾動區外側，壓輪產生超前性滑動，因此對平模徑向上單位長度的物料面言，在壓輪上的擠壓行程增加，這相當于在豎直方向增長了物料的預壓縮行程。在純滾動區內側，壓輪產生滯后性滑動，對于平模徑向上單位長度的物料，在平模上的擠壓行程增加，相當于在水平方向上增長了預壓縮行程。
(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．純滾動區外側的超前性滑動使壓輪在豎直方向對物料產生了較強的剪切作用，純滾動區內側的滯后性滑動使壓輪在水平方向對物科產生了較強的剪切作用．
(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。
因此，應盡量減少壓輪的寬度。在這一理論的指導下，將與雙排孔對應的寬壓輪分成兩個壓輪，這樣可以是每一壓輪最大限度地工作在純滾動區狀態下．如圖4所示．
5、試驗驗證
產品試制后，在進行生產試驗時，情況如下：
(1)外圈成型孔出料快，里圈成型孔出料慢。這是由于外翻擠壓力大．
(2)內圈的成型孔中擠出的物抖不易自動斷裂．這是由于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。
