Пристрій для розчистки копитець

Пристрій для розчистки копитець, що містить барабани та розміщену на них робочу поверхню, Винахід належить до галузі механізації виробничих процесів у тваринництві та ветеринари, зокрема до пристроїв по догляду та профілактиці захворювань копит та копитець свійських тварин Відомий пристрій для обробки копитець (а с № 1759413, A01D 3/00,1992р), що складається з барабанів, на яких розміщено робочу поверхню виконану із стрічки з ріжучими елементами у вигляді обрізків тонкого сталевого дроту Недоліком відомого пристрою є те, що ріжучі елементи у вигляді обрізків тонкого сталевого дроту можуть зрізати старий копитцевий ріг тільки з певних ділянок опорної поверхні копит та копитець (п'ятка, підошва) Старий копитцевий ріг на цих ділянках - крихкий, тому піддається впливу різальних елементів На основній опорній ДІЛЯНЦІ копитець - копитцевій СТІНЦІ, навіть старий ріг має значну МІЦНІСТЬ, тому різальні елементи відомого пристрою для нього не ефективні Тому, для обробки (зрізання старого копитцевого рогу) копитцевої стінки треба використовувати інший різальний інструмент (ніж, рашпиль, циліндричну фрезу) Неефективність впливу еластичних різальних елементів на копитцевий ріг, що має значну МІЦНІСТЬ можна пояснити, якщо розглянути сам процес різання (в даному випадку - стругання) З літературних джерел відомо, що при відносному переміщенні різця та заготовки виникає система сил, яка приводиться до однієї сили Р - сили різання (С С Некрасов Обработка материалов резанием М "Агропромиздат" 1988 г, 334 С 5) При струганні силу Р можна розкласти на три виконану із стрічки з різальними елементами у вигляді обрізків тонкого сталевого дроту, який відрізняється тим, що робоча поверхня виконана із окремих смужок стрічки, кожна з яких розміщена між двома вертикальними СПІВВІСНИМИ дисками, рухомо закріплена на їх периферійній частині та через тягу з'єднана із маточиною одного з дисків, що має можливість переміщення відносно іншого диска вздовж та навколо спільної осі складові Pz - дотичну складову сили різання (зусилля різання), направлену вздовж поверхні різання, Ру -радіальну складову сили різання (радіальне зусилля), направлену перпендикулярно до поверхні різання, Рх - осьову складову сили різання, направлену перпендикулярно до напрямку дії сили Pz і в тій самій площині Технологія виготовлення стрічки з еластичними різальними елементами у вигляді обрізків тонкого сталевого дроту, передбачає розміщення їх (дротинок) рядами, з певною ЩІЛЬНІСТЮ МІЖ рядами існують зазори, розміри яких, приблизно в 2 - 3 рази більші, ніж відстані між дротинками в ряду Кожна з дротинок в середній частині зігнута під певним кутом і таким чином, що її нижня частина направлена в бік робочого напрямку руху В процесі різання копитцевого рогу на кожну дротинку (різальний елемент) діють, в основному дві сили Pz - дотична складова сили різання та Ру - радіальна складова сили різання, ЦІ дві сили відхиляють дротинку в напрямку, протилежному руху стрічки, на певний кут, який залежить від жорсткості (Е lz) дротинки та оброблюваного матеріалу (рогу) (Е - модуль пружності першого роду, модуль Юнга, мПа, l z - момент інерції перерізу ВІДНОСНО ПОВЗДОВЖНЬОЇ ОСІ Z, CM4 ) Зрозуміло, що жорсткість дротинки - величина постійна Е l z = const, бо дротинка виготовлена із однорідного матеріалу (Е = const) та має постійний переріз (l z = const) Тому можна підібрати стрічку із еластичними різальними елементами для різання матеріалу (рогу) із сталими фізикомеханічними властивостями МІЦНІСТЬ, пружність, ю 49549 твердість, пластичність При виборі еластичних різальних елементів потрібно виконати умову, при якій жорсткість дротинок забезпечувала б такий кут відхилення їх від попереднього положення, при якому відбувається процес різання При значних кутах відхилення дротинки її різальна кромка виходить з оброблюваного рогу, процес різання припиняється і на поверхні що обробляється лишаються тільки подряпини Конструкція стрічки з еластичними різальними елементами, при певних критичних кутах відхилення дротинок дозволяє, в певних межах, збільшити жорсткість різальних елементів Це відбувається тоді, коли під дією критичної величини сили Pz відхилена дротинка долає зазор між нею та сусіднім елементом в ряду Так утворюється складений різальний елемент, до складу якого можуть входити від 2 до 8 дротинок (в залежності від ЩІЛЬНОСТІ закріплення їх на стрічці), що знаходяться в одному ряду Такий складений різальний елемент має значно більшу площу поперечного перерізу, а значить і більший момент інерції lz, тому жорсткість його підвищується, із декількох дротинок утворюється брус рівного опору згину, аналогічно ресорі При об'єднанні декількох різальних елементів в один складений елемент відбувається ущільнення набивки між дротинками, що також підвищує жорсткість утвореного різального елемента В нижній частині складеного різального елемента утворюється кпин без повноцінної різальної кромки, бо при накладанні дротинок одна на одну, різальні кромки перекриваються Нижня частина складеного елемента має значну площу (сукупність об'єднаних дротинок) Тому при взаємодії з рогом такого елемента, тиск його різальної кромки на оброблювальний матеріал значно зменшується, величина його стає меншою за межу МІЦНОСТІ (ав) рогу, тому відбувається не різання, а деформація рогу Крім того, реакція з боку рогу збільшує радіальну складову сили різання Ру, яка виштовхує складений різальний елемент з оброблюваної поверхні На оброблюваній поверхні виникають подряпини, вириви та напливи деформованого рогу Крім того, після обробки копитцевої стінки циліндричними фрезами, на стиках опорної поверхні та бічної стінки копитець утворюються гострі кромки (зони концентрації напруг) Гострі кромки обов'язково притупляють, інакше виникає загроза розтріскування копитця Як правило, ця операція виконується вручну В основу винаходу покладено завдання створити такий пристрій для розчистки копитець, в якому нове виконання робочої поверхні Із стрічки з різальними елементами у вигляді обрізків тонкого сталевого дроту дозволило б регулювати ЩІЛЬНІСТЬ та жорсткість різальних елементів і за рахунок цього зрізати копитцевий ріг із різними фізико-механічними властивостями Поставлене винаходом завдання досягається тим, що пристрій для розчистки копитець, який складається з барабанів та розміщеної на них робочої поверхні із стрічки з різальними елементами у вигляді обрізків тонкого сталевого дроту, згідно винаходу вона виконана із окремих смужок, кожна з яких розміщена між двома вертикальними, СПІВВІСНИМИ дисками, рухомо закріплена на їх переферіиніи частині та через тягу з'єднана із маточиною одного з дисків, що має можливість переміщення відносно іншого вздовж та навколо СПІЛЬНОЇ ОСІ Робоча поверхня з різальними елементами у вигляді обрізків тонкого сталевого дроту, виконана із окремих смужок і закріплена на двох вертикальних, СПІВВІСНИХ дисках, один з яких є рухомим, дозволяє регулювати ЩІЛЬНІСТЬ розміщення різальних елементів (дротинок) та їх жорсткість Зміна ЩІЛЬНОСТІ дротинок відбувається за рахунок деформації (загину) основи робочої поверхні стрічки Зігнута в середній частині стрічка кожної смужки, концентрує в цій зоні КІНЦІ дротинок, що закріплені на ній Відомо, що при згинанні стрічки ЗОВНІШНІ шари її розтягуються, а внутрішні стискаються Отже, дротинки, що знаходяться в зоні згину і розміщені на внутрішній поверхні стрічки, разом з внутрішніми шарами стрічки що стискаються, перемістяться ближче до центральних рядів В наслідок цього відстань між рядами значно зменшується, а КІЛЬКІСТЬ дротинок на одиницю площі збільшується, тобто в зоні згину смужки ЩІЛЬНІСТЬ дротинок зростає Якщо внутрішні шари стрічки наближають дротинки одна до одної, то ЗОВНІШНІЙ шар, на якому вони закріплені, при розтязі нахиляє їх із периферійних рядів до центральних КІНЦІ ЦИХ дротинок із переферійних рядів заповнюють відстань між дротинками в центральних рядах і в зоні згину утворюється суцільний шар різальних елементів, з повноцінними різальними кромками Пояснюється це тим, що деформація (згин) робочої поверхні відбувається в площині, перпендикулярній напрямку різальної сили і при цьому не деформується ні один різальний елемент Деформації піддається тільки основа робочої поверхні - стрічка ЩІЛЬНІСТЬ робочої поверхні, як зазначалось вище, зростає за рахунок зменшення відстані між, дротинками, яке відбувається внаслідок деформації стрічки Незначний кут нахилу дротинок із сусідніх, по відношенню до центральних рядів забезпечує положення їх різальної кромки в робочому стані Об'єднання дротинок із сусідніх рядів призводить до збільшення поперечного перерізу робочої поверхні складених різальних елементів, утворених в зоні згину Жорсткість цих елементів зростає у декілька разів, тому вони можуть різати ріг з високою МІЦНІСТЮ, наприклад ріг копитцевої стінки Внаслідок деформації внутрішніх шарів стрічки, деформується і шар набивки, що знаходиться між дротинками Ущільнена набивка також сприяє підвищенню жорсткості різальних елементів Робоча поверхня, виконана із окремих смужок дозволяє проводити деформацію згину стрічки (основи смужки) без значних зусиль, що позитивно впливає на ДОВГОВІЧНІСТЬ робочої поверхні Рухоме кріплення смужок робочої поверхні дозволяє проводити деформацію згину стрічки, без виникнення деформації кручення, що також 49549 впливає на ДОВГОВІЧНІСТЬ робочої поверхні Тяга, що з'єднує смужку робочої поверхні із маточиною рухомого диску дозволяє надавати жорсткість всій робочій поверхні при всіх и положеннях (деформовану і не деформовану), деформувати робочу поверхню в постійному МІСЦІ та на необхідну величину, яка залежить від кута повороту рухомого диска відносно нерухомого На фіг 1 зображено загальний вигляд пристрою для розчистки копитець (вигляд збоку), на фіг 2 (вид Б) представлено механізм переміщення рухомого диску відносно нерухомого, на фіг З - (переріз А-А) зображено конструкцію робочої поверхні та з'єднання и з рухомим диском, на фіг 4 представлено дію механізму деформації робочої поверхні, на фіг 5 (В-В) зображено одну із деформованих смужок робочої поверхні із зоною концентрації різальних елементів (Г) Пристрій для розчистки копитець складається з ведучого диска 1 із маточиною, яка нерухомо з'єднана з валом 2 робочої машини (не показана) за допомогою шпонки 3 (фиг 1) Від осьових переміщень ведучий диск 1 зафіксований на валу 2 за допомогою болта 4 та шайби 5 На маточині диска 1 рухомо встановлено диск 6 із маточиною, на поверхні якої є паз, що розміщений під кутом р до повздовжньої осі вала 2 (фіг 2) В паз встановлено направляючий штифт 7, який нерухомо закріплений на маточині диска 1 (фіг 1, 2) Ліва частина маточини диска 1 має, різь на якій встановлено регулюючу гайку 8, яка контактує з торцевою частиною маточини рухомого диску 6 (фіг 1, 2) Між маточинами дисків 1 та 6 встановлено пружину 9 В міждисковому просторі, на маточині диска 6, рухомо закріплені тяги 10, які в верхній частині пристрою, рухомо з'єднані з кронштейнами 11, що нерухомо закріплені на внутрішній стороні, в середній частині кожної із смужок стрічки 12 з різальними елементами 13 у вигляді обрізків сталевого дроту (фіг 1,3,4,5) Смужки стрічки 12 з різальними елементами розміщені між двома дисками 1 і 6, а їх краї рухомо закріплені на переферійній частині цих дисків за допомогою клепок 14 (фіг 1, 5) Пристрій для розчистки копитець працює таким чином Тварину, у якої треба розчистити копитця фіксують у фіксаційному станку, фіксують також і кінцівку тварини, що підлягає обробці На вал робочої машини (ручного типу, електрична) встановлюють пристрій для розчистки копитець та фіксують його за допомогою болта 4 та шайби 5 За допомогою гайки 8 встановлюють потрібну форму робочої поверхні із стрічки з різальними елементами пряму або ввігнуту (ВІДПОВІДНО фиг 1 та фіг 5) Пряма форма робочої поверхні призначена для обробки плоских ділянок опорної поверхні копитець підошва, м'якиш Ввігнута для обробки копитцевої стінки Як зазначалось вище, ввігнута форма робочої поверхні забезпечує значну жорсткість різальних елементів - дротинок, що утворюють складений різальний елемент, в зоні їх концентрації (зона Г, фіг 5) Тому ця частина робочої поверхні зрізає ріг з копитцевої стінки, хоча він значно МІЦНІШИЙ ВІД рогу підошви Для утворення ввігнутої форми робочої поверхні, гайку 8 обертають, наприклад в напрямку за годинниковою стрілкою Рухаючись по різі, гайка переміщує вздовж осі вала диск 6, наближаючи його до диску 1 та стискаючи при цьому пружину 9, що знаходиться між дисками В усіх положеннях рухомого диску 6, пружина 9 сприяє його фіксації відносно диску 1, та забезпечує натяг стрічки робочої поверхні Направляючий штифт 7, що нерухомо закріплений на маточині диску 1 та вставлений в паз маточині диску 6, при його осьовому переміщенні, примушує цей диск (диск 6) обертатися навколо осі вала, в напряму проти годинникової стрілки (фіг 2, 4) Разом з диском 6 переміщуються закріплені на його маточині тяги 10, займаючи похиле положення Вісь кріплення тяг на маточині зміщується на величину а, що залежить від кута повороту а диска б відносно диска 1 При цьому кожна з тяг втягує середню частину (місце кріплення тяги до стрічки) відповідної смужки робочої поверхні між дисками, утворюючи зону концентрації різальних, елементів (фіг 5) При осьовому переміщенні диска 6 відносно диска 1 відстань між ними зменшується і стрічка робочої поверхні прогинається, тому тяга 10 задає напрямку прогину у середину, а не навпаки Підтримуючи в усіх положеннях середину смужки робочої поверхні, тяга 10 забезпечує їй жорсткість при роботі При необхідності створення рівної робочої поверхні (фіг 1, 3), гайку 8 обертають в зворотному напрямку При цьому, диск 6 під дією пружини 9 переміщується вздовж, осі, віддаляючись від диска 1 та обертається вздовж осі у зворотному напрямку Разом з диском 6 переміщуються тяги 10, виштовхуючи середини смужок назовні При утворенні рівної робочої поверхні гайку 8 фіксують в такому положенні Після встановлення форми робочої поверхні пристрою включають привід робочої машини і проводять розчистку опорної поверхні копитця 49549 7 б Фіг. 2 Фіг. 1 В 12 13 А-А Фіг. З фіг*/ 49549 10 іг. 5 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71