秸秆压块机的技术指标的确定
秸秆压块机是一种平模型秸秆压块成型机，加工原料为农作物稻秸秆或麦秸秆，产品为直径30mm、长度30～80mm的压块燃料。其主要技术参数为生产能力和功率消耗。
生产能力是以设备功率消耗为前提的，只有在设备功率消耗一定的前提下，提高生产能力才有意义。
生产能力指标的确定，应该考虑两个基本点：
一是必须为用户创造利润。如果考虑生产成本由原料、电费、人员工资、设备折旧、维修费等组成，经过测算，生产能力应该大于200kg/h。
二是必须在技术上可行。设备生产企业对设备的研制指标，应该高于现状，但不能是一个短期内达不到的指标。
根据调研和技术分析，9JYK-500秸秆压块成型机的生产能力确定为500kg/h，对应的功率消耗确定为30kW。由于9JYK-500秸秆成型机不使用电加热，而输送带的电机功率相对较小，故功率消耗主要为主电机的消耗。
2、双排孔平模的结构设计分析
2.1平模型秸秆成型机的结构及工作原理
平模型秸秆压块成型机主要由电动机、变速箱、主轴、压轮、平模、成型套和上料输送机等组成。压轮安装在同一个水平设置的挤压轮轴的两端，由主轴带动旋转。平模上均匀镶嵌有若干个成型套。
2.2提高生产能力的途径分析
在设计秸秆压块机之前，我们进行了市场调研。目前我国相同类型、相同功率的秸秆成型机的生产能力在300kg/h左右，要达到500kg/h的设计能力，只有改变两个参数，一是增加成型套数量，二是提高出料流量。
2.2.1增加成型套数量的分析
根据平模型秸秆压块成型机的工作原理，平模上设计的用于安装成型套的孔，必须分布在平模的同心圆上。如果采用单排孔结构，将成型套数量增加到170% (500/300)，必然使平模直径也相应增加170%左右，但此方案会由于平模直径的增大降低出料流量（在电机功率不变的情况下），其效果不大。另外一个方案是在平模直径增大不多的情况下(5%)，设计双排孔结构的平模，此方案由于孔口径向跨度的增加，需要增加压轮宽度，但增加的宽度有限，可以通过研究和攻关，在电机功率不变的情况下，提高成型效率，达到设计指标。
通过以上分析，增加成型套数量提高生产能力，有其可行性。
2.2.2提高出料流量的分析
为了验证该方案的可行性，我们在电机功率不变的前提下，采取了改变压轮设计参数、修改成型套长径比、加大成型套直径等技术措施，通过样机进行试验，其结果和设计目标相距较大。因此，放弃了该方案．
综上所述，采用双排孔结构的平模，是一个较好的技术措施，但需要对压轮的工作特性进行分析，
以此指导平模的设计。
3、压轮特性分析
将平模直径增加5%，设计双捧孔结构的平模，但不能简单增加压轮的宽度。为此，必须进行压轮特性分析，只有压轮的技术方案也是可行的，才能确定双捧孔结构平模的方案。
压轮在工作中并非整体在做纯滚动，从其轴向上看，压轮的里侧与外侧都会发生滑动。
3.1压轮的运动分析
平模型压块成型机在工作时，压轮上必定存在一条纯滚动的圆周线H，在纯滚动线H内侧，压轮因转速较快，相对于物科产生超前性滑动：在纯滚动线外侧，压轮发生滞后性滑动．如图2所示。
3.2压轮的受力分析
在压轮与物科接触的任意点A．其受力如图2所示，因挤压物料而收到物料施加给压轮的反作用力N．但总是沿半径指向圆心方向，压轮与物料之间还可能存在摩擦力F．F必定沿切线方向，指向斜上方。
当机器进入稳态时，压轮处于平衡状态，建立如图2所示的柱坐标系，以压轮轴心为Z轴，压轮最外截面圆心为Z轴0点，以竖直方向半径为角坐标0点，因平模压轮的自转是从动的，不存在驱动力矩，故其自身力矩之和为零，可以得到其力矩平衡方程：
显然．(2)式右侧表示纯滚动区外侧的合力矩，左侧表示纯滚动区内侧合力矩，两个合力矩等大反向．在纯滚动区外侧，压轮因转速较快，相对于物科产生滑动，因此力F沿切线指向上，合力矩方向为逆时针，则由力矩平衡关系可推得，(2)式左边描述的纯滚动区内侧所受合力矩必定为顺时针方向，因此该区内的大部受力点所受摩擦力F应沿切线指向下方（如图3所示）。
明确了压轮的受力情况，就可以分析物料受力，物料受力情况如图3所示，在压轮挤压物料的任意一点B，物科受压轮对其施加的力N。在与平模接触的平面，物料受到水平方向上的摩擦力S和铅直方向上的支撑力。
以上从理论上对压轮的运动和受力分析可知，压轮内外侧均存在滑动，加快了压轮的磨损，增强了压块成型机的挤压性能，外侧优于内侧．
这结论，为设计双排孔平模提供了理论基�。�
4、双排孔平模的压轮设计
从上述的压轮运动情况和物料受力情况分析如下：
(1)与纯滚动区相比，其外侧和内侧在竖直方向和水平方向对作用力进行了重新分配，在纯滚动区内侧，物料在水平方向上受力增加，因此水平方向的挤压作用增强。在纯滚动区外侧，物料在竖直方向I：受力增加，竖直方向的挤压作用增强．
(2)由运动分析知，在纯滚动区外侧，压轮产生超前性滑动，因此对平模径向上单位长度的物料面言，在压轮上的挤压行程增加，这相当于在竖直方向增长了物料的预压缩行程。在纯滚动区内侧，压轮产生滞后性滑动，对于平模径向上单位长度的物料，在平模上的挤压行程增加，相当于在水平方向上增长了预压缩行程。
(3)两种滑动作用导致了摩擦力的产生，摩擦力F使压轮和物料之问产生了两种剪切作用．纯滚动区外侧的超前性滑动使压轮在竖直方向对物料产生了较强的剪切作用，纯滚动区内侧的滞后性滑动使压轮在水平方向对物科产生了较强的剪切作用．
(4)滑移滚动和滑转滚动的存在会导致压轮平模等零件的磨损程度增加。
因此，应尽量减少压轮的宽度。在这一理论的指导下，将与双排孔对应的宽压轮分成两个压轮，这样可以是每一压轮最大限度地工作在纯滚动区状态下．如图4所示．
5、试验验证
产品试制后，在进行生产试验时，情况如下：
(1)外圈成型孔出料快，里圈成型孔出料慢。这是由于外翻挤压力大．
(2)内圈的成型孔中挤出的物抖不易自动断裂．这是由于两种剪切作用的存在，外侧的物料受较大剪切力，物科粒子被充分地揉搓，成型密实，出料越缓慢．
6、结论
秸秆压块机采用了双压轮结构，对农作物稻秸秆或麦秸秆进行挤压成型，达到了设计指标要求，已投放市场，结论如下：
(1)采用双排孔的平模结构，在电机功率不变的情况下，能有效提高秸秆挤压成型效率．
(2)采用双排孔的平摸结构，应该使用两对压轮的设计方案。
(3)通过攻关，秸秆压块成型生产中的关键技术得到突破，与国外同类设备相比，具有价格低、效率低的优势。
富通新能源生产销售秸秆压块机、
木屑颗粒机等生物质颗粒燃料成型机械设备。
