УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЫХОДА ШЕРСТИ

Полезная модель относится к устройствам для определения выхода шерсти и может быть использована в сельском хозяйстве при купле-продаже шерсти, а также при оценке шерстной продуктивности овец в селекции для установления кондиционно-чистой массы шерсти с заданной погрешностью определения выхода шерсти не более ±2% абс. ускоренным методом путем сжатия пробы немытой шерсти, исключая традиционную промывку и сушку волокна с последующим определением остаточных нешерстяных компонентов.
Из уровня техники известно устройство для определения выхода шерсти [1], содержащее весы с платформой, на которой смонтированы стальной цилиндр, установленный на площадке весов с возможностью перемещения на прогонах, размещенных на станках и закрепляемых винтом, и специальная рама с помещенными на ней над цилиндром нажимным винтом и штурвалом, связанными межу собой механизмом зубчатой передачи, обеспечивающем при вращении штурвала перемещение нажимного винта в вертикальном направлении. Для определения положения нажимного винта служит масштабная линейка со шкалой, по которой скользит движок, соединенный с нажимным винтом. Пробу немытой шерсти массой 3 кг укладывают в цилиндр и уравновешивают весы. Затем на площадку весов помещают гири, соответствующие массе 1 т. Пробу сжимают, опуская вниз нажимной винт, который давит через шерсть на площадку весов. Когда весы уравновесятся, замечают положение нажимного винта и путем расчета определяют объем сжатой шерсти. Он будет тем меньше, чем меньше шерстяного волокна находится в пробе немытой шерсти. Используя эту зависимость, определяют выход шерсти в процентах.
Известное устройство не нашло широкого применения в практике из-за его громоздкой конструкции (масса до 2000 кг) и недостаточной технологичности, связанной со сложностью его использования.
Известно устройство для осуществления способа определения содержания волокна в волокнистом сырье (см. авт. св. СССР №1684666, кл. G01N 33/36, D01В 3/00, 1991, бюл. №38), содержащее измерительную камеру для помещения пробы с известной массой (200 г), подающий винт с прессующей плитой, вращающийся с заданной скоростью при сжатии пробы, силоизмерительную установку для измерения усилия сжатия в диапазоне 50-400 кПа, механически связанную с дном камеры. Данное устройство используют для определения содержания чистого волокна в массе шерстяных волокон в зависимости от параметров сжатия, обеспечивая при последующем расчете выхода шерсти погрешность определения ±2% абс. Однако недостатки конструкции устройства, связанные с применением чувствительного оборудования для измерения параметров сжатия и требующего специальных навыков в обслуживании, ограничивают его использование в рамках лаборатории.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту и принимаемый авторами за прототип является гидравлический прибор ГПШО-2М [2, 3], содержащий гидросистему, включающую гидроцилиндр, плунжерный насос с ручным приводом, масляным бачком и манометром, рабочую камеру для размещения и сжатия пробы немытой шерсти, выполненную в виде гильзы, с открытой стороны которой расположена съемная крышка с запорным кольцом, а с противоположной стороны на выходе она соединена с гидроцилиндром. Принцип действия гидроприбора ГПШО-2М основан на сжатии под давлением влажной пробы мытой шерсти. После выдержки в течение 1 минуты при таком давлении в пробе остается практически постоянное количество влаги, вследствие чего между массой пробы после сжатия и его постоянно сухой массой устанавливается закономерное соотношение. Отжатую пробу взвешивают и вычисляют ее постоянно сухую массу по формуле или по таблице. Использование гидроприбора для определения ускоренным методом постоянно сухой массы мытой шерсти (5-7 мин.) позволяет сократить время анализа по определению выхода шерсти. Однако применение данного устройства в известных целях не исключает трудоемкие и длительные операции промывки и сушки проб шерсти, связанные с проведением большого количества операций (отбор проб, взвешивание, промывка, сушка, определение остаточных нешерстяных компонентов, расчет выхода шерсти), требующие использования большого набора приборов и оборудования.
Технический результат, который может быть достигнут с помощью полезной модели, сводится к увеличению производительности анализа при обеспечении эффективности определения выхода шерсти ускоренным методом с погрешностью не более ±2% абс., а также повышению надежности конструкции в целях использования по новому назначению малогабаритного оборудования для оценки качества шерстяного сырья в лабораторных, производственных и полевых условиях (например, в сезон стрижки овец).
Технический результат достигается с помощью устройства для определения выхода шерсти, содержащего гидросистему, включающую гидроцилиндр, плунжерный насос с ручным приводом, масляным бачком и манометром, рабочую камеру для размещения и сжатия пробы немытой шерсти, выполненную в виде гильзы, с открытой стороны которой расположена съемная крышка с запорным кольцом, а с противоположной стороны на выходе она соединена с гидроцилиндром. В устройстве на боковой поверхности рабочей камеры, предназначенной для размещения и сжатия пробы немытой шерсти, с одной из ее сторон по длине рабочего хода поршня сделана прорезь, через которую выведен датчик, выполненный в виде металлической пластины, соединенной с поршнем с возможностью перемещения ее вдоль прорези для фиксирования продвижения поршня и изменения его положения после сжатия с последующим измерением с помощью масштабной линейки со шкалой высоты колонки запрессованной пробы, значение величины которой используют в расчете для определения выхода шерсти.
На Фиг. представлен общий вид устройства для определения выхода шерсти на основе гидроприбора ГПШО-2М [3].
Устройство для определения выхода шерсти содержит гидросистему, включающую гидроцилиндр 1, плунжерный насос 2 с ручным приводом 3, масляным бачком 4 и манометром 5, рабочую камеру 6 для размещения и сжатия пробы 7 немытой шерсти, выполненную в виде гильзы, с открытой стороны которой расположена съемная крышка 8 с запорным кольцом, а с противоположной стороны на выходе она соединена с гидроцилиндром 1. На боковой поверхности рабочей камеры 6 с одной из ее сторон по длине рабочего хода поршня 9 сделана прорезь 10, через которую выведен датчик 11, выполненный в виде металлической пластины, связанной с поршнем 9 с возможностью перемещения ее вдоль прорези 10 для фиксирования продвижения поршня 9 по изменению его положения после сжатия с последующим измерением с помощью масштабной линейки со шкалой 12 и определением высоты колонки запрессованной пробы 7.
Устройство для определения выхода шерсти работает следующим образом. Пробу 7 немытой шерсти массой 100 г помещают в рабочую камеру 6 устройства и уплотняют ее руками. Затем камеру 6 закрывают крышкой 8 и зажимают запорным кольцом. Ручным приводом 3 приводят в действие плунжерный насос 2, перекачивающий масло из бачка 4 в гидроцилиндр 1, вследствие чего поршень 9 перемещается и сжимает пробу 7 под давлением, создаваемым в гидросистеме. По достижении заданного давления, устанавливаемого по манометру 5, для удержания его в течение 15-20 секунд периодически нажимают на рукоятку насоса 2, при этом с помощью датчика 11 фиксируют продвижение поршня 9 по изменению его положения после сжатия, затем с помощью масштабной линейки со шкалой 12 измеряют и определяют высоту колонки запрессованной пробы 7, значение величины которой используют в расчете для определения выхода шерсти. В отличие от прототипа заявленное устройство позволяет использовать известный малогабаритный прибор по новому назначению, сохранить простоту конструкции, снизить затраты на проведение испытаний по оценке качества шерстяного сырья. Данная конструкция имеет высокую надежность за счет небольшого количества дополнительных деталей, механически жестко связанных межу собой. Погрешность определения выхода шерсти в пределах ±2% абс., достаточной для решения поставленной технической задачи, достигается за счет использования в расчете параметра сжатия - высоты колонки запрессованной пробы шерсти, определяемой с помощью датчика по измерению изменения положения поршня после сжатия при постоянном давлении в рабочей камере, создаваемом гидросистемой. Уменьшить погрешность определения позволяет проведение измерений при заданном давлении, что обеспечивает тесную корреляционную зависимость между признаками за счет исключения влияния содержащихся в немытой шерсти, наряду с чистым волокном, других ее составляющих компонентов (растительного сора, влаги, пота и т.д.).
Применение заявленного устройства для определения выхода шерсти ускоренным методом позволит получить экономический эффект за счет исключения операций промывки, сушки проб и определения в них остаточных нешерстяных компонентов, сокращая при этом трудозатраты, водопотребление, расход энергоресурсов, моющих средств, реактивов и материалов.
Список использованных источников
1. Лейтес, Л.Г. Первичная обработка шерсти /Л.Г.Лейтес, Н.А.Заусайлов. - М. - Ленинград: ГНТИлегкой промышленности, 1950. - С.32-33.
2. Сидорцов, В.И. Контроль качества шерсти /В.И.Сидорцов. - М.: Колос, 1974. - С.48-51.
3. Определение качества немытой шерсти и выхода чистого волокна (методическое руководство). - М.: ВО «Агропромиздат», 1989. - С.27-38.