Способ гидравлической резки сельскохозяйственных материаловПатент на изобретение №: 2080045 Автор: Жилин Анатолий Никитович[UA], Жилина Елена Анатольевна[UA], Перуев Александр Анатольевич[UA] Патентообладатель: Жилин Анатолий Никитович[UA], Жилина Елена Анатольевна[UA], Перуев Александр Анатольевич[UA] Дата публикации: 27 Мая, 1997 Адрес для переписки: подача заявки27.06.1995 публикация патента27.05.1997 Изображения Использование: изобретение относится к технологии обработки и резания различных конструкционных материалов высоконапорной струей жидкости или ее смеси с другими веществами (абразив, полимерные добавки) и может быть широко использовано при резке, раскрое и изготовлении деталей различных конфигураций, при очистке и доводке поверхностей изделий и устройств. Сущность изобретения: способ гидравлической резки сельскохозяйственных материалов включает в себя истечение высоконапорной рабочей струи из соплового устройства гидрорезного оборудования, воздействие рабочей струи на перемещаемый относительно нее обрабатываемый объект и выбор величины подачи Si, обрабатываемого объекта относительно рабочей струи, определяемой по формуле: Si= (   dv3 nK):(8 cpH), м/сек, где: d - диаметр режущей рабочей струи, м, V - скорость рабочей струи, м/сек; - плотность рабочей струи, кг/м3; n - предполагаемое число проходов, tcp - прочность на срез материала обрабатываемого объекта, н/м2; H - толщина объекта, м; K-i-1,9 -экспериментальный коэффициент, зависящий от величины n. Технический результат от внедрения изобретения заключается в повышении скорости и производительности обработки прочных и высокопрочных материалов, а также при многопроходной резке. 1 табл.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУИзобретение относится к сельскому хозяйству и предназначено для резки и измельчения различных сельскохозяйственных материалов преимущественно в стационарных условиях: брикетов, тюков и рулонов, сена или соломы, корнеклубнеплодов. Процесс гидрорезки различных материалов относится к наиболее перспективным и высокоэффективным технологиям вследствие достаточно простой конструкции устройств для их реализации, высокой производительности процесса резки для очень широкого класса сельскохозяйственных растений и плодов, а также других материалов: хрупких, мягких, липких, волокнистых и т.п. При этом исключается, что очень важно, деформация обрабатываемого материала в прилегающих к зоне резания областях, обеспечивается экологическая чистота процесса. В настоящее время проведение подобных работ сопряжено со значительными затратами энергетических ресурсов, причем уровень применяемой техники не обеспечивает высокую эффективность (КПД, стабильные, гидродинамические параметры) использование энергоносителей для получения качественной резки (качественной струи рабочей жидкости). Известны способы гидравлической резки сельскохозяйственных материалов, в частности стеблей зерновых культур при их уборке (авт.св. SU N 938805, кл. A 01 D 34/00, 1982; заявка DE N 3135927, кл. A 01 D 91/04, 24.03.83; заявка PL N 257201 кл. A 01 D 34/00, 04.11.86). В этих способах для скашивания зерновых культур использованы гидравлические режущие аппараты, имеющие устройства для создания высоконапорной струи жидкости, истекающей под большим давлением 10-40 МПа через сопло. Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению является способ гидравлической резки сельскохозяйственных материалов, включающий истечение под давлением рабочей жидкости из соплового устройства и ее воздействие на обрабатываемый материал, относительное движение соплового устройства и обрабатываемого материала вдоль контура реза (заявка DE N 3135927, кл. A 01 D 34/00, 1983). Известный способ предназначен для гидравлической резки зерновых культур при их уборке. Стебли зерновых культур имеют малую толщину 3-5 мм и относительно низкую (хотя и приближенную к стали, например, ст. 2) плотность на срез 20-25 кгс/мм2. Поэтому в известном способе нет трудностей при скашивании растений особенно на начальном цикле, когда процесс резания носит неустойчивый характер. При обработке материалов значительной толщины их резание (сквозное на начальном участке контура реза возможно при небольшой подаче струи рабочей жидкости относительно обрабатываемого материала. Это ведет к увеличению времени обработки исходного материала. Задачей изобретения является создание способа гидравлической резки сельскохозяйственных материалов большой толщины в стационарных условиях путем изменения характера прохождения начального контура реза. При решении этой задачи может быть получен технический результат, выражающийся в устранении потерь кинетической энергии на преодоление противодавления от отраженной отработавшей струи рабочей жидкости из зоны при многопроходной в случае невозможности достижения в оптимальном режиме реза за один проход, что повысило бы производительность и качество процесса. Обработка сельскохозяйственных материалов в стационарных условиях создает определенные трудности в обеспечении перемещения гидрорезной установки относительно обрабатываемого объекта. Поэтому предпочтительнее перемещать сам объект относительно гидрорезной установки. Технический результат достигается тем, что в способе резки высоконапорной струей жидкости, включающем истечение высоконапорной рабочей струи из соплового устройства, выходной срез которого расположен на фиксированном расстоянии от поверхности обрабатываемого объекта, воздействие рабочей струи на объект и перемещение относительно рабочей струи, согласно изобретению, величину Si обрабатываемого объекта относительно рабочей струи определяют по формуле: где d диаметр струи рабочей жидкости на выходном срезе соплового устройства, м; V скорость истечения струи рабочей жидкости, м/сек; плотность струи рабочей жидкости, кг/м3; n планируемое число проходов до полной обработки сельскохозяйственного материала; tcp прочность на срез сельскохозяйственного материала, н/м2; H толщина сельскохозяйственного материала, м; K 1-1,9 экспериментальный коэффициент, зависящий от числа проходов. При величине подачи Si, рассчитанной по приведенной выше зависимости, обеспечивается в каждой последующий момент времени увод струи рабочей жидкости от точки воздействия на обрабатываемый материал в предыдущий момент времени таким образом, что направление вектора усилия противодавления от отраженной струи не совпадает с линией действия рабочей струи, что сокращает потери кинематической энергии рабочей струи, обеспечивая повышение производительности процесса гидрорезания. Заявленный способ реализуется следующим образом. Выходной срез соплового устройства, например, гидрорезной установки размещают на фиксированном расстоянии от поверхности разрезаемого объекта сельскохозяйственного материала. После включения установки и достижения ею номинальных параметров по давлению и расходу жидкости в ведущей рабочей струе начинают рабочий цикл, производя подачу разрезаемого объекта (или соплового устройства) на рассчитанную величину Si. При этом в каждый момент времени в каждой точке, на которую воздействует струя рабочей жидкости, осуществляется резка материала на глубину H/n, где H-толщина разрезаемого объекта, n-предлагаемое число технологических проходов до полного разрезания объекта. Далее, если не выполнено n походов, направление подачи меняется на противоположное и технологический цикл повторяется. Для лучшего понимания настоящего изобретения приведены ниже конкретные примеры. В представленной ниже таблице приведены варианты параметров данного способа для разных примеров. Обозначения, введенные в таблице соответствуют обозначениям выше указанным. Пример 1 представлен для резки прессованного жмыха. Пример 2 представлен для резки камней, предназначенных для жерновов. Таким образом, при реализации заявленного способа за счет соответствующего выбора подачи разрезаемого объекта (соплового устройства), обеспечивается несовпадение линий действия векторов сил сопротивления от отраженной струи и силы резания от высоконапорной рабочей струи, что приводит к повышению скорости резания и производительности процесса, особенно при резке объемных и прочных сельскохозяйственных материалов, а так же при использовании технологии многопроходной гидрорезки.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯСпособ гидравлической резки сельскохозяйственных материалов, включающий истечение высоконапорной струи рабочей жидкости из соплового устройства, выходной срез которого расположен на фиксированном расстоянии от поверхности обрабатываемого материала, воздействие на него струи рабочей жидкости и перемещение материала относительно струи рабочей жидкости, отличающийся тем, что величину Si подачи обрабатываемого материала относительно струи рабочей жидкости определяют по формуле где d диаметр струи рабочей жидкости на выходном срезе соплового устройства, м; v скорость истечения струи рабочей жидкости, м/с; плотность струи рабочей жидкости, кг/м3; n предполагаемое число проходов до полной обработки материала; tcp прочность на срез сельскохозяйственного материала, Н/м2; H толщина сельскохозяйственного материала, м; К i 1,9 экспериментальный коэффициент, зависящий от величины n.Популярные патенты: 2093016 Устройство для водоподачи ... представляющего стакан, устанавливаемый на напорном трубопроводе 26 и подпружиненного клапана 33. Шарнирный водоподающий узел 18 (фиг. 5) состоит из корпуса 34, соединенного с фланцем углового элемента 20 с помощью 2-х скоб 35, подшипника качения 36. Между корпусом 34 и угловым элементом 20 установлено уплотнение 37. В нижней части корпуса 34 симметрично установлены три водоподающие насадки 38. Устройство для водоподачи работает следующим образом. Начало работы (тележка 2, фиг. 2, не движется). В начале работы устройства, смешивают один из цилиндров 8, 9, 10 (фиг. 1, 2) по направляющим полозьям 6 (фиг. 1, 2) вдоль бруса 1 до установки его вместе с водозаборной головкой 11, 12, 13 ... 2253227 Устройство для регулирования температуры в улье ... температуры, третий вход - со вторым входом датчика внутриульевой температуры и первым входом задатчика внутриульевой температуры, четвертый вход соединен с выходом фотоприемника, а выход микроЭВМ соединен со входом силового коммутирующего элемента, выход стабилизирующего устройства соединен с питающей шиной микроЭВМ, общий вход стабилизирующего устройства соединен с объединенными вторыми входами задатчиков внешней и внутриульвой температуры, со вторым входом светоизлучателя, со второй клеммой для подключения источника питания, первая клемма для подключения источника питания соединена с первым входом стабилизирующего устройства.Сущность изобретения поясняется чертежом. На фиг.1 ... 2479988 Способ формирования линейно ориентированного виноградника с капельным орошением (версия 3) ... поливной воды в их верхней части, после чего соосно патрубкам вводят в грунт чашеобразный сосуд с герметичной верхней его частью, в котором выполняют вертикальный паз для верхней части патрубка, где его и располагают, при этом верхнюю часть чашеобразного сосуда выполняют в виде вертикальной опоры с цилиндрической верхней частью и с резьбой для последующего свинчивания с вертикальной опорой, которую выполняют также с резьбой и со сквозными ортогональными отверстиями, которые выполняют не меньше диаметра направляющей проволоки и позиционно располагают на соответствующем уровне расположения их, после чего выполняют функциональное соединение вертикальной опоры чашеобразного сосуда и ... 2105446 Плоскорежущая лапа ... стрельчатой лапы 2 составляет 1202o. Угол заточки лапы 2 i 153o, что образует режущие кромки 16 и 17. Лезвия 18 и 19 лапы 2 напылены износостойким материалом с толщиной покрытия 0,7.0,8 мм. Материал лапы 2 сталь 65Г ГОСТ 1050-74. Плоскорежущая лапа 2 снабжена скалывающими элементами 20, размещенными уступами и со смещением назад от режущих кромок 16 и 17 лезвий 18 и 19 Скалывающий элемент 20 (см. фиг.4) выполнен в виде призмы. Основание призмы трапеция. Наибольшая боковая грань призмы, сопряженная с большой стороной основания трапеции, на верхней плоскости 21 плоскорежущей лапы 2 размещена ортогонально. Широкая боковая грань призмы ориентирована нормально к направлению движения ... 2278488 Способ создания пастбищных экосистем весенне-летнего срока использования ... скашивания путем поверхностного разбрасывания удобрений при движении машины вдоль лент; на склонах нарезку щелей осуществляют осенью (SU, авторское свидетельство №1713465 А1. М.кл.5 А 01 В 79/02, А 01 G 1/00, 23.02.1992). К недостаткам описанного способа применительно к решаемой нами проблеме относятся низкая продуктивность фитоценозов в аридных условиях. Описанный способ создает эрозионно-опасные участки в обработанных полосах.Известен также способ комбинированного возделывания злаковых и бобовых зерновых культур, включающий основную и предпосевную обработку почвы, полосной посев и уборку, в котором, с целью получения с одной площади одновременно полноценного зерна, ... |
Еще из этого раздела: 2127038 Лесозаготовительная машина 2488437 Способ получения микрокапсул пестицидов методом осаждения нерастворителем 2184433 Рабочий орган щелевателя 2197817 Поплавок для рыболовных удочек и снастей 2185045 Способ посева, устройство для его осуществления и семявысевающий аппарат конструкции ибрагимова 2230467 Добавка к пищевым продуктам, биоцидный препарат, 2-(1-окси- 4-гидроксифенилен)-бензохинон (варианты) и способ его получения 2235464 Гербицидно-действующее средство 2437864 Способ микробиологической переработки птичьего помета 2114107 Производные триазола, способ их получения и инсектоакарицидная композиция 2066320 Производные тиазола, способ их получения и способ борьбы с грибками |
Изобретения в сельском хозяйстве
Обработка почвы в сельском и лесном хозяйствах
Посадка, посев, удобрение
Уборка урожая, жатва
Обработка и хранение продуктов полеводства и садоводства
Садоводство, разведение овощей, цветов, риса, фруктов, винограда, лесное хозяйство
Новые виды растений или способы их выращивания
Производство молочных продуктов
Животноводство, разведение и содержание птицы, рыбы, насекомых, рыбоводство, рыболовство
Поимка, отлов или отпугивание животных
Консервирование туш животных, или растений или их частей
Биоцидная, репеллентная, аттрактантная или регулирующая рост растений активность химических соединений или препаратов
Хлебопекарные печи, машины и прочее оборудование для хлебопечения
Машины или оборудование для приготовления или обработки теста
Обработка муки или теста для выпечки, способы выпечки, мучные изделия
|
|
||