CC BY
13
Topical articles from specialized journal Top Agrar]. Muenster: Landwirtschaftsverlag. 2010: 122. (In Russian)
9. Elevoteck system. The safety of piglets. Available at: http://evoteck.it/ru. (accessed: 05.03.2019)
10. Trifanov A.V., Plaksin I.E. Obosnovaniye razmerov stanochnogo oborudovaniya dlya
vyrashchivaniya porosyat v zavisimosti ot rosta produktivnosti svinomatok [Size of pig brooders depending on increasing sow productivity]. Tekhnologii i tekhnicheskiye sredstva mekhanizirovannogo proizvodstva produktsii rasteniyevodstva i zhivotnovodstva. 2010. No. 82: 123-128. (In Russian)
УДК 637.116 DOI 10.24411/0131-5226-2019-10137
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СТЕПЕНИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ФИЛЬТРА НА РАБОТОСПОСОБНОСТЬ ПУЛЬСАТОРА ДОИЛЬНОГО АППАРАТА
B.Ф. Вторый, д-р техн. наук; Р.М. Ильин
C.В. Вторый, канд. техн. наук;
Институт агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства (ИАЭП)-филиал ФГБНУ ФНАЦ ВИМ, Санкт-Петербург, Россия
В настоящее время наибольшее распространение на молочных фермах и комплексах КРС в России имеют несложные по конструктивному исполнению и простые в эксплуатации пневматические пульсаторы. Проведены исследования 12 пневматических двухтактных пульсаторов мембранного типа LL90 компании InterPuls. В процессе исследований испытывались и записывались диаграммы циклов работы пульсаторов, с различным состоянием фильтров, на переносной лабораторной установке. В результате проведенных исследований, без фильтра и крышки, вакуумметрическое давление на выходе пульсаторов находится в диапазоне 43,6 - 42,6 кПа, при сильном загрязненном фильтре, оно снизилось до диапазона 43,1 - 41,6 кПа, и падение вакуума составило от 0,2 до 1,2 кПа, что в процентном соотношении составляет 0,46 - 2,76 %. Таким образом уровень загрязнения фильтра существенно не влияет на работоспособность пульсатора и не может нанести непоправимый вред животному.
Ключевые слова, доение, лабораторная установка, пульсатор, вакуум, фильтр.
Для цитирования. Вторый В.Ф.,Вторый С.В. Ильин Р.М. Исследование влияния степени загрязнения фильтра на работоспособность пульсатора доильного аппарата // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2019. № 1(98).С.195-200
EFFECT OF FILTER CLOGGING DEGREE ON PERFORMANCE OF MILKING MACHINE
PULSATOR
V.F. Vtoryi, DSc (Engineering); R.M. Ilin
S.V. Vtoryi, Cand. Sc. (Engineering);
Institute for Engineering and Environmental Problems in Agricultural Production (IEEP) - branch of FSAC VIM, Saint Petersburg, Russia
Currently, simple in design and easy to operate pneumatic pulsators are most widely used on dairy farms and cattle complexes in Russia. Twelve pneumatic two-stroke pulsators of the membrane type LL90 from InterPuls were tested. The diagrams of pulsator operation cycles under different state of filters were recorded on a portable laboratory setup. In the tests without a filter and a cover, the vacuum pressure at the pulsator outlet was in the range of 43.6 - 42.6 kPa; with the heavily clogged filter, it dropped to the range of 43.1 - 41.6 kPa. The vacuum drop was from 0.2 to 1.2 kPa, or 0.46 - 2.76%. Thus, the level of filter clogging did not significantly affect the pulsator performance and could not cause the irreparable damage to the animal.
Key words: milking, laboratory setup, pulsator, vacuum, filter.
For citation: Vtoryi V.F., Vtoryi S.V., Ilin R.M. Effect of filter clogging degree on performance of milking machine pulsator. Tekhnologii i tekhnicheskie sredstva mekhanizirovannogo proizvodstva produkcii rastenievodstva i zhivotnovodstva. 2019. 1(98): 195-200. (In Russian)
Введение
В процессе доения необходимо контролировать все элементы
технологического процесса, такие как, производительность вакуумных насосов, герметичность труб, состояние резиновых деталей. Наряду с этим не меньшее значение имеет и правильно выполненное техническое обслуживание пульсаторов [1,2,3].
В качестве исследуемого пульсатора был выбран вакуумный LL90 компании InterPuls производства Италия. Его используют во многих хозяйствах Ленинградской области, по словам специалистов хозяйств он надежен в работе, легкий и простой в обслуживании.
В процессе эксплуатации этих пульсаторов имеет место нарушение регламента технического обслуживания, в том числе не своевременная замена воздушного фильтра, который
предотвращает попадание частиц пыли, навоза, корма которые, способствуют повышенному износу деталей и засорению воздушных каналов пульсатора. В тоже время возникает вопрос, насколько уровень загрязнения фильтра влияет на работоспособность пульсатора.
Материалы и методы
В связи с этим проведены исследования 12 пневматических двухтактных пульсаторов мембранного типа, с частотой пульсации изменяемой в пределах от 50 до 180 пульс./мин [4 ].
В процессе исследований записывались диаграммы циклов работы пульсаторов с различным состоянием фильтров. Все пульсаторы не новые, прошли техническое обслуживание в ремонтно-эксплуатационной службе хозяйства. Результаты визуальной проверки опытной группы пульсаторов показали, что они не имеют технических неисправностей и видимого износа отдельных деталей.
Исследуемые фильтры визуально отбирались по степени загрязненности (рис. 1)
А - чистый фильтр: на внешней и внутренней поверхности фильтра
отсутствуют следы пыли, частиц навоза и др. наслоений;
Б - средней загрязненности: внешняя поверхность фильтра покрыта слоем частиц грязи, а внутренняя имеет минимальную степень загрязненности;
В - сильной загрязненности: внешняя и внутренняя поверхности фильтра загрязнены плотным слоем грязи.
Внешняя поверхность Внутренняя поверхность
к. шт г
■ V
Рис. 1. Внешний вид отобранной группы фильтров
Эксперименты по влиянию
загрязненности фильтра на качество работы пульсатора проводились на переносной
лабораторной установке, принципиальная схема и общий вид которой представлены на рисунках 2 и 3.
Рис. 2. Принципиальная схема переносной лабораторной установки К1-кран-регулятор; Р1-датчик вакуумметрического давления в ресивере; Р2-датчик вакуумметрического давления на согласующем модуле; Рd - датчики вакуумметрического давления
на выходах пульсатора. - вакуум Ч- — — — информация <.........
электропитание
ISSN 0131-5226. Теоретический и научно-практическийский журнал.
_ИАЭП. 19 Вып. 98_
тактов сосания и сжатия; частота пульсации вакуумметрического давления. На значения этих параметров влияют уровень вакуумметрического давления, время цикла и частотно-амплитудная характеристика пульсатора ЧАХ [5,6].
Результаты и обсуждение В результате первичных проведенных исследований, без фильтра и крышки, при нормативном вакуумметрическом давлении в системе 45 кПа, были получены следующие результаты: вакуумметрическое давление на выходе пульсаторов находится в диапазоне 43,6 - 42,6 кПа, при частоте пульсаций 60±4 пульсаций в минуту для всей группы. Значение фазы всасывания (А+В) находится в диапазоне 62±5 % (норма 60%). Данный показатель пульсатора в рабочих условия не будет влиять на процесс доения. Анализ полученных результатов позволяет сделать вывод, что все пульсаторы без крышки и фильтра отличаются стабильной работой, что говорит о проведении своевременного и достаточно полного технического обслуживания.
На следующем этапе исследований, отобранная группа фильтров
устанавливалась на образцовые пульсаторы и проверялась в трех повторностях. Результаты проверки одного из пульсаторов показаны в таблице 1 и графически на рисунке 4.
Таблица 1
Результаты проверки вакуумметрического давления пульсатора №6 с различным состоянием фильтров
Вакуум, кПа Пульсатор 6
Без фильтра и Чистый Средней Сильной
крышки фильтр с загрязненности загрязненности фильтр
крышкой фильтр с крышкой с крышкой
Максимум: канал 1 43,1 42,9 42,2 42,2
канал 2 43,6 43,0 42,6 42,7
Минимум: канал 1 0,0 0,0 0,0 0,0
канал 2 0,3 0,3 0,3 0,3
Среднее: канал 1 25,6 24,9 24,6 24,3
канал 2 26,0 25,3 25,9 26,0
Рис. 3. Общий вид переносной лабораторной установки
Переносная лабораторная установка предназначена для измерения, регистрации уровня и режимов пульсации вакуумметрического давления в пульсаторах различного типа с дальнейшим анализом полученных результатов. Она имеет вакуумный насос, соединенный с ресивером, согласующий модуль, по средствам которого можно осуществлять проверку как доильного аппарата в сборе, так и конкретного пульсатора, датчики
вакуумметрического давления и регистратор с большим объемом памяти, позволяющей записать показания с интервалом от 0,1 с для дальнейшей обработки на персональном компьютере.
Выходные параметры, подлежащие постоянному контролю на данной лабораторной установке: цикличность, соответствие циклов работы пульсатора нормативным; равномерность выполнения
„г, п „Г! 43.6
1 1 1 1 1 1 ; 1 1 | !! ч 1 1 1 1 Л 43.1
^ 1 —г 1 1 1 1 1 1 1 [ 1 1
I 1 1 1 1 1 1 1 ] ^-'
5 7 9
а
п - 1 1 п ^ Л.. г-1 42,7
-г 1 1 1 42,2
1 1
5 7 9
б
Рис. 4. Фрагмент пульсограммы пульсатора №6 а - без фильтра и крышки; б - с сильнозагрязненным фильтром и крышкой
В целом показания вакуумметрического давления на выходе пульсаторов, при сильном загрязненном фильтре, снизилось до диапазона 43,1 - 41,6 кПа, и падение вакуума составило от 0,2 до 1,2 кПа, что в процентном соотношении составляет 0,46 -2,76 %.
Падение рабочего вакуумметрического давления на 1 кПа изменит частоту пульсации на 1 пульсацию в минуту, для пульсатора типа ЬЬ 90, что не может значительно сказаться на качестве работы пульсатора и нанести вред животному [7].
Выводы
1. В настоящее время наибольшее распространение на молочных фермах и комплексах КРС в России имеют несложные по конструктивному исполнению и простые в эксплуатации пневматические пульсаторы. Серьезным минусом таких пульсаторов является то, что они не отвечают современным мировым технологиям производства молока, но в существующих экономических условиях, на ближайшие несколько лет, использование таких пульсаторов не сократится, т. к. требуются большие капитальные вложения в модернизацию доильно-молочного оборудования. Поэтому требуется более ответственный подход к техническому обслуживанию таких пульсаторов.
2. К выходным параметрам пульсатора относятся цикличность, равномерность и частота пульсации вакуума. На колебания этих параметров существенно влияет уровень вакуумметрического давления, которое может привести к серьезным изменениям соотношения фаз сосания и сжатия. В процессе исследования, с различным состоянием фильтров и без него, значительных колебаний вакуумметрического давления не наблюдалось, и максимальное падение вакуума составило 1,2 кПа, что соответствует падению частоты пульсации на 1 пульсацию в секунду. Таким образом уровень загрязнения фильтра существенно не влияет на работоспособность пульсатора и не может нанести не поправимый вред животному.
3. Нарушение регламента технического обслуживания недопустимо, наличие фильтра в чистом состоянии обеспечит долгую и нормальную работу, предотвращая попадания различных частиц на трущиеся поверхности и в каналы пульсатора.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Соловьев С.А.,. Горячев С.А. Технический сервис машин и оборудования в животноводстве // Вестник ВНИИМЖ. 2016. №2(22). C. 49-52.
2. Карташов Л.П., Трубников В.В. Способ оценки доильных аппаратов // Известия ОГАУ. 2011. №2(30). C.74-75.
3. Цой, Ю.А. Процессы и оборудование доильно-молочных отделений животноводческих ферм. М.: ГНУ ВИЭСХ, 2010. 424 с.
4. Вторый В.Ф., Вторый С.В., Ильин Р.М. Результаты исследования параметров и режимов работы пневматических пульсаторов // Технологии и технические средства механизированного производства
продукции растениеводства и
животноводства. 2017. №. 93. С. 158-164.
5. Вторый В.Ф., Вторый С.В. Информационная модель пульсатора доильного аппарата Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2015. № 86. С. 183-191.
6. Вторый В.Ф., Вторый С.В. Технологические характеристики пневматического пульсатора CONSTANT фирмы WestfaliaSurge // Вестник ВНИИМЖ. 2015. №3(19). С.122-124.
7. Вторый В.Ф., Вторый С.В. Частотно-амплитудные характеристики пульсаторов доильных аппаратов Вестник ВИЭСХ. 2014. №2(15). С. 24-26.
REFERENCES
1. Solovev S.A.,. Goryachev S.A. Tekhnicheskii servis mashin i oborudovaniya v zhivotnovodstve [Animal husbandry machinery and equipment technical service]. Vestnik VNIIMZh. 2016. No. 2(22): 49-52. (In Russian)
2. Kartashov L.P., Trubnikov V.V. Sposob otsenki doil'nykh apparatov [The practice of milking machines evaluation]. Izvestiya OGAU. 2011. No. 2(30): 74-75. (In Russian)
3. Tsoi, Yu.A. Protsessy i oborudovanie doil'no-molochnykh otdelenii zhivotnovodcheskikh ferm [Processes and equipment of milking and dairy departments of livestock farms]. Moscow: GNU VIESH. 2010: 424. (In Russian)
4. Vtoryi V.F., Vtoryi S.V., Ilin R.M. Rezul'taty issledovaniya parametrov i rezhimov raboty pnevmaticheskikh pul'satorov [Study results of parameters and operating modes of pneumatic pulsators]. Tekhnologii i tekhnicheskie sredstva mekhanizirovannogo proizvodstva produktsii
rastenievodstva i zhivotnovodstva. 2017. No. 93: 158-164. (In Russian)
5. Vtoryi V.F., Vtoryi S.V. Informatsionnaya model' pul'satora doil'nogo apparata [Information model of the milking machine pulsator]. Tekhnologii i tekhnicheskie sredstva mekhanizirovannogo proizvodstva produktsii rastenievodstva i zhivotnovodstva. 2015. No. 86: 183-191. (In Russian)
6. Vtoryi V.F., Vtoryi S.V. Tekhnologicheskie kharakteristiki pnevmaticheskogo pul'satora CONSTANT firmy WestfaliaSurge [Technological characteristics of pneumatic pulsator CONSTANT of WestfaliaSurge company]. Vestnik VNIIMZh. 2015. No. 3(19):122-124. (In Russian)
7. Vtoryi V.F., Vtoryi S.V. Chastotno-amplitudnye kharakteristiki pul'satorov doil'nykh apparatov [Amplitude frequency response of milking machine pulsators]. Vestnik VIESKh. 2014. No. 2(15): 24-26. (In Russian)
