CC BY
012
,,„ „„„„, Jj Ставрополья
научно-практическии журнал
УДК 636.083.45:62-192
Алексенко Н. П., Пономаренко Н. В., Шишина И.А.
Aleksenko N. P., Ponomarenko N. V., Shishina I.A.
ПОВЫШЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ И ПЕРСПЕКТИВЫ ПРОИЗВОДСТВА СТРИГАЛЬНЫХ МАШИНОК В РОССИИ
WAYS OF RELIABILITY INCREASE AND SOME PROSPECTS FOR PRODUCTION OF THE CLOTH-SHEARING EQUIPMENT IN RUSSIA
Проанализировано современное состояние надежности стригальных машинок, перспективы производства стригального оборудования и предложены пути повышения его надежности и функциональных возможностей.
Ключевые слова: стригальная машинка, надежность, стрижка, функциональное назначение стригальных машинок.
The current state of reliability shearing machinenok, prospects pro - duction shearing equipment and ways of improving its reliability - sion and functionality.
Key words: sheepshearer, reliability, haircut, functional purpose shearing machines.
Алексенко Николай Петрович -
доктор технических наук, профессор кафедры механизации и технологии производства и переработки сельскохозяйственной продукции Азово-Черноморский инженерный институт Донского государственного аграрного университета г. Зерноград
E-mail: mtppshp@achgaa.ru
Пономаренко Наталья Васильевна -
кандидат технических наук, доцент кафедры механизации и технологии производства и переработки сельскохозяйственной продукции Азово-Черноморский инженерный институт Донского государственного аграрного университета г. Зерноград
E-mail: mtppshp@achgaa.ru
Шишина Ираида Анатольевна -
кандидат технических наук, доцент кафедры безопасности технологических процессов и производств Азово-Черноморский инженерный институт Донского государственного аграрного университета г. Зерноград
E-mail: mtppshp@achgaa.ru
Aleksenko Nikolai Petrovich -
Doctor in Technical Sciences, Professor of Department of mechanization and production technology and processing of agricultural products Azov-Black Sea Engineering Institute Don State Agrarian University Zernograd
E-mail: mtppshp@achgaa.ru
Ponomarenko Natalia Vasilievna -
Ph.D. in Technical Sciences, Associate Professor of Department of mechanization and production technology and processing of agricultural products Azov-Black Sea Engineering Institute Don State Agrarian University Zernograd
E-mail: mtppshp@achgaa.ru
Shishina Iraida Anatol'evna -
Ph.D. in Technical Sciences, Associate Professor of Department of process safety and production Azov-Black Sea Engineering Institute Don State Agrarian University Zernograd
E-mail: mtppshp@achgaa.ru
Одной из важнейших отраслей животноводства является овцеводство, обеспечивающее людей ценными видами продукции питания, а легкую промышленность практически незаменимым сырьем - шерстью.
Заключительный этап производства шерсти - стрижка овец. В связи с непродолжительностью сезона стрижки овец возникает проблема в обеспечении постоянными кадрами квалифицированных стригалей, предъявляются повышенные требования к надежности стригального оборудования. Недостатком стригального оборудования, выпускаемого заводом «Актюбинсксельмаш», является низкое качество. Особенно низкое качество имели преобразователи, режущие пары, нажимной и эксцентриковый механизмы.
Повышение надежности стригальных машинок является первой задачей модернизации оборудования.
Стригальная машинка МСУ-200А, составляющая основу стригальных агрегатов ЭСА-12/200 и ЭСА-6/200, имеет одну фиксированную частоту режущего аппарата - 2160 двойных ходов за 1 мин. Стригальная машинка фирмы «Листер» имеет редуктор с возможностью установления 2200, 2800 и 3200 двойных ходов за 1 мин.
Таким образом, стригальная машинка МСУ-200А ограничивает возможности стригаля таким низким уровнем, который фирма «Листер» не планирует даже для начинающего работника-ученика. Следовательно, расширение функциональных возможностей стригальных машинок является второй задачей модернизации.
Из-за низкой долговечности редуктора стригальная машинка МСУ-200А уступает машинке МСУ-77Б.
С точки зрения электробезопасности стригаля и большей маневренности машинки при стрижке более перспективна схема стригальной машинки с пристроенным электродвигателем.
в
естник АПК
Ставрополья
:№ 2(14), 2014
Агроинженерия
13
Для повышения надежности стригальной машинки МСУ-200А в ней необходимо усовершенствовать:
- режущий аппарат - снизить энергозатраты на резание посредством обеспечения по всей длине кромки ножа резания со скольжением и расширить функциональное назначение стригальной машинки по ширине захвата и высоте среза шерстного покрова;
- зубчатый редуктор - обеспечить две ступени частоты вращения и повысить его надежность путем исключения радиального перемещения зубчатого колеса, например, поместить его в подшипнике (роликовом, игольчатом, шариковом);
- преобразователь тока - фильтрование вредных гармоник другой частоты, отличной от рабочей;
- вентилятор электродвигателя - усилить поток охлаждающего воздуха, например, сделать его со ступицей и в виде пропеллера;
- клеммные соединения электродвигателя со шнуром питания и пускателем - обеспечить быстрое и удобное обслуживание.
Функциональное назначение стригальной машинки должно включать в себя:
- массовую стрижку животных низким срезом (6...8 мм);
- застрижку животных низким срезом, узкой гребенкой;
- стрижку овец перед забоем с повышенным и высоким срезом для получения деловой овчины (11...14, 14...20 мм).
В зависимости от состояния шерстного покрова ширина режущего аппарата должна составлять 57 и 76,8 мм, регулируемая частота двойных ходов ножа от 2200 до 3000 за 1 мин.
Для крупных овцеводческих ферм сохраняется возможность использования трехфазной сети напряжением 380 В. Для мелких предпринимателей и фермеров наиболее доступна однофазная сеть напряжением 220В. Поэтому для них необходимо производить индивидуальные стригальные агрегаты на базе модернизированных машинок МСУ-200А.
Нами предлагается в стригальной машинке МСУ-200 усовершенствование нажимного механизма, т.к. существующий нажимной механизм с наклонным расположением стержня упорного является неудачным.
Рассмотрим схему действия сил в нажимном механизме (рис.1).
В процессе стрижки овцы приходится периодически подворачивать гайку нажимного механизма с целью поддержания постоянного усилия прижима ножа к гребёнке. Горизонтальная составляющая силы прижима ножа к гребенке Хд при наклонном расположении стержня упорного выталкивает рычаг из корпуса стригальной головки, что приводит к преждевременному износу сферы центра вращения рычага и наруше-
нию нормального режима работы стригальной машинки.
Рисунок 1 - Схема действия сил в нажимном механизме:
Тс - сила прижима, действующая вдоль стержня упорного под углом 60° к горизонтальной плоскости и раскладывающаяся на вертикальную и горизонталь-ную составляющие;
N - нормальная составляющая силы прижима ножа к гребёнке;
Хд - горизонтальная составляющая силы прижима ножа к гребенке;
Я0 - сила, уравновешивающая вертикальные и горизонтальные составляющие внешних сил, приложена в центре вращения (реакция опоры).
Надежность нажимного механизма существенно влияет как на энергетические затраты, так и на качество стрижки. При недостаточном усилии прижима ножа к гребенке на коже овцы остаются полосы повышенного среза шерсти, а при повторном проходе машинки по этому месту появляется «перестрига» или сечка. При чрезмерном усилии прижима начинает нагреваться режущая пара, нажимной и передаточный механизмы, а также перегревается от перегрузки электродвигатель.
Для исключения этих негативных явлений нажимной механизм должен быть выполнен вертикальным. Усилие, передаваемое через стержень упорный, достаточное для осуществления среза шерсти, уменьшится на 30...35% по сравнению с наклонным расположением стержня. Механизм прижима можно оснастить устройством, ограничивающим усилие прижима. По нашим данным оно должно быть 8... 10 кг (80...100Н). На предлагаемое техническое решение нами получен патент на изобретение №2283753 от 20.09.2006г. Бюл. №26 «Машинка для стрижки животных» (рис. 2).
Стригальная машинка (рис. 2) содержит корпус 1 со стригальной головкой и размещенные в корпусе рычаг 10, одним концом связанный с электроприводом 15, а другим концом - с режущей парой 16,17, вертикально расположенный нажимной механизм, выполненный с вертикально расположенной осью 2, с размещенными на ней нажимным стержнем 3, конической втулкой 5, жестко закрепленной на вертикальной оси 2, оттарированной пружиной 6 и нажимной гайкой
14
"""""" п"",/т""лл"м" И§ Ставрополья
научно-практическии журнал
7 с внутренней резьбой. Соосно с вертикальной осью в корпусе размещена цапфа 8, на которую опирается гибкий поводок 10, жестко связанный с упругим в вертикальной плоскости рыча-
гом 11, имеющим цилиндрический наконечник для соединения с зубчатым колесом редуктора 12, которое имеет эксцентрично расположенное отверстие под цилиндрический наконечник.
Рисунок 2 - Предлагаемая стригальная машинка
Между нажимной гайкой 7 и конической втулкой 5 расположена оттарированная на 80-100 Н пружина 6. Как только при заворачивании гайки конусная ее часть коснется конической втулки, происходит заклинивание и дальнейшее увеличение усилия прижима невозможно. Исключается перегрузка электродвигателя и повышенный износ режущей пары и всех узлов машинки в целом.
В связи с тем, что поголовье овец будет неуклонно расти, и на 2014 год будет составлять более 30 млн., в России надо иметь свои заводы по производству стригального оборудования. Южный Федеральный округ был и будет основным поставщиком тонкорунной шерсти.
В настоящее время в Ростовской области (г. Зерноград) функционирует фирма «Руно»,
Литература
1. Алексенко Н. П. Надёжность технологического процесса и образования для стрижки овец : монография // Зерноград, ФГОУ ВПО АЧГАА, Ростов н/Д : «Терра», 2005. 240 с.
2. Лебедев А. Т. Ресурсосберегающие направления совершенствования эксплуатации и ремонта машин и оборудования с.-х. производства : автореф. дис. ... д-ра техн. наук. Зерноград, 2012. 42 с.
которая реализует в год до 500 стригальных машинок типа МСУ- 200А с индивидуальными преобразователями, производимыми в г. Ижевске. Заказы на детали размещаются на заводах, имеющих свободные мощности, небольшими партиями. Мы считаем, что можно сконцентрировать производство стригального оборудования.
На основании вышеизложенного можно сделать следующий вывод.
Конструкторским бюро специализированных предприятий по выпуску стригальных машинок внести конструктивные изменения в части предлагаемых конструкторских решений отдельных узлов и элементов машинки, что будет способствовать повышению надежности работы.
References
1. Aleksenko N. P. Process safety and education for shearing : Monograph // Zernograd, ACHGAA, Rostov-on-Don, "Terra", 2005. 240 p.
2. Lebedev A. T. Resource-saving ways of improving the operation and repair of agricultural machinery and equipment production: Doctor thesis in Tech. sciences. Zernograd, 2012. 42 p.
