Содержание к диссертации
Введение
1 Состояние изучаемого вопроса 9
1.1 Состояние вопроса исследований машинного массажа вымени нетелей 9
1.2 Классификация и анализ устройств для массажа вымени нетелей 24
2 Разработка конструкции устройства для массажа вымени нетелей 38
3 Теория устройства для массажа вымени нетелей 47
3.1 Расчет усилия удержания массажного устройства на вымени животного 47
3.2 Расчет диаметра отверстия в крышке рабочего органа массажного устройства 50
3.3 Расчет диаметра отверстия клапана рабочего органа массажного устройства 53
3.4 Расчет усилия развиваемого рабочим органом массажного устройства 54
3.5 Расчет диаметра массажной воронки рабочего органа массажного устройства 58
3.6 Расчет диаметра калиброванного отверстия камеры управления золотникового переключателя 60
4 Экспериментальные исследования устройства для массажа вымени нетелей 65
4.1 Программа и методика исследований. 65
4.1.1 Исследования морфологических параметров вымени нетелей 66
4.1.2 Методика исследования упругих свойств вымени нетелей при оттягивании 68
4.1.3 Методика определения усилия воздействия рабочего органа массажного устройства на долю вымени в зависимости от величины вакуумметрического давления 70
4.1.4 Методика определения усилия воздействия рабочего органа массажного устройства на долю вымени в зависимости от перемещения сильфона, находящегося под действием вакуумметрического давления 72
4.1.5 Методика определения времени отсоса воздуха из полости вакуумной воронки рабочего органа в зависимости от вакуумметрического давления и диаметра впускного отверстия 73
4.1.6 Методика определения времени впуска воздуха в полость вакуумной воронки рабочего органа в зависимости от вакуумметрического давления и диаметра 75
4.1.7Методика определения времени отсоса воздуха из камеры управления золотникового переключателя в зависимости от вакуумметрического давления и диаметра впускного отверстия 76
4.1.8 Методика исследований по оптимизации режимных параметров устройства для массажа вымени нетелей . 78
4.2 Результаты экспериментальных исследований устройства для массажа вымени нетелей 81
4.2.1 Результаты исследований морфологических параметров вымени нетелей. 81
4.2.2 Результаты исследований упругих свойств вымени нетелей при оттягивании доли 82
4.2.3 Результаты исследований по определению зависимости усилия воздействия рабо чего органа массажного устройства на долю вымени от величины вакуумметрического давления всильфоне 84
4.2.4 Результаты исследований усилия воздействия рабочего органа на долю вымени, в зависимости от его перемещения 92
4.2.5 Определение зависимости времени для отсоса воздуха из полости вакуумной воронки от величины вакуумметрического давления в сильфоне и диаметра отверстия. 96
4.2.6 Определение зависимости времени впуска воздуха в полость вакуумной воронки рабочего органа от величины вакуумметрического давления и диаметра отверстия 98
4.2.7 Определение зависимости времени отсоса воздуха из камеры управления золотникового переключателя в зависимости от вакуумметрического давления и диаметра впускного отверстия 101
4.2.8 Результаты исследований по оптимизации режимных параметров устройства длямассажа вымени нетелей 104
5 Производственные испытания устройства для массажа вымени нетелей 108
5.1 Условия производственных испытаний 108
5.2 Методика испытания 110
5.3 Результаты производственных испытаний устройства для массажа вымени нетелей 111
5.4 Экономическая эффективность устройства для массажа вымени нетелей. 113
5.4.1 Экономическая эффективность массажного аппарата с учетом приведенных затрат и роста молочной продуктивности первотелок 113
5.5 Выводы 119
Общие выводы и предложения 121
Литература 125
Приложения. 141
- Состояние вопроса исследований машинного массажа вымени нетелей
- Расчет усилия удержания массажного устройства на вымени животного
- Методика исследований по оптимизации режимных параметров устройства для массажа вымени нетелей
- Экономическая эффективность массажного аппарата с учетом приведенных затрат и роста молочной продуктивности первотелок
Введение к работе
Существенный резерв повышения молочной продуктивности коров -подготовка нетелей к лактации с использованием стимуляции их вымени в период второй половины стельности, когда происходят интенсивные процессы структуризации тканей молочной железы и подготовки ее к секреции. В настоящее время в хозяйствах применяют различные приемы и методы ручного массажа, способы и устройства для механизации стимуляции развития молочной железы.
Сложность процесса машинного массажа вымени состоит в том, что его эффективность зависит от технических характеристик массажного устройства. Поиск оптимальной их конструкции привел к созданию множества аналогичных механизмов. Однако большинство из них сложны по конструкции ив эксплуатации, что сдерживает их широкое применение в практике. Следует отметить, что до настоящего времени нет единой точки зрения и достаточного обоснования, каким же образом следует осуществлять массаж вымени нетелей. Нет и четкого объяснения механизма влияния массажа на развитие вымени.
Следует также учитывать и то, что массаж вымени является, в некотором роде, принудительной операцией, т.е. животное не испытывает физиологической потребности в нем.
Таким образом, при снижении общего поголовья молочного стада проблема повышения индивидуальной продуктивности за счет разработки и дальнейшего использования массажной техники, способной наиболее полно развить генетический потенциал животного, учитывая при этом физиологию процесса, является на сегодняшний день задачей актуальной.
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 работы - разработать и обосновать новые технические средства для подготовки нетелей к лактации и на основе этого добиться повышения молочной продуктивности коров, а также увеличения производительности труда операторов - массажистов.
Задачи исследования:
на основе анализа результатов исследований и известных технических решений выявить основное направление в создании устройств для массажа вымени нетелей;
изучить анатомо-морфологические и упругие свойства вымени нетелей;
разработать новую конструкцию устройства для массажа вымени нетелей;
теоретически и экспериментально обосновать конструктивно-режимные параметры массажного устройства;
дать обоснование экономической эффективности предложенного устройства.
Объект исследования - рабочий процесс устройства для массажа вымени нетелей.
Научную новизну работы составляют:
-совокупность теоретических и практических положений, обосновывающих направление в создании устройств для массажа вымени нетелей;
-математические модели рабочего процесса массажного устройства;
-результаты лабораторных и производственных испытаний.
Практическую ценность представляют:
- конструкция устройства для массажа вымени нетелей, обладаю
щая новизной;
- результаты теоретических и экспериментальных исследований, по
обоснованию конструктивно - режимных параметров устройства для мас
сажа вымени нетелей.
Реализация результатов исследований.
На основании результатов проведенных исследований создана партия устройств для массажа вымени нетелей. Разработанные устройства с положительным эффектом внедрены в ряде хозяйств Белгородской области (СПК «им. Ильича», ООО «Агро-Феодосия» Красногвардейского района, АОЗТ «Золотое руно» Новооскольского района).
Апробация работы.
Материалы исследований и разработок были доложены и одобрены на международных научно-производственных конференциях ( Белгород 2002 - 2004, Подольск ВНИИМЖ 2003,2004 г. ).
На защиту выносятся:
- теоретические положения по определению конструктивно-
режимных параметров устройства для массажа вымени нетелей;
результаты лабораторных и производственных исследований.
конструкция устройства для массажа вымени нетелей, обладающая новизной (заявка № 200313511).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ, 2 заявки на изобретение (получены 2 приоритетных справки).
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, общих выводов и предложений, списка использованной литературы (148 наименований). Работа изложена на 197 страницах машинописного текста, содержит 32 рисунка, 6 таблиц, 19 приложений на 56 страницах.
Состояние вопроса исследований машинного массажа вымени нетелей
Скотоводство - ведущая отрасль сельского хозяйства, дает более половины валовой продукции животноводства, все виды молочной продукции и около 40% мяса. Молочное скотоводство практически определяет благополучие и успешное развитие всего животноводства [1].
Одним из основных резервов увеличения производства молока является повышение продуктивности животных технологическими методами. В настоящее время на производстве применяют различные приемы и методы ручного массажа, способы и устройства для механизации стимуляции функционирования молочной железы.
Массаж вымени нетелей - один из важнейших факторов, влияющих на продуктивность коров и эффективность машинного доения [2] .Массаж вымени способствует улучшению работы сердечнососудистой, дыхательной, пищеварительной систем, системы крови, повышению интенсивности обмена веществ и усилению роста животных. Механизированный массаж сопровождается раздражением механорецепторов вымени, увеличением потока центростремительных импульсов, повышением тонуса нервных центров названных систем через ретикулярную формацию, усилением реф-лекторно-трофических влияний на железистую и емкостную системы вымени. В результате усиливаются кровоснабжение, обменные процессы, что способствует более интенсивному формированию протоков и альвеолярно-дольчатой структуры вымени, увеличению размеров вымени, длины и диаметра сосков [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 (рис. 1.1.). Поглощенная тканями энергия является начальным звеном формирования (образования) нервно-рефлекторного и нейрогуморального механизмов.
Так, многочисленными исследователями [3, 4, 5] установлена взаимосвязь между активностью рецепторных элементов всех систем вымени, уровнем обменных процессов в организме и тонусом системы.
В механизме действия массажа на организм следует выделить три фактора: нервный, гуморальный, механический [6,7, 8].
В первую очередь массаж оказывает воздействие на центральную и вегетативную нервную систему. На начальном этапе массажа происходит раздражение рецепторов, заложенных в коже, мышечной и железистой массе, кровеносных сосудах. Затем по чувствительным путям импульсы, вызванные этим раздражением, передаются в центральную нервную систему и достигают соответствующих участков коры больших полушарий головного мозга. Там и возникает общая сложная реакция, вызывающая функциональные сдвиги в организме. Этот механизм был подробно описан в работах русского физиолога И.П. Павлова: «Это значит, что в тот или другой рецепторный нервный прибор ударяет тот или другой агент внешнего или внутреннего мира организма. Этот удар трансформируется в нервный процесс, в явление нервного возбуждения. Возбуждение по нервным волнам, как по проводам, бежит в центральную нервную систему и оттуда, благодаря установленным связям, по другим проводам приносится к рабочему органу, трансформируясь, в свою очередь, в специфический процесс клеток этого органа.».
Результат воздействия массажа на вымя нетелей зависит в большей степени от того, какие процессы в данный момент преобладают в его центральной нервной системе: возбуждения или торможения, а также от продолжительности массажа, характера его приемов и от много другого. Примером нервно-рефлекторного действия массажа может быть изменение деятельности сердца, легких, кишечника и др. внутренних органов через эффекторную систему кожи (кожно-висцеральный рефлекс), мышц (мо-торно-висцеральный рефлекс) и другие тканей [9, 10].
Помимо нервного фактора, в механизме действия массажа на организм большую роль играет гуморальный фактор. Действие его заключается в том, что вызывая образования тепла в тканях (результат преобразования механической энергии в тепловую), массаж действует как термический раздражитель, возбуждая тепловую рецепторную систему, которая в свою очередь, воздействуя на сосудорасширяющие нервы, вызывает рефлекторное изменение просвета сосудов, в коже образуются и поступают в кровь биологически активные вещества, относящиеся к тканевым гормонам и участвующие в сосудистых реакциях, передаче нервных импульсов и других реакциях [11,12].
В месте непосредственного контакта исполнительных элементов массажных устройств проявляются механические воздействия на ткани в виде давления, растягивания, смещения элементарных участков, которые в свою очередь вызывают усиленные циркуляции лимфы, крови, обмена веществ и кожного дыхания в массируемом участке тела [13,14].
Целенаправленная подготовка вымени нетелей способствует выработке положительного рефлекса у животных на машинное доение, в результате чего продолжительность каждого доения составляет не более трех четырех минут при полноте выдаивания около 98 %, повышению продуктивности с первых дней после отела на 16 % и более, сравнительно высокому постоянству лактационной кривой в первые пять месяцев лактации, формированию типа коров, пригодных к машинному доению [15].
Наибольшую известность и широкое применение, в силу простоты конструкции массажных устройств, получил пневмо-механический массаж вымени нетелей. Однако нашли применение технические средства, обладающие и другими-способами стимулирующего воздействия на молочную железу.
Расчет усилия удержания массажного устройства на вымени животного
Патрубок 23 переключателя каналов содержит подпружиненный пружиной 24 с регулировочным винтом 25 клапан 26, регулирующий вакуум в канале 18, а патрубки 21 и 22 содержат регуляторы вакуума 27 и 28, выполненные в виде клапана 29 с пружиной 30 и регулировочным винтом 31, ограничивающим поступление воздуха из атмосферы через отверстие 32.
Устройство для массажа вымени нетелей работает следующим образом. Массажное устройство подключают к крану 12 (рис. 2.1) вакуум-провода 13, откуда вакуум по цепочке: шланг 11, патрубки 8 и 9 тройника 10, шланг 7, патрубки 4 и 5 переключателя каналов 6, шланг 3, ниппель 2 поступает в чашеобразный кожух 1.
Одновременно с этим вакуум по патрубку 42 тройника 10 поступает в двухкамерный полупериодный пульсатор 35 и далее по цепочке: камеру 34, шланг 33, патрубки 32 и 31 переключателя каналов 6, шланг 30, патрубок 29 поступает в камеру 22 распределителя 23; а вторая камера 41 пульсатора 35 шлангом 40 и далее по цепочке: патрубки 39 и 38 переключателя 6, шланг 37, патрубок 36 сообщается с камерой 28 распределителя 23. Откуда происходит распределение по рабочим органам 14-17 (рис. 2.1). Уст ройство готово к работе.
Перед установкой кожуха с рабочими органами на вымя животного оператор воздействуя на толкатели 12, 13 полуавтоматического переклю чателя каналов (рис. 2.6), перекрывает патрубки 19 и 20, но в тоже время: сообщает каналы постоянного вакуума 16 и 17 с патрубками 21, 22 через каналы 10 и 11. Вакуум через регуляторы вакуума проникает по шлангам 30 и 37 в распределитель 23 (рис. 2.1), откуда его подают по рабочим органам 14-17, что позволяет беспрепятственно закрепить кожух на вымени животного. Одновременно с этим вакуум проникает по каналам 23, 24, имеющим дросселирующее отверстие (на схеме не указано), а при равенстве величин вакуума по обе стороны золотников 6 и 7 (рис. 2.6) пружины 4 и 5 перемещают их в рабочее положение, тем самым соединяют патрубки 19 и 20 и 21, 22 между собой соответственно. При подаче, например, вакуума из камеры 34 (рис. 2.1) пульсатора 35 и далее по цепочке: шланг 33, патрубки 32 и 31 регулятора вакуума, шланг 30, патрубок 29, в камеру 22 распределителя 23, патрубки 20, 21, шланги 18 и 19 вакуум поступает к диаметрально противоположным рабочим органам 14 и 16. В то время как вторая пара рабочих органов 15 и 17 сообщается через шланги 24 и 25 и далее по цепочке: патрубки 26, 27, камеру 28 распределителя 23, патрубок 36, шланг 37, патрубки 38 и 39, регулятора вакуума, шланг 40 с камерой 41 пульсатора 35, в которой присутствует атмосферный воздух. При поступлении по патрубку 11 (рис. 2.4) основания 2 в полость 10 рабочих органов вакуум открывает клапан 6 и проникает по перепускным отверстиям 8 в полость 10 воронки 4, воздействуя на четверти вымени. Одновременно с этим вакуум, присутствующий в полости 9, воздействует на сильфон 1, и сжимая его, оттягивая притянутую к воронке 4 четверть вымени и таким образом массируя ее. В тоже время в другой паре рабочих органов происходит следующее: атмосферный воздух из камеры 41 (рис. 2.1) пульсатора 35 по шлангу 40 через патрубки 39 и 38, шланг 37, патрубок 36 поступает в камеру 28 распределителя 23, откуда по патрубкам 26, 27 и шлангам 24 и 25, патрубку 11 (рис. 2.4) основания 2 поступает в полость 9. При поступлении атмосферного воздуха в эту полость срабатывает перепускной клапан 6, перекрывая перепускные отверстия 8. Далее атмосферный воздух из полости 6 проникает через дросселирующее отверстие 7 клапана 6 в полость 10 воронки 4, что влечет за собой отсоединение четверти вымени от воронки 4. Одновременно с этим атмосфера воздействует на сильфон 1 и происходит его растягивание. Удлиняясь относительно основания 2, рабочие органы посредством воронки 4 нажимают на четверти вымени, тем самым массируя их. При смене такта в пульсаторе 35 меняют режим работы рабочих органов на противоположный. Таким образом, осуществляют массаж вымени нетелей. По истечению заданного промежутка времени массажа вымени нетели оператор, воздействуя через шток 7 на клапан 5 (рис. 2.5) распределителя, открывает доступ атмосферному воздуху через отверстия 2 и 4 по шлангам 18, 19, 24 и 25 (рис. 2.1) в полости рабочих органов. Вследствие чего происходит их отсоединение от вымени животного. Одновременно с этим оператор нажимает на предохранительный клапан 5 (рис. 2.3), тем самым открывает доступ атмосферному воздуху в полость кожуха 1 и производит его снятие с вымени. Затем оператор перекрывает кран (рис. 2.1) на вакуум-проводе 13 и осуществляет отключение устройства для массажа вымени нетелей. Устройство готово к работе на следующем животном.
Методика исследований по оптимизации режимных параметров устройства для массажа вымени нетелей
Исследование величины времени отсоса воздуха, в зависимости от вакуума, проводили следующим образом. В полости сильфона и воронки подавали вакуум, величину которого плавно изменяли в пределах от 5 до 50 кПа посредством вакуумрегулятора 9. Включив самописец 12, мы регистрировали величину изменения вакуума в полостях сильфона и воронки с трехкратной повторностью. Результаты фиксировались на ленте самописца Н-338/8. В лабораторной установке использовали блок питания тензоуси-лителя «Агат», тензоусилитель «Топаз-4», шлейфовый многоканальный самописец Н-338/8, тензодатчики 1777 ДСТ (АЖЕ 2.320.005. ТО). Обработку результатов исследований вели с использованием ПЭВМ по разработанным нами программам (приложение 9,12).
Методика определения времени впуска воздуха в полость вакуумной воронки рабочего органа от величины вакуумметрического давления и диаметра впускного отверстия Для подбора экспериментальных значений необходимого диаметра впускного отверстия, в зависимости от вакуума и времени, нами была использована предыдущая лабораторная установка. Схема лабораторной установки представлена на рис.4.7. Результаты измерений регистрировали на; самописце Н-338/8. Измерение необходимого времени, в зависимости от вакуума проводили для уровней варьирования вакуума от 0 до 50 кПа с шагом измерения 5 кПа. Исследование проводили следующим образом. В полость сильфона, а затем воронки подавали вакуум, величину которого плавно изменяли в пределах от 0 до 50 кПа посредством вакуумрегулятора 9. Изменение ва-куумметрического давления, как в самом сильфоне, так и в воронке, через датчики давления 10 и 11 фиксировали на ленте самописца Н 338/8 13. Для усиления сигналов использовали многоканальный шлейфовый тензоусили-тель «Топаз - 4» 14 с блоком питания «Агат» 15. Обработку результатов исследований зависимости изменения диаметра от вакуума вели с использованием ПЭВМ по разработанным нами программам (приложение 9, 13). управления золотникового переключателя в зависимости от вакуумметрического давления и диаметра впускного отверстия Для проведения исследований по определению зависимости времени отсоса воздуха из камеры управления, была разработана лабораторная установка (рис. 4.8), схема которой представлена на (рис. 4.9.). Целью создания лабораторной установки послужила необходимость подбора диаметра отсоса воздуха из камеры управления золотникового переключателя в зависимости от вакуумметрического давления и времени. Исследование величины времени отсоса воздуха, в зависимости от величины разрежения, проводили следующим образом. В полости камеры управления 8 создавали избыточное давление, величину которого плавно изменяли в пределах от 5 до 50 кПа посредством вакуумрегулятора 9. Включив самописец 12, мы регистрировали величину изменения вакуума в камере управления 8 золотникового переключателя 2 с трехкратной по-вторностью. Результаты фиксировались на ленте самописца Н-338/8. В лабораторной установке использовали блок питания тензоусилителя «Агат» 13, тензоусилитель «Топаз-4» 12, шлейфовый многоканальный самописец И Н-338/8, тензодатчики 1777 ДСТ (АЖЕ 2.320.005. ТО). Обработку результатов исследований вели с использованием ПЭВМ по разработанным нами программам (приложение 9, 14). Для определения оптимальных режимных параметров экспериментального массажного устройства нами были выполнены исследования путем постановки факторного эксперимента [130, 131]. Для этого по данным теоретических разработок были выполнены чертежи и изготовлена в экспериментальной мастерской Белгородской ГСХА опытная партия массажных устройств. Исследования проводили на коровах черно - пестрой породы. Отыскание оптимального сочетания фактов, которые влияют на процесс работы массажного устройства, вели, анализируя сведения, полученные при изучении литературы, основываясь на опыте специалистов. При этом использовали ранговый метод в процессе обработки результатов опроса исследователей [132]. Факторы, оказывающие существенное влияние на критерий оптимизации, а также уровни их варьирования, приведены в таблице 4.1. За параметр оптимизации мы приняли удой первотелок, а критери ем оценки эффективности массажа вымени нетелей являлось повышение продуктивности коров в сравнении с животными контрольной группы. Однако, учитывая то, что рядом исследователей установлена положительная корреляция между промерами вымени и удоем животных за первую лактацию [133, 134, 135, 136], параметрами оптимизации выбрали обхват, длину, ширину и глубину вымени, что позволило существенно сократить продолжительность опытов. Л Для проведения исследования принимаем схему полного факторно го эксперимента. В основу матрицы планирования эксперимента был положен эксперимент 24 [137] (рис. 4.10).
Экономическая эффективность массажного аппарата с учетом приведенных затрат и роста молочной продуктивности первотелок
Анализ литературных источников исследования ручного массажа вымени нетелей свидетельствуют о большом разнообразии способов воздействия операторов-массажистов на вымя животных. Замечено, прирост производства молока возрастает по мере усложнения режима массажа. Наиболее эффективным до настоящего времени остается ручной массаж. Животные, подвергаемые ручному массажу вымени в период с шестого по восьмой месяц стельности, обладают более высокой молочной продуктивностью, имеют более равномерно развитое вымя, обладающее высокой интенсивностью моЛокоотдачи. Однако режим массажа, по мнению многих исследователей, должен изменяться в зависимости от физиологического состояния вымени нетелей. Приведенный анализ известных конструкций массажных устройств, их классификация, свидетельствуют о большом их разнообразии, а также широком диапазоне реализуемых режимов машинного массажа вымени нетелей: массаж путем воздействия на вымя переменным вакуумом, механическое нажатие на доли, их разминание, подталкивание, растирание, вибрации, воздействие струи жидкости или воздушного потока и т. д. Причем, данные устройства, за редким исключением, реализуют несколько способов воздействия на вымя животных. Одним из перспективных направлений в создании устройств для массажа вымени может быть разработка устройств осуществляющих механическое нажатие на доли с последующим их оттягиванием и воздействием вакуумом.
Для обеспечения устойчивого положения и надежной фиксации устройства для массажа на вымени нетели должны выполняться следующие условия; горизонтальные составляющие сил воздействия рабочих органов на вымя животного должны пересекаться в одной точке, сумма всех горизонтальных составляющих сил воздействия рабочих органов на вымя нетели должна равняться нулю (3.1), а усилие удержания должно быть больше усилия нажатия (3.6).
Время откачки и подачи воздуха в полость массажной воронки зависит от диаметра отверстия, его длины и перепада давлений (3.15, 3.21). При изменении диаметра отверстия для откачки воздуха от 2,5 до 1,75 мм время изменяется в интервале от 0,006 до 0,023с; при изменении диаметра отверстия для подачи воздуха от 1,25 до 0,5 мм время изменяется в интервале от 0,08 до 3,5 с.
Сила воздействия рабочего органа на вымя зависит от конструктивно-режимных параметров сильфона и рабочего вакуума (3.39). При изменении вакуума от 0 до 30 кПа усилие возрастает от 0 до 50 Н. 5. Для обеспечения выполнения условия (3.40) устойчивого положения и надежной фиксации устройства на вымени, диаметр массажной воронки должен определяться по выражению (3.44), а при различных углах установки рабочих органов их сила воздействия должна удовлетворять условие (3,45). 6. Время откачки воздуха из камеры управления золотникового переключателя зависит от диаметра отверстия, его длины и перепада давлений (3.49, 3.50). При изменении диаметра отверстия от 0,5 мм до 0,2 мм время изменяется в интервале от 2,5 до 182,2 с. 7. Геометрические параметры устройства для нетелей различных сроков стельности должны быть в пределах: обхват колокола от 72 до ПО см, глубина 18-20 см, а конфигурация массажной воронки рабочего органа соответствовать поверхности доли вымени. 8. Анализ результатов исследований упругих свойств вымени нетелей показал, что вымя в различных точках имеет при одном и том же давлении различную величину деформации, причем зависимости деформации имеют аналитический вид (4.2). При этом установлено, что для всех точек п = 1,5, а р находится в пределах 89,67-105 - 359,722-105 Н/м2. 9. Результаты экспериментальных исследований подтверждают, что величина силы, развиваемая рабочим органом массажного устройства, зависит от его конструктивно-режимных параметров. Для сильфона рабочего органа диаметром 0,04 м и при изменении вакуума Р от 5 до 30 кПа усилие Fn возрастает от 4,29 до 49,83 Н. Эта зависимость достаточно точно описывается теоретическими (3.39) и экспериментальными (4.3), (4.4) уравнениями. Поэтому они могут быть использованы при расчете подобных массажных аппаратов. 10. Результаты исследований показывают, что время для откачки и подачи воздуха в полость массажной воронки, зависит от диаметра отверстия, его длинны и перепада давлений (3.15, 3.21). При изменении диаметра отверстия для откачки воздуха dj = 2,5...1,75 мм и Р = 0...50 кПа время ti изменяется в пределах от 0 до 0,025 с; при изменении диаметра отверстия для впуска воздуха d2 = 1,25...0,5 ммиР = 0...50 кПа время t2 изменяется в интервале от 0 до 3,7 с. Приведенные результаты исследований свидетельствуют о том, что теоретические уравнения (3.15, 3.16, 3.21, 3.22), уравнения регрессии (4.5,4.6), и их графические отображения справедливы и могут быть положены в основу расчета таких же устройств. 11. Установлено, что при изменении диаметра отверстия d3 от 0,5 до 0,2 мм и величины разрежения Р от 0 до 50 кПа время для откачки воздуха из камеры золотника находится в интервале із от 2,5 до 182,2 с. Приведенные результаты исследований свидетельствуют о том, что теоретические уравнения (3.49) и (3,50), уравнения регрессии (4.7) и их графические отображения справедливы и могут быть положены в основу расчета таких же устройств. 12. По результатам факторного эксперимента для обеспечения оптимального воздействия на молочную железу, массажный аппарат должен иметь следующие параметры: нажатие на доли 2,95-Ю4 Н/м2; оттягивание долей 2,95-Ю4 Н/м2; частота воздействия 1,46 Гц; продолжительность 525с. 13. Экспериментальное устройство для массажа вымени нетелей способствует более полной реализации генетического потенциала у коров. Рост молочной продуктивности коров-первотелок составил 12,37%. Вне дряемый массажный аппарат обладает высокими экономическими и эксплуатационными показателями: годовой экономический эффект по приведенным затратам и росту молочной продуктивности, в расчете на 84 коровы, составляет 215146,5 рублей, а на одно животное - 2561,26 рублей. Внедрение устройства для массажа вымени нетелей в СПК «им. Ильича», ООО «Агро-Феодосия» Красногвардейского района, АОЗТ «Золотое руно» Новооскольского района) Белгородской области позволило получить экономический эффект свыше 98277 рублей в год.
