Аннотация 2
Введение 4
1. Пневматическая схема 6
2. Подбор аппаратуры для реализации вакцинатора на основе электрической
системы управления 12
3. Разработка электрической системы управления и ее моделирование 35
4. Выбор пропорционального распределителя. Принцип работы 45
5. Формирование линейной модели 47
Заключение 58
Библиографический список 59
Современное промышленное птицеводство является одной из отраслей сельского хозяйства, обеспечивающей продовольственную безопасность государства. При этом требования экономической целесообразности в умеренном и холодном климате приводят к необходимости высокой плотности содержания птицы, что, в свою очередь, резко увеличивает риски поголовного падежа при возникновении инфекционного заболевания даже у одной особи. Единственным способом уменьшения такого риска является поголовная вакцинация птицы. В промышленных масштабах полностью ручное введение вакцин оказывается экономически чрезвычайно затратным, что приводит к востребованности таких аппаратов как вакцинатор - полуавтоматические устройства, на которые в заданную фиксированную позицию оператор укладывает цыпленка, после чего происходит автоматическое введение одной или смеси вакцин, время цикла работы таких аппаратов составляет 1-3 с, а производительность от 1000 до 3000 прививок в час.
В связи с отсутствием на рынке автоматических вакцинаторов отечественного производства, компания «Фармпласт» г. Миасс, занимающаяся производством изделий медицинского назначения, решила наладить выпуск таких аппаратов. Для разработки конструкции и изготовления экспериментального образца вакцинатора, данная компания обратилась в НПИ «Учебная техника и технологии» ЮУрГУ.
После проведения анализа отзывов птицеводов о вакцинаторах различных производителей, было принято решение брать за основу алгоритм работы вакцинатора фирмы "Zoo-Techniques". Описание алгоритма работы данного вакцинатора с подробным видео доступно в сети Интернет в свободном доступе.
Разрабатываемый модуль вакцинации должен работать в трех режимах:
• одиночная инъекция,
• последовательная двойная инъекция - введение двух вакцин с помощью двух шприцов с небольшой временной паузой между ними. Вакцины вводятся одной инъекцией,
двойная одномоментная инъекция - одновременное введение двух
вакцин, двумя шприцами через одну инъекцию.
В качестве источника энергии по требованию заказчика был выбран сжатый воздух, соответственно, в качестве исполнительных механизмов использованы пневмоцилиндры. Основная задача состояла в разработке системы управления пневматическими механизмами, способной обеспечить требуемое быстродействие аппарата. Пневматическим управляющими устройствами, обладающими наибольшим быстродействием являются электропневматические распределители. Различные алгоритмы работы вакцинатора, решено выполнить с использованием программируемого логического контроллера Delta.
Была разработана пневматическая схема с электрическим управлением для требуемого алгоритма работы. Составлены и смоделированы контактно-релейная схема управления, а также управление с помощью контроллера. Переход на такие способы управления позволяют увеличить производительность вакцинатора.
В работе приведен расчет потребного усилия на шприцах для введения инъекции в заданное время. По размерам пневмоцилиндров определены требования к пневмораспределителям, выбраны конкретные модели распределителей. Разработана программа управления вакцинатором в соответствии с требуемым алгоритмом. Проведено расчетное определение времени цикла работы, подтверждающее требуемую производительность вакцинатора. Разработана структурная схема для управления цилиндром с помощью пропорционального распределителя.
