农作物秸秆是重要的生物质能源,又是丰富的资源,适当预处理后作为沼气的发酵原料,可以产生很高的能源和环保效益。其中,利用机械对秸秆原料进行物理预处理,是后续化学或者生物预处理的基础,可以促进秸秆产沼气潜能的发挥,并提高产气速率。在试验测定稻草秸秆的物理力学特性的基础上,根据户用秸秆沼气技术的工艺要求,设计并制造了一种以稻草和麦秸为主要处理对象的新型稻麦秸秆铡撕机,结构紧凑,长0.62m、宽0.4m、高0.83m,额定功率3kW,生产率约400kg/h,操作安全、运行可靠。该机具将铡切和撕裂破节两种功能有效整合,秸秆物料先被铡切成长度均匀的碎段,进而被撕裂破节,为秸秆的沼气利用提供技术支持,对合理利用秸秆资源、缓解目前农村户用沼气池的畜禽粪便原料短缺问题有重要意义。利用万能材料试验机开展稻草秸秆的物理力学特性试验,测得容重和含水率分别为69kg/m~3和11.39%左右稻草秸秆纵向不同节间的弹性模量和抗拉强度,为机具性能指标和运动参数的确定和分析提供参考。利用计算机辅助的现代设计方法,将稻麦秸秆铡撕机的工作部件分为喂料、铡切、撕裂三大装置,对直刃斜装滚筒式切碎器、压紧调节机构和基于纵向锯切搓擦原理的撕裂器等主要零部件进行了理论分析和结构设计。三维虚拟装配和干涉检查合格后,绘制装配图和零件图,完成样机的制造,并开展性能试验。通过正交试验,优化了喂料装置的结构配置。物料含水率对铡撕机工作效果影响的单因素试验结果表明,机具物料适应性强,被加工稻草秸秆的含水率在20%左右时,铡撕机具有最佳工作性能。