CC BY
9
Федоренко Вячеслав Филиппович, член-корреспондент Россельхозакадемии, доктор технических наук, профессор, директор
ФГНУ «Российский научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований по инженерно-техническому обеспечению агропромышленного комплекса» Тел.(495)993-44-04
Е-mail: fedorenko@rosinformagrotech.ru
The importance and role of informational supporting of animal husbandry are shown on the example of the analysis of priority directions of development of animal husbandry, there are specific examples of innovative solutions for modernization of animal husbandry.
Keywords: modernization of animal husbandry, informational environment, innovation, technology, technological level, clusters, trends in technology, the data base.
УДК 631.223.4.013+637.623
МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ТРАНСПОРТЁРА-КЛАССИРОВЩИКА ШЕРСТИ
С.Ю.Зудин, Д.С.Лебедев, Ю.А.Мирзоянц, В.Е. Фириченков
Представлены материалы по методике экспериментальных исследований транспортера-классировщика шерсти и способы определения исследуемых параметров.
Ключевые слова: экспериментальная установка, транспортер-классировщик шерсти, принцип работы, методика исследований.
Качество натуральной шерсти, как показывает практика проведения машинной стрижки овец, в значительной степени зависит от своевременного удаления из неё сорных примесей на самых ранних стадиях обработки рун. [1] С учётом этого обстоятельства были поведены научные изыскания, в ходе которых разработан «Транспортёр-классировщик шерсти» (получен патент на изобретение № 2377345 от 27.12.2009 г., бюллетень № 36; по заявке № 2006106883 от 06.3.2006 г.), в котором предусмотрена очистка остриженной шерсти от легко удаляемого сора сразу после стрижки при её перемещении от стригальщика до классировщика, путём встряхивания несущего сетчатого полотна с помощью битеров.
С целью выявления оптимальных параметров транспортёра, в мастерских Костромской ГСХА была создана экспериментальная установка (рис. 1), которая включает: раму 1; цепочно-сетчатый транспортёр 10 с несущим органом из сетки-рабицы, связанной с двумя тяговыми цепями; станцию привода транспортирующего органа, состоящую из мотор-редуктора 5, коробки перемены передач 6 и карданного вала 11, который передаёт движение на ведущий вал с двумя звёздочками для тяговых цепей; блоки битеров 2; станцию привода битеров, состоящую из мотор-редуктора 7, коробки перемены передач 8 и карданного вала 12, который передаёт движение на ведущий вал первого блока битеров, далее другим блокам движение передаётся цепной передачей; натяжную станцию 3; управляющий пульт 4; тензометрическое устройство.
В качестве несущего органа используется гибкое полотно, выполненное
л
металлическим из сетки-рабицы с размерами ячейки 6*6 мм . Данный размер ячеек не допускает проваливания шерсти при ударах по рабочей ветви снизу битерами для выбивания имеющегося в ней сора, а отделившаяся от руна пыль и мелкие частицы свободно проходят через отверстия.
Ширина цепочно-сетчатого транспортёра принята из условия размещения на нём остриженной с овцы шерсти в виде частично развёрнутого руна, протяжённость - исходя из габаритных размеров прицепа и условия размещения не менее пяти блоков битеров для получения достоверных результатов оценки эффективности очистки по длине.
Рис. 1. Транспортёр-классировщик шерсти
Каждый блок битеров включает приводной вал с закреплёнными битерами, их количество составляет поочерёдно 3 и 2 битера на валу. Такое количество битеров является оптимальным - опыты показали, что установка одного битера на валу приводит к перемещению руна шерсти от центра к краю транспортёра, тем самым ухудшается качество очистки. Битера выполнены из дерева, данный вид материала отвечает эксплуатационным режимам и не повреждает несущее полотно.
Применение в приводе коробок перемены передач позволяет изменять как скорость перемещения транспортирующего органа, так и частоту вращения блоков битеров в диапазоне, границы которого были намечены при постановке
задачи и уточнены в теоретических изысканиях. Крайние пределы диапазонов изменения параметров выбраны исходя из условий исключения ошибки при обосновании оптимальных параметров установки.
Процесс работы на транспортёре-классировщике шерсти осуществляется следующим образом. Стригальщик, остригший овцу, берет руно шерсти и кладёт на рабочую ветвь движущегося несущего полотна из сетки-рабицы. Последнее, взаимодействуя с расположенными под ней вращающимися битерами, совершает колебания в вертикальной плоскости одновременно с поступательным движением по горизонтали. Находящаяся на сетке шерсть на пути перемещения совершает сложное движение, в том числе с отделением от поверхности при ударах битерами. В результате посторонние легко отделимые на начальной стадии составляющие (пыль, частицы грязи, сечка и другие) отсоединяются от руна через отверстия в транспортирующем органе, и уже не могут снизить качество шерсти, что имеет место при продолжительном нахождении их в руне. Скорость перемещения транспортирующего органа и частота вращения битеров регулируются приводными станциями, что даёт возможность получения оптимального режима работы в зависимости от вида шерсти и её засорённости.
После того, как очищенное от легко отделимого сора руно сходит с транспортёра, классировщик на столе убирает из руна только трудно отделимые включения и бракованную шерсть, уделяя этому всё своё внимание. Механическое удаление сора на начальной стадии работы с руном способствует повышению степени очистки и качества шерсти, в сочетании с ростом производительности труда.
Целью экспериментальных исследований, на первом этапе, было уточнение найденных в ходе теоретических изысканий параметров, а также получение данных, характеризующих работу узлов установки на разных режимах для её оптимизации. [2, 3] Определялись: скорость перемещения транспортирующего органа; частота вращения вала битеров; величина отклонений транспортирующего органа при взаимодействии с битерами и траектория его движения; высота и траектория полёта шерсти (составляющих руна) над транспортирующим органом; выход растительных и минеральных примесей из руна.
Перед испытаниями узлы были очищены, смазаны и отрегулированы, а установка настраивалась согласно эксплуатационных требований и проверялась на работоспособность. Рабочие параметры устанавливались в соответствии с намеченным порядком и последовательностью проведения опытов.
Большое значение имеет выбор метода измерения, обеспечивающего приемлемое качество и достаточную точность проводимых исследований. Выбор приборов и аппаратуры зависит от цели исследования, требуемой точности, характера и режимов работы машин, ограничений на число измерений, возможности перемещения выбранного прибора на исследуемой детали, а также от количества занятых людей при проведении эксперимента.
За критерий правильности выбора измерительных приборов принималась их погрешность, и у всех выбранных приборов величина предельной относительной погрешности в рабочем диапазоне измерений не превышала трёх процентов.
Для определения скорости движения транспортирующего органа и частоты вращения битера использовался цифровой тахометр марки ТЧ 10-Р. Замеры проводились в пятикратной повторности соответственно: на каждой скорости станции привода транспортирующего органа путем прижатия мерного колеса к закреплённой на сетку-рабицу прорезиненной ленте шириной 30 см и длиной 1 метр; на каждой скорости станции привода битеров -- прижатием наконечника к центру приводного вала. Обработка полученных результатов проводилась методами математической статистики, определены значения величин и их погрешности с заданной достоверностью (Р < 0,05), данные использованы как исходные при постановке и обработке результатов последующих опытов.
Рациональным методом измерений, позволяющих регистрировать разнообразные процессы и синхронизировать их запись на персональном компьютере, является метод электротензометрирования, что применено для определения величины отклонений транспортирующего органа при взаимодействии с битерами и траектория его движения. Для этого на поверхность балок из металлических линеек (рис. 2) наклеивались проволочные датчики сопротивления (Я = 200 Ом, 1 = 20 мм), соединённые в мостовую схему. На каждую из трёх балок длиной 300 мм были наклеены 2 датчика с наружной и 2 с внутренней стороны балки, на одном и том же расстоянии; датчики подбирались одинакового сопротивления с точностью до 0,1 Ом. На каждый мост подавалось напряжение 3 В от источника питания стабилизированого ИПС-1, съём полученных электрических сигналов осуществлялся при помощи считывающего устройства ЛА2-и8Б14 с записью на персональный компьютер.
Рис. 2. Способ крепления датчиков к балке
Для контроля постоянства сигналов и определения масштабов, балки с датчиками до и после опытов тарировались путём нагружения ступенями до достижения верхнего предела с последующей ступенчатой разгрузкой. Повторность тарировки трёхкратная, при этом под балки с датчиками подставлялось от одного до шести брусков высотой по 10 мм, данные записывались.
Балки охватывают половину ширины транспортёра, с учётом симметричного расположения битеров на валу, и могут быть перемещены комплектом по длине транспортёра в любое место.
Для определения высоты и траектории полёта руна шерсти над транспортирующим органом использовался метод скоростной киносъёмки при помощи цифровой кинокамеры JVC. Камера устанавливалась на одном уровне с транспортирующим органом, высота подбрасывания определялась по масштабному экрану.
Для определения выхода растительных и минеральных примесей из руна был сконструирован поддон, который устанавливается непосредственно под транспортёром. Габариты поддона, мм — 4000x1100x30. Поддон по длине разделён на три равные секции по 1,3 метра, что соответствует протяжённости рабочего места стригальщика вдоль транспортёра. Секции поддона, в свою очередь, разделены на равные участки для сбора отделённых в ходе рабочего процесса примесей.
Литература:
1. Мирзоянц, Ю.А. Технология и технические средства машинной стрижки овец : Монография / Ю.А.Мирзоянц, В.Е.Фириченков, С.Ю.Зудин. - Кострома: КГСХА, 2010. - 238 с. 2.Завалишин, Ф.С.Методы исследования по механизации сельскохозяйственного производства. / Ф.С.Завалишин, М.Г.Мацнев. - М.: Колос, 1982. - 232 с.
3. Юдин, М.И. Планирование эксперимента и обработка его результатов: Монография. -Краснодар: КГАУ, 2004. - 237 с.
Зудин Сергей Юрьевич, кандидат экономических наук, ректор
Лебедев Дмитрий Сергеевич, кандидат технических наук
Мирзоянц Юрий Ашотович, доктор технических наук
Фириченков Вилорий Ефимович, кандидат технических наук
ФГБОУ ВПО «Костромская государственная сельскохозяйственная академия»
Тел. (007-4942)65-75-97,
E-mail: van@ksaa.edu.ru
There are materials according to the method of experimental research of grader of wool and the ways of researching parameters.
Keywords: experimental setup, the grader of wool, principle of operation, researching methods
