CC BY
23
Она должна быть равна тепловой нагрузке установки Q.
Коэффициент рабочего времени компрессора
* = Ат , Дт р +Ат нр
где Д т -время цикла.
С увеличением тепловой нагрузки Q коэффициент рабочего времени возрастает. В установках с двумя компрессорами при этом наступает такой момент, когда производительность одного компрессора становится равной тепловой нагрузке испарителя, температура /ошп, входящая в уравнение (3), достигает значения /2, и компрессор перестает работать циклично.
При дальнейшем увеличении нагрузки температура кипения будет возрастать и соответственно увеличится производительность компрессора. Когда температура достигнет верхнего заданного предела, будет пущен в ход второй компрессор.
Общий расход электроэнергии за цикл т 2
АWЭ = | Шт р .
Интегрируя так же, как при определении AQ, най-
дем
AW3 = J (сТ0 - d)dтр ; AW3 = (сТ0 -d)(т2 -тj).
Средняя потребляемая мощность
AN э
N =-э-
СР Ат p +Ат ир
Холодильный коэффициент цикла
е ср = Q 0ср/N ср ;
10 fl b
8 ср =
Ga4 С
10 '
(т 2 -Т j)-
(сТ 0 - d)(Т 2 -Т l)
Литература
1. Якобсон В.Б. Малые холодильные машины. М., 1977.
Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса, г. Шахты 10 ноября 2006 г.
УДК 687.023
ВЛИЯНИЕ МЕХАНИЧЕСКОЙ МОДИФИКАЦИИ НА FILL POWER КУРИНОГО ПЕРА
© 2007 г. И.Ю. Бринк, Т.Н. Соприкина, Ю.Е. Чертов
К важнейшим физико-механическим свойствам пера относятся его длина и масса, упругость, плотность, теплозащитные свойства, сопротивление к сваливанию, водоотталкивающая способность и плотность. Куриное перо имеет более грубый ломкий стержень, характеризуется малой упругостью и меньшей легкостью по сравнению с гусиным и утиным пером [1].
Согласно ГОСТу [2], изделия вырабатывают: пуховые, полупуховые и перовые; мешки спальные и изделия 3-й группы - пуховые. При этом куриное перо находит применение в постельных принадлежностях и не рекомендуется для изготовления верхней одежды и декоративных изделий. Куриное перо используется в смеси с пером водоплавающей птицы только в перовых изделиях второй категории, а как самостоятельный наполнитель только в изделиях третьей категории.
В связи с уменьшением поголовья водоплавающей птицы встает вопрос о широком использовании куриного пера в качестве утеплителя и наполнителя в одежде, одеялах, спальных мешках низкого и средне-
го ценового уровня. При этом целесообразно улучшить его качественные характеристики.
Для оценки качества перо-пухового сырья производители стран Западной Европы и США используют Европейский Стандарт Качества DIN EN 12934 European Standard. Обязательным является использование показателя «FILL POWER» (F.P.), что в переводе означает «наполняемость». FILL POWER характеризует упругость материала, его способность восстанавливать в той или иной степени объем и форму после приложенного к нему деформирующего усилия.
Для повышения качества куриного пера нашли применение механическая и химическая модификации.
Сущность химической модификации заключается в соединения пера с текстильными волокнами при помощи адгезива. Для этого используют натуральные волокна (хлопок, пеньку, шерсть, шелк). В качестве адгезива для соединения в точках пересечения перьев и натуральных волокон применяют природную смолу, полиуретан, полиакрилат, полиэтилацетат, полихлорвинил, акриловую эмульсию.
Характерным примером химической модификации пера является наполнитель для подушек [3]. Этот наполнитель состоит из перьев, взаимосвязанных и пересекающихся друг с другом, причем соединение в точках взаимосвязи и пересечения выполнено с помощью адгезива так, чтобы сформировать структуру материала в форме сетчатого полотна. При этом перья взаимосвязаны с помощью текстильных волокон, выполненных из материала с более низкой точкой плавления, а в качестве адгезива для соединения в точках пересечения между перьями и текстильными волокнами использован материал этих текстильных волокон.
К недостаткам химической модификации можно отнести наступающий при длительной эксплуатации изделий естественный распад химического сырья, что приводит к ухудшению качества наполнителя. Кроме того, химические волокна имеют способность мигрирования на поверхность, что приводит к ухудшению внешнего вида изделия.
Известны различные способы механической модификации пера, например: способ отделения составляющих опахала пера от ствола при помощи ножа в виде ленточной спирали [4]; и способ отделения составляющих пахала от ствола пера при помощи двух быстро вращающихся фрезеровочных ножей [5].
Однако при такой модификации получаются отходы в виде стержней перьев, которые должны подвергаться последующей переработке или утилизации, а также отделенные от стержней составляющие опахала подвержены свойлачиванию, что приводит к потере упругих свойств наполнителя.
Нами предлагается новый способ механической модификации куриного пера. Установлено, что упругие свойства пера определяются формой стержня. Перо водоплавающих птиц имеет сильно изогнутый стержень, что увеличивает упругость и объемность перовой массы. Стержень куриного пера имеет малый изгиб (рис. 1), и следовательно, перовая масса значительно уступает по упругим свойствам перу водопла-
вающих птиц. Для улучшения качественных характеристик куриного пера необходимо придать его стержню дополнительный изгиб. Указанная цель достигается за счет прохождения пера между двумя вращающимися валами, один из которых - с упругим покрытием, второй - металлической с зубчатой насечкой. Предпочтительное расстояние между зубцами насечки определено в результате экспериментальных исследований и составляет 3 мм. В результате прохождения пера между валами на стволе образуются вмятины, которые придают стволу пера дополнительный изгиб, что повышает показатель ЕР пера. Эффективность предложенного способа была проверена экспериментально на лабораторной установке (рис. 2).
Для измененного пера введем термин, обозначающий новое состояние куриного пера с изгибом. Согласно определению, модификация - это видоизменение, частичное изменение, внесение изменений. Куриное перо, стержень которого изгибался, вследствие чего происходит изменение качества пера, предлагается в дальнейшем именовать как модифицированное куриное перо.
В качестве исходных материалов использовалось гусиное, утиное и куриное перо среднего размера. Согласно ОСТу [6], средним является перо куриное длиной от 25 до 85 мм, гусиное и утиное от 25 до 95 мм включительно.
Предварительно перо было подвергнуто стирке и сортировке. При проведении опыта, для обеспечения одинаковых условий эксперимента, использовалось перо без примеси пуха.
Так как куриное перо значительно различается в зависимости от сезона сборки сырья, был произведен его предварительный выбор для дальнейшей модификации. Перо летней сборки имеет совершенно прямой стержень, опахало пера волосовидное, без наличия крючков первого и второго порядка. Каждое перо имеет дополнительное маленькое перышко, прикрепленное в конце очина.
а б
Рис. 1. Виды пера: а - куриное; б - утиное; в - гусиное перо
в
Рис. 2. Лабораторная установка модификации куриного пера
Перо зимней сборки без дополнительного перышка, нижняя часть его волосовидная, верхняя - имеет крючки. Стержень имеет слегка изогнутую форму (рис. 3).
а б
Рис. 3. Виды куриного пера: а - зимнее; б - летнее
При сравнении качества летнего и зимнего куриного пера по показателю упругости было выявлено, что перо летней сборки значительно уступает зимнему (таблица).
Показатель ГР куриного пера летней и зимней сборки
Вид пера FP
Начальный объем Н0 Объем с нагрузкой Н1 Объем сразу после снятия нагрузки Н2 FP Н3
Куриное летнее 600 350 450 480
Куриное зимнее 350 200 300 330
Для проведения дальнейших экспериментов было выбрано перо зимней сборки. Результаты определения показателя ЕР представлены в виде диаграммы на рис. 4.
FP 664-
556"
548— 458'
Г
У
К К/м Виды пера
Рис. 4. Определение FILL POWER различного вида пера: Г - гусиного; У - утиного; К - куриного; К/м - куриного модифицированного
Из рис. 4 видно, что гусиное перо обладает самым высоким показателем FP, показатель FP модифицированного куриного пера увеличился на 19,65 %. Таким образом, предложенный способ механической модификации позволяет улучшить показатель FP куриного пера, а значит, расширить диапазон применения этого наполнителя в перопуховых швейных изделиях.
Литература
1. Пигарев Н.В., Столляр Т.А., Шумков Е.Г. Технология производства продуктов птицеводства и их переработка. Ехе1. М., 1991.
2. ГОСТ 30332-95/ГОСТ Р 50576-93. Изделия перопуховые. Общие технические условия. Введ. 1996-03-12. Минск, 2001. С. 9.
3. Пат. заявка №2005122355 Российская Федерация, Б04Н1/40 (2006.01). Пухоперьевой набивочный материал для тепловой одежды/ Жанг Лиуен; заявитель Фошан Шеньу Уеаве Лтд.- ШО 2004/059057(15.07.2004).
4. Пат. 2024233 Российская Федерация, МПК5, А 41 О 9/00. Устройство для отделения пуха от пера [Текст] / Э.Н. Ме-ликов, В.П. Смирнов; заявитель Многоотраслевая научно-производственная ассоциация «Новид» и патентообладатель Меликов Эдуард Николаевич. - № 4937867/12; заявл. 22.05.91; опубл. 15.12.94, Бюл. № 23. С. 4.
5. Пат. 342000 ФРГ, МПК5, В6803/10; В6803/00. Устройство отделения опахала от ствола пера / № 0000-00-00.
6. ОСТ 10-02-01-06-87. Сырье перопуховое. Технические условия. Введ.1989-01-01. М., 1989. С. 15.
Ростовский институт сервиса Южно-Российского государственного университета экономики и сервиса
15 декабря 2006 г.
2
1
