随着我国奶牛养殖业的发展，牧场中普遍开始使用全混合日粮饲喂技术，该技术可以提高饲料利用率，增加奶牛对干物质的采食量，维持奶牛瘤胃中环境的稳定性，增强奶牛营养均衡性，提高奶牛单产量。全混合日粮技术的关键是需要用到全混合日粮制备机，目前国内市场中存在的制备机形式较为单一，在奶牛饲喂过程中需要取料机、撒料机、装载机等多种机械与全混合日粮制备机相互配合，导致效率低、成本高、劳动量大，阻碍了国内养殖业的进一步发展。为解决这一问题，本研究在国内已有制备机的基础上结合国情，研制了一种自走式全混合日粮制备机，并探究其取料机理、搅拌机理、优化方法。该机能够实现饲喂过程的全流程作业，极大提高工作效率，降低设备及人工成本，可促进我国养殖业的发展。本文主要内容及结论如下： (1)根据国内牧场实际状况以及生产工艺要求，确定了自走式全混合日粮制备机的设计方案，整机主要由取料机构、搅拌机构、撒料机构、液压系统组成。对取料机构中螺旋叶片直径、螺旋叶片螺距、取料刀密度、辊筒转速、每刃进给量等关键参数进行了设计与计算，对搅拌机构中物料的受力及运动情况进行了分析。 (2)对取料作业进行离散元数值分析，分别进行了单因素试验及正交试验，探究各因素对试验指标的影响规律以及影响的显著程度。在水平范围内随着前进速度的增加取料效率呈现上升趋势，回流率呈现下降趋势；随着取料辊筒转速增加取料效率呈现先上升后下降趋势，回流率呈现上升趋势；随着螺旋叶片螺距增大取料效率呈现下降趋势，回流率呈现上升趋势；随着取料刀刃长比增大，取料效率呈现下降趋势，回流率呈现上升趋势。通过正交试验分析确定最优方案为：前进速度4m/min、螺旋叶片螺距230mm、取料刀刃长比1.8、取料辊筒转速230r/min。 (3)对混合搅拌过程进行离散元仿真分析，分别进行了单因素试验分析及响应面试验分析，得到了在各因素单独作用下对混合均匀度的影响规律：随着搅龙转速增加混合效果提升；随着搅龙螺距增加混合效果降低；随着搅龙直径增加混合效果增强。得出因素与混合均匀度的回归方程，确定各因素间最优方案为：搅龙转速29.88r/min、螺距300mm、直径1445.62-1325.62-1105.62mm。对最优方案进行试验验证，预测值与实际值之间的误差为0.01118，最终试验值与预测值接近，表明了分析的准确性。 (4)对全混合日粮制备机样机进行试制，并进行实地试验。样机各部件均能够正常工作，没有发生卡死或憋车现象。通过实地试验测得取料效率为78.52m3/h，混合搅拌后的物料变异系数为14.97%，符合要求。
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