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:

Петухов Владимир Николаевич. Обоснование параметров доильного аппарата попарного доения со стимуляцией рефлекса молокоотдачи и управляемым режимом работы : Дис. ... канд. техн. наук : 05.20.01 : Новосибирск, 2004 141 c. РГБ ОД, 61:05-5/1124

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 4

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 9

Задачи исследования 21

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ
РАБОЧИХ ОРГАНОВ ДОИЛЬНОГО АППАРАТА
ПОПАРНОГО ДОЕНИЯ, СТИМУЛИРУЮЩЕГО
РЕФЛЕКС МОЛОКООТДАЧИ И УПРАВЛЯЕМЫМ
РЕЖИМОМ РАБОТЫ 22

  1. Обоснование принципиальной схемы доильного аппарата 22

  2. Выбор принципиальной и конструктивной схемы электромагнитного пульсатора и оптимизация его параметров 27

  1. Обоснование схемы и конструкции пульсатора 27

  2. Обоснование параметров электромагнитного пульсатора ... 33 2.3. Выбор принципиальной и конструктивной схемы

счетчика молока 41

2.4. Модель функционирования системы

"доильный аппарат-животное" 47

2.5. Закономерности воздействия сосковой резины доильного стакана

на сосок коровы 56

Выводы по главе 60

ГЛАВА 3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ

ИССЛЕДОВАНИЙ 62

3.1 Программа исследований 62

3.2. Методика экспериментальных исследований 63

  1. Приборы и оборудование 63

  2. Методика исследования параметров

сосковой резины доильных стаканов 71

  1. Методика исследования параметров пульсатора 74

  2. Методика исследования параметров

счетчик молока 76

  1. Методика лабораторных исследований экспериментального образца доильного аппарата 77

  2. Методика хозяйственной проверки

экспериментального образца доильного аппарата 78

ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ

ИССЛЕДОВАНИЙ 80

  1. Параметры воздействия сосковой резины на сосок коровы 80

  2. Экспериментальная проверка параметров пульсатора

и установление параметров блока управления 91

4.3. Результаты исследования датчика-расходомера 97

4.4. Блок управления доильного аппарата

и результаты лабораторных исследований

экспериментального доильного аппарата 101

4.5. Результаты хозяйственной проверки

экспериментального доильного аппарата 105

Выводы по главе 107

ГЛАВА 5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ДОИЛЬНОГО АППАРАТА 110

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 114

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 116

ПРИЛОЖЕНИЯ 130

Приложение 1 - Расчетные таблицы перепада вакуума в МК

доильных стаканов 131

Приложение 2 - Акты хозяйственной проверки АДС-АП 134

Приложение 3 - Исходные требования на доильный аппарат

АДС-АП 138

Введение к работе:

Доение коров является одним из трудоемких процессов в животноводстве. От применяемой доильной техники зависит производительность труда и поддержание продуктивности животных на необходимом уровне. Одним из основных устройств при доении животных является доильный аппарат, который должен соответствовать физиологическим требованиям,предъявляемым к машинному доению. Основными требованиями являются: стимуляция полноценного рефлекса молокоотдачи без затрат ручного труда, полнота выдаивания при каждом доении, интенсивность выдаивания, соответствующая молокоотдаче животных (подстройка параметров и режимов работы в зависимости от динамики молокоотдачи) и безвредность для вымени /11/.

Признано, что существующие доильные аппараты, как в нашей стране, так и за рубежом, не обеспечивают стимуляции рефлекса молокоотдачи, имеют низкую интенсивность доения, необходимость в машинном додое, влияют на заболеваемость коров маститом. Малоэффективное доение приводит к неполному выдаиванию, в результате происходит снижение молочной продуктивности и наступает преждевременный запуск коров /49, 83, 85, 123 и др./. В связи с этим проводятся исследования, направленные на создание таких аппаратов, которые устраняли бы отмеченные недостатки /4, 25, 41, 109 и др./, при этом различные фирмы применяют в принципах работы и в конструкциях доильных аппаратов разнообразные методы, улучшающие отдельные стороны процесса доения.

На агропромышленный рынок специализированные фирмы Швеции «Альфа-Лаваль», ФРГ - «Вестфалия сепаратор», США -Бабсон Бразерз К», Великобритании - «Фульвуд Э Бленд», Франции - «Лорен Котибар», Нидерланды — «Поиеш» и др. поставляют системы автоматизации управления и контроля за процессом доения на базе компьютерной техники /144/. При этом управление касается снижения величины подсоскового вакуума в начале и в конце доения (при интенсивности выдаивания 200 г/мин и менее) и измене-

ния частоты пульсаций (45 - 60 - 45 1/мин). Доильные аппараты производятся в основном с электромагнитными пульсаторами и парного доения (Л-П-левая-правая половины вымени).

В нашей стране разработано несколько типов доильных аппаратов: трехтактный аппарат «Волга», унифицированный доильный аппарат АДУ-1 нескольких модификаций, отличающихся по конструкции, входным и выходным рабочим параметрам и режимам работы. Две модификации этого аппарата (04 и 09), которые в первоначальном варианте были разработаны в СибИМЭ под маркой АДС-1 (аппарат доильный, стимулирующий рефлекс молокоотдачи). Стимуляция рефлекса молокоотдачи обеспечивается колебаниями сосковой резины с частотой 10 Гц во время такта сосания. В последнее время в России разработан доильный аппарат попарного доения «Нурлат» на основе аппарата фирмы «Альфа-Лаваль» (с изменением величины подсоско-вого вакуума в начале и в конце доения).

На всех доильных установках, выпускаемых в настоящее время в России, используется (в основном) однорежимный доильный аппарат с пневматическим мембранным пульсатором. Управлять работой которого в процессе доения практически невозможно.

Таким образом, в настоящее время не существует доильного аппарата, полностью отвечающего физиологическим требованиям животных при доении. Поэтому проведение исследований, направленных на создание доильного аппарата соответствующего основным требованиям физиологии животных при машинном доении является актуальной задачей.

Цель исследований - Повышение эффективности машинного доения коров на основе обоснования параметров доильного аппарата попарного доения со стимуляцией рефлекса молокоотдачи и управляемым режимом работы.

Объект исследований - процессы, протекающие в доильном аппарате попарного доения со стимуляцией рефлекса молокоотдачи и управляемым режимом работы

Предмет исследований - закономерности протекания процессов в доильном аппарате.

Методы исследований. Работа выполнялась в лаборатории механизации животноводческих ферм Сибирского НИИ механизации и электрификации сельского хозяйства в соответствии с планами НИР по выполнению программы фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по научному обеспечению развития агропромышленного комплекса Российской федерации.

Доильный аппарат рассматривается, как элемент биотехнической системы «доильный аппарат-животное». При этом используются методы моделирования биотехнических систем, методы оптимизации и математической статистики с применением персонального компьютера.

Научная новизна работы заключается:

  1. В разработке модели функционирования биотехнической системы «доильный аппарат-животное», в разработке математических моделей функционирования элементов системы, обосновании параметров элементов доильного аппарата и оценке влияния их на режимы функционирования системы.

  2. В разработке функциональной схемы и алгоритма работы системы управления процессом доения и обосновании параметров блока управления.

Практическая значимость. Обоснованы параметры, режимы и алгоритм работы доильного аппарата со стимуляцией рефлекса молокоотдачи и управляемым режимом работы. Применение доильного аппарата позволяет снизить трудозатраты на ручные операции машинного доения в 1,5 - 2,0 раза (по сравнению с необходимыми по технологии машинного доения), получить чистую прибыль на один доильный аппарат 10,2...17,2 тыс. рублей в год (в зависимости от типа доильной установки).

Результаты исследований могут служить основой создания новых типов доильных аппаратов для различных доильных установок.

Получен патент РФ на электромагнитный пульсатор доильного аппарата (1997 г.).

Реализация результатов исследований. По материалам исследований разработаны исходные требования на доильный аппарат попарного доения со стимуляцией рефлекса молокоотдачи и управляемым режимом работы. Исходные требования рассмотрены и одобрены НТС департамента АПК Новосибирской области (утверждены 25 августа 2003 г.).

Основные положения, выносимые на защиту:

  1. Принципиальная схема доильного аппарата попарного доения со стимуляцией рефлекса молокоотдачи и управляемым режимом работы.

  2. Модель функционирования биотехнической системы «доильный аппарат-животное» и математические модели обоснования параметров элементов доильного аппарата.

  3. Функциональная схема и принцип работы системы управления процессом доения и параметры блока управления.

  4. Параметры рабочих органов доильного аппарата, обеспечивающие его функционирования.

Апробация работы. Основные материалы работы в период с 1996 по 2003 год рассматривались и обсуждались на международных и региональных конференциях, научно-технических советах, в частности:

Конференция молодых ученых посвященная 26-летию СО РАСХН (Новосибирск, 1996 г.);

Конференция научной молодежи «Молодые ученые в решении проблем Сибирской аграрной науки» (СО РАСХН, Новосибирск, 1997 г.);

IX Международный симпозиум по машинному доению сельскохозяйственных животных (Оренбург, 1997 г.);

Научная конференция аспирантов и студентов НГАУ (Новосибирск, 1998 г.);

- Конференция научной молодежи СО РАСХН «Вклад молодых ученых в
развитие Сибирской аграрной науки» (Новосибирск, 1999 г.);

Научно-практическая конференция «Механизация животноводства и переработки сельскохозяйственной продукции в современных условиях» (НГАУ, Новосибирск, 1999 г.);

Международная научно-практическая конференция «Механизация сельскохозяйственного производства в начале XXI века» (НГАУ, Новосибирск, 2001 г.);

- Научно-технический совет департамента АПК Новосибирской области (Новосибирск, 2001 гг.);

- Международная научно-практическая конференция «Информационные тех
нологии, информационные измерительные системы и приборы в исследова
нии сельскохозяйственных процессов» (ГНУ ФТИ, Новосибирск, 2003 г.).

Публикации. Основное содержание диссертации изложено в 11 печатных работах, включая один патент РФ на изобретение.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, общих выводов, библиографического списка использованной литературы из 145 наименований, из них 15 на иностранных языках и приложений. Работа изложена на 141 странице машинописного текста и включает 23 таблицы, 36 рисунков и 3 приложения.

Подобные работы
Никифоров Андрей Леонидович
Обоснование параметров и режимов работы вибрационного высевающего аппарата рядовой сеялки
Мун Виктор Федорович
Обоснование конструктивных параметров и режимов работы посадочных аппаратов рассадопосадочных машин
Скворцов Вадим Петрович
Обоснование параметров и режима работы исполнительных органов доильного аппарата
Сидоренко Петр Васильевич
Обоснование режимов работы и параметров пластинчатых вакуумных насосов двукратного действия для доильных установок
Абрамов Александр Александрович
Обоснование параметров и режимов работы измельчителя зерна скалывающего типа
Рула Денис Михайлович
Обоснование параметров и режимов работы комбинированного сошника при возделывании мелкосеменных культур
Апажев Мартин Хасанбиевич
Обоснование параметров и режимов работы самоходной жатки для скашивания зеленцовых посевов культурной конопли в валки
Ситдиков Фарит Фоатович
Разработка и обоснование параметров и режима работы водокольцевого вакуумного насоса для малогабаритных доильных агрегатов
Ревяко Сергей Иванович
Обоснование параметров и режима работы устройства для очистки ореха черного от перикарпа
Ганбариан Давуд
Обоснование параметров и режимов работы картофелесортировки барабанного типа с эластичной поверхностью

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