УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЫХОДА ШЕРСТИ

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к устройствам для определения выхода шерсти и может быть использована в шерстепроизводящих хозяйствах, посреднических организациях и в шерстяной промышленности преимущественно на предприятиях первичной обработки шерсти, как устройство оперативного технологического контроля.
Уровень техники
Из уровня развития техники известен прибор для определения выхода мытой шерсти, содержащий цилиндр для шерсти и винтовое нажимное приспособление с масштабной линейкой для измерения объема сжатой шерсти. Прибор размещается на платформе сотенных весов для уравновешивания сжимающего усилия и определенной массы гирь на весах. В момент уравновешивания фиксируется объем сжатой шерсти, по которому определяют выход шерсти в процентах. Вследствие громоздкости прибора и сложности его конструкции и обслуживания, а также высокой погрешности определения выхода шерсти, прибор до настоящего времени не нашел применения (см. Лейтес Л.Г. и Заусайлов Н.А. Первичная обработка шерсти. ГНТИ легкой промышленности, М.-Л.; 1950. С.32-33).
Известен гидравлический прибор ГПОШ-2М для определения постоянно-сухой массы лабораторной пробы промытой шерсти, содержащий гидросистему с ручным приводом и манометром, рабочую камеру для размещения и сжатия промытой шерсти, выполненную в виде гильзы, закрываемой крышкой и присоединяемую к гидросистеме (см. Сидорцов В.И. Контроль качества шерсти. - М., «Колос», 1974. С.48-51; см. Определение качества немытой шерсти и выхода чистого волокна. - М., ВО «Агропромиздат», 1989. С.27-29).
Промытая шерсть помещается в рабочую камеру и сжимается нормированным давлением, измеряемым по манометру. После выдержки под давлением в течение одной минуты в шерсти остается практически постоянное количество влаги. Отжатую шерсть немедленно взвешивают, а ее постоянно сухую массу вычисляют по известной формуле или определяют по специальной таблице. Так как при использовании прибора ГПОШ-2М возможны колебания остаточной влаги в шерсти, сохраняется необходимость высушивания отжатой шерсти в соответствии с действующей нормативной документацией (см. ГОСТ 30190-2000 Шерсть немытая. Методы определения выхода чистого волокна), т.е. существенное увеличение продолжительности определения постоянно сухой массы лабораторных проб шерсти. Кроме того, прибор ГПОШ-2М не может быть использован для прямого, непосредственного определения выхода шерсти при сжатии лабораторной пробы немытой шерсти.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому и принятое авторами за прототип является устройство для определения выхода шерсти, содержащее рабочую камеру с поршнем для размещения и сжатия пробы немытой шерсти, выполненную в виде гильзы с прорезью на боковой поверхности для соединенного с поршнем датчика, при достижении нормированного давления в гидросистеме показывающего по измерительной линейке высоту спрессованной шерсти, которую используют в расчете при определении выхода испытуемой шерсти (см. Патент RU №91172, кл. G01N 9/00, опубл. 27.01.2010 г.).
Недостатками указанного устройства являются:
- искажение результатов измерения высоты сжатой шерсти вследствие поперечной деформации гильзы, вызванной наличием продольной прорези практически по всей ее длине и боковым давлением шерсти при осевом сжатии ее и, как следствие, увеличение поперечных размеров сжатой шерсти и уменьшение ее контролируемой высоты;
- наличие прорези по длине рабочей камеры приводит к остаточной поперечной деформации камеры и накоплению систематической погрешности определения выхода шерсти;
- применение «масштабной» линейки с размером отсчета практически ±0,5 мм для измерения высоты сжатой шерсти приводит к увеличению погрешности определения выхода на 0,6% абсолютных в добавление к погрешности прототипа;
- наличие потерь времени, соизмеримых с 2÷3-х кратным временем испытания, необходимых для релаксации сжатой шерсти, после снятия давления в гидросистеме, чтобы обеспечить ручное откручивание съемной крышки для извлечения из гильзы обработанной дозы шерсти. При этих условиях, тем не менее, откручивание съемной крышки связано с серьезными трудозатратами.
Раскрытие полезной модели
Технический результат в заявленной полезной модели сводится к повышению производительности и снижению трудоемкости выполнения анализа, а также снижение погрешности при определении выхода шерсти и повышению технологической надежности устройства.
Технический результат, заключающийся в устранении указанных недостатков при определении выхода шерсти, достигается с помощью устройства для определения выхода шерсти, содержащего рабочую камеру с поршнем для размещения и сжатия в ней пробы немытой шерсти, изготовленную в виде гильзы с прорезью на боковой поверхности и закрывающуюся съемной крышкой, при этом прорезь выполнена в виде прямоугольного паза, задний торец которого расположен на расстоянии диаметра поршня от закрываемого съемной крышкой конца рабочей камеры, а длина паза равна толщине поршня, при этом предельные отклонения размеров поршня и соответствующих им размеров паза рабочей камеры приняты не более, чем по девятому квалитету сопряжения H9/d9 системы отверстия (см. Дунаев П.Ф. и др. Допуски и посадки. Обоснование выбора. - М.: Высш. школа, 1984. - С.14; см. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: в 3-х т. T.1 - 5-е изд., перераб. и доп. - М.; Машиностроение. 1979 - С.284, 289, 293), а по периметру паза рабочей камеры закреплена накладка, и съемная крышка камеры снабжена подвижной рукояткой, причем для измерения высоты спрессованной шерсти применяют штангенциркуль с размером отсчета 0,1 мм, и результат измерения используют для определения выхода шерсти.
Совокупность всех существенных признаков, определяющих состав предлагаемого устройства и являющихся неотъемлемыми составными частями его, позволяет использовать его как средство для определения выхода шерсти и достичь необходимых результатов в решении технологической задачи полезной модели.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 дана схема устройства для определения выхода шерсти, общий вид;
На фиг.2 - то же, вид сверху;
На фиг.3 - то же, разрез А-А на фиг.2.
Осуществление полезной модели
Устройство для определения выхода шерсти состоит из гидросистемы 1 (на фиг. не показана) с присоединенной к ней камерой 2, изготовленной в виде гильзы с размещенными внутри испытуемой шерстью 3 и поршнем 4, в который упирается шток 5 гидросистемы 1. Рабочая камера 2 закрывается съемной крышкой 6 с подвижной рукояткой 7. На боковой поверхности рабочей камеры 2 имеется открытый прямоугольный паз 8 для измерения высоты сжатой в рабочей камере 2 шерсти 3 штангенциркулем 9. Для обеспечения поперечной жесткости рабочей камеры 2 от воздействия распирающих сил при осевом сжатии шерсти 3 по периметру паза 8 закреплена накладка 10. Устройство для определения выхода шерсти работает следующим образом. При соединенных гидросистемы 1 и рабочей камеры 2 и при отсутствии давления масла в гидросистеме 1 шток 5 автоматически устанавливается в крайнее правое положение. Откручивают съемную крышку 6 при помощи подвижной рукоятки 7, извлекают из рабочей камеры 2 прошедшую испытания шерсть и размещают в ней подготовленную для испытаний шерсть 3 новой лабораторной пробы. Через левый открытый конец рабочей камеры 2 руками размещают шерсть внутри рабочей камеры 2. При этом поршень 4 свободно отходит вправо до упора в шток 5 гидросистемы 1. Съемную крышку 6 навинчивают на рабочую камеру 2 и подвижной рукояткой 7 выбирают зазоры в резьбе, обеспечивая постоянство расстояния от конца рабочей камеры 2 до заднего торца «а» паза 8 (размер «D» на фиг.1). Ручным приводом (на фиг. не показан) накачивают масло в гидросистему 1, производя этим сжатие шерсти 3 в рабочей камере 2 между поршнем 4 и съемной крышкой 6. При достижении нормированного давления по манометру гидросистемы 1 (на фиг. не показан) подачу масла прекращают. Вставляют в паз 8 рабочей камеры 2 губки штангенциркуля 9, как показано на фиг.1, и измеряют расстояние «X» от торца поршня 4, который виден в просвете паза 8, до заднего торца «а» паза 8. По размеру «X» рассчитывают высоту сжатой шерсти с точностью до первого знака после запятой с использованием правил округления по формуле Н=(D-В)-Х [мм], где D и В - соответственно диаметр и толщина поршня 4. Высоту «Н» сжатой в рабочей камере нормированным давлением шерсти используют для определения выхода шерсти в процентах (см. Состояние, перспективы, стратегия развития и научного обеспечения овцеводства и козоводства Российской Федерации, часть II, Международная научно-практическая конференция, - Ставрополь, 2007, С.81-84).
Экспериментальные исследования при разработке заявляемого устройства для определения выхода шерсти показали, что в сравнении с прототипом (см. Патент RU №91172, кл. G01N 9/00, опубл. 27.01.2010 г.) погрешность определения выхода снижается на 0,6% абс. За счет установления предельных отклонений размеров элементов устройства не более, чем по девятому квалитету сопряжения H9/d9 системы отверстия и применения штангенциркуля с пятикратным уменьшением размера отсчета по сравнению с миллиметровой линейкой. В таблице показаны сравнительные результаты определения выхода шерсти с помощью графика рисунка 1 (см. Состояние, перспективы, стратегия развития и научного обеспечения овцеводства и козоводства Российской Федерации, часть II, Международная научно-практическая конференция. - Ставрополь, 2007, С.81-84) по результатам измерения высоты запрессованной дозы немытой шерсти «масштабной линейкой» с размером отсчета ±0,5 мм, как в прототипе и - штангенциркулем с размером отсчета ±0,1 мм, как в заявляемом устройстве.
Таблица
Наименование показателя
Устройство для определения выхода шерсти
Известное [5]
Предлагаемое
Измерительный инструмент
«масштабная линейка»
штангенциркуль
Размер отсчета, мм
±0,5
±0,1
Погрешность определения выхода шерсти по графику рис.1 [8],%
±0,8
±0,2
Пример определения выхода шерсти
Высота запрессованной дозы немытой шерсти, мм
18,5±0,5
21±0,5
18,5±0,1
21±0,1
Выход шерсти по графику рис.1 [8],%
21±0,8
54±0,8
21±0,2
54±0,2
Предлагаемая конструкция устройства обладает более высокой эксплуатационной надежностью за счет увеличения поперечной жесткости рабочей камеры 2 креплением в ее ослабленном сечении накладки 10, а также снижением потерь времени за счет применения подвижной рукоятки 7 на съемной крышке 6 рабочей камеры 2.
Предлагаемая полезная модель по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями имеет следующие преимущества:
- увеличение производительности;
- снижение трудозатрат на выполнение анализа определения выхода шерсти;
- снижение погрешности при определении выхода шерсти;
- повышение технологической надежности устройства.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Лейтес Л.Г. и Заусайлов Н.А. Первичная обработка шерсти. ГНТИ легкой промышленности, М-Л; 1950. С.32-33.
2. Сидорцов В.И. Контроль качества шерсти. М., «Колос», 1974. С.48-51.
3. Определение качества немытой шерсти и выхода чистого волокна. - М., ВО «Агропромиздат», 1989. С.27-29.
4. ГОСТ 30190-2000. Шерсть немытая. Методы определения выхода чистого волокна.
5. Патент на полезную модель №91172 по кл. G01N 9/00. Зарегистрирован в Государственном реестре полезных моделей Российской Федерации 27.01.2010 г.
6. Дунаев П.Ф. и др. Допуски и посадки. Обоснование выбора. - М.: Высш. школа, 1984. - С.14.
7. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: в 3-х т. T.1 - 5-е изд., перераб. и доп. - М.; Машиностроение, 1979. - С.284, 289, 293.
8. Состояние, перспективы, стратегия развития и научного обеспечения овцеводства и козоводства Российской Федерации, часть II, Международная научно-практическая конференция, - Ставрополь, 2007. С.81-84.