РОЗДІЛ 2
ТЕОРИТИЧНІ ПЕРЕДУМОВИ ДО ВИЗНАЧЕННЯ ПАРАМЕТРІВ МЕХАНІЧНИХ ЗАСОБІВ ДЛЯ ОБРІЗКИ
КОПИТЕЦЬ ВРХ
Оптимальним режимом різання механічних засобів для обрізки копитець ВРХ є той,
що забезпечує високу якість «виробу» із мінімальними витратами енергії та
засобів і відповідає економічній стійкості інструмента. Якість виробу копитець
тварин це: відновлення оптимальної геометричної форми рогового башмака;
зрізання тільки надлишкового рогу; утворення гладенької, без тріщин та зламів,
обробленої поверхні копитцевих стінок; уникнення опіків основи шкіри у процесі
різання. На якість поверхні, що обробляється впливають: глибина різання
(товщина стружки) h; геометрія різального інструменту (кути ); механічні
властивості матеріалу , що обробляється (ув.ст, фпр.зс, фв.зс); швидкість
різання ; подача на зуб ; ступінь зношування інструменту.
2.1. Графоаналітичне дослідження зміни геометричних параметрів копитець, у
результаті відростання копитцевого рогу
Глибина різання h залежить від вихідної (стандартної ) форми копитця та
величини надлишкового рогу у зачіпній частині копитець (рис. 2.1). Якщо умовно
прийняти , що з’єднання копитцевої кістки 2 з підошвою 3 більш жорстке, тоді
при наявності надлишкового рогу вершина В кута АВС (вихідний контур копитця)
переміститься по дузі кола з радіусом R із центром О (вінечний суглоб) і займе
положення В1 [18]. Вершина кута новоутвореного копитця – точка D, а
заштрихована ділянка – надлишковий ріг. Найбільша висота шару надлишкового рогу
h1 визначається із трикутника DPB1 :
h1 = (L1 – L) • sin (2.1)
де L1 – довжина новоутвореного копитця;
L – довжина вихідного стандартного копитця;
– кут у зачепі новоутвореного копитця.
Рис. 2.1. Зміна положення ланок та форми копитця в наслідок відростання
копитцевого рогу
а – фронтальна проекція копитця; б – проекція копитця у плані;
АВС – вихідний контур копитця; А'В'С' – зміщений вихідний контур; ADB1 –
надлишковий ріг;
1 – кутова кістка, 2 – копитцева кістка, 3 – підошва, 4 – передня стінка
копитця, – кут у зачепі новоутвореного копитця, L – довжина передньої стінки
стандартного копитця, L1 – довжина передньої стінки новоутвореного копитця, –
висота суглоба, – довжина стінки стандартного копитця, ?а – приріст копитцевого
рогу . В – ширина копитця, lребер. – довжина ребра копитця.
З метою здійснення безпечного різання копитцевого рогу та виключення можливості
зламу вершини кута копитця (), по лінії B1P роблять технологічний надріз. Після
чого фронтальна проекція ділянки надлишкового рогу обмежується ДB1PA з висотою
h – необхідною глибиною різання шару надлишкового рогу. З ДB1PA1 визначаємо h:
(2.2)
де – кут зміщення копитцевої стінки відносно її початкового положення.
Враховуючи, що:
(2.3)
Отримуємо значення h:
(2.4)
де, – початковий стандартний кут нахилу передньої стінки копитця.
Всі геометричні параметри, що входять до виразу 2.4 визначають за допомогою
спеціального пристрою [19].
2.2. Аналіз зусиль, що діють на ланки суглоба копитця
Копитцевий ріг тварин відростає рівномірно по всій опорній поверхні копитець,
але зношування його відбувається нерівномірно. Більшому зношенню підлягають
ділянки копитець з м‘яким рогом та більшим навантаженням ділянки копитцевої
стінки (середня частина зовнішньої або внутрішньої стінки-ребра). Найменше
копитцевий ріг зношується у передній (зачіпній) частині копитець, внаслідок
чого копитця видовжуються та змінюють форму.
Для відновлення форми копитець не існує чітких рекомендацій, коли потрібно
проводити заходи по видалення надлишкового рогу. У більшості господарств ріг на
копитцях обрізають восени та навесні, без врахування зміни форми.
З метою встановлення граничного відхилення форми, при якому необхідно починати
механічну обробку копитець, проведено аналіз зусиль, що діють на ланки суглобів
копитця.
На кінцівку тварини діє сила земного тяжіння Fk = mg, де m – масса, що дорівнює
1\4 загальної ваги тварини М0. Для спрощення приймаємо , що вся вага тварини
рівномірно розподілена між усіма її кінцівками. Враховуючи будову нижньої
частини кінцівки тварини ВРХ сила земного тяжіння Fk буде розподілятися
рівномірно між двома пальцями (рис.2.2.а, б, в).
Рис.2.2. Сили, що діють на кінцівку та копитце ВРХ:
а – положення кінцівки тварини у спокої (положення І); фаза відштовхування
кінцівки ( положення ІІІ); б – сили, що діють на палець кінцівки, вид збоку; в
– пальці кінцівки тварини, вид спереду.
Тут також прийнято спрощення – сила рівномірно розподілена між двома пальцями
кінцівки (рис.2.2, в) .Сила , що діє на кожен палець кінцівки, можна визначити
за такою залежністю:
(2.5)
де – сила земного тяжіння тварини, що припадає на одну кінцівку;
– кут нахилу копитцевої стінки копитця у зачепі;
– кут відхилення пальця від вертикальної осі кінцівки;
Враховуючи похиле положення пальців тварин, розкладаємо зусилля , що діє на
кожен із двох пальців однієї кінцівки на складові (рис.2.3). Із представленої
схеми визначаємо зазначені сили:
– сила, що діє по осі Х; (2.6)
– сила, що діє по осі Z; (2.7)
, сила що дії по осі Y (2.8)
Рис.2.3. Сили, що діють на копитце тварин у стані спокою; копитце без
надлишкового рогу. 1– копитцева стінка, 2– підошва, 3– м’якуш
Внаслідок природного відростання копитцевого рогу у передній (зачепній) частині
копитець, відбувається зміщення, відносно початкового положення окремих ланок
пальця кінцівки. Відповідно змінюється розподіл навантаження між окремими
ділянками опорної поверхні копитець: копитцева стінка, підошва м’якуш
(рис.2.4). Більше навантажується підошва, м’якуш, а копитцева стінка сприймає
менші навантаження, а площа контакту її із опорою зменшується. Навантаженою є
тільки задня частина рогового башмака та частково
- Київ+380960830922