我国丰富的秸秆资源没有得到合理的开发和利用，造成了资源浪费和环境污染。秸秆作为饲料，由于质地粗硬、适口性差，限制了它的应用。将螺杆式挤压膨化技术用于农作物秸秆膨化处理，使秸秆的理化性状和营养成分都得到了改善，提高了秸秆资源的可消化率和利用率。 为了深入研究秸秆膨化技术，完善膨化试验设备的功能，本文分析了螺杆式挤压膨化机的工作原理，对秸秆膨化机理进行了初步探讨。在现有设备的基础上，在综合考虑影响膨化效果各因素后，确定了膨化试验设备的总体设计原则，对各组成部分结构进行分析和设计，并制作安装了相应部件。改进后的膨化试验设备在试验过程中可研究的参数有：螺杆结构，螺杆转速、螺杆头部与喷孔间隙、喂料量、秸秆物料粒度与含水率。基本上能满足农作物秸秆膨化试验的要求。 本文分析了物料螺旋输送的机理，针对粉碎后的秸秆物料研制了螺旋输料装置，并对其输料特性进行试验。以生产率、耗电量、充填系数、出料均匀性为试验指标，通过单因素试验考察了不同螺旋螺距、不同螺旋转速、秸秆物料不同粒度、不同含水率对输料装置特性的影响。 通过二次通用旋转组合设计方法综合考察了不同螺旋螺距、不同螺旋转速、秸秆物料不同粒度、不同含水率及其交互作用对输料装置特性的影响，建立了相应的数学模型，并对试验结果进行分析。 在试验的基础上，找出了秸秆物料不同粒度、不同含水率与料斗排料口临界长度之间的变化规律，为设计料斗和防止物料结拱提供了一定的参考依据。