Характеристики и параметры вакуумных пульсаторов для стойловых доильных автоматов - Бахчевников О.Н
Скачать (прямая ссылка):
Начальный и заключительный этапы работы аппарата «щадящие» - в трехтактном режиме. Массаж сосков, смена режимов работы, машинное додаивание, своевременное отключение, снятие и вывод доильных стаканов из-под вымени коровы производятся автоматически в зависимости от интенсивности и фазы молоковыведения [1, 96].
Одна доярка в стойлах может обслуживать не менее трех - четырех аппаратов. При доении коров в молокопровод, укомплектованный легкой подвесной линией типа «Easy Line» - до 6. Пропускная способность аппарата 8-12 корово-доек в час [96]. Он исключает передержку доильных стаканов на сосках вымени коровы.
Для доения коров в стойлах коровников и в родильных отделениях при отсутствии подвесной линии типа «Easy Line» может использоваться передвижная индивидуальная доильная установка типа УДИ-5, представляющая собой простейшую ручную тележку, на которой смонтированы пневмодатчики, съемники, молочные емкости и доильные аппараты, подключаемые к магистральному вакуумпроводу [98].
1.3. Анализ результатов предшествующих исследований по совершенствованию доильных аппаратов
Динамику доильных аппаратов с целью их модернизации и автоматизации исследовали Е.В.Бенова [13], И.К.Винников [4, 17, 48], О.Б.Забродина [100], В.Ф.Королев [15, 18], Л.П.Карташов [84, 85], Э.И.Келпис [103, 104], И.Н.Крас-нов [21, 105], В.А.Петровский [55, 106], А.А.Скроманис [107, 108, 109], И.А.Хо-зяев [28, 110] и другие российские и зарубежные ученые. Ими получены зависимости для определения частоты пульсаций, длительности и соотношения тактов, расхода воздуха, сил давления сосковой резины на сосок вымени, геометрических размеров доильных стаканов, соединительных трубок и других узлов и деталей доильных аппаратов.
34
Для определения соотношения тактов доильного аппарата В. Ф.Королевым получена зависимость для определения времени истечения и наполнения воздухом управляющей камеры мембранного пульсатора при помощи логарифма Непера [15].
Им же получены формулы для определения наибольшего Р1 и наименьшего Р2 давления в управляющей камере мембранного пульсатора [15, 18]:
Р _ Р ' с1 вк р Р • С нк
р _ ~с~2 , Р2 _ ~1Г2 ,
(Л м (Л м
где См, Свк , Снк - диаметры мембраны, верхнего и нижнего клапанов пульсатора, соответственно, м;
Р, Р1 и Р2 - глубина рабочего вакуума, наибольший и наименьший вакуум в управляющей камере пульсатора, кПа.
Однако эти зависимости не раскрывают физическую сущность процессов и неточно описывают их в механизме пневмопривода доильных аппаратов, не учитывают взаимной связи элементов их пневматических линий и при расчётах дают значительные погрешности.
Полученные А.А.Скроманисом [107, 108, 109] выражения для определения длительности тактов также основаны на определении времени истечения и наполнения воздухом управляющей камеры пульсатора, однако при этом учитывалось и некоторое влияние, оказываемое на длительность процессов объемами межстенных камер доильных стаканов. Эти зависимости более точны, однако они весьма громоздки и неудобны для практического использования.
Вопросам определения длительности переходных процессов в камерах доильных стаканов и соотношения тактов посвящены также работы А.А.Скрома-ниса, В.П.Бабкина, И.Н.Краснова, И.А.Хозяева и др.
И.А.Хозяев для определения длительности переходных процессов в под-сосковых камерах трехтактного доильного аппарата предложил следующие выражения [110]:
К _------------------------- т (1 - Е1) /!• ^ • я • в4т
35
где V - объём подсосковых камер; Е1 - отношение давлений в системе;
Я - площадь сечения молочного шланга; Я - газовая постоянная;
^ - коэффициент сопротивления молочного шланга; В - коэффициент;
Т0, Т и Тм - абсолютная температура воздуха в камере стакана, коллектора и магистрали, соответственно, °К;
к - коэффициент, учитывающий характер термодинамического процесса;
^ и ?нап - время истечения и наполнения воздухом подсосковых камер.
Эти выражения получены в предположении, что объём подсосковых камер не изменяется. На самом же деле он при их наполнении меняется в значительных пределах, так как сосковая резина до этого процесса была сжата. Здесь, как и в выражениях, предложенных А.А.Скроманисом для определения времени переходных процессов в межстенных камерах [107], не учтено как изменение объёмов камер, так и наличие в линии не только сопротивлений по длине, но и местных, коэффициент истечения которых обычно приводится к площади сечения какого-то одного элемента линии.
И.Н.Красновым [105] был изучен процесс работы пульсатора и построены графики изменения давления в управляющей камере и камере переменного вакуума (рисунок 1.5) и получены выражения для определения длительности переходных процессов в камерах доильных стаканов и соотношения тактов.
Они получены в предположении изотермичности процессов истечения и наполнения и адиабатичности изменения состояния газа в камерах, при этом учтена взаимная связь основных узлов аппарата. Однако эти формулы очень громоздки и сложны для практического использования.
Анализ работ, посвященных исследованию рабочих параметров доильных аппаратов, показал, что большое внимание исследователями уделялось изучению и экспериментальному обоснованию динамических свойств (длительности тактов, частоты пульсаций, времени переходных процессов, пропускной способности молочной линии и других параметров) статическими методами. По-
