CC BY
13
УДК 631.3:636.39
МЕХАНИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ЧЕСКИ ПУХА КОЗ
А.В. Ваньков, инженер, зав. лабораторией А.П. Козловцев, кандидат технических наук, доцент ФГБОУ ВПО Оренбургский ГАУ E-mail: Al exei stardon- 1500@yandex. ru
В данной статье рассматривается современный уровень механизации процесса чески пуха коз, его критический анализ. В связи с недостаточно развитой технологией механического вычесывания пуха у коз, авторами предлагается использовать разработанное механическое пуховычесывающее устройство барабанного типа. Ключевые слова: механизация процесса чески пуха коз, механическое пуховычесыва-ющее устройство, станок для чески пуха коз.
Козоводство - отрасль животноводства, обеспечивающая население таким сырьем, как молоко, мясо, шкуры и пух. За последние 10 лет наметилась тенденция к возрождению отрасли пухового козоводства, во многих хозяйствах России поголовье коз из года в год увеличивается. Основная проблема развития козоводства - низкий уровень оснащенности этой отрасли механическими устройствами для чески пуха и эргономически необоснованное рабочее место операторов [1,2].
В большинстве случаев (до 95%) используется ручной способ вычесывания пуха, который даже при щадящем режиме приводит к травмированию кожного покрова животного и пухового волокна. Помимо этого, нет единой технологии и алгоритмов действий операторов при ческе пуха коз, а также не спроектировано и эргономически не обосновано рабочее место оператора, проводящего ческу пуха коз. Кроме того, способы фиксации животных при ческе зачастую осуществляются «варварским» методом, когда животным связывают конечности и фиксируют голову на вертикальных стеллажах (рис. 1). Перспективными направлениями совершен-
ствования процесса вычесывания пуха у коз являются: разработка новых механических средств, учитывающих анатомоморфологи-ческие и физиологические особенности животного, которые способны снизить риск травмирования кожного покрова животного, минимизировать силовое воздействие оператора, обладающих механизмами автоматического съема вычесанного пуха с вычесывающих элементов; разработка станка для чески пуха коз как основы рабочего места чесальщика (оператора) пуха коз. Сложность рассматриваемого процесса заключается, во-первых, в неоднозначности объекта обслуживания: размеры, формы, реакция на наносимые раздражения; во-вторых, в неравномерности созревания пуха на различных участках кожного покрова; в-третьих, технология вычесывания пуха предусматривает вначале удаление с поверхности покрова механических включений, затем расчесывание «косичек» и только потом проводится непосредственное вычесывание пуха [3].
Механические устройства для вычесывания пуха коз должны удовлетворять следующим требованиям [4,5]: использование механических устройств должно исключить травмирование пуха и кожного покрова животных или свести его к минимуму; применение механических средств для вычесывания пуха должно максимально облегчить физический труд оператора и сократить время обслуживания объекта, тем самым повысить производительность труда; механическое средство должно удовлетворять требованиям безопасности, предъявляемым при работе в козоводстве; технология механического вычесывания пуха должна быть энергосберегающей.
Рис. 1. Фиксация коз при ческе пуха на вертикальных стеллажах
Разработанное механическое пуховыче-сывающее устройство относится к животноводству, а именно к его подотрасли - козоводству. Изобретение может быть использовано в животноводческих хозяйствах и направлено на увеличение производительности вычесывания пуха коз, снижению нагрузки на операторов, снижению травмирования животных и, в конечном итоге, повышению качества вычесанного пуха [6].
Сегодня известно несколько механических пуховычесывающих устройств, выполненных различными по конструкции и отличающихся принципом работы. Наиболее близким к заявленному техническому решению является устройство для вычесывания пуха животных, включающее установленные в корпусе барабан с прямыми штифтами, неподвижную гребенку, пухосъемник в виде гребенки, всасывающую камеру и нагнетающий воздуховод (А.с. СССР №1289433. Кл. А 01 К 13/00, 1985). Недостатками данного технического решения являются упругие штифты, которые, пластически деформируясь, не позволяют проводить полное вычесывание за один проход. Это приводит к необходимости дополнительного вычесывания, что повышает энергозатраты на процесс чески пуха коз. Кроме того, стационарный пухосъемник забивается пухом, приводя к необходимости его очистки, что затягивает процесс чески пуха коз.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение производительности процесса вычесывания пуха коз за счет повышения качества очесывания за один проход. Компоновка рабочих органов позволяет сделать устройство
компактным, что в свою очередь снизит нагрузку на руку оператора и на животное, и повысит качество вычесывания пуха коз за счет полного вычесывания за один проход.
Механическое пуховыче-сывающее устройство (рис. 2) включает в себя вычесывающие элементы 1, расположенные по всему контуру вычесывающего барабана 2. Передача вычесанного пуха осуществляется съемниками пуха 3, закрепленными по всему контуру барабана съемников пуха 4, в воздушный пухозаборник 5. Барабаны 2 и 4 выполнены одинаковой длины, а вычесывающие 1 и пухосъемные 3 элементы расположены в шахматном порядке относительно друг друга, что обеспечивает равномерное снятие всего вычесанного пуха. Передача вычесанного пуха осуществляется посредством воздушной тяги, которая создается турбиной 6, приводимой в движение электроприводом 7. Турбина 6 размещена в воздушном пухозаборнике 5, который имеет сужение у рукава сбора пуха 8, что делает воздушную тягу максимальной в месте сбора пуха. Для равномерного вычесывания пуха и исключения его повреждения установлен редуктор 9, который осуществляет распределение необходимого крутящего момента на валы вычесывающего барабана 2 (0,5 м/с) и барабана съемников пуха 4 (0,65 м/с). Передача крутящего момента осуществляется через приводные шкивы 10 посредством приводного ремня 11. Для обеспечения безболезненной чески животных и снижения их травмирования предусмотрены ограничители 12, которые регулируют глубину вхождения вычесывающих элементов 1 в шерстно-пуховой слой животного.
Ограничители имеют возможность перемещаться в вертикальной плоскости за счет подпружиненного механизма. Вычесанный пух из воздушного пухозаборника 5 поступает к рукаву сбора пуха 8, где со съемников пуха 3 пух снимается планчатым пухосъем-ником 13 и под действием воздушной тяги перемещается в пухосборный мешок 14.
Лоигпа! оГ УШТ^Н №4(16)-2014
139
Рис. 2. Механическое пуховычесывающее устройство барабанного типа: 1 - вычесывающий элемент, 2 - пухосъемный барабан, 3 - пухосъемник, 4 - барабан съемников пуха, 5 - пухозаборник, 6 - турбина, 7 - привод, 8 - редуктор, 9 - приводной шкив, 10 - приводной ремень, 11- ограничители, 12 - рукав сбора пуха, 13 - пухосъемник, 14 - мешок, 15 - фильтр, 16 - ручка
Для того, чтобы пух из пухосборного мешка 14 не попадал в корпус устройства 15, установлен фильтр 16, обеспечивающий необходимую силу воздушной тяги, но не пропускающий пух. Для удобства работы и снижения нагрузки на руку оператора предусмотрена ручка 17 на верхней части корпуса. Технический результат достигается за счет того, что механическое пуховычесывающее устройство содержит электродвигатель, барабан с установленными на нем вычесывающими элементами и планчатый пухосъемник. Редуктор распределяет угловые скорости вращения вычесывающего барабана и барабана съемников пуха, исключая разрыв пуховых волокон, а вычесанный пух индивидуально собирается в пухосборном мешке, не попадая в корпус устройства, оставаясь перед фильтром, а вычесывающие элементы и съемники пуха в продольном сечении выполнены изогнутыми и жестко посажены на барабанах без возможности перемещения.
Устройство работает следующим образом. Оператор подключает механическое пу-
ховычесывающее устройство к электросети напряжением 220 В и начинает проводить устройством вычесывание пуха коз. Во время работы с козой контактируют только вычесывающие элементы 1 и ограничители 12, регулирующие глубину захода вычесывающего элемента 1. Далее, пух с вычесывающих элементов 1 барабана 2 собирается съемниками пуха 3, которые вращаются во встречном направлении на барабане 4. Планчатый пухосъемник 13 собирает вычесанный пух с вращающегося барабана съемников пуха 4, который под действием воздушной тяги поступает в рукав сбора пуха 8. Далее пух, увлекаемый создаваемой воздушной тягой, остается в пухосборном мешке 14. Перемещению пуха в корпус устройства препятствует фильтр 16. Таким образом, собирая вычесанный пух с каждого животного решается несколько задач: ведется учет пуха с конкретного животного, что дает возможность проводить статистические исследования, направленные на выявление наиболее ценных пород и особей для получения качественного продукта; возможен контроль над качеством работы конкретного устройства.
В качестве энергообеспечения устройства предлагаем использовать блок питания промышленного изготовления с входным напряжением 210-240 В и выходным напряжением 10-15 В и выходным током 3 А согласно нормативным руководствам для проведения работ в животноводстве [7].
Рабочее место оператора должно обеспечивать следующие требования [8]: удобство работы оператора в зонах досягаемости без приложения чрезмерных усилий; максимальное снижение воздействий на очесываемое животное, вызывающих у него стрессовые состояния; должно быть снабжено специальным механизмом, обеспечивающим регулировку высоты (комфортной) подъема животного оператором и механизмами безболезненной фиксации животного. Пух у коз предлагаем вычесывать на разработанном станке для чески пуха коз [9]. При использовании станка (рис. 3) предлагаем в качестве энергообеспечения использовать блок питания описанный выше.
Рис. 3. Станок для чески пуха коз: 1 - подвижная платформа, 2 - вертикальные стойки, 3 - направляющие каркаса, 4 - каркас, 5 - канат, 6 - лебедка, 7 - жгуты, 8 - отверстия в подвижной платформе, 9 - усилители платформы, 10 - червячный вал, 11 - электропривод, 12 - ручка вращения лебедки, 13 - отверстия для перемещения направляющих каркаса
Задачей, которая решается при использовании станка для чески пуха коз является снижение нагрузки на оператора, эргономичная компоновка рабочего места для фиксации и чески пуха коз, что снизит стрессовые состояния коз при ческе, увеличит производительность вычесывания пуха у коз и, в конечном итоге, повысит качество вычесанного пуха за счет сокращения количества очесов. Технический результат достигается за счет того, что заявленный станок для чески пуха коз включает в себя подвижную платформу с прикрепленными к ней вертикальными стойками, которые свободно перемещаются в жестко связанных с каркасом направляющих посредством приводимого в движение электроприводом червячного вала; лебедку с канатом для фиксации головы; причем через отверстия в подвижной платформе продеваются жгуты для фиксации задних конечностей.
Работает станок для чески пуха коз следующим образом. Оператор опускает подвижную платформу 1 в нижнее положение посредством электропривода 11, при этом усилители платформы 9 перемещаются по червячному валу 10. Далее оператор заводит на подвижную платформу 1 животное, фиксирует голову за рога посредством каната 5,
находящегося на лебедке 6, и задние конечности - жгутами 7, продетыми через отверстия 8 в подвижной платформе 1. После фиксации животного оператор поднимает подвижную платформу 1 посредством электропривода 11 на высоту, обеспечивающую оптимальные условия работы.
При перемещении подвижной платформы 1 вертикальные стойки 2 свободно перемещающиеся в направляющих каркаса 3. По окончании чески пуха оператор опускает подвижную платформу 1 с животным и освобождает животное от жгутов 7 и каната 5.
Внедрение станка для чески пуха коз в хозяйства, занимающиеся разведением коз пухового направления, позволит решить ряд задач: снизить нагрузки на оператора, обеспечить эргономичную компоновку рабочего места для фиксации и чески пуха коз, снизить стрессовые состояния коз при ческе, увеличить производительность вычесывания пуха у коз, повысить качество вычесанного пуха за счет сокращения количества очесов.
Литература:
1. Сборник зоотехнических и технических требований для комплексной электромеханизации животноводческих и птицеводческих ферм. М.: ВИЭСХ, 1974.
2. Соколов В.М., Шеронин Г.В. Механизация в козоводстве // Овцеводство. 1987. №1. С. 32 -36.
3. Козоводство / А.И. Ерохин и др. М., 2001. 208 с.
4. Луковников А.В. Охрана труда. М.: Колос, 1984.
5. Лукьянова И.С., Семенов Б.С., Кисель И.В. Козы и овцы на личном подворье. Донецк, 2000.
6. Новикова Е.В. Физико-механические свойства шерсти и пуха коз основных пород России // Тезисы докл. науч. конф. молодых ученых и специалистов. М., 2004.
7. Карташов Л.П., Козлов В.Т., Аверкиев А.А. Механизация и электрификация животноводства. М., 1979.
8. Мунипов В.М., Зинченко В.П. Эргономика. М., 2001.
9. Пат. 131945 РФ. Станок для чески пуха коз / Ваньков А.В., Драницин Д.Ю. 2013. Бюл. №25.
This article discusses the current level of mechanization of the process cally down goats, his critical analysis. Due to underdeveloped technology mechanical combing down in goats, the authors proposed to use the designed mechanical device puhovychesyvayuschee drum type. Keywords: mechanization process cally down goats puhovychesyvayuschee mechanical device, machine cally down goats.
Journal of VNIIMZH №4(16)-2014
141
