Содержание к диссертации
Введение
1.Состояние вопроса, цель и задачи исследований 9
1.1. Состояние исследований доения коров доильными аппаратами с управляемым режимом доения 9
1.2. Классификация и анализ доильных аппаратов с управляемым режимом доения 23
1.3. Цель и задачи исследований 44
1.4. Выводы 44
2. Разработка конструкции доильного аппарата с управляемым режимом доения 45
3. Теория работы доильного аппарата с управляемым режимом доения 51
3.1. Расчет крутящего момента рабочего колеса коллектора доильного аппарата 51
3.2. Расчет силы давления жидкости на лопасть рабочего колеса коллектора доильного аппарата 52
3.3. Расчет профиля игольчатого клапана камеры управления коллектора доильного аппарата 57
3.4. Выводы 60
4. Экспериментальные исследования доильного аппарата с управляемым режимом доения 61
4.1. Программа и методика исследований 61
4.1.1. Методика определения необходимого крутящего момента рабочего колеса коллектора доильного аппарата 63
4.1.1.1. Методика определения необходимого крутящего момента рабочего колеса коллектора доильного аппарата, в зависимости от площади поперечного сечения клапана, находящегося под действием атмосферного давления 63
4.1.1.2. Методика определения необходимого крутящего момента рабочего колеса коллектора доильного аппарата, в зависимости от угла подъема винтовой линии опоры скольжения 65
4.1.2. Методика определения силы давления жидкости, на лопасть рабочего колеса коллектора доильного аппарата 66
4.1.2.1. Методика определения силы давления жидкости, на лопасть рабочего колеса коллектора доильного аппарата, в зависимости от напора жидкости 66
4.1.2.2. Методика определения силы давления жидкости, на лопасть рабочего колеса коллектора доильного аппарата, в зависимости от интенсивности молокоотдачи 68
4.1.3. Методика определения изменения давления в зависимости от высоты подъема клапана рабочего колеса коллектора доильного аппарата 69
4.2. Результаты исследований 71
4.2.1. Результаты исследований крутящего момента рабочего колеса коллектора доильного аппарата 71
4.2.1.1. Результаты исследований крутящего момента рабочего колеса коллектора доильного аппарата, в зависимости от площади поперечного сечения клапана, находящегося под действием атмосферного давления 71
4.2.1.2. Результаты исследований крутящего момента рабочего колеса коллектора доильного аппарата, в зависимости от угла подъема винтовой линии опоры скольжения 74
4.2.2. Результаты исследований силы давления жидкости на лопасть рабочего колеса коллектора доильного аппарата 77
4.2.2.1. Результаты исследований силы давления жидкости на лопасть рабочего колеса коллектора доильного аппарата, в зависимости от напора жидкости 77
4.2.2.1. Результаты исследований силы давления жидкости на лопасть рабочего колеса коллектора доильного аппарата, в зависимости от интенсивности молокоотдачи 80
4.1.3. Результаты исследований изменения давления в зависимости от высоты подъема клапана рабочего колеса коллектора доильного аппарата 82
4.3. К определению конструктивных параметров механизма управления режимом доения 83
4.4. Выводы 85
5. Производственные испытания доильного аппарата с управляемым режимом доения и оценка его эффективности 87
5.1 .Условия производственных испытаний 87
5.2.Методика испытаний 88
5.3. Результаты производственных испытаний доильного аппарата 89
5.4. Экономическая эффективность доильного аппарата с управляемым режимом доения 91
5.4.1. Экономическая эффективность доильного аппарата с управляемым режимом доения от снижения затрат ручного труда 91
5.4.2. Лимитная цена экспериментального доильного аппарата с управляемым режимом доения 92
5.4.3. Экономическая эффективность доильного аппарата с управляемым режимом доения от полноты выдаивания коров 93
5.4.4. Расчет экономической эффективности доильного аппарата с управляемым режимом доения 94
5.5. Выводы 96
Общие выводы по работе 97
Список использованной литературы 99
Приложения 113
- Состояние исследований доения коров доильными аппаратами с управляемым режимом доения
- Расчет силы давления жидкости на лопасть рабочего колеса коллектора доильного аппарата
- Методика определения силы давления жидкости, на лопасть рабочего колеса коллектора доильного аппарата, в зависимости от напора жидкости
- Результаты производственных испытаний доильного аппарата
Введение к работе
Главной задачей молочного скотоводства является дальнейшее увеличение темпов производства молока на основе увеличения молочной продуктивности коров.
Важнейшим резервом роста молочной продуктивности является применение доильного оборудования, наиболее полно отвечающего физиологии животных, а также его правильный подбор и эксплуатация.
Особого внимания заслуживает разработка доильных аппаратов, адаптированных к животным и способных стимулировать физиологические процессы организма, так как они непосредственно соприкасаются с выменем коровы. Следовательно, доильные аппараты должны быть максимально приспособлены к животным и иметь автоматические, щадящие режимы работы. Это связано с тем, что в начале и конце доения животные подвержены "холостому" доению при высоком вакууме, что приводит к заболеваниям животных маститом и к дальнейшей их выбраковке.
Серийно выпускаемые доильные аппараты не обладают достаточной физиологичностью, не обеспечивают стабильность вакуума в подсосковой и межстенной камерах доильного стакана, а их датчики обладают ощутимой инерционностью работы.
Поэтому вопрос разработки доильного аппарата с управляемым режимом доения остается актуальным и по настоящее время и требует своего решения.
Решению указанных вопросов посвящена настоящая диссертационная работа, выполненная в соответствии с целевой комплексной программой научно-исследовательских работ ФГОУ ВПО «Белгородской государственной сельскохозяйственной академии» (номер государственной регистрации №1860125985). Сроки выполнения: 12.10.2001 - 12.10.2003 г.г.
Цель и задачи работы. Изыскание перспективной конструктивно - технологической схемы доильного аппарата коров с управляемым режимом дое-
7
І ния, обеспечивающего улучшенные технико — экономические показатели рабо-
ты.
Для достижения указанной цели поставлены следующие задачи исследования:
обосновать основные направления в создании доильных аппаратов с управляемым режимом доения;
разработать новую конструкцию доильного аппарата с управляемым режимом доения;
обосновать конструктивные параметры доильного аппарата с управляе-мым режимом доения, содержащего датчик потока молока лопастного типа для управления режимом доения;
изучить влияние разработанного доильного аппарата с управляемым режимом доения на функциональные свойства вымени и заболеваемость маститом;
дать оценку эффективности предлагаемого доильного аппарата с управляемым режимом доения.
Объект исследований - рабочий процесс доильного аппарата с управляемым режимом доения.
Предмет исследований - закономерности изменения технологических показателей работы доильного аппарата с управляемым режимом доения коров.
Научную новизну работы составляют;
-обоснование направления в создании доильных аппаратов с управляемым режимом доения;
- теоретические модели рабочего процесса доильного аппарата с управ
ляемым режимом доения;
- результаты лабораторных и производственных испытаний;
-конструкция доильного аппарата, с управляемым режимом доения (заявка
л. №202106394/12).
8 Практическая ценность:
использование предложенного доильного аппарата с управляемым режимом доения позволяет повысить эффективность доения коров, снизить затраты ручного труда, а также снизить заболеваемость вымени коров маститом;
результаты теоретических и экспериментальных исследований, по обоснованию конструктивно - режимных параметров доильного аппарата с управляемым режимом доения;
конструкция доильного аппарата с управляемым режимом доения (заявка №202106394/12).
Реализация результатов исследований,
По результатам проведенных исследований подготовлено учебное пособие "Доильные аппараты с управляемым режимом доения".
Разработанное устройство с положительным эффектом внедрено в хозяйствах Белгородской области (ОАО «Агро - Стрелецкое» Белгородского района). Разработка отмечена медалью «Лауреат ВВЦ».
Комплект технической документации заложен в фонд Белгородского ЦНТИ. На документацию поступило 8 запросов из хозяйств.
Апробация.
Материалы исследований и разработок были доложены и одобрены на международных научно-производственных конференциях (Белгород 2001, 2002, 2003, Подольск ВНИИМЖ 2003, Харьков (Украина) ХГТУСХ 2003), а доильный аппарат демонстрировался на выставках Белгородской области и Всероссийского Выставочного Центра.
Публикации.
По материалам диссертации опубликовано 7 работ.
Объем диссертации:
Диссертационная работа изложена на 183 стр. машинописного текста, включая список литературы из 130 наименований (в том числе 16 на иностранных языках), содержит 3 таблицы, 20 рисунков, 16 приложений.
Состояние исследований доения коров доильными аппаратами с управляемым режимом доения
Основная проблема молочно-товарной фермы в нашей стране - снижение себестоимости производства молока, решение которой возможно за счет: - улучшения кормовой базы; - снижения материальных затрат, энергетических ресурсов и трудозатрат на производство молока, определяемых совершенством применяемой технологии и комплекса технических средств на всех этапах технологического процесса от нетели до коровы и в особенности на заключительной стадии машинного доения коров.
Снижение потерь молока - наиболее быстрый и недорогой способ повышения эффективности животноводства в условиях крупных и мелких ферм, а также фермерских хозяйств. Основными причинами недополучения молока служат заболеваемость вымени коров маститом вследствие передержки доильных аппаратов на вымени и неполное выдаивание. Это происходит из-за отсутствия контроля за окончанием доения, что приводит к среднегодовым потерям молока на 0,2...0,3% и более в расчете на корову, а также к травмированию вымени животных, и как следствие этого, их заболеваемости.
Так, молочная железа в своей деятельности выполняет три основные функции - образование молока, его накопление и выведение. Правильное содержание, кормление и массаж вымени животных в значительной степени определяют их молочную продуктивность [1,2, 3].
Кормление нетелей полноценными кормами и систематический массаж вымени усиливают развитие молочной железы и повышают продуктивность в послеотельный период.
При нормальных условиях подготовки животных к лактации формируются функциональные особенности молочной железы. Секреторная деятельность начинается незадолго до родов после особо возбуждающего импульса, который и приводит во время родов к заполнению емкостной системы молочной железы молозивом. Раздражения молочной железы возникают при сосании теленком или массаже, которые создают предпосылки для последующей усиленной деятельности.
Механизм действия физических факторов на организм представляет собой гамму сложных процессов, развивающихся в целостносном организме под влиянием пусковой энергии того или иного физического фактора путем включения отдельных функциональных систем вплоть до клеточного и субклеточного уровня.
Электричество, свет, теплота, звуковые колебания, механическая и другие виды энергии воздействуют на вымя животного через кожу, слизистые оболочки, органы чувств (достантные анализаторы), сосуды и другие ткани и органы, раздражая заложенные в них многочисленные рецепторы. Поглощенная тканями энергия является начальным звеном формирования нервно-рефлекторного и нейрогуморального механизмов.
Так, многочисленными исследователями [4, 5, 6] установлена взаимосвязь между активностью рецепторных элементов всех систем вымени, уровнем обменных процессов в организме и тонусом системы. Нарушение одного из элементов системы приводит к заболеванию вымени коров.
При доении вручную сравнительно низкий процент (З...3,5) возникновения мастита у коров. Исследование ручного доения показало, что на интенсивность молоковыведения и выброс молока при этом способе доения существенное влияние оказывает квалификация доярки [7, 8, 9]. При неумелом доении, особенно "кулаком" интенсивность резко снижается и выброс увеличивается до 200 г/мин. Можно предположить, что выброс молока из соска в цистерну вымени при доении животного по - разному влияет на рефлекс молокоотдачи. Если рефлекс не возбужден, выброс стимулирует его, так как выжимаемое молоко повышает в определенной степени давление в цистернальном отделе вымени. Кроме этого, поток молока воздействует на рецепторы слизистой оболочки вымени и раздражает их, положительно влияя на возбуждение рефлекса молокоотдачи. Если у коровы рефлекс молокоотдачи возбужден, то обратный выброс молока в вымя затрудняет реализацию этого рефлекса и, скорее всего, действует как отрицательный фактор, снижающий тонус молочной железы. Таким образом, возможно, что выброс молока из соска в вымя при такте сжатия оказывает влияние и на торможение рефлекса молокоотдачи, и на его возбуждение [10].
Однако ручное доение не является наиболее эффективным способом извлечения молока. М. Л. Пейнович утверждал, что по эффективности извлечения молока на первом месте находится сосание теленка, на втором - ручное доение и на последнем - доильный аппарат [11,12].
Машинное доение по сравнению с ручным имеет неоспоримые преимущества в отношении производительности труда, но машина любой конструкции не может полностью соответствовать физиологическим особенностям молочной железы при изъятии молока.
Наиболее адекватным физиологии животных являются доильные аппараты, режим которых приближен к акту сосания теленком.
Сосание теленка, как и ручное доение, основано на выжимании молока коровы, сжимая при этом сосок последовательно от основания к кончику. Попытки создания доильного аппарата, имитирующего ручное доение были, еще в конце 19 века [13].
Однако многолетняя практика показала, что для внедрения эффективного машинного доения, оказалось недостаточным механическое копирование основных параметров акта сосания и ручного доения [14].
Вопросом создания доильных аппаратов, где извлечение молока осуществляется путем выдавливания, как при ручном доении и в акте сосания теленком занимались М. Л. Пейнович, Ю. П. Валявский и др., разработавшие доильный аппарат «Доярка» [15, 16, 17].
Расчет силы давления жидкости на лопасть рабочего колеса коллектора доильного аппарата
Дно 30 дополнительной камеры 19 в то же время является верхней крышкой молокоприемной камеры 21 и оборудовано молокоотражательным стаканом 34, предотвращающим попадание молока в дополнительную камеру 19.
В нижней части молокоприемная камера 21 оборудована молокоотводной камерой 35, которая от управляющей камеры 18 отделена гибкой мембраной 36, а от молокоприемной камеры 21 - перегородкой 37, образующей с мембраной 36 калиброванную щель 38.
Дополнительная камера 19 калиброванным каналом 39 соединена с моло-коотводящим патрубком 7.
Опора скольжения состоит из двух частей - неподвижной 1 (рис 2.2), жестко закрепленной к корпусу коллектора и подвижной 2, закрепленной к рабочему колесу. Плоскость разъема подвижной и неподвижной части опоры скольжения выполнена в виде двухзаходной винтовой поверхности, образованной двумя наклонными 3 и 4 и одной вертикальной 5 плоскостями, причем угол наклона а наклонных поверхностей больше угла трения этих поверхностей.
Доильный аппарат работает следующим образом. Доильный аппарат подключают к вакуумной магистрали. При этом вакуум из молокоприемного устройства (на схеме не показано) по патрубку 22 поступает в молокоотводную камеру 35 и одновременно по калиброванному каналу 39 в дополнительную камеру 19, в которую через калиброванную щель 33, образованную верхним конусом 28 двухстороннего игольчатого клапана 26 при нижнем положении рабочего колеса 23, поступает также атмосферный воздух. пониженный стимулирующий вакуум (например 33 кПа), который также по каналу 20 поступает в камеру управления 18, тем самым обеспечив поступление через калиброванную щель 38, образованную гибкой мембраной 36 и перегородкой 37, в молокоприемную камеру 21 из молокоотводной камеры 35 вакуума, равного вакууму в камере управления 18. Из молокоприемной камеры 21 пониженный вакуум по тангенциально расположенным патрубкам 40 поступает в подсоско-вые камеры 16 доильных стаканов 1 и по патрубку 15 в управляющие камеры 5 регуляторов вакуума 3. Одновременно пульсирующий вакуум от пульсатора через распределитель 8 поступает по патрубку 7 в атмосферную камеру 4 и далее через щель 11, образованную гибкой мембраной 6 и перегородкой 10, в межстенную камеру 9 доильного стакана 1, причем при поступлении от пульсатора номинального вакуума (например 48 кПа) в межстенной камере 9 устанавливается пониженный вакуум, равный вакууму в управляющей камере 5, а равно и в подсосковой камере 16 доильного стакана 1, а при поступлении атмосферного давления - мембрана 6, прогибаясь в сторону управляющей камеры, посредством жесткого центра 14 воздействует на клапан 12, открывает его и обеспечивает поступление атмосферного воздуха по молочному патрубку 15 в подсосковую камеру 16 и молокоприемную камеру 21, что способствует интенсивной транспортировке молока. Доильные стаканы надевают на соски вымени коровы и осуществляют доение в стимулирующем режиме.
При начале молокоотдачи и при ее увеличении, молоко из подсосковой камеры 16 по молочному патрубку 17 , по патрубкам 40, расположенным тангенциально к корпусу коллектора 2 стекает в молокоприемную камеру 21, попадает на лопасти 24 рабочего колеса 23 и вращает их. В результате движения подвижной 2 (рис. 2.2) части опоры скольжения, закрепленных к рабочему колесу, по неподвижной 1 части, плоскость взаимодействия которых выполнена в виде винтовой поверхности, рабочее колесо 23 (рис.2.1) преодолевает силу трения в подшипнике скольжения 25 и поднимается вверх, тем самым перемещает двухсторонний игольчатый клапан 26 в отверстиях 29 и 32.При этом нижний конус 27 перемещаясь в отверстии 29, увеличивает калиброванную щель 31, а верхний конус 28 уменьшает калиброванную щель 33, тем самым, увеличив вакуум в дополнительной камере 19 и далее в камеру управления 18, причем, чем интенсивнее истечение молока - тем выше поднимается рабочее колесо 23 с двухсторонним игольчатым клапаном 26, а значит и выше вакуум в камере управления 18 и дополнительной камере 19, что приводит к увеличению вакуума в молокоприемной камере 21 и далее в подсосковой 16 и межстенной 9 камерах доильного стакана 1. При снижении интенсивности потока молока рабочее колесо 23 с лопастями 24 вместе с двухсторонним игольчатым клапаном 26 под собственным весом опускается вниз. При этом упомянутое рабочее колесо (рис.2.2) проворачивается в обратном направлении за счет скольжения подвижной 2 части по неподвижной 1 части опоры скольжения. Одновременно с этим нижний конус 27 (рис.2.1) двухстороннего игольчатого клапана 26 перекрывает отверстие 31, а верхний конус 28 открывает отверстие 32 и образует калиброванную щель 33. В результате в камере 19 устанавливается пониженный вакуум, который проникает по каналу 20 в камеру управления 18, что приводит к прогибу гибкой мембраны 36 вверх и уменьшению калиброванной щели 38, а значит уменьшение проникновения вакуума в молокосборную камеру 21. В результате в моло-косборной камере 21, молочном патрубке 17 и далее в подсосковой камере 16, а также в камере управления 5 регулятора вакуума 3 и как следствие в межстенной камере 9 доильного стакана 1 устанавливается низкий вакуум. Таким образом, осуществляется фаза додаивания. Если при этом интенсивность потока молока увеличивается, то произойдет переключение на доение номинальным вакуумом.
Методика определения силы давления жидкости, на лопасть рабочего колеса коллектора доильного аппарата, в зависимости от напора жидкости
Исследование проводили следующим образом. К лопасти рабочего колеса I закрепили рамку 2, со штоком 3, который воздействовал на тензодатчик 4. Открывая кран 12, жидкость из емкости 13 через молокоприемные патрубкиЮ попадала на рабочее колесо с лопастями 1. В результате рабочее колесо прокручивалось, действуя на рамку 2 со штоком 3, который в свою очередь воздействовал на тензодатчик. Изменяя вес грузов 5, имитирующих действие атмосферного давления измеряли величину крутящего момента при помощи тен-зометрического оборудования. Сигнал от тензодатчика 4 поступал на тензо-усилитель 7 и далее на многоканальный самописец 8. Включив самописец 8, мы регистрировали величину крутящего момента рабочего колеса с лопастями 1. Увеличивая вес грузов 5 на рабочем колесе с лопастями 1 с 0,1 до 0,8 Н, с шагом 0,05 Н, производили измерение необходимого крутящего момента для разных углов подъема а между соприкасающимися поверхностями опоры скольжения б с трехкратной повторностью. Результаты фиксировались на ленте самописца Н-338/8. В лабораторной установке использовали блок питания тензоусилителя «Агат», тензоусилитель «Топаз-4», шлейфовый многоканальный самописец Н-338/8, тензодатчики 1777 ДСТ (АЖЕ 2.320.005. ТО), вспомогательные грузы. Обработку результатов исследований зависимости необходимого крутящего момента от веса грузов, имитирующих действие атмосферного давления, велись с использованием ПЭВМ по разработанным нами программам (приложение 3,4).
Методика определения необходимого крутящего момента рабочего колеса коллектора доильного аппарата, в зависимости от угла подъема винтовой линии опоры скольжения Для определения экспериментальных значений необходимого крутящего момента рабочего колеса с лопастями, в зависимости от угла подъема винтовой линии опоры скольжения, нами была использована предыдущая лабораторная установка. Схема лабораторной установки представлена на рис.4.2. Результаты измерений регистрировали на самописце Н-338/8. Измерение необходимого крутящего момента, в зависимости от угла подъема винтовой линии опоры скольжения проводили для уровней варьирования угла подъема винтовой линии от 0 до 1,39 радиан. Шаг измерения составлял 0,087 радиан ± 0,87-10 2 радиан.
Исследование проводили следующим образом. К лопасти рабочего колеса 1 закрепили рамку 2, со штоком 3, который воздействовал на тензодатчик 4. Открывая кран 12, жидкость из емкости 13 через молокоприемные патрубки 10 попадая на лопасти рабочего колеса 1. В результате рабочее колесо прокручивалось, действуя на рамку 2 со штоком 3, который в свою очередь воздействовал на тензодатчик. Изменяя угол подъема между соприкасающимися поверхностями опоры скольжения 6, измеряли величину необходимого крутящего момента при помощи тензометрического оборудования. Сигнал от тензодатчика 4 поступал на тензоусилитель 7 и далее на многоканальный самописец 8. Включив самописец 8, мы регистрировали величину необходимого крутящего момента рабочего колеса с лопастями 1. Увеличивая угол подъема между соприкасающимися поверхностями опоры скольжения 6 с 0 до 1,39 радиан с шагом 0,087 радиан, производили измерение необходимого крутящего момента для разных значений веса грузов, имитирующих действие атмосферного давления с трехкратной повторностью. Результаты фиксировались на ленте самописца Н-338/8. В лабораторной установке использовали блок питания тензо-усилителя «Агат», тензоусилитель «Топаз-4», шлейфовый многоканальный самописец Н-338/8, тензодатчики 1777 ДСТ (АЖЕ 2.320.005. ТО). Обработку результатов исследований зависимости крутящего момента от угла подъема между соприкасающимися поверхностями опоры скольжения велись с использованием ПЭВМ по разработанным нами программам (приложение 3, 5).
Для определения силы давления жидкости на лопасть рабочего колеса, была разработана лабораторная установка, схема которой приведена на рис. 4.4 Целью создания лабораторной установки послужила необходимость определения силы давления жидкости на лопасть рабочего колеса в зависимости от действующего напора.
Измерение силы давления жидкости на лопасть рабочего колеса, в зависимости от действующего напора, проводили для уровней варьирования длины молочных патрубков: от 0,14 до 0,16 м. Шаг измерения 0,2-10" м. Результаты измерений фиксировались на ленте самописца Н-338/8.
Исследование силы давления жидкости на лопасть рабочего колеса, висимости от напора, проводили следующим образом.
Открыв кран 1, подавалась жидкость через расходомер 14 по молочным патрубкам 2 из резервуара 3 через молокоприемные 4 патрубки, выпускное отверстие которых представляет собой сходящиеся насадки, на лопасти рабочего колеса 5. Жидкость, попадая на лопасти рабочего колеса 5, проворачивала его. Одновременно с поворотом рабочее колесо с лопастями 5 поднималось вверх и действовало на пластину 6, на конце которой был закреплен тензодатчик 7. Величину силы давления жидкости на лопасть рабочего колеса 5, измеряли при помощи тензометрического оборудования. Сигнал от тензодатчика 7, поступал на тензоусилитель 8 и далее на многоканальный самописец 9. Включив самописец 9, мы регистрировали величину силы давления жидкости на лопасть рабочего колеса 5. Увеличивая длину молочного патрубка 2 с 0,14 до 0,16 м, с шагом 0,2-10"2 м с трехкратной повторностью, с разными значениями интенсивности истечения жидкости. Результаты фиксировались на ленте самописца Н-338/8. В лабораторной установке использовали блок питания тензоусилителя "Агат", тензоусилитель "Топаз-4", шлейфовый многоканальный самописец Н-338/8, тензодатчики 1777 ДСТ (АЖЕ 2.320.005. ТО). Обработку результатов исследований зависимости силы давления жидкости на лопасть рабочего колеса от длины молочного патрубка (напора), вели с использованием ПЭВМ по разработанным нами программам (приложение 3, 6).
Результаты производственных испытаний доильного аппарата
Предложенный доильный аппарат обладает целым рядом преимуществ по сравнению с серийно выпускаемым агрегатом индивидуального доения АДУ-1:
Сокращение времени подготовительных операций до 8-14 секунд при доении экспериментальным доильным аппаратом за счет того, что предварительный массаж вымени не проводится, т.к. при начале доения низкий вакуум, высокая выдаиваемость животных, исключение потребности в машинном додое позволяют сократить общее время доения одного животного. В результате производительность труда операторов машинного доения возрастает в 1,2..Л,5 раза. 2.Установлено повышение продуктивности за счет адекватности доения. За 90 дней лактации животные опытной группы по молочной продуктивности превзошли коров контроля на 4,7 %.
Вследствие снижения вакуума в подсосковых и межстенных камерах доильных стаканов, при отсутствии молока в долях, а также повышенной пропускной способности доильного аппарата, снижается заболеваемость вымени коров маститом на 18... 22 %. Анализ литературных источников и разработанная классификация доильных аппаратов с регулируемыми параметрами показали, что перспективным направлением развития средств механизации доения коров является создание доильного аппарата с управляемым режимом доения в зависимости от интенсивности потока молока. 2. Теоретическое предположение о зависимости необходимого крутящего момента рабочего колеса с лопастями датчика потока молока от угла подъема винтовой линии опоры скольжения и от площади поперечного сечения клапана, находящегося под действием атмосферного давления (уравнение (3.1)) справедливо. Эти зависимости достаточно точно описываются соответственно полиномами четвертого и пятого порядков (приложения 4, 5). Установлено, что необходимый крутящий момент на валу рабочего колеса возрастает от 9-10 5 до 6,45-10"2 Нм при увеличении площади поперечного сечения клапана от 1- 10 3 м2 до 2,5-10"3 м2 и угла подъема винтовой линии опоры скольжения - от 0 до 1,39 рад. Соответствующие теоретические и экспериментальные зависимости адекватны. 3. Теоретически и экспериментально доказано, что сила давления жидкости на лопасть рабочего колеса зависит от действующего напора и интенсивности истечения жидкости (уравнения (3.8 и 3.9)). Эта зависимость достаточно точно описывается полиномом пятого порядка (приложение 6,7). Установлено, что сила давления жидкости на лопасть рабочего колеса возрастает от 7,9-10"2 до 0,54 Н при увеличении напора жидкости от 0,14 м до 0,16 м и при интенсивности истечения жидкости от 5-Ю 5 до 8-Ю"4 м3/с. Соответствующие теоретические и экспериментальные зависимости адекватны. 4. Для обеспечения линейной зависимости между перемещением клапана и давлением в управляющей камере коллектора, клапан должен иметь поверхность, описываемую уравнением (3.23). Экспериментом подтверждено, что при перемещении клапана на высоту от 0 до 4-10"3 м вакуум возрастает от 29 кПа до 50,4 кПа по закону, описываемому линейным уравнением (приложение 8). Теоретические и экспериментальные зависимости адекватны. 5. Установлено, что при увеличении диаметра рабочего колеса с лопастями от D=0,140 до 0,180 м площадь поперечного сечения клапана, находящегося под действием атмосферного давления, может возрастать в пределах от Sk=l 3 10" до 1,7-10" м , а угол подъема винтовой линии опоры скольжения от а = 0,44 до 0,61 рад. 6. При доении экспериментальным доильным аппаратом за счет высокой выдоенности животных и исключения потребности в машинном додое время подготовительных операций составило 8-14 секунд, а производительность труда оператора возросла на 1,2... 1,5 раза. За 90 дней лактации животные опытной группы по молочной продуктивности превзошли коров контроля на 4,7 %. Вследствие снижения вакуума в подсосковых и межстенных камерах доильных стаканов, при отсутствии молока в долях, а также повышенной пропускной способности доильного аппарата, снижается заболеваемость вымени коров маститом на 18...22 %. 7. Внедряемый доильный аппарат обладает довольно высокими эксплуатационными и экономическими показателями. Его использование в расчете на 241 первотелку, позволяет получить экономический эффект по приведенным затратам 15909,57 рублей. В расчете на одну первотелку эта сумма составляет 66,01 рубля. Годовой экономический эффект доильного аппарата с учетом приведенных затрат и полноты выдоенности, в расчете на 241 голову, составляет 464892,57 рублей, а на одну первотелку - 1929,01 рубля. Внедрение доильных аппаратов с управляемым режимом доения в ОАО «Агро - Стрелецкое» Белгородского района Белгородской области позволило получить экономический эффект свыше 73 тысяч рублей в год (приложении 15). Комплект технической документации заложен в фонд Белгородского ЦНТИ (приложение 16).
