饲料粉碎机械是饲料加工厂的主要设备。粉碎机械的动力配备一般占饲料加工厂总配备的30%~70%。锤片式粉碎机具有结构简单、通用性好、适应性强、度电产量较高和使用安全等优点，在大中小型饲料工厂中普遍使用。近年来，人们越来越关注锤片式粉碎机的工作效果，提高生产率及节约能耗成为热点问题。
1、饲料的影响
1.1饲料的物理机械性质
不同饲料的物理机械性质不同，粉碎它们的难易程度也不同，其度电产量有很大的差异。玉米和高粱等精饲料淀粉含量高且结构松脆，易粉碎；麸皮和稻壳含纤维素多较难粉碎；藤蔓等粗饲料粗纤维含量高且有韧性，更难粉碎；玉米芯由于结构密实，最难被粉碎。饲料越易粉碎，电耗越低，产量越高，粉碎性能越好。
1.2饲料的含水率
粉碎机利用打击、碰撞和摩擦作用粉碎饲料，饲料含水率高，不易被粉碎，度电产量将下降；饲料含水率过高，度电产量急剧下降，还会堵塞筛孔产生返料，甚至不能工作。同种物料在不同的水分条件下，水分越高其度电产量越低，所以粉碎饲料含水量不超过14%。有关资料表明，当玉米含水量从14.3%增加到21%时，其生产率下降29%，功率消耗增加12.5%；
1.3饲料粉碎粒度
饲料粉碎粒度要适中，过度粉碎需要消耗过多的电能，降低饲料厂的生产效率，造成物料流动不畅，甚至堵塞，同时还会引起粉尘飞扬，损害工作人员身体健康。
不同种类的动物对饲料粒度要求不同。现在许多动物营养学者认为：大颗粒饲料能刺激胃肠蠕动、刺激消化液分泌和促进消化道发育，因而饲料粉碎粒度有增大的趋势。对猪来讲，适宜的粒度大小为，仔猪断奶后约500Lim，生长肥育猪约600um，母猪约400—600um；肉牛和奶牛只要求对粗饲料或秸秆以适度粗粉或切短为宜。
美国堪萨斯大学的研究报道，粉碎玉米时成品的平均粒度从1 000um降低到600um时，电耗从2.7 kWh/t增加到3.8 kWh/t；但平均粒度再降低到400um时，电耗增加到8.1kWh/t，这说明，粉碎粒度越细，产量越低，电耗越高。
2主要工作部件的影响
2.1粉碎室形状
水滴形粉碎室能破坏饲料的环流层，利于粉碎后饲料排出粉碎室。最近，很多新型粉碎机在粉碎室内增加了W形和U形二次粉碎结构，有效改变物料运动轨迹，使饲料产量提高25%。椭圆形粉碎室利于颗粒的破碎和排粉，这种粉碎室2次加速和减速环流层，对粉碎效率能明显提高。涡流式粉碎室能改变粉碎室内气流状态，避免环流层形成。刘广文研究发现，梯形筛围成的粉碎室增加了有效筛理面积，破坏了环流层，加强了粉碎性能。
2.2筛孔
2.2.1筛孔直径
筛孔直径的大小直接影响被粉碎饲料的细碎度。筛孔直径越小，饲料粉碎的越细，但度电产量显著下降；筛孔直径大，度电产量高，但饲料粉碎的粗。不同畜禽在不同生长阶段对饲料的粗细要求也不同，应在满足对饲料要求的前提下，采用大孔径，提高饲料通过率，降低能耗，提高产量和生产率。
筛孔直径分4个等级，小孔1—2mm，中孔3—4mIn，粗孔s.6mm，大孔8 mm。王德福采用直径分别为2、3、4、5和6 mm筛孔的筛片进行筛孔对粒径影响的试验，结果表明：当筛孔直径小于2 mm时，粉碎饲料几何平均粒径下降较快；当筛孔直径为3 mm时，粉碎饲料几何平均粒径增幅较大，粉碎效率比筛孔直径为2 mm时提高28.9%；当筛孔直径从3 mm增加到4 mm时，粉碎饲料几何平均粒径增幅减小，粉碎效率提高16.4%；当筛孔直径大于4 mm后，粉碎效率增幅下降较大，粉碎效率增幅平均约5.2%；当筛孔大于8 mm时，粉碎饲料几何平均粒径和粉碎效率增幅都趋于平稳，见图l。
杰克帕森报道，粉碎机在粉碎谷物类饲料的生产率与输出功率和筛孔直径是成比例的，用公式表示为：G=J xP×d
其中，G为生产率，P为输出功率，d为筛孔直径．J为杰克帕森系数，该系数的值可通过试验得到。
2.2.2筛孔形状
筛片按筛孔型式可分为圆柱孔筛、圆锥孔筛和鱼鳞筛等数种，由于圆柱孔筛结构简单且制造方便，应用最广。鱼鳞筛产量高，但成本也高、成品平均粒度大且转子不能正反转使用，因此性价比较低。
2.2.3筛片开孔率
筛片开孔率指筛孔面积之和占筛面总面积的百分数，标准筛片开孔率计算公式：K=90.7 d2/r2．d为筛孔直径，r为孔间距�？茁实脑龃笥�2条途径：一是增大筛孔直径。二是缩小筛孔孔间距，前者使饲料产品粒度增大，均匀性降低；后者削弱筛片的强度。实际生产中，筛孔直径的大小是由饲喂对象决定的，因此选择筛片时，应首先满足产品的粒度要求，根据筛片强度再尽可能选用大孔径筛片，以提高饲料粉碎效率及节约能耗。一般击1.2 mm及以上筛片开孔率，见表2。
制约开孔率增大的主要原因是：冲孔工艺和筛片强度。在筛孔一定的情况下，开孔率如果低于对应值，则影响粉碎机的生产能力，并引起饲料过度粉碎，电耗增大，生产率降低。当选用筛孔直径小于1.2 mm时，可使用不锈钢筛片来提高强度，延长筛片使用寿命。
2.2.4筛孔的排列方式
从图2可见：筛片的筛孔呈等边三角形排列。筛孔有2种排列方式：1）料流方向与孔间距平行，即料流方向1，这种排列在加工过程中较省力，但筛孔间隔排列，不利于饲料出筛。2）料流方向与孔间距垂直，即料流方向2，这种筛孔排列均匀，利于饲料排出，相当于全宽度出料。
2.3筛片
2.3.1筛理面积
筛理面积直接影响饲料通过筛片的速度，筛理面积大，饲料排出快，从而提高产量。资料表明，筛片筛理面积增大9%，粉碎机的生产率可提高35%，电耗降低13%。因此，应合理选取筛片筛理面积。目前常用的粉碎机每输入1kW动力配130~220 cm2筛面面积。
2.3.2筛片包角
筛片包围转子的角度叫筛片的包角。一般情况下，粉碎机筛片包角大，其筛理面积也大，有利于出粉，度电产量较高。目前，粉碎机筛片包角有1800、2700、3000和3600等多种。度电产量随包角的增加而增加，而且筛孔直径越小，筛片包角对度电产量的影响越大。因此，粉碎机在使用小的筛孔筛时，应尽量采用较大的筛片包角，从而提高度电产量和产品粒度均匀性。
2.3.3横宽形振动筛
横宽形振动筛的特征是具有横宽形振动的多层筛，筛片分内层筛和外层筛。它利用筛片高频剧烈振动，使筛孔一直处于很高的开孔率，增加饲料的过筛能力，增加产量和粒度的均匀度。
2.3.4筛片厚度
筛片厚度不仅影响筛片的开孔率，而且还影响饲料的过筛能力。过厚的筛板，易堵筛，过筛速度小，物料分离能力差。筛片过薄，开孔率高，筛片易破裂。为延长筛片的使用寿命，可加强固定筛片皮壳。
筛片厚度和筛孔直径有一个对应关系限制，一般厚度小于等于直径，∮3mm孔径的筛片厚度为2mm，∮0.5mm孔径的筛片厚度为0.5 mm。
2.3.5筛片安装方式
筛片的筛孔采用冲制工艺，一面是光面，另一面有毛刺，安装新筛片时，应将毛刺一面朝向转子，增加筛片对饲料的碰撞和摩擦作用，也有利于出料。
2.4锤片
2.4.1锤片线速度
锤片线速度指的是锤片粉碎机在正常工作状态下，锤片最外端的线速度，称锤片末端线速度。锤片末端线速度是影响锤片式粉碎机工作性能的主要因素。线速度高时，锤片对饲料的冲击粉碎能力增强，单位时间打击次数增加，排粉能力也增大，适当提高锤片线速度，可提高生产率。但转速过高，将导致饲料随锤片一起旋转，形成环流层，饲料排出筛孔的机会减少，粉碎的有效功率减小，度电产量反而下降。线速度过低时，粉碎能力弱，度电产量也不高。对不同的物料，锤片末端线速度的最佳值不同，这主要取决于物料的强度、脆性和韧性。有关资料显示，使用击2.5 mm孔径筛子时，粉碎不同饲料的最佳线速度，见表3。
2.4.2锤筛间隙
锤筛间隙是指锤片末端与筛片间的间隙。锤筛间隙过大时，分布在筛面和锤片间的饲料层太厚，靠近筛面上的环层饲料不易接触到筛片，受打击的机会少，运动速度低，锤筛对饲料的摩擦粉碎作用减弱，影响筛孔的通过性能，严重会将筛孔堵塞造成进料口喷料；锤筛间隙过小时，锤片与筛面间的饲料环层太薄，饲料受打击的机会多，锤筛对饲料的摩擦作用也增大，使饲料粉碎的过细，浪费动力，因而生产率也不高。
饲料粉碎机的粉碎室分为加速区和全速区。饲料在进入粉碎室后随即进入加速区内，此区锤片和饲料间相对速度很高，饲料易被击碎。在饲料经过加速区后随即进入全速区，此时饲料速度逐渐稳定，饲料与锤片的相对速度变小，这时饲料的粉碎以摩擦为主。所以，饲料成品粒度要求较粗时，可将加速区作为主粉碎区，选用较大的锤筛间隙；若成品粒度要求较细，可将全速区作为主粉碎区，选用较小的锤筛间隙。
苏联学者认为：锤筛间隙应介于原饲料颗粒平均粒径的1～2倍。Friedish认为：谷物类饲料最佳锤筛间隙应是8 mm。我国粉碎机系列推荐的锤筛间隙谷物类为4~ 8mm，秸秆类为10~14 mm，通用性机型为12 mm。
2,4.3锤片排列
锤片的排列直接关系到转子的平衡、饲料在粉碎室内的分布和锤片的磨损均匀程度等。因此，锤片应在整个粉碎室工作宽度内均匀排列，不会使物料推向一侧，并有利于转子的动静平衡。常见的方式有螺旋线排列、对称排列、交错排列和对称交错排列4种。
2.4.3.1螺旋线排列(见图3)
螺旋线排列方式分单螺旋和双螺旋2种，该锤片排列方式最简单，锤片轨迹均匀而不重复，但工作时会将饲料顺螺旋线向一侧推移，引起物料分布不均，使锤片和筛片也磨损不均匀。并在高速回转时，出现不平衡力矩，使机器产生振动。
2.4.3.2对称排列（见图4）
该排列对称两销轴上的锤片安装对称，锤片运动轨迹重复，在同样锤片工作密度下，需加大锤片数目，耗用钢材较多，但对称销轴的离心力合力可相互平衡，转子工作平稳。饲料在粉碎室内分布均匀，锤片磨损也较均匀。
2.4.3.3交错排列（见图5）
该排列分单片和双片2种形式，图示为双片交错排列。其锤片运动轨迹均匀不重复，对称销轴的离心力合力可相互平衡，转子工作平稳；缺点是物料略有推移，销轴间隔套种类较多。
2.4.3.4对称交错排列(见图6)
此种方式不仅轨迹均匀且不重复，而且锤片排列左右对称，4根销轴上的离心力合力作用在同一平面上，平衡性好。
2.4.4锤片厚度
西德勃朗琪维特科技大学曾用3和9 mm的锤片做粉碎谷物的对比试验，结果发现，在筛．片孔径相同的情况下，前者比后者的生产率提高10%~15%，粉碎机生产率随锤片厚度的减小而增加，但锤片薄了易磨损，使用寿命短。据国外资料介绍，粉碎玉米和牧草时推荐用厚度为2—3mm的锤片，粉碎豆饼和矿物时为6~8mm，我国为降低金属消耗量，减少锤片规格，标准锤片厚度为5 mm，属通用型锤片。
2,4.5锤片数量
锤片数量的多少，对粉碎效率和成品粒度有显著影响。锤片数量过多，密度大，锤片正面打击饲料的次数增多，粉碎能力提高，产品粒度变细，过筛时间延长，度电产量减低；同时，空耗功率也增高，有效功率相对减小。锤片数量过少，密度小，锤片正面打击饲料的次数偏少，粉碎能力降低，粉碎效率下降。我国锤片粉碎机的锤片数量以锤片密度表示。
式中：当轨迹不重复时，锤片轨迹数等于锤片数量。锤片最适宜的工作密度值，见表4。
2.4.6锤片磨损
粉碎机加速区是以击碎为主的粗粉碎，全速区是以磨碎为主的细粉碎。在加速区，锤片主要以侧面为工作面，因此要求侧面的材料具有较高的韧性和耐冲击性；在全速区，锤片主要以端面为工作面，因此要求端面的材料具有较高的硬度和耐磨性。粉碎饲料的品种不同，锤片的磨损程度也不一样。一般以粉碎粗饲料为主的锤片，对其侧面的要求高于端面；以粉碎细饲料为主的锤片，对其端面的要求高于侧面。这样，可保证锤片合理均匀磨损。在使用过程中，当锤片磨损使锤筛间隙超过16 mm时应调换锤片。
3、配套设备的影响
3.1 风网组合与安装
粉碎机风网系统及吸风量以“通风为主，吸尘为辅”的原则来设计组成，不仅能有效控制粉尘外逸，而且起到降温、吸湿及防止物料过度粉碎，提高产量和降低能耗的作用。一定的吸风量可减少因锤片运动把料层带入锤片的运动轨迹内，避免功率的大量消耗，单位面积筛片风量增加，锤片不断搅动饲料，从而进入锤片运动轨迹的饲料减少，功率消耗就减少，筛片压力减小，出料通畅，电机工作就平稳。
粉碎机风网系统的主要参数是吸风量，它是按单位时间通过粉碎机筛片单位面积的风量计算，过大或过小都会带来不利的影响。一般吸风量选用在2 300·3 200m3／(h／m2)为宜，时产高于St和低于10t的选用约3 000m3／(h/m2)。微粉碎机的吸风量应更大一些，一般吸风阻力在700.1000Pa，所以，微粉碎机在3000～4000 Pa范围内选用，效果较理想。
饲料厂粉碎系统风网组合形成有多种，当前最流行的是脉冲除尘器直接与粉碎机下的螺旋输送机相连，在螺旋输送机排料口处安装关风器或安装一铰结式闭风排料活门挡板。
3.2 喂料方式和喂料流量
粉碎机常用有螺旋式、皮带式和叶轮式3种喂料器，其中叶轮式喂料器喂料较均匀，能在进料口整个宽度喂料，目前应用较多。
喂料流量应合适。流量过大，造成饲料堆积，还可能形成反料，粉碎效率低；流量过小，空耗功率增加，生产率下降。不同机型有不同的喂料标准，喂料流量符合要求才能提高生产率，降低能耗。
4、结论
影响锤片式粉碎机工作性能的因素很多，在生产过程中，综合考虑各种因素，合理选配机械部件、正确安装操作和合理保养，以期达到最大工作效率，提高粉碎饲料的产量和节约能耗，生产出符合粒度要求的各种成品。
