Характеристики и параметры вакуумных пульсаторов для стойловых доильных автоматов - Бахчевников О.Н
Скачать (прямая ссылка):
Исходя из этого, основное внимание было обращено на наиболее характерные точки гистерезисных петель - их центры X и соответствующие им значения по оси ординат (рисунок 2.8). Центрам гистерезисных петель на оси ординат всегда соответствует определенное значение величины питания в относительных единицах (о.е.), представляющее собой среднюю действующую величину вакуума в управляющей камере пульсатора РХ, в центре системы координат - 0,5, выше - 0,8. Что это - случайное совпадение или какая-то пока скрытая закономерность? Почему эти численные значения соответствуют значениям фазы сосания X каждой из рассматриваемых нами гистерезисных петель с отклонением не более ±3%? Если это закономерность, то отсюда можно сделать предварительный вывод, что параметр X в относительных единицах (в масштабе Р) можно вынести на ось ординат и при расчетах эту величину параметра пульсатора принимать за основу.
Пульсатор, как любое релейное устройство, работает тем устойчивее, чем
74
больший рабочий перепад вакуума действует в его управляющей камере АР = Рср - РоТп = const. Но в соответствии с изложенным выше, максимальная величина вакуума срабатывания реле Рср на экспоненте в реальности не может быть больше 0,97Р. К тому же, учитывая допустимые колебания вакуума в системах питания доильных установок (±5%), практически максимально допустимое значение Рср < 0,95Р. В связи с тем, что точка Х3 является центром гистерезисной петли, величина вакуума отпускания Ротп должна отстоять от ее центра на таком же расстоянии AP/2, как Рср, но отсчитываемом в противоположную сторону -не вверх, а вниз, т.е. для данного положения центра Х3 должно быть Ротп = 0,65. Таким образом, перепад вакуума АР = Рср - Ротп = 0,3 является величиной постоянной для данного пульсатора, в какой бы точке координатной плоскости центр Х гистерезисной петли не находился. Например, если центр Х2 находится на средней линии координатной плоскости, пересекающей ось ординат (Р, Х) в точке 0,50, то фаза сосания при этом будет X = 0,50 или 1:1 - это нижнее значение соотношения тактов, которое желали бы иметь в пульсаторах физиологи, Рср = 0,65, а Ротп = 0,35. Но это не предел. Предельным будет нижнее положение гистерезисной петли с центром X1, которому соответствует значение X = 0,20. Соотношение тактов при этом будет 1:4, Рср = 0,35, Ротп = 0,05. Средняя действующая величина вакуума в управляющей камере во всех случаях соответствует положениям центров X1 -5- РХ1 = 0,20, Х2 -5- РХ2 = 0,50 и Х3 -5- РХ3 = 0,80.
При работе в трехтактном режиме средняя действующая величина вакуума в подсосковых камерах доильных стаканов определяется по формуле Рс = Х-Р и будет, соответственно, равна для Х1 -5- Рс1 = 0,2Р, Х2 -5- Рс2 = 0,5Р и Х3 -5- Рс3 = 0,8Р. При дальнейшем увеличении интенсивности молоковыведения аппарат скачком переключается с трехтактного на двухтактный режим работы с повышением величины вакуума под соском Рс до максимального значения, соответствующего уровню вакуума в системе питания доильной установки.
Для раскрытия этой гипотезы необходимо расширить и продолжить исследования, начиная с установления математических зависимостей для определения параметров пульсатора.
75
Если частота работы пульсатора задана заранее, то время цикла определяется по известной формуле
т — 1
ц ^ или тц — ^2 , (2.22)
где / - частота работы пульсатора, Гц.
Время такта сосания 6 определяется из гистерезисной петли по точкам А и В восходящей экспоненты
1 - Р
4. т7 1п отп
^^1 - Р , (2.23)
ср
где Рср - величина вакуума срабатывания по восходящей экспоненте,
Р отп - величина вакуума отпускания по нисходящей экспоненте.
Время такта сжатия определяется из гистерезисной петли по точкам В и А' нисходящей экспоненты
Р
ср
і2 - Т •1п р . (2.24)
Время такта сжатия также можно определить из выражения
(1 '
^2 ^1
----1
Я
(2.25)
Vа У
Отсюда время цикла работы пульсатора Тц можно определить и по формулам
Ґ ъ „ Л
— ^1
Тц — ЯЯ или тц — Т •1п
р 1 - р
СР отп
V Р 1 - Р ,
V отп ср у
(2.26)
Точное значение постоянной времени Т можно найти по известным параметрам, входящим в любое из уравнений (2.23), (2.24) и (2.26).
Анализ графиков рисунка 2.8 подтверждает то, что во всех случаях соотношение тактов цикла работы доильного аппарата определяется длиной и положением хорд-диагоналей с центром X гистерезисной петли пульсатора на восходящей экспоненте в координатной плоскости Р - 6 Это дает основание счи-
76
тать, что с помощью этих графиков можно оптимизировать характеристики и параметры пульсатора по основным его показателям, а именно, по такту сосания ґ1 и частоте пульсаций / если значение фазы сосания X = Х/Тц, как и величину вакуума питания Р, в относительных единицах отложить по оси ординат, а по оси абсцисс отложить время в долях постоянной времени Т его управляющей камеры в масштабе ґ.
Таким образом, все основные характеристики и параметры пульсатора зависят от длины и положения хорды-диагонали с центром X на восходящей экспоненте переходной характеристики его управляющей камеры - чем меньше угол ее наклона к горизонту, тем больше ее значение.
