РУЧНОЙ ПОЛУАВТОМАТИЧЕСКИЙ ПРОБООТБОРНИК ДЛЯ СПРЕССОВАННОЙ ШЕРСТИ Российский патент 1998 года по МПК G01N1/02 G01N1/04 

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к первичной обработке шерсти, и может быть использовано в условиях хозяйства, цеха, склада и т.д. для отбора проб от кип немытой и мытой шерсти с повышенной плотностью запрессовки, от 400 кг/м³ и более.

Из уровня техники известны пробоотборники для спрессованной шерсти, состоящие из трубки и наконечника с режущей кромкой (патент США N 2666330, кл. G 01 N 1/04, 1962; патент США N 2492158, кл. G 01 N 1/04, 1949; авторское свидетельство СССР N 1727020, кл. G 01 N 1/02, 1992).

На практике в производстве шерсти, в основном, встречается около 30 - 35% кип немытой шерсти, спрессованной с плотностью более 450 кг/м³, и почти 95% кип мытой шерсти с плотностью более 490 кг/м³.

Недостатком известных ручных пробоотборников является невозможность их использования за счет лишь физической силы оператора при отборе проб шерсти, спрессованной до плотности 450 кг/м³ и более. Кроме того, известные устройства невозможно использовать в особенности при отборе проб от кип мытой шерсти. Конструкция устройств не выдерживает высоких нагрузок при вводе пробоотборника в кипу и преодолении им значительных сил трения и сопротивления упругих слоев мытой шерсти, в которой в отличие от немытой шерсти при большей плотности запрессовки, к тому же, отсутствует естественная жировая смазка, удаленная при промывке.

Наиболее близким аналогом, взятым в качестве прототипа, к заявляемому изобретению является ручной пробоотборник, состоящий из спаренных трубки и наконечника-ножа с различными режущими кромками (патент США N 2492158, кл. G 01 N 1/04, 1949). Отбор пробы шерсти происходит вследствие вращательного движения трубки с наконечником-ножом и погружения ее в массу шерсти.

Основным из недостатком известного устройства, кроме приведенных выше, является невозможность проведения отбора проб таким, чтобы обеспечить достоверность отбора проб с погрешностью около ± 1% содержания чистой шерсти при уровне вероятности 0,95. Ошибка в отборе проявляется из-за потери в отбираемой пробе части влаги за счет тепла, выделяемого при значительном трении трубки со спрессованной шерстью. Потеря массы пробы является серьезным недостатком пробоотборника, так как снижает достоверность и представительность отобранной части от массы шерсти.

Техническая задача, решаемая в заявленном изобретении - проведение отбора статистически достоверных проб от кип немытой и мытой шерсти с плотностью запрессовки от 400 кг/м³ и более, снижение физической нагрузки оператора и общих трудозатрат при отборе.

Ручной полуавтоматический пробоотборник для спрессованной шерсти состоит (фиг. ) из контейнера 1 для сбора проб шерсти 8, двух ручек 2, вибратора 4 с плунжером 3, трубки 5 с наконечником-ножом 6.

Главной характеристикой предлагаемого пробоотборника является возвратно-поступательное движение трубки с наконечником-ножом направления ввода инструмента с амплитудой не менее 5 мм и частотой колебаний от 5 до 50 Гц при вводе в массу шерсти на глубину не менее 93% от высоты кипы. Возвратно-поступательное движение при совокупности и взаимосвязи всех характеристик предлагаемого устройства позволяет беспрепятственное прохождение трубки в массу спрессованной шерсти в кипу с плотностью запрессовки от 400 кг/м³ и более с одновременным отбором проб при значительном сокращении мускульной нагрузки оператора в сравнении со всеми известными ручными пробоотборниками, а также - позволяет проводить представительный отбор достоверных проб практически от всех слоев спрессованной в кипу массы шерсти при снижении общих трудозатрат за счет проведения за один цикл достоверного отбора массы проб при одном проколе кипы.

Ручной полуавтоматический пробоотборник для спрессованной шерсти работает следующим образом.

При включенном вибраторе 4 и силовом воздействии со стороны оператора на ручки 2 пробоотборника по направлению ввода в кипу 7 трубки 5 с наконечником-ножом 6, закрепленной в плунжере 3 вибратора 4, последняя начинает легко проникать в массу спрессованной шерсти кипы 7 с плотностью запрессовки от 400 кг/м³ более. При вводе и погружении трубка 5 с наконечником-ножом 6 совершает возвратно-поступательное движение с амплитудой не менее 5 мм и частотой колебаний от 5 до 50 Гц. При этом прохождение трубки с наконечником-ножом в массе спрессованной шерсти представляет собой сложное движение: равноускоренное, переходящее в равнозамедленное, затем снова - в равноускоренное прямолинейное движение и т.д.. Такое возвратно-поступательное движение трубки с наконечником-ножом в массе шерсти позволяет вырубать поэтапно последовательные слои спрессованной шерсти для последующего ее прохождения в трубке и накопления отбираемой массы в контейнере 1 для сбора проб. За один цикл отбора трубка погружается на глубину не менее 93% от высоты кипы 7, проходя и забирая пробы 8 практически от всех слоев спрессованной шерсти.

Экспериментальные исследования с макетом образца заявляемого устройства показали возможность отбора статистически достоверных проб от кип немытой и мытой шерсти с плотностью запрессовки до 500 кг/м³ при гораздо меньших физических усилиях оператора и меньших общих трудозатратах. Дополнительное снижение трудозатрат подтверждается тем, что заявляемый пробоотборник позволяет отбирать пробы не только от кип, находящихся в горизонтальном положении, вводя трубку пробоотборника в кипу сверху вниз по высоте перпендикулярно ее поверхности, как это возможно для известных пробоотборников, но и от кип, расположенных под углом 90 градусов (вертикально), изменяя направление ввода инструмента с вертикального на горизонтальное. При этом исключаются трудозатраты, связанные с необходимостью дополнительного переворачивания кипы, а возможность проведения отбора проб даже при таких условиях, когда оператору необходимо применить большие усилия, еще раз показывает преимущества конструкции заявляемого устройства. При одном проколе глубина погружения трубки пробоотборника в кипу составляла около 99% от ее высоты:
- 740 мм для немытой шерсти с плотностью запрессовки 450 кг/м³;
- 700 мм для мытой шерсти с плотностью запрессовки 500 кг/м³.

При испытаниях использовали вибратор, сообщающий трубке с наконечником-ножом частоту колебаний от 5 до 50 Гц и амплитуду не менее 5 мм.

Ручной полуавтоматический пробоотборник для спрессованной шерсти содержит трубку с наконечником-ножом на одном ее конце, привод для трубки на другом ее конце и контейнер для сбора проб. Трубка установлена с возможностью ее ввода в массу шерсти на глубину не менее 93 % от высоты кипы шерсти. Привод для трубки выполнен в виде вибратора для возвратно-поступательного перемещения трубки по направлению ее ввода с амплитудой не менее 5 мм и частотой колебаний 5-50 Гц для отбора проб шерсти от кип с плотностью запрессовки не менее 400 кг/м³. Пробоотборник позволяет отбирать пробы от кип немытой и мытой шерсти с плотностью запрессовки до 500 кг/см и отбирать пробы от кип, находящихся в горизонтальном положении и расположенных вертикально. 1 ил.

Ручной полуавтоматический пробоотборник для спрессованной шерсти, содержащий трубку с наконечником-ножом на одном ее конце, привод для трубки на другом ее конце и контейнер для сбора проб, отличающийся тем, что трубка установлена с возможностью ее ввода в массу шерсти на глубину не менее 93% от высоты кипы шерсти, а привод для трубки выполнен в виде вибратора для возвратно-поступательного перемещения трубки по направлению ее ввода с амплитудой не менее 5 мм и частотой колебаний 5 - 50 Гц для отбора проб шерсти от кип с плотностью запрессовки не менее 400 кг/м³.