CC BY
60
Повышение эффективности процесса стрижки овец
В.Д. Поздняков, д.т.н., профессор, В.И. Квашенников, д.т.н., профессор, А.П. Козловцев, к.т.н., Д.Ю. Драни-цин, аспирант, Оренбургский ГАУ
Овцеводство как отрасль народного хозяйства характеризуется большой разносторонностью. Это шерсть, мясо, шкуры, смушки и т.д.
Шерсть — исходное сырьё для комвольной промышленности, а жиропот шерсти — очень ценный исходный продукт для косметическо-парфюмерных производств.
Стрижка овец — заключительный этап технологического процесса в овцеводстве и представляет собой сложную, энерго-трудоёмкую
биотехническую систему (рис.). Животное (Ж) является предметом и объектом труда, человек (оператор, О) — активный исполнитель, стригальная машинка (М), управляемая и направляемая стригалем, определяется как средство труда.
Надёжность рассматриваемой человеко-машинной системы процесса стрижки определяется надёжностью входящих в неё звеньев, где приоритетное место отводится непосредственному исполнителю — стригалю; второе место занимает техническое звено — электрическая машинка (МСО-77Б, МСУ-200 и т.д.). Следует отметить, что техническая готовность машинки во многом определяется также человеческим фактором (слесарем-точильщиком, мастером-наладчиком), который способствует эффективному взаимодействию режущей пары (ножа, гребёнки) и передаточного механизма, состоящего из значительного числа деталей.
За последние годы были решены принципиальные задачи как по совершенствованию вспомогательного оборудования, так и по подготовке обслуживающего персонала: стригалей, точильщиков режущих пар, мастеров-наладчиков и т.д.
Однако, на наш взгляд, определённые вопросы, представляющие интерес для производственников, следует рассмотреть более подробно, так как они или недостаточно изучены, или в наибольшей степени определяют эффективность рассматриваемой проблемы.
В первую очередь это касается оценки технического состояния подготовки машинки к работе.
Необходимо руководствоваться следующими правилами и рекомендациями:
— правильная ориентация подпятника упорного стержня в двухплечем рычаге: ось симметрии лунки должна совпадать с осью симметрии стержня, т.е. слегка отклоняться от плоскости в сторону паза под ролик эксцентрика (меньшего плеча);
— упорный стержень должен входить головкой меньшего диаметра (05 мм) в подпятник нажимной части двухплечего рычага, а головка большего диаметра (06 мм) должна упираться в углубление нажимного патрона;
— перекос и неперпендикулярность к плоскости резания площадки корпуса для крепления гребёнки (в поперечном и продольном направлениях) не должны превышать 0,01 мм;
— в собранном виде относительное перемещение двухплечего рычага как в продольном, так и в поперечном направлении на центре качания не должно превышать 0,5 мм. Изношенные на глубину больше 1 мм подпятники, центр качания и упорный стержень на 1,5 мм подлежат выбраковке и замене [1].
Несоблюдение этих условий приводит к изменению скорости ножа относительно гребёнки, нарушению условий защемления в режущей паре нож — гребёнка, их одностороннему износу, забиванию шерсти под нож, ухудшению резания, появлению огрехов на кожном покрове, возрастанию сечки шерсти, травмированию животных и т.д.
Для контроля перечисленных технических, а также технологических параметров стригальной машинки были разработаны переносной диагностический комплект, состоящий из имитатора нагрузки на режущую часть и приспособлений
Рис. - Эргатическая схема процесса стрижки овец:
О - оператор (стригаль); М - машинка стригальная; Ж - животное; П - продукт (шерсть); Ем - энергия на привод машинки; Эф - физическая энергия исполнителя; Эо - энергия на выполнение основных операций по снятию руна; Ев - энергия на вспомогательные операции; Еп - полная энергия на стрижку овцы; вж - масса (живой вес овцы); Бк, Бт, Бп - каналы получения информации
для безразборной диагностики (технического состояния) сопряжений, и оборудование стационарного поста диагностики (оснастка для рабочего места слесаря-наладчика).
Придавая большое значение подготовке и заточке режущих пар, мы разработали тренажёр для обучения точильщиков, где особое внимание обращено на следующие моменты:
— подготовку точильного агрегата к работе путём проверки параллельности и биения диска (непараллельность не должна превышать 0,1—0,15 мм, а торцевое биение должно быть не более 0,3 мм). Контроль при этом осуществляется лекальной линейкой, визуально или с помощью разработанного на кафедре приспособления с индикатором часового типа, которое устанавливается на место резца в суппорте;
— правильное расположение держателя относительно диска в продольной и поперечной плоскостях согласно Т.У. агрегата;
— предварительную подготовку входной части зубьев гребёнки: удаление заусенцев, придание игловидной формы, шлифовку, которые способствуют снижению усилия вхождения гребёнки в шёрстный покров, расчёсыванию и равномерному распределению перерезаемого слоя по всей длине активной части режущей пары;
— рациональное нанесение пасты на диск, правильность введения в соприкосновение затачиваемой детали и заточного диска, оптимальное перемещение ножа (гребёнки) относительно диска при заточке, характер и место приложения усилия на державку, время пребывания ножа (гребёнки) в соприкосновении с диском, правильность выведения из взаимного соприкосновения затачиваемых деталей и диска и т.д. [1].
Решение этого круга задач производится посредством специального подвеса со многими степенями свободы (подвижности), приспособления для контроля параллельности о биения диска (профилометра), технического решения для обработки зубьев гребёнок и других средств как визуального, так и инструментального контроля.
Так, подготовленную на основе минерального автотракторного масла любой марки (АСп-6, АСп-10), керосина (дизельного топлива) и шлифовального порошка №№ 8—5 рабочую пасту необходимо от центра заточного диска в форме «запятой» (постепенно снижая интенсивность) нанести в течение 0,6—1,0 секунды на 1/2 и до 3/4 рабочей зоны. На остальной участок диска рабочая паста распределяется по канавке глубиной 0,5—0,7 мм и с шагом 1,75 мм за счёт центробежной силы [2].
В этом случае затачиваемая деталь (нож или гребёнка) не должна касаться заточного диска и только потом её следует вводить в соприкосновение с диском сначала пяткой (слегка повернув держатель на себя), а потом и всей поверхностью.
Для того чтобы заточка режущей пары происходила равномерно и качественно, держатель необходимо перемещать влево-вправо в таком интервале, чтобы гребёнка выходила за пределы активной части диска на 1,5—2 зуба, а нож — на 0,5—0,55 зуба соответственно.
Одновременно с этим держатель должен разворачиваться относительно тяги (оси шарнирного соединения) так, чтобы в любом положении направление линейной скорости совпадало с осью симметрии зубьев, т.е. заточка производилась начиная с кончика зубьев до основной рабочей зоны режущей пары.
Категорически запрещается наносить пасту в тот момент, когда затачиваемая деталь находится в контакте с заточным диском. В этом случае возникают два негативных явления:
1) вследствие гидродинамического удара наблюдается интенсивный износ входной части рабочей кромки зуба и невозможно обеспечить при нажатии надёжный плотный контакт в зоне резания;
2) большая часть рабочей смеси скапливается и задерживается на участке между зубьями (у основания), вызывая местные истирания, где впоследствии накапливаются механические загрязнения, что приводит к дополнительному нагреву режущей пары при работе.
Продолжительность разового нахождения ножа или гребёнки на заточном диске не должна превышать 25—30 секунд, затем нужно отвести в порядке, обратном вводу в контакт, т.е. отводятся кончики, а потом вся деталь в целом.
Нормально заточенные режущие пары, особенно это относится к гребёнке, изготовленой из белого чугуна, не должны иметь на рабочей поверхности следов (рисок), вызванных движением ножа.
Рабочая поверхность должна быть зеркальной или матовой, когда диск только проточен, на поверхности есть макронеровности и использовался крупнозернистый порошок.
Для более качественной заточки режущих пар целесообразно иметь два заточных агрегата: нормальный и доводочный, снабжённый подвесом с регулируемым усилием прижатия, ориентированным на антропометрические характеристики кисти слесаря-заточника.
Наряду с этим можно рекомендовать ленточный точильно-шлифовальный и доводочный агрегат, который в настоящее время проходит лабораторные испытания.
В решении общей проблемы повышения эффективности процесса стрижки мы уделяем большое внимание вопросу профессиональной подготовки стригалей и совершенствованию организации их труда на рабочем месте.
Так, практикой доказано, что опытный стригаль затрачивает на снятие руна 300—500 с (5—8 мин.), совершая при этом 55—60 рабочих
ходов машинкой. Скорость подачи машинки опытным стригалем составляет 0,57—0,63 м/с при коэффициенте использования активной части гребёнки 0,73—0,92, а перестриг шерсти не превышает 3 г [3].
Стригаль, не обладающий прочными сен-сорно-моторными навыками, затрачивает времени на снятие руна в 4,7—6,0 раза больше, совершая при этом 180—210 рабочих ходов, а низкая скорость подачи машинки (0,4—0,47 м/с) приводит к возрастанию сечки на 60%. Неполное использование активной части гребёнки (0,47—0,50, т.е. 3—3,5 зуба не участвуют в работе) приводит к появлению «сухого» трения в режущей паре, её нагреву, преждевременному износу и затуплению [3].
Для подготовки стригалей высокой квалификации разработан тренажёр, включающий объёмную модель овцы, имитатор стригальной машинки, блоки имитации внешних и внутренних возмущающих воздействий, блок контроля технологических параметров, блок информации и оценки допущенных ошибок [4]. В модели овцы (муляже), в имитаторе стригальной машинки установлены датчики контроля организационнотехнологических и технических параметров процесса взаимодействия звеньев «животное — машина — человек», которые обеспечивают контроль правильности ориентации овцы при стрижке, учитывают последовательность и число проходов машинки по обрабатываемой поверхности, исключают появление порезов покрытия муляжа, контролируют прикладывание усилия в наиболее уязвимых местах животного.
Обучение на тренажёре производится по схеме, оправдавшей себя в других тренажных устройствах:
«Ознакомление» — предоставление обучаемому общей и конкретной осведомительной информации, разъяснение условий и особенностей процесса;
«Допуск» — правильный ответ на 80—90% контрольных вопросов по тест-карте, а также определение профпригодности;
«Репетиция» — поэтапное усвоение приёмов, навыков, пооперационный контроль с указанием допущенных ошибок, подкрепление осведомительной информацией, предварительная оценка уровня функциональной надёжности и т.д.;
«Контроль» — полное выполнение всех операций согласно технологическому процессу, пооперационный контроль с выдачей общей оценки уровня профессионального мастерства в двух- или многобалльной системе, учёт числа и характера допущенных ошибок, возможен вариант определения профпригодности, как и в режиме «Допуск».
Эффективность внедрения такого сочетания разработанных технических средств и организационно-технологических мероприятий выражается в сокращении сроков стрижки овец, увеличении настрига шерсти, повышении её качества, а также снижении травмирования животных при машинной стрижке.
Литература
1. Рекомендации по монтажу, техническому обслуживанию и ремонту машин и оборудования дня стрижки овец. М.: ВНИИТЙМЖ, 1988.
2. Поздняков В.Д., Бунин И.А. Подготовка режущей пары к работе. Уральские нивы. 1981. № 1.
3. Поздняков В .Д. Повышение надёжности функционирования операторов механизированных процессов животноводства: автореф. дисс.... доктора технич. наук. Оренбург: Издательский центр ОГАУ, 2006.
4. Поздняков В.Д., Карташов Л.П. Тренажёр для обучения точильщиков режущих пар. И.Л. № 76. Оренбург, 1988.
