Содержание к диссертации
Введение
1. CLASS Состояние изучаемого вопроса CLASS 10
1.1 Состояние проблемы исследований конструктивно- режимных параметров автоматизированных доильных установок для доения коров 10
1.2 Классификация и анализ конструктивно режимных операций использования автоматизированных доильных установок для доения коров 24
2. Теоретическое обоснование конструктивно-технологических параметров автоматизированной доильной установки 40
2.1 Разработка конструктивной схемы автоматизированной доильной установки 40
2.2 Теоретические исследования гидравлического контура доильного аппарата 47
2.2.1 Общие определения к расчету потерь давления 47
2.2.2 Потери давления на участке I доильный стакан - молочная трубка 53
2.2.3 Потери давления на участке II коллектор - молочцый шланг 55
2.2.4 Потери давления на участке III молокопровод - резервуар 55
2.2.5 Расчет калиброванного отверстия с подпружиненным клапаном соскового чулка 57
2.2.6 Расчет потерь давления в гидравлическом контуре безколлекторного доильного аппарата автоматизированной доильной установки 61
2.2.7 Потери давления на участке I доильный стакан - молочная трубка 61
2.2.8 Потери давления на участке II молочный шланг - молочная трубка 62
2.2.9 Потери давления на участке III молочный шланг - резервуар 63
2.2.10 Расчет калиброванного отверстия с подпружиненным клапаном соскового чулка безколлекторного доильного аппарата для автоматизированной доильной установки 65
3 . Программа и методика экспериментальных исследований работы молоко-проводной лини автоматизированной доильной установки 66
3.1 Программа исследований 68
3.2 Методика исследований 71
3.2.1 Методика исследований интенсивности молокоотдачи коров с почетвертной регистрацией параметров молоковыведения 71
3.2.2 Методика исследований интенсивности молокоотдачи коров по вымени в целом 73
3.2.3 Методика определения зависимости расхода воздуха через калиброванное отверстие при постоянном перепаде давления 72
3.2.4 Методика определения зависимости расхода воздуха через калиброванное отверстие при работе установки 77
3.2.5 Методика определения распределения давления по гидравлическому контуру в зависимости от суммарного расхода воздуха для различных стадий доения 81
3.2.6 Методика определения распределения давления по гидравлическому контуру в зависимости от диаметра молокопроводной линии доильной установки 86
3.2.7 Методика определения распределения давления в гидравлическом контуре в зависимости от массового расхода молока 88
3.2.8 Методика исследований по оптимизации конструктивно -режимных параметров гидравлического контура доильной установки 90
4. Результаты экспериментальных исследований работы молоко-проводной линии автоматизированной доильной установки 94
4.1 Результаты исследований по определению интенсивности молокоотдачи по долям вымени коров 94
4.2 Результаты исследований по определению интенсивности молокоотдачи по вымени в целом 97
4.3 Результаты исследований по определению зависимости расхода воздуха через калиброванное отверстие при постоянном перепаде давления : 98
4.4 Результаты исследований по определению зависимости расхода воздуха через калиброванное отверстие при работе установки 100
4.5 Результаты исследований по определению распределения давления по гидравлическому контуру в зависимости от суммарного расхода воздуха для различных стадий доения 102
4.6 Результаты исследований по определению распределения давления по гидравлическому контуру в зависимости от диаметра молокопроводной линии доильной установки : 111
4.7 Результаты исследований по определению распределения давления в гидравлическом контуре в зависимости от массового расхода молока 114
4.8 Результаты исследований по оптимизации конструктивно-режимных параметров гидравлического контура доильной установки 118
5. Производственные испытания доильного аппарата и оценка экономической эффективности 121
5.1 Методика испытаний '. 121
5.2 Результаты производственных испытаний доильного аппарата 123
5.3 Экономическая эффективность доильного аппарата 125
5.3.1 Экономическая эффективность доильного аппарата от снижения затрат ручного труда 125
5.3.2 Лимитная цена экспериментального доильного аппарата 126
5.3.3 Экономическая эффективность доильного аппарата от увеличения продуктивности коров 128
5.3.4 Расчет экономической эффективности доильного аппарата 130
Общие выводы 132
Литература 135
Приложения 148
- Состояние проблемы исследований конструктивно- режимных параметров автоматизированных доильных установок для доения коров
- Классификация и анализ конструктивно режимных операций использования автоматизированных доильных установок для доения коров
- Разработка конструктивной схемы автоматизированной доильной установки
- Результаты исследований по определению распределения давления по гидравлическому контуру в зависимости от суммарного расхода воздуха для различных стадий доения
Введение к работе
Сложность процесса доения состоит в том, что полнота молоковыведения и эффективность транспортировки молока зависит, с одной стороны, от рефлекторной деятельности организма, а с другой - от технических характеристик доильного оборудования. Всесторонние исследования процесса машинного доения коров и его особенностей, проведенные как в нашей стране, так и за рубежом, свидетельствуют о том, что современные аппараты доения вследствие не. поддержания стабильного вакуумметрического давления зачастую оказываются неэффективным и, что приводит к преждевременному торможению рефлекса молокоотдачи, задержке молока и, следовательно, к недодою или заболеваемости коров маститом. Получить требуемый режим работы их гидравлического контура можно управляя распределением давления по различным его участкам при помощи различных факторов. Однако большинство из них настолько сложны по конструкции и в эксплуатации, что не нашли широкого применения на практике.
Следовательно, вопрос создания гидравлического контура доильного аппарата обеспечивающего оптимальные условия выведения и транспортировку молока остается актуальным.
Одно из перспективных направлений - разработка конструктивно-технологической схемы гидравлического контура доильного аппарата автоматизированной доильной установки, способствующего быстрой и полной транспортировке молока.
Решению поставленного вопроса посвящена настоящая диссертационная работа, выполненная в соответствии с целевой комплексной программой научно-исследовательских работ Белгородской государственной сельскохозяйственной академии (номер государственной регистрации 01860125985).
Цель работы. Повышение эффективности машинного доения коров и снижение заболевания коров маститом путем оптимизации конструктивно - режимных параметров гидравлического контура доильного аппарата автоматизированной доильной установки.
Для достижения указанной цели поставлены следующие задачи исследований:
на основе анализа результатов исследований и известных технических решений выявить основные направления в совершенствовании устройств для доения;
разработать конструктивно-технологическую схему гидравлического контура доильного аппарата автоматизированной доильной установки;
теоретически и экспериментально обосновать конструктивно-режимные параметры рабочего процесса молокопроводной линии доильного аппарата;
изучить влияние разработанного гидравлического контура доильного аппарата на функциональные свойства вымени коров и заболеваемость маститом;
дать оценку эффективности предлагаемого доильного аппарата; Объект исследования. Процесс транспортировки молока по
гидравлическому контуру доильного аппарата автоматизированной доильной установки.
Предмет исследования. Закономерности изменения режима доения от конструктивно-режимных параметров гидравлического контура доильного аппарата автоматизированной доильной установки.
Научную новизну работы составляют:
- математические модели рабочего процесса гидравлического
контура коллекторного доильного аппарата и гидравлического
9 контура безколлекторного доильного аппарата автоматизированной
доильной установки;
результаты лабораторных и производственных испытаний. Практическую ценность представляют:
конструктивно-технологическая схема автоматизированной доильной установки, обладающая новизной (патент №2244417);
полученные закономерности распределения давления по различным участкам гидравлического контура доильного аппарата автоматизированной доильной установки в зависимости от его конструктивных и технологических параметров.
Реализация результатов исследований.
На основании результатов проведенных исследований изготовлена опытная партия доильных аппаратов автоматизированной доильной установки. Разработанные аппараты с положительным эффектом внедрены в двух хозяйствах Белгородской области (ЗАО "РусАгро-Правда" и ООО "РусьАгро").
Апробация. Материалы исследований и разработок были доложены и одобрены на международных научно-производственных конференциях (Белгород 2002,2003,2005г), Подольск ВНИИМЖ 2003г.
Публикации.
По материалам диссертации опубликовано 10 работ, включая, один патент на изобретение.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов и предложений, списка литературы и приложений. Общий объем работы составляет 147 стр. машинописного текста, включая список литературы из 125 наименований (в том числе 25 на иностранных языках), 42 рисунка, 8 таблиц и 42 приложения.
Состояние проблемы исследований конструктивно- режимных параметров автоматизированных доильных установок для доения коров
В настоящее время одна из актуальных задач сельского хозяйства -автоматизация процесса доения и создание с этой целью таких систем, которые позволили бы с достаточной точностью и надежностью обеспечить ход технологического процесса и ликвидировать недодой и заболеваемость животных маститом. Повышение уровня автоматизации и роботизации процессов доения коров обеспечивает существенный рост производительности труда и снижение себестоимости продукции. Большое внимание в настоящее время уделяется разработке оборудования для: - автоматизации доильного зала; - технического и экономического управления фермой; - идентификации животных; - автоматического надевания доильных стаканов; - транспортировки молока. Конструкции автоматизированных систем доения за весь период своего развития претерпели значительные усовершенствования. Однако современные выпускаемые доильные аппараты зачастую обладают тем недостатком [1], что работа гидравлического контура осуществляется в одном и том же режиме, с постоянными, не изменяющимися в процессе доения параметрами, без учета закономерностей процесса молокоотдачи. В связи с этим разработаны самые разнообразные их конструкции. В конечном счете, необходимо разработать и впоследствии применять доильную технику с автоматизированными процессами доения, которая обладала бы большей физиологичностью и максимально соответствовала анатомии и физиологии животного по сравнению с существующими конструкциями.
Исследованиями Ю.А. Цоя [2] установлено, получение высоких показателей обусловлено комплексным функционированием сложной системы «человек-машина-животное-продукт», какой является современная доильная установка. Она должна быть хорошо адаптирована к биологическим объектам. При этом в качестве адаптеров системы выступают доильные аппараты, обеспечивающие щадящий режим доения и транспортировку молока, а также молочно-вакуумные коммуникации, обеспечивающие минимальные гидравлические потери и расслоенную структуру потока (молоко-воздух) с минимальными гидромеханическим воздействием на молоко. Доильная установка, как объект совершенствования, должна подвергаться системному улучшению по следующим направлениям: применение информационных технологий, обеспечивающих сбор, обработку и хранение поступающей информации; совершенствование процессов контроля молочной продуктивности животных; обеспечение стабильного вакуумного режима благодаря применению рациональных молокопроводных и вакуумных систем; повышение уровня автоматизации за счет усовершенствования режимов доения на основе обратной связи с животными.
По данным В.И. Устиновой [3] исследования воздействия различных способов извлечения молока (сосание телятами, ручное и машинное доение) на секрецию и моторную функцию вымени коров позволили сделать, а затем и подтвердить предположение о возможности физиологической оценки автоматизированного доильного оборудования. Характеризуя направление развития и совершенствования систем машинного доения А.Н. Хитров [4] и Морозов Н.М. [5] отмечают, что переход на комплексную механизацию и автоматизацию работ в доильном зале позволяет снизить затраты ручного труда на одну дойку до 0,3 мин/гол. Резервы повышения производительности труда заключаются в рационализации технологических операций и специализации труда дояров. Качественно новым этапом автоматизации процессов в животноводстве является применение человеко-машинных автоматизированных систем управления [6], которые обеспечивают управление производством в оптимальных режимах. Уровень АСУ предполагает наличие локальных систем, систем централизованного сбора информации, а также управляющей вычислительной машины и других средств автоматизации. Наличие управляющего вычислительного комплекса дает возможность перерабатывать огромный объем информации о состоянии управляемого объекта и вести управление по целевой функции и критериям оптимальности.
Следует отметить работы Мартыненко И.И., Тимошенко Ю.А. [7], Палкина Г.Г. [8, 9, 10, 11]. Итогом этих исследований отмечена необходимость создания в животноводстве разного уровня АСУ на основе так называемых открытых систем, которые позволяют в дальнейшем производить наращивание и развитие структуры, увеличение числа задач, решаемых с помощью АСУ. Постепенно, по мере разработки средств информации, можно будет развивать эти системы вплоть до создания цехов ферм-автоматов.
Как считают Г.Р. Носов, К.В. Кондратец [12] и В.А. Кондратец, В.Ф. Пащенко [13], структура системы автоматизированного управления доением (ЦСАУ) включает два уровня иерархии (тактический и исполнительный). Она позволяет осуществить четкую временную привязку данного технологического процесса и точное управление процессом доения по интенсивности молокоотдачи и продуктивности животного посредством вычисления параметров следующего цикла доения с достаточной точностью и возможности высокоточной реализации данных параметров на объекте управления. Широкое применение компьютеров значительно изменит характер труда фермеров, повысит эффективность процессов выведения молока из вымени, транспортирования и очистки его при машинном доении. Что обеспечит за счет снижения трудоемкости доения и первичной обработки молока выигрыш в затратах труда на 23,4%.
Вопросам разработки методов обеспечения управления доением в зарубежной и отечественной литературе посвящено много исследований. Власов В.И. [14] и G. Wilde [15], в своих работах отмечают, что в настоящее время группа в 50—60 коров - это максимальное число животных, которых может обслужить один человек без существенных потерь их продуктивности. Обусловлено это, прежде всего, емкостью человеческой памяти, уменьшением необходимого минимума внимания к каждой корове при дальнейшем увеличении нагрузки на оператора, что приводит к росту числа заболеваний, удлинению сервис - и сухостойного периодов. Поэтому разработано уже немало информационных систем, базирующихся на использовании компьютеров, для выявления с помощью ЭВМ тех животных, показатели которых отличаются от нормы и которые нуждаются в особом внимании. Применение таких систем позволяет увеличивать нагрузку на одного оператора примерно в 20 раз. Расчеты и практика передовых хозяйств, а также зарубежный опыт показывают, что техника для автоматизации процессов машинного доения должна охватывать все данные, характеризующие состояние, ход технологического процесса и оптимизацию работы гидравлического контура, а также условия транспортировки молока, и осуществлять управление, регулирование этими процессами, что при внедрении автоматизированного оборудования на базе микропроцессорных средств снижает затраты ручного труда в молочном животноводстве. Такое оборудование может быть успешно внедрено при комбинированном и беспривязном содержании коров с доением в доильных залах на установках «Елочка» и «Тандем», а в дальнейшем и при привязном в стойлах с доением в молокопровод.
Классификация и анализ конструктивно режимных операций использования автоматизированных доильных установок для доения коров
Использование роботов для доения является выражением научно-технического прогресса и должно соединить алгоритм отдельных автоматизированных операций в единый, последовательно протекающий процесс. Для выявления наиболее перспективных устройств был проведен анализ выполняемых операций автоматизированных доильных систем и их классификация в соответствии с рисунком 1.1. С целью сопоставления и выбора наиболее перспективных путей оптимизации конструктивно -режимных параметров доильной техники рассмотрим их конструкции подробнее. Функциональная сУлок—єхєма доильной L/огпанобки Манипулятор, разработанный Стренгевицсом О.Я., Галваном Б.И. и Дриго В.А. [50], содержит поплавковый датчик объема молока с переключателем, управляющим режимом работы манипулятора (Приложение А, рисунок 1). Перед началом доения поплавковый датчик устанавливается в стартовое положение и доильные стаканы надеваются на соски. Затем при переполнении поплавкового датчика молоком он переходит в автоматический режим слежения за интенсивностью его потока. Далее при снижении интенсивности молокоотдачи включается режим механического додоя, выполняемый путем оттягивания доильных стаканов. При дальнейшем снижении скорости молоковыведения происходит отключение доильных стаканов, их снятие и выведение из-под вымени животного. Но при использовании данного манипулятора не исключается возможность передержки доильных стаканов, тем самым вырабатывают у коров привычку к медленной и неполной молокоотдаче, что приводит к заболеванию вымени. Аналогичный принцип действия имеет устройство для доения коров, разработанное во ВНИИКОМЖ Седовым A.M., Шеповаловым В.Д., Спроге Е.Э. и Самохваловым А.Е. (Приложение А, рисунок 2) [51]. Отличительной его особенностью является наличие блока управления, логических элементов задержки, которые предназначены для повышения надежности переключения режимов при доении. Однако, основной недостаток этого устройства - отсутствие дифференцированного подхода к продолжительности доения долей вымени животных.
Устройство для управления процессом доения Винникова И.К., Дриго В.А., Талинского Р.В. и Забродиной О.Б. (Приложение А, рисунок 3) [52] отличается тем, что датчик объема молока снабжен прямоточным клапаном и дроссельным делителем, наличие которых, по мнению авторов, должно улучшить процесс доения. К недостаткам рассмотренной конструкции следует отнести некоторое усложнение монтажных работ и трудность содержания молокопровода в гигиеническом состоянии. Устройство для управления манипулятором, разработанное в Гродненском сельскохозяйственном институте, обладает щадящим режимом доения (Приложение А, рисунок 4) [53]. Оно обеспечивает изменение вакуумного режима в доильных стаканах в зависимости от интенсивности молокоотдачи и обеспечивает улучшение условий транспортировки молока. Для обеспечения такого режима доения переключатель содержит канал для подсасывания воздуха с калиброванными отверстиями, однако, по окончании процесса транспортировки молока остаточные порции молока, находящиеся в молочной трубке сливаются на пол из-за уменьшения подачи вакуума для пропускания потока молока по молокопроводу.
Следует отметить интересное техническое решение предложено Зиппой А.В. (Приложение А, рисунок 5) [54]. Характерным для данного устройства является выполнение датчика контроля потока молока в виде гидроцилиндра, шток которого связан со стержнем переключателя, а в месте их соединения имеется диафрагма, установленная в дополнительной камере. Перемещение штока гидроцилиндра под воздействием потока молока изменяет режим работы манипулятора, включая режим додоя путем оттягивания доильных стаканов и отключая доильный аппарат после окончания доения. Следует отметить, что сложная система ветвей гидравлического контура этой установки может вызывать колебания вакуума в подсосковых камерах доильной установки.
Устройство для управления процессом доения, разработанное О.Я. Стенгревицом [55], более совершенно (Приложение А, рисунок 6). Оно обеспечивает учет молочной продуктивности выдоенных животных наряду с операциями импульсного додоя и снятия доильных аппаратов. Для этого манипулятор снабжен лотковым счетчиком молока с герконом. Кроме того, это устройство оснащено дополнительным оборудованием, способствующим более тщательной промывке после завершения доения. Отличительной особенностью устройства для управления процессом доения, разработанного в Научно-производственном объединении по механизации и электрификации сельского хозяйства "Целинсельхозмеханизация", является наличие в переключателе датчика потока канала, при частичном снижении интенсивности молоковыведения сообщающего пульсатор с силовым элементом механизма додоя (Приложение А, рисунок 7) [56]. При этом наблюдается импульсное оттягивание доильных стаканов, стимулирующее рост интенсивности молоковыведения.
Разработка конструктивной схемы автоматизированной доильной установки
При разработке автоматизированной доильной установки учитывалась необходимость улучшения условий транспортировки молока из соскового чулка в молочную трубку и поддержания стабильного вакуумметрического давления в гидравлическом контуре доильной установки вне зависимости интенсивности потока молока (Приложение Б) [88]. На рисунке 2.1 приведена схема автоматизированной доильной установки, общий вид. Автоматизированная доильная установка Автоматизированная доильная установка оборудована доильным боксом 1, подвижным основанием 2 с механизмом поворота 3 и механизмом вертикального перемещения 4 каретки 5, в которой установлен механизм поперечного перемещения 6 балки 7. На противоположных торцах балки 7 смонтированы механизм продольного перемещения 8 доильного манипулятора 9 и механизм продольного перемещения 10 манипулятора массажа вымени 11 с устройством для санитарной обработки вымени 12. Устройство для санитарной обработки вымени 12 и устройство промывки 13 через двухсекционный переключатель 14 соединены с резервуаром 15 для моющей жидкости по цепочке: трубопровод 16, электромагнитный клапан 17, насос 18. Механизмы 3, 4, 6, 8,10 и электромагнитный клапан 18 связаны с системой управления 19 доильной установкой, которая оснащена ЭВМ 20. Доильный бокс (рисунок 2.2) оборудован защитными ограждениями 1, 2, передними 3 и задними 4 дверьми с приводами от пневмоцилиндров 5, 6. На защитном ограждении 1 закреплен приемник 7 идентификации животного. Передатчик 8 идентификации встроен в ошейник животного. На защитном ограждении 2 на уровне вымени животного смонтирована система поиска вымени в виде приемника 9 и излучателя 10 сигнала. Управляющие клапаны пневмоцилиндров 5, 6, приемник идентификации 7, приемник 9 и излучатель 10 связаны с системой управления 11. 11 12 13 5 4 Рисунок 2.2 - Автоматизированная доильная установка, вид сверху Механизм продольного перемещения 8 (рисунок 2.1) доильного манипулятора 9 выполнен в виде электропривода 1- (рисунок 2.3), установленного на кронштейне 2, и шестерни 3, связанной с рейкой 4 балки 5. Балка 5 установлена в кронштейне 2 на направляющих роликах 6 и 7. 7 13 4 9 5 6 2 8 И Рисунок 2.3 - Доильный манипулятор Доильный манипулятор 9 (рисунок 2.1) выполнен в виде кронштейна 8 (рисунок 2.3) с платформой 9 и захватов 10 для каждого доильного стакана 11, выполненных в виде изогнутых пластин 1 (рисунок 2.4) с приводом от двухстороннего пневмоцилиндра 2 и центрируемых штифтом 3. На доильных стаканах 4 смонтированы датчики 5 посадки стакана на сосок. Рисунок 2.4 - Устройство захвата доильных стаканов Рисунок 2.5 - Доильный стакан Доильный стакан 1 (рисунок 2.5) оборудован сосковым чулком 2, в стенке которого выполнено калиброванное отверстие 3 с подпружиненным клапаном 4. Подсосковая камера 5 соединена с молокопроводом, а межстенная камера 6 доильного стакана 1 посредством патрубка 7 соединена через пульсатор с молокопроводом (на схеме не показаны). Система управления 19 (рисунок 2.1) оснащена ЭВМ 20, устройством сопряжения, устройством приема и передачи информации 7, 8 (рисунок 2.2), исполнительными устройствами 3, 4, 6, 8, 10 (рисунок 2.1) и связанными электрическими цепями с датчиками 5 (рисунок 2.4) посадки стакана 4, с электромагнитными клапанами 18, (см. рисунки 2.1, 2.2), с приемником 9 и излучателем 10 сигнала системы поиска вымени, с насосом 18 (рисунок 2.1) и управляющими клапанами пневмоцилиндров 5, 6 (см. рисунки 2.2, 2.4), доильной установки.
Доильная установка работает следующим образом. После впуска коровы в доильный бокс 1 (рисунок 2.1) передатчик идентификации 8 (рисунок 2.2) передает сигнал на приемник 7, встроенный в ошейник, принимает сигнал и считывает информацию. Система управления 11 включает пневмоцилиндр 5 управления положением двери 4, которая при закрытии фиксирует животное. В начальном положении система управления 11 устанавливает доильный манипулятор 9 (рисунок 2.1) впереди и ниже вымени. Затем система поиска вымени в виде приемника 9 (рисунок 2.2) и излучателя 10 сигнала определяет координаты долей вымени животного внутри доильного бокса 1 (рисунок 2.1).
Результаты исследований по определению распределения давления погидравлическому контуру в зависимости от суммарного расхода воздуха для различных стадий доения
Для проведения исследований в соответствии с методикой, изложенной в разделе главы 3.2.5 по определению распределения давления по гидравлическому контуру, на базе опытного образца соскового чулка и стенда была создана экспериментальная установка. Измерения проводили при различной величине диаметра калиброванного отверстия dK0TB клапана соскового чулка от 1-10" м до 2-10"3м с шагом 2-Ю" м. При этом также варьировали величину расхода жидкости GM в интервале от 0,5 кг/мин до 3,0 кг/мин с шагом 0,5 кг/мин. На ленте самописца одновременно регистрировали величину вакуумметрического давления. На рисунке 4.6 приведена зависимость распределения давления по участкам гидравлического контура при ёк.отв=1,2-10"3м и GM = 1,8 кг/мин. Обработка полученных данных позволила установить, что величины расхода воздуха и жидкости оказывают наибольшее влияние на величину падения давления на участках: доильный стакан - молочная трубка и коллектор - молочный шланг. шланга, м Рисунок 4.6 - Зависимость распределения потери давления по гидравлическому контуру от диаметра молокопроводной линии доильной установки В результате проведенного регрессионного анализа на ПЭВМ были получены следующие уравнения регрессии (Приложение Н) для отдельных участков - доильный стакан - молочная трубка: при dk = 0,0018 м и dMTp = 0,008 м Y = 386,04 + 252,88Х + 69,303Х2 + 52,053Х3; (4.10) где X - массовый расход молоко-воздушной смеси, кг/мин; Y - величина вакуумметрического давления на участке: доильный стакан - молочная трубка, Па.
Для нахождения теоретической зависимости распределения давления по гидравлическому контуру от суммарного расхода воздуха по разработанной программе (Приложение П) был проведен численный эксперимент. Установлено, что при изменении массового расхода смеси GCM от 0,125 до 0,75 кг/мин (при Рв=50-103Па, dk = 1,8-10"3м, dM. тр. = 8-10 3м), на участке доильный стакан - молочная трубка перепад давления АР будет увеличиваться от 419 Па до 637 Па соответственно с рисунком 4.7(a). Эта зависимость достаточно точно описывается теоретическим (2.26) и экспериментальными (Приложение П) уравнениями. При табличном значении F - критерия Фишера, равном 4.61, фактическое его значение находилось в интервале 1,90...3,36 (Приложение Р). Это подтверждает правильность теоретического предположения о характере зависимости распределения давления по отдельным участкам - доильный стакан -молочная трубка гидравлического контура доильной установки для различных стадий доения. Полученные экспериментальные данные могут быть использованы при расчете аналогичных устройств. Графическое отображение данных зависимостей представлено на рисунке 4.7 (а,б). 400 диаметр калиброванного отверстия, м диаметр калиброванного отверстия, м В-150-0 0-150 П 150-300 О300450 1450-600 В600-750 -400-300 -300-200 D-200-100 D-100-0 0-100 а -диаметр молочной трубки с1м.тр=0.008 м, б - диаметр молочной трубки а!м.тр=0.01 м Рисунок 4.7 - Зависимость распределения давления на участке доильный стакан - молочная трубка от величины расхода молоко-воздушной смеси Как свидетельствуют полученные данные, что при изменении массового расхода смеси GCM от 0,125 до 0,75 кг/мин (при Рв=50-103Па, dk = 1,4-10" м, dM.тр. = 1-Ю" м), на участке доильный стакан - молочная трубка перепад давления ДР будет уменьшаться от 210 Па до 75 Па рисунок 4.7 (б).
Эта зависимость достаточно точно описывается теоретическим (2.26) и экспериментальными уравнениями (Приложение С). При табличном значении F - критерия Фишера, равном 4.61, фактическое его значение находилось в интервале 1,38...3,48 (Приложение Т), что подтверждает правильность теоретического предположения о характере зависимости распределения давления по отдельным участкам - доильный стакан - молочная трубка гидравлического контура доильной установки для различных стадий доения. Полученные экспериментальные данные также могут быть использованы при расчете аналогичных устройств. Данные кривые достаточно точно описываются следующими уравнениями для отдельных участков - коллектор - молочный шланг:
