CC BY
27
тимой величине этого показателя [А] = 0,2, такая ситуа- цилиндрическими поперечными перемычками забивае-
ция объясняется тем, что угол направленности колеба- мость отверстий в 2,5 раза меньше, чем при использований /3 меньше угла трения р между перемычками и заст- нии решета с цилиндрическими продольными перемыч-
рявшими частицами. ками, и в 5 раз меньше, по сравнению с плоско-пробив-
Таким образом, при сортировании зерна решетом с ным решетом.
Литература.
1. Лапшин, П.Н. Влияние направленности колебаний решета на очистку отверстий от застрявших зерен/П.Н. Лапшин, И.П. Лапшин, Ы.О. Куринная //Машино — технологическое, электрическое и сервисное обеспечение сельхозтоваропроизводителей Сибири: материалы междунар. науч.-практ. конф., посвящ. 100-летию со дня рождения акад. ВАСХНИЛА.И. Селиванова (п. Краснообск, 9—11 июня 2008г.)/ Россельхозакадемия. Сиб. Отд-ние. ГНУ СибИМЭ. — Новосибирск, 2008. — С. 500— 503.
2. Лапшин И.П. Расчет и конструирование зерноочистительных машин / И.П. Лапшин, Н.И. Косилов — Курган: ГИПП «Зауралье», 2002. - 168 с.
3. Пат. 2161541 РФ, С2 В 07В 1/04. Решето / П.Н. Лапшин, А.С. Архипов, А.А. Лопан, И.П. Лапшин, И.В. Шевцов (Россия). — № 95104607/03; Заявлено 29.03.1995. Опуб. 10.01.2001. - Бюл. №1.
COMPARATIVE ESTIMATE OF STUFF DIFFERENT TYPE OF SIEVES DURING THE SORTING GRAINS N.I. Kosilov, P.N. Lapshin, N.O. Kurinnaya
Summary. There are brought results of research a self — clearing of different types of sieves from stuck grains by directing fluctuations in this article. It is estimate three types of sieves: with cylindrical longitudal connections, with cylindrical transverse connections and with stamping longitudal holes.
Key words: sieve, wire, stuffing coefficient, specific beginning load.
УДК 637.116
К ВОПРОСУ ОБОСНОВАНИЯ КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ СЧЕТЧИКА МОЛОКА
А Н. АКУПИЯН, старший преподаватель Белгородская ГСХА E-mail: [email protected]
Резюме. В статье рассмотрены проблемы, связанные с созданием устройств, для учета молока. Определена актуальность этого вопроса. Представлена перспективная конструкция счетчика молока, основные элементы которой — сепарирующая и подвижная измерительная камеры. Определены оптимальные конструктивные параметры счетчика молока.
Ключевые слова: счетчик молока, молоко, измерительная камера, сепарирующая камера, расход, факторный эксперимент.
Задача совершенствования счетчиков молока для доильных установок актуальна по нескольким причинам. В первую очередь, это связано с растущим уровнем технической оснащенности молочно-товарных ферм, когда контроль за процессом молоковыведения составляет неотъемлемую часть организации и нормальной работы производства. Кроме того, в связи с появлением автоматов доения, для которых нужны датчики контролируемых параметров, возникла необходимость в настройке режимов работы доильного аппарата адекватно физиологическому состоянию животного [1].
Максимум информации о процессемолоковыведения необходим инженерам при разработке и испытаниях новой техники, селекционерам для ведения племенного отбора, а операторам машинного доения важно знать не
только, какое количество молока отдает корова, но и как она его отдает [2].
Анализ устройств для измерения количества жижосги, газа и пара показал, что ни один из известных классов учетных приборов не пригоден для использования в поточно-технологической линии доения в связи с особыми условиями (наличие двухфазных потоков жидкость-воздух с относительно большим газосодержанием и удельной поверхностью раздела фаз при пониженном давлении, по сравнению с нормальным атмосферным; случайный характер изменения расхода жидкости и воздуха в молокопроводе; ярко выраженный неустановившийся режим движения жидкости и воздуха; интенсивное многократное механическое воздействие на молоко, сопровождающееся пено-образованием; плотностная неоднородность молока, зависящая как от его физико-механических свойств, так и от конструктивных особенностей молокотранспортных коммуникаций доильных установок) [3].
На основе проведенного патентного поиска и анализа конструктивных схем устройств для учета количества молока и других многофазных сред с учетом отметенных особенностей мы пришли к выводу, что для измерения количества молока при доении наиболее пришлем массовый метод с тензометрическим элементом взаимодействия, основными элементами конструкции которого будет сепарирующая камера и подвижная измерительная камера.
Мы разработали устройство (см. рис. 1), состоящее из цилинлрического корпуса 1, входной части в виде сепарирующей камеры 2 конусообразной формы и подвижной измерительной камеры 3 параболической формы. Последняя, посредством стержня 4, проходящего через сильфонное уплотнение 5, связана с тензорезисторным
Рис 1. Счетчик молока: I — корпус; 2 — сепарирующая камера; 3 — измерительная камера; 4 — стержень; 5— сильфонное управление; 6 — тензорезисторный преобразователь; 7 — подвижная перегородка; 8— щель истечения; 9 — патрубок; 10 — отводная трубка; 11 — ручка; 12 — подвесная опора; 13, 14 -выходной патрубок; 15 — счетное устройство.
преобразователем 6. Сепарирующая камера 2 выполнена конусообразной формы и в нижней части снабжена гидравлическим затвором с подвижной перегородкой 7. В торцевой части подвижной измерительной камеры 3 выполнена щель истечения 8 прямоугольной формы [4].
Теоретические исследования и их экспериментальная проверка показали, что расход жидкости из измерительной камеры параболической формы через прямоугольную щель истечения линейно связан с массой жидкости в измерительной камере:
Ц-4Г
Qm=-
О)
2 ХСку{Гр
где <2т — массовый расход жидкости, кг/м3; X — коэффициент пропорциональности, м~0-5; Ск — длина емкости, м; g — ускорение свободного падения, м/с2; х — ширина щели истечения, м; к — коэффициент параболы; ц — коэффициент расхода; тк — масса жидкости в измерительной камере, кг.
Измерение массы молока дает возможность определять мгновенное значение расхода, а суммирование полученных данных, количество молока. Иными словами, контроль за массой молока в измерительной камере позволяет осуществлять измерение его потока и вести учет количества молока, прошедшего через счетчик.
При определении конструктивных параметров сепарирующей камеры, необходимо было добиться наибольшего разделения фаз молочновоздушной смеси. Для этого путь двухфазного потока по стенке сепарирующей камеры должен быть максимальным.
Теоретические исследования показали, что путь, пройден-
ющего конус сепарирующей емкости.
Рис. 3. Поверхности отклика: а — у=/(х1х2); б — у =/(хрс}); в — У =/(х&
ный жидкостью, зависит от угла образующего конус сепарирующей камеры (рис. 2).
Для определения оптимальных конструктивных параметров счетчика молока использовали методику полного факторного эксперимента [5]. С учетом проведенных теоретических исследований и поисковых опытов было выявлено, что наибольшее влияние на изучаемый процесс оказывают такие конструктивные факторы как половина угла образующего конус сепарирующей камеры; диаметр огверсгияисгечениясепарирующейкамеры; ширинащели истечения измерительной камеры. В качестве критерия оптимизации была принята погрешность измерения.
После реализации полного факторного эксперимента (см. табл.) и получения критериев оптимизации проведена обработка результатов. Расчетное значение кри-
Таблица. Факторы и уровни их варьирования
Обозначение Факторы
половина угла образующего конус сепарирующей камеры, а, град. (%) диаметр отверстия истечения сепарирующей камеры, с/, мм. (Х2) ширина щели истечения измерительной камеры х, мм. Р(3)
Верхний уровень (+1) 40 30 2
Основной уровень (0) 45 20 1,5
Нижний уровень (-1) 50 10 1
терия Кохрена (Оф= 0,4384) оказалось меньше табличного (0^= 0,5612), поэтому построечные дисперсии считаем однородными, а воспроизводимость эксперимента — удовлетворительной. После сравнения / с ¿^=2,12 и отсеивания статистически незначимых коэффициентов, уравнение регрессии приняло вид: у = 1,379583+0,09375x^.-0,09292срс3+0,08875хр3 (2)
Для проверки адекватноста окончательно принятой математической модели бьш произведен расчет критерия Фишера (Ррас=2,636), величина которого оказалась меньше табличного значения (2,7). Поэтому можно считать, что уравнение (2) адекватно характеризует процесс.
Для анализа влияния факторов на погрешность измерения использовали поверхности откликов (рис. 3),для нахождения оптимальных значений уровней факторов— встроенный модуль М5Ехсе1«Поискрешения». В резуль-
тате решения этой задачи было установлено, что оптимальные величины независимых переменных, влияющих на критерий оптимизации ^=0,2, Х,= -0,59, Х3=0,54, а натуральные значения а=46°, #=14,1 мм, лс=1,77 мм.
При оптимальном сочетании факторов, погрешность измерения составляет 1,33 %.
Найденные оптимальные конструктивные параметры сепарирующей и измерительной камер использовали при изготовлении опытного образца счетчика молока. Производственные испытания на молочных комплексах ряда хозяйств Белгородской области показали, что экспериментальный счетчик работоспособен при всех режимах доения. Средняя погрешность измерения устройства не превысила значения, полученного по результатам полного факторного эксперимента.
Литература.
1. Цой ЮЛ, Мишуров Н.П., Зеленцов А.Я., Кирсанов В.В. Тенденции развития доильного оборудования за рубежом. (Ан. Обзор) — М.: ФГНУ *Росинформагротех», 2000. — 76с.
2. Карташов Л.П. и др. Механизация и электрификация животноводства. — М: Колос, 1979. — 301 с.
3. Кузьмичев ВА. Исследование режимов потока жидкостей в молокопроводах доильных установок. //Тр. ВСХИЗО. — 1975. Вып. 107: Комплексная механизация сельскохозяйственного производства. — с.94-96.
4. Патент 2264086RU, МПК7A01J 5/01. Счетчик молока /В.Ф. Ужик,А.А. Корнейко,А.Н.Акупиян,А.И. Кошелев. — N2004100546/ 12; Заявлено 05.01.2004; Опубл. 27.06.2005 Бюл. N32.
5. Мельников С.В., Алешин В.Р., Рощин Л.М. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов. Л.: Колос, 1980. - 166 с.
ТО A QUESTION OF DESIGN FACTORS EXPLANATION OF THE MILK COUNTER A.N. Akupiyan
Summary. Problems, related to creation of devices, are considered in the article, for the account of milk. Actuality of this question is certain. The perspective construction of meter of milk is presented, the basic elements of which is a separiruyuschaya chamber and mobile measuring chamber. The optimum structural parameters of meter of milk are certain by realization of complete factor experiment.
Key words: meter of milk, milk, measuring compartment, separating compartment, expense, factor experiment.
УДК 631.173.658.58
УВЕЛИЧЕНИЕ РЕСУРСА ДЕТАЛЕЙ СЕЛЬХОЗМАШИН ПОВЕРХНОСТНЫМ ПЛАСТИЧЕСКИМ ДЕФОРМИРОВАНИЕМ В ПЕРЕМЕННОМ МАГНИТНОМ ПОЛЕ
АС. ТАРАНОВ, кандидат технических наук, доцент Курганская ТСХА Тел.: (3523)421061
Резюме. В статье охарактеризована технология упрочнения деталей сельхозмашин, основанная на комплексном воздействии на обрабатываемый материал поверхностным пластическим деформированием в переменном магнитном поле, что приводит к повышению усталостной прочности, износгойкости и улучшению триботехнических характеристик рабочих поверхностей деталей.
Ключевые слова: износостойкость, пластическое деформирование, детали сельхозмашин, переменное магнитное поле, ремонт.
Повышение надежности сельхозмашин позволяет значительно сократить затраты на поддержание их в работос-
пособном состоянии и тем самым снизить себестоимость продукции и повысшъ конкурентоспособность производства Разработкановыхтехнологий изготовления иремонта деталей сельхозмашин — одно из главных направлений теоретических и прикладных исследований [1...4].
Сегсдня при изготовлении и ремонте деталей сельскохозяйственных машин все более широкое применение находит метод чистовой обработки поверхностным пластическим деформированием. Егоиспользованиепозволяет значительно уменьшить шероховатость поверхностей и получать упрочненный слой. Особенно большое значаще такой метод имеет при упрочнении гильз цилиндров двигателей внутреннего сгорания. Его недостаток — относительно небольшая глубина и объемная неоднород ность упрочненного слоя. В начале 90-х п; мы разработали, испытали и внедрили на раде предприятий Курганской области метод упрочнения, основанный на пластическом поверхностном деформировании детали в переменном магнит-
