Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Машины и средства механизации сельскохозяйственного производства

Диссертационная работа:

Шевцова Елена Владимировна. Обоснование конструктивных параметров пульсатора, исходя из особенностей работы сосковой резины в процессе машинного доения коров : диссертация ... кандидата технических наук : 05.20.01.- Челябинск, 2000.- 182 с.: ил. РГБ ОД, 61 00-5/3143-5

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 5

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ОБОСНОВАНИЕ ЗАДАЧ

ИССЛЕДОВАНИЯ 10

1.1 .Анализ факторов, влияющих на рефлекс молокоотдачи

и воздействие доильного аппарата на его регуляцию 10

  1. Анализ влияния функциональных показателей пульсатора и режимов его работы на характер процесса машинного доения коров 20

  2. Анализ теоретических исследований влияния сосковой резины на сосок вымени коровы 28

1.4. Цель и задачи исследования 35

Глава 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 38

2.1. Обоснование теоретических исследований работы
сосковой резины как тонкостенной гибкой оболочки 38

2.2. Определение зависимости изменения геометрических
размеров сосковой резины от монтажного натяжения в

гильзе доильного стакана 39

2.3. Определение критического давления 41

2.4. Анализ напряженно-деформированного состояния
цилиндрической оболочки (сосковой резины) в упругой

зоне при нагружении ее давлением 53

  1. Влияние упругости соска вымени коровы на критическое давление 66

  2. Влияние динамики процесса на величину

критического давления.. 68

2.7. Критическое давление и перемещение стенки сосковой
резины в докритической стадии сжатия 74

2.8. Зависимость величины критического давления от
различных факторов 76

2.9. Теоретическое обоснование экспериментальных
исследований 84

Глава 3. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДО
ВАНИЙ 85

3.1. Методика определения рабочих параметров
электропульсатора 87

3.1.1. Приборы, аппаратура и технология доения

на экспериментальной установке 88

3.12. Методика лабораторного исследования конструктиивных параметров камеры переменного давления электропульсатора...92

3.2. Методика определения перемещения сосковой резины

в такте сжатия и коэффициента динамики 95

3.3. Методика лабораторного исследования работоспособности
макета электропульсатора 100

3.4. Методика оценки влияния пневмо- и электропульсаторов
на время доения коров, их продуктивность и жирность

молока 110

3.4.1. Методика проведения хронометражных наблюдений... 114

3.5. Методика математической обработки экспериментальных
данных 116

Глава 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ 119

4.1. Определение основных рабочих параметров камеры пере
менного давления электропульсатора 119

4.2. Определение перемещения стенки сосковой резины

и коэффициента динамики 123

4.2.1. Определение скорости ввода атмосферного воздуха

в межстенное пространство доильного стакана 123

4.2.2. Статистическая обработка эксперментальных данных.... 127

  1. Исследований работоспособности макета электропульсатора. 130

  2. Результаты сравнительной производственной проверки машинного доения коров с пневмо- и электропульсаторами... .131

Глава 5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЮВАНИЯ

ЭЛЕКТТОПУЛЬСАТОРА 135

ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ. РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ 139

ЛИТЕРАТУРА 141

ПРИЛОЖЕНИЯ 151

Введение к работе:

Одним из существенных условий увеличения продуктивности коров является повышение эффективности машинного доения. В условиях рыночной экономики от успешного решения этой сложной задачи напрямую зависит конкурентноспособность молочных ферм и перерабатывающих предприятий.

Анализ патентной и научно-технической литературы в области молочного животноводства показал, что снижение потерь молочной продуктивности коров и повышение качества получаемого молока зависят от многочисленных факторов: моторной функции молочной железы, авансированного и нормированного кормления, воспроизводства животных для многолетней эксплуатации в условиях промышленных комплексов, профилактики и ранней диагностики маститов, совершенствования технологии машинного доения и т.д.. Однако наибольшие потери молока - около 50%,- происходят по техническим причинам из-за несоответствия конструкции и режимов работы доильных аппаратов физиологическим потребностям животного. Основными задачами при разработке более совершенных механизмов являются: устранение конструктивных недостатков и причин, ведущих к торможению рефлекса молокоотдачи при доении; достижение полного взаимодействия исполнительного механизма и соска, обеспечивающего возбуждение рефлекса молокоотдачи без дополнительных затрат ручного труда; обеспечение простоты конструкции, надежности ее работы и удобства в эксплуатации [1;2;3;4;5;6;7;8]. В трудах Карташова Л.П., Краснова И.Н., Вальдма-на Э.К., Петухова Н.А., Викторовой Н.Н., Козлова А.Н., Алешина А.А., Антоновой В.Н. и других ученых по разработке физиологических основ машинного доения, конструированию и эксплуатации доильных аппаратов отмечается необходимость более детального рассмотрения особен-

ностей работы сосковой резины - важнейшего исполнительного механизма доильной установки, напрямую взаимодействующего с коровой, так как именно она находится в непосредственном контакте с соском вымени животного 2-4 раза в день по 4...6 минут каждый раз. При доении сосковая резина призвана предохранять сосок от воздействия высокого вакуума и восстанавливать в нем нормальное кровообращение. Фактически же, в такте сжатия резина оказывает травмирующее воздействие, сплющиваясь в виде щели и деформируя сосок в одной плоскости. При этом его кончик приобретает двухсторонне сплющенный вид, сфинктер сдавливается и пассивно приоткрывается, подвергая влиянию глубокого вакуума сосок и внутренние полости вымени [1;2;4;5;9;10;11]. Животное испытывает болевые раздражения, рефлекс молокоотдачи гаснет, снижается продуктивность молочного стада, возрастают заболевания маститом, сокращается общий срок эксплуатации [1;2;4].

Исследования Васильева В.З., Вольмира А.С., Ильгамова М.А., Колкунова Н.В., Феодосьева В.И., Беляева Н.М. и других в области гибких оболочек, к которым относится и сосковая резина, раскрывают механизм явлений, происходящих в такте сжатия [12;13;14;15;16;17]. Как только атмосферный воздух начинает заполнять межстенное пространство доильного стакана, сосковая резина теряет устойчивость формы и происходит ее сплющивание в виде восьмерки или эллипса в поперечном направлении.

Для определения степени значимости факторов, влияющих на характер перемещения стенки сосковой резины разработана и исследована математическая модель процесса сжатия сосковой резины. Установлено, что степень влияния конструктивных и физико-механичских параметров в пределах, соответствующих физиологическим потребностям животных и научно обоснованных многочисленными исследованиями Карташова Л.П., Краснова И.Н., Королева Ф.Н., Вальдмана Э.К., незначительна. Наибольшее влияние оказывает скорость ввода атмосферного воздуха в

межстенное пространство доильного стакана. Чем она выше, тем дольше резина сжимается в виде кольца в поперечном направлении, не сплющиваясь. Это способствует сокращению кольцевой мышце сфинктера соска и препятствует проникновению вакуума внутрь соска. Соответственно защита его при этом полнее.

Характер сжатия сосковой резины в доильном аппарате обеспечивает пульсатор, автоматический переключатель вакуума и атмосферного давления в межстенных камерах доильного стакана. Скорость ввода и вывода атмосферного воздуха в межстенное пространство доильного стакана во многом определяется соотношением между диаметрами атмосферного, входного и вакуумного каналов камеры переменного давления и особенностями ее конструкции. Определены требования к конструкции пульсатора и установлено, что заданный режим работы сосковой резины обеспечивается с помощью электропульсатора, который в отличие от поршневых* мембранных и шариковых пульсаторов обеспечивает стабильную частоту пульсаций и заданное соотношение тактов по времени. На основе теоретических и экспериментальных исследований определены режимы работы и диаметры каналов камеры переменного давления электропульсатора: входного - 3,5мм, атмосферного - 7,5мм, выходного - 8мм.

В результате проверки разработки в производственных условиях установлено, что в сравнении с пневмопульсатором надои возросли на 12,7%, жирность молока увеличилась 0,18%, время доения снизилось на 19,5%. Годовой экономический эффект при внедрении предлагаемого электропульсатора можно ожидать порядка 1000 рублей на одну корову.

Таким образом, разработанный электропульсатор позволяют наилучшим образом проводить машинное доение коров.

Цель и задачи исследований. Исходя из вышеизложенного, была поставлена цель настоящей работы - повышение эффективности ма-

шинного доения коров на основе более полного удовлетворения их фи
зиологических потребностей и снижения травмирования в период выве
дения молока.
, ф Определены и задачи исследования :

  1. Определить перспективные направления увеличения продуктивности коров на основе поддержания рефлекса молокоотдачи и снижения травмирующего воздействия доильного аппарата на соски вымени.

  2. Исследовать и обосновать особенности процесса работы сосковой резины в режиме наибольшего сохранения равновесия до сплющивания и разработать конструкцию пульсатора, обеспечивающего ее благоприятное воздействие на соски вымени коровы.

  3. Проверить пульсатор в производственных условиях и определить экономическую эффективность от его применения.

Объект исследования. Процесс работы пульсатора, доильного ста-
«Ь кана и определяемый ими характер сжатия сосковой резины при машин-

ном доении коров.

Предмет исследования. Конструкция камеры переменного давления пульсатора, доильный стакан с сосковой резиной и режимы их работы.

Практическая ценность работы. Определен режим работы сосковой резины, благоприятно соответствующий физиологическим потребностям коров и повышающий эффективность машинного доения.

Разработана и предложена конструкция электропульсатора, спо
собного управлять характером работы сосковой резины. Экономический
эффект разработки составил порядка 1000 рублей на корову в год. По
лученные результаты исследований могут быть использованы при раз
работке новых и совершенствовании существующих доильных устано-
С* вок.

Внедрение работы. Экспериментальный образец электропульса-

тора успепшо прошел хозяйственную проверку на молочной ферме ООО «Лазурное» Красноармейского района Челябинской области в 1999 году. Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и одобрены на научных конференциях Челябинского государственного агроинженерного университета ( 1997...2ШЮг.г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 3 печатные работы.

Научная новизна работы. Установлены закономерности влияния динамики ввода и вывода атмосферного воздуха в межстенной камере доильных стаканов на характер работы сосковой резины и сохранение ее защитных функций.

Определены закономерности влияния конструктивных параметров камеры переменного давления на показатели работы сосковой резины и обоснованы режимы щадящего характера ее воздействия на соски вымени коровы.

Установлено положительное влияние сосковой резины при щадящем характере работы на защиту соска вымени коровы от вакуума в такте сжатия.

На защиту выносятся следующие положения:

Закономерности работы сосковой резины в процессе доения от динамики ввода и вьшода атмосферной) воздуха в межстенной камере доильных стаканов.

Конструктивные параметры камеры переменного давления, конструкция электропульсатора и режимы его работы при машинном доении коров.

Результаты проверки разработки в производственных условиях.

Подобные работы
Черкашин Геннадий Михайлович
Обоснование и совершенствование технических и технологических параметров процесса машинного доения коров в условиях привязного содержания
Пахомов Валерий Александрович
Обоснование и совершенствование технических и технологических параметров процесса машинного доения новотельных коров
Муханов Николай Вячеславович
Обоснование технологии и технических средств для контроля процесса и учета индивидуальных надоев молока при машинном доении коров
Ульянцев Юрий Николаевич
Разработка и обоснование конструктивно-режимных параметров манипулятора доения коров мобильного агрегата
Саматов Манас Парманович
Обоснование конструктивно-кинематических параметров манипулятора доения коров
Скляров Александр Иванович
Разработка и обоснование конструктивно-режимных параметров агрегата индивидуального доения коров со шланговым вакуумным насосом
Мартынов Евгений Алексеевич
Разработка и обоснование конструктивно-режимных параметров переносного манипулятора доения коров
Залевский Юрий Иванович
Обоснование параметров и разработка системы регулирования вакуума при доении коров на крупных молочных фермах и комплексах
Ужик Оксана Владимировна
Разработка и обоснование конструктивно-режимных параметров переносного адаптивного манипулятора доения коров с автономным источником питания
Жмырко Андрей Михайлович
Обоснование параметров и режимов работы системы мойки молокопровода доильных установок для доения коров в стойлах

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net