飼料粉碎機械是飼料加工廠的主要設備。粉碎機械的動力配備一般占飼料加工廠總配備的30%~70%。錘片式粉碎機具有結構簡單、通用性好、適應性強、度電產量較高和使用安全等優點，在大中小型飼料工廠中普遍使用。近年來，人們越來越關注錘片式粉碎機的工作效果，提高生產率及節約能耗成為熱點問題。
1、飼料的影響
1.1飼料的物理機械性質
不同飼料的物理機械性質不同，粉碎它們的難易程度也不同，其度電產量有很大的差異。玉米和高粱等精飼料淀粉含量高且結構松脆，易粉碎；麩皮和稻殼含纖維素多較難粉碎；藤蔓等粗飼料粗纖維含量高且有韌性，更難粉碎；玉米芯由于結構密實，最難被粉碎。飼料越易粉碎，電耗越低，產量越高，粉碎性能越好。
1.2飼料的含水率
粉碎機利用打擊、碰撞和摩擦作用粉碎飼料，飼料含水率高，不易被粉碎，度電產量將下降；飼料含水率過高，度電產量急劇下降，還會堵塞篩孔產生返料，甚至不能工作。同種物料在不同的水分條件下，水分越高其度電產量越低，所以粉碎飼料含水量不超過14%。有關資料表明，當玉米含水量從14.3%增加到21%時，其生產率下降29%，功率消耗增加12.5%；
1.3飼料粉碎粒度
飼料粉碎粒度要適中，過度粉碎需要消耗過多的電能，降低飼料廠的生產效率，造成物料流動不暢，甚至堵塞，同時還會引起粉塵飛揚，損害工作人員身體健康。
不同種類的動物對飼料粒度要求不同。現在許多動物營養學者認為：大顆粒飼料能刺激胃腸蠕動、刺激消化液分泌和促進消化道發育，因而飼料粉碎粒度有增大的趨勢。對豬來講，適宜的粒度大小為，仔豬斷奶后約500Lim，生長肥育豬約600um，母豬約400—600um；肉牛和奶牛只要求對粗飼料或秸稈以適度粗粉或切短為宜。
美國堪薩斯大學的研究報道，粉碎玉米時成品的平均粒度從1 000um降低到600um時，電耗從2.7 kWh/t增加到3.8 kWh/t；但平均粒度再降低到400um時，電耗增加到8.1kWh/t，這說明，粉碎粒度越細，產量越低，電耗越高。
2主要工作部件的影響
2.1粉碎室形狀
水滴形粉碎室能破壞飼料的環流層，利于粉碎后飼料排出粉碎室。最近，很多新型粉碎機在粉碎室內增加了W形和U形二次粉碎結構，有效改變物料運動軌跡，使飼料產量提高25%。橢圓形粉碎室利于顆粒的破碎和排粉，這種粉碎室2次加速和減速環流層，對粉碎效率能明顯提高。渦流式粉碎室能改變粉碎室內氣流狀態，避免環流層形成。劉廣文研究發現，梯形篩圍成的粉碎室增加了有效篩理面積，破壞了環流層，加強了粉碎性能。
2.2篩孔
2.2.1篩孔直徑
篩孔直徑的大小直接影響被粉碎飼料的細碎度。篩孔直徑越小，飼料粉碎的越細，但度電產量顯著下降；篩孔直徑大，度電產量高，但飼料粉碎的粗。不同畜禽在不同生長階段對飼料的粗細要求也不同，應在滿足對飼料要求的前提下，采用大孔徑，提高飼料通過率，降低能耗，提高產量和生產率。
篩孔直徑分4個等級，小孔1—2mm，中孔3—4mIn，粗孔s.6mm，大孔8 mm。王德福采用直徑分別為2、3、4、5和6 mm篩孔的篩片進行篩孔對粒徑影響的試驗，結果表明：當篩孔直徑小于2 mm時，粉碎飼料幾何平均粒徑下降較快；當篩孔直徑為3 mm時，粉碎飼料幾何平均粒徑增幅較大，粉碎效率比篩孔直徑為2 mm時提高28.9%；當篩孔直徑從3 mm增加到4 mm時，粉碎飼料幾何平均粒徑增幅減小，粉碎效率提高16.4%；當篩孔直徑大于4 mm后，粉碎效率增幅下降較大，粉碎效率增幅平均約5.2%；當篩孔大于8 mm時，粉碎飼料幾何平均粒徑和粉碎效率增幅都趨于平穩，見圖l。
杰克帕森報道，粉碎機在粉碎谷物類飼料的生產率與輸出功率和篩孔直徑是成比例的，用公式表示為：G=J xP×d
其中，G為生產率，P為輸出功率，d為篩孔直徑．J為杰克帕森系數，該系數的值可通過試驗得到。
2.2.2篩孔形狀
篩片按篩孔型式可分為圓柱孔篩、圓錐孔篩和魚鱗篩等數種，由于圓柱孔篩結構簡單且制造方便，應用最廣。魚鱗篩產量高，但成本也高、成品平均粒度大且轉子不能正反轉使用，因此性價比較低。
2.2.3篩片開孔率
篩片開孔率指篩孔面積之和占篩面總面積的百分數，標準篩片開孔率計算公式：K=90.7 d2/r2．d為篩孔直徑，r為孔間距。開孔率的增大有2條途徑：一是增大篩孔直徑。二是縮小篩孔孔間距，前者使飼料產品粒度增大，均勻性降低；后者削弱篩片的強度。實際生產中，篩孔直徑的大小是由飼喂對象決定的，因此選擇篩片時，應首先滿足產品的粒度要求，根據篩片強度再盡可能選用大孔徑篩片，以提高飼料粉碎效率及節約能耗。一般擊1.2 mm及以上篩片開孔率，見表2。
制約開孔率增大的主要原因是：沖孔工藝和篩片強度。在篩孔一定的情況下，開孔率如果低于對應值，則影響粉碎機的生產能力，并引起飼料過度粉碎，電耗增大，生產率降低。當選用篩孔直徑小于1.2 mm時，可使用不銹鋼篩片來提高強度，延長篩片使用壽命。
2.2.4篩孔的排列方式
從圖2可見：篩片的篩孔呈等邊三角形排列。篩孔有2種排列方式：1）料流方向與孔間距平行，即料流方向1，這種排列在加工過程中較省力，但篩孔間隔排列，不利于飼料出篩。2）料流方向與孔間距垂直，即料流方向2，這種篩孔排列均勻，利于飼料排出，相當于全寬度出料。
2.3篩片
2.3.1篩理面積
篩理面積直接影響飼料通過篩片的速度，篩理面積大，飼料排出快，從而提高產量。資料表明，篩片篩理面積增大9%，粉碎機的生產率可提高35%，電耗降低13%。因此，應合理選取篩片篩理面積。目前常用的粉碎機每輸入1kW動力配130~220 cm2篩面面積。
2.3.2篩片包角
篩片包圍轉子的角度叫篩片的包角。一般情況下，粉碎機篩片包角大，其篩理面積也大，有利于出粉，度電產量較高。目前，粉碎機篩片包角有1800、2700、3000和3600等多種。度電產量隨包角的增加而增加，而且篩孔直徑越小，篩片包角對度電產量的影響越大。因此，粉碎機在使用小的篩孔篩時，應盡量采用較大的篩片包角，從而提高度電產量和產品粒度均勻性。
2.3.3橫寬形振動篩
橫寬形振動篩的特征是具有橫寬形振動的多層篩，篩片分內層篩和外層篩。它利用篩片高頻劇烈振動，使篩孔一直處于很高的開孔率，增加飼料的過篩能力，增加產量和粒度的均勻度。
2.3.4篩片厚度
篩片厚度不僅影響篩片的開孔率，而且還影響飼料的過篩能力。過厚的篩板，易堵篩，過篩速度小，物料分離能力差。篩片過薄，開孔率高，篩片易破裂。為延長篩片的使用壽命，可加強固定篩片皮殼。
篩片厚度和篩孔直徑有一個對應關系限制，一般厚度小于等于直徑，∮3mm孔徑的篩片厚度為2mm，∮0.5mm孔徑的篩片厚度為0.5 mm。
2.3.5篩片安裝方式
篩片的篩孔采用沖制工藝，一面是光面，另一面有毛刺，安裝新篩片時，應將毛刺一面朝向轉子，增加篩片對飼料的碰撞和摩擦作用，也有利于出料。
2.4錘片
2.4.1錘片線速度
錘片線速度指的是錘片粉碎機在正常工作狀態下，錘片最外端的線速度，稱錘片末端線速度。錘片末端線速度是影響錘片式粉碎機工作性能的主要因素。線速度高時，錘片對飼料的沖擊粉碎能力增強，單位時間打擊次數增加，排粉能力也增大，適當提高錘片線速度，可提高生產率。但轉速過高，將導致飼料隨錘片一起旋轉，形成環流層，飼料排出篩孔的機會減少，粉碎的有效功率減小，度電產量反而下降。線速度過低時，粉碎能力弱，度電產量也不高。對不同的物料，錘片末端線速度的最佳值不同，這主要取決于物料的強度、脆性和韌性。有關資料顯示，使用擊2.5 mm孔徑篩子時，粉碎不同飼料的最佳線速度，見表3。
2.4.2錘篩間隙
錘篩間隙是指錘片末端與篩片間的間隙。錘篩間隙過大時，分布在篩面和錘片間的飼料層太厚，靠近篩面上的環層飼料不易接觸到篩片，受打擊的機會少，運動速度低，錘篩對飼料的摩擦粉碎作用減弱，影響篩孔的通過性能，嚴重會將篩孔堵塞造成進料口噴料；錘篩間隙過小時，錘片與篩面間的飼料環層太薄，飼料受打擊的機會多，錘篩對飼料的摩擦作用也增大，使飼料粉碎的過細，浪費動力，因而生產率也不高。
飼料粉碎機的粉碎室分為加速區和全速區。飼料在進入粉碎室后隨即進入加速區內，此區錘片和飼料間相對速度很高，飼料易被擊碎。在飼料經過加速區后隨即進入全速區，此時飼料速度逐漸穩定，飼料與錘片的相對速度變小，這時飼料的粉碎以摩擦為主。所以，飼料成品粒度要求較粗時，可將加速區作為主粉碎區，選用較大的錘篩間隙；若成品粒度要求較細，可將全速區作為主粉碎區，選用較小的錘篩間隙。
蘇聯學者認為：錘篩間隙應介于原飼料顆粒平均粒徑的1～2倍。Friedish認為：谷物類飼料最佳錘篩間隙應是8 mm。我國粉碎機系列推薦的錘篩間隙谷物類為4~ 8mm，秸稈類為10~14 mm，通用性機型為12 mm。
2,4.3錘片排列
錘片的排列直接關系到轉子的平衡、飼料在粉碎室內的分布和錘片的磨損均勻程度等。因此，錘片應在整個粉碎室工作寬度內均勻排列，不會使物料推向一側，并有利于轉子的動靜平衡。常見的方式有螺旋線排列、對稱排列、交錯排列和對稱交錯排列4種。
2.4.3.1螺旋線排列(見圖3)
螺旋線排列方式分單螺旋和雙螺旋2種，該錘片排列方式最簡單，錘片軌跡均勻而不重復，但工作時會將飼料順螺旋線向一側推移，引起物料分布不均，使錘片和篩片也磨損不均勻。并在高速回轉時，出現不平衡力矩，使機器產生振動。
2.4.3.2對稱排列（見圖4）
該排列對稱兩銷軸上的錘片安裝對稱，錘片運動軌跡重復，在同樣錘片工作密度下，需加大錘片數目，耗用鋼材較多，但對稱銷軸的離心力合力可相互平衡，轉子工作平穩。飼料在粉碎室內分布均勻，錘片磨損也較均勻。
2.4.3.3交錯排列（見圖5）
該排列分單片和雙片2種形式，圖示為雙片交錯排列。其錘片運動軌跡均勻不重復，對稱銷軸的離心力合力可相互平衡，轉子工作平穩；缺點是物料略有推移，銷軸間隔套種類較多。
2.4.3.4對稱交錯排列(見圖6)
此種方式不僅軌跡均勻且不重復，而且錘片排列左右對稱，4根銷軸上的離心力合力作用在同一平面上，平衡性好。
2.4.4錘片厚度
西德勃朗琪維特科技大學曾用3和9 mm的錘片做粉碎谷物的對比試驗，結果發現，在篩．片孔徑相同的情況下，前者比后者的生產率提高10%~15%，粉碎機生產率隨錘片厚度的減小而增加，但錘片薄了易磨損，使用壽命短。據國外資料介紹，粉碎玉米和牧草時推薦用厚度為2—3mm的錘片，粉碎豆餅和礦物時為6~8mm，我國為降低金屬消耗量，減少錘片規格，標準錘片厚度為5 mm，屬通用型錘片。
2,4.5錘片數量
錘片數量的多少，對粉碎效率和成品粒度有顯著影響。錘片數量過多，密度大，錘片正面打擊飼料的次數增多，粉碎能力提高，產品粒度變細，過篩時間延長，度電產量減低；同時，空耗功率也增高，有效功率相對減小。錘片數量過少，密度小，錘片正面打擊飼料的次數偏少，粉碎能力降低，粉碎效率下降。我國錘片粉碎機的錘片數量以錘片密度表示。
式中：當軌跡不重復時，錘片軌跡數等于錘片數量。錘片最適宜的工作密度值，見表4。
2.4.6錘片磨損
粉碎機加速區是以擊碎為主的粗粉碎，全速區是以磨碎為主的細粉碎。在加速區，錘片主要以側面為工作面，因此要求側面的材料具有較高的韌性和耐沖擊性；在全速區，錘片主要以端面為工作面，因此要求端面的材料具有較高的硬度和耐磨性。粉碎飼料的品種不同，錘片的磨損程度也不一樣。一般以粉碎粗飼料為主的錘片，對其側面的要求高于端面；以粉碎細飼料為主的錘片，對其端面的要求高于側面。這樣，可保證錘片合理均勻磨損。在使用過程中，當錘片磨損使錘篩間隙超過16 mm時應調換錘片。
3、配套設備的影響
3.1 風網組合與安裝
粉碎機風網系統及吸風量以“通風為主，吸塵為輔”的原則來設計組成，不僅能有效控制粉塵外逸，而且起到降溫、吸濕及防止物料過度粉碎，提高產量和降低能耗的作用。一定的吸風量可減少因錘片運動把料層帶入錘片的運動軌跡內，避免功率的大量消耗，單位面積篩片風量增加，錘片不斷攪動飼料，從而進入錘片運動軌跡的飼料減少，功率消耗就減少，篩片壓力減小，出料通暢，電機工作就平穩。
粉碎機風網系統的主要參數是吸風量，它是按單位時間通過粉碎機篩片單位面積的風量計算，過大或過小都會帶來不利的影響。一般吸風量選用在2 300·3 200m3／(h／m2)為宜，時產高于St和低于10t的選用約3 000m3／(h/m2)。微粉碎機的吸風量應更大一些，一般吸風阻力在700.1000Pa，所以，微粉碎機在3000～4000 Pa范圍內選用，效果較理想。
飼料廠粉碎系統風網組合形成有多種，當前最流行的是脈沖除塵器直接與粉碎機下的螺旋輸送機相連，在螺旋輸送機排料口處安裝關風器或安裝一鉸結式閉風排料活門擋板。
3.2 喂料方式和喂料流量
粉碎機常用有螺旋式、皮帶式和葉輪式3種喂料器，其中葉輪式喂料器喂料較均勻，能在進料口整個寬度喂料，目前應用較多。
喂料流量應合適。流量過大，造成飼料堆積，還可能形成反料，粉碎效率低；流量過小，空耗功率增加，生產率下降。不同機型有不同的喂料標準，喂料流量符合要求才能提高生產率，降低能耗。
4、結論
影響錘片式粉碎機工作性能的因素很多，在生產過程中，綜合考慮各種因素，合理選配機械部件、正確安裝操作和合理保養，以期達到最大工作效率，提高粉碎飼料的產量和節約能耗，生產出符合粒度要求的各種成品。
