CC BY
43
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА
АГРОНОМИЯ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
УДК 631.3:636
МЕТОД ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДОИЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
MILKING EQUIPMENT USE EFFICIENCY ESTIMATION METHOD
B.A. Борознин, кандидат технических наук, доцент А.В. Борознин, кандидат технических наук, доцент Ю.В. Бобылев, аспирант
ФГОУВПО Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия
V.A. Boroznin, A.V. Boroznin, Y.V. Bobylev
Volgograd state agricultural academy
Представлен метод оценки эффективности доильного оборудования в зависимости от своевременного проведения диагностики его основных узлов и повышения их надежности.
Milking equipment use efficiency estimation method depending on diagnostics of its main units and their reliability increase is suggested in the article.
Ключевые слова: доильная установка, доильный аппарат, отказ, диагностирование, наработка.
Key words: milking equipment, milking machine, failure, diagnosis, operating time.
Для оценки эффективности использования доильных установок в зависимости от своевременного и качественного (в полном объеме) проведения диагностирования их основных узлов по изменению таких показателей, как общее количество короводоек, тщд, проведенных за ресурсный период работы диагностируемого элемента и количество дополнительно получаемой продукции М, воспользуемся следующими формулами:
t
т = — -п
к.д ТК Л 1э
ы У (2)
М =--------------т к ’
п -Д
к.д гЛ л
где пА - количество доильных аппаратов одной доильной установки, шт; 1т - средний ресурс г-го элемента, ч; ^ - эксплуатационное время работы доильного аппарата при выдаивании
одной коровы, ч; У- годовая продуктивность коровы, кг; Дл - период лактации, 300... 305 дней; ПКд - количество доек в день, 2... 3 дойки.
При существующем регламенте обслуживания доильных аппаратов средний ресурс доильного аппарата равен:
¡к = Жто ' Ьо (3)
где Мто - количество ТО аппарата; Гго - регламентная периодичность доильного аппарата.
Но, как правило, отказ диагностируемого элемента наступает либо раньше, либо позже назначенного периода tRi. По данным проведенного исследования, для полного использования ресурса диагностируемый элемент должен отработать среднюю наработку до
отказа t()¡ (или до замены, восстановления), но так как средняя
наработка до отказа есть случайная величина, она изменяется в каких-то пределах от îhî до /«,, тогда получается, что какое-то количество
доильных аппаратов п'А будут работать в течение tQj — tHj в
неисправном состоянии, что приведет к потерям продукции, равным
ДМ, а у второй части доильных аппаратов п”, будет проведена
выбраковка /'-ых элементов преждевременно, и они не доработают свой
ресурс на tm - tQi.
В этом случае возможны три варианта:
1) находится в интервале t0j — tHj,
2) ÎRi.— tQj,
3) tm. — tBi — tQi.
Если провести диагностирование рассматриваемых элементов доильного аппарата согласно расчетной периодичности, где ¡ц- ~ tm при
выбраковке элементов по tou тогда ресурс каждого элемента t'Rj будет
равен
^Ri ~ *ДГ' + RoCTi (4)
lR, - 1ДП
где {дП - расчетный период диагностирования /'-го элемента, ч; Rocn ~ остаточный ресурс /'-го элемента, ч.
Тогда, в первом случае, использование доильных аппаратов в течение времени равного:
^Ri ~ t0i ~ (?Д.П ^ОСП ) (^)
приведет к потерям продукции вследствие ТОГО, ЧТО п'А доильных аппаратов с вероятностью Pj(H) будет эксплуатироваться в неисправном состоянии до toi■ Потери продукции составят:
У Д^
тт j_K ‘ь А j '
К.Д 'Мл IЭ
Ш' = РУ------------------------------------' п'А ■ Р, (Н) (6)
где Ру - коэффициент, учитывающий потери продуктивности коров при доении их неисправным доильным аппаратом, 0,15...0,40.
Во втором случае ресурс заданного элемента tm совпадает со средней наработкой до отказа t0j.
В третьем случае эксплуатация пА количества доильных аппаратов в течение наработки
К = (t,.n + Roc, ) - ta (7)
способствует увеличению ресурса контролируемого элемента, а значит, и доильного аппарата в целом, что приведет к проведению большего
количества короводоек, а следовательно, и к получению большего
количества молока
А<д=т!"и <8>
АМ” =---- ------Ат" (9)
п ■ Д д
,1К.Д /л JI
Отсюда коэффициент эффективности использования доильных аппаратов за счет проведения их своевременного диагностирования можно определить по формуле:
м° + А м"
К" _ К-Д К-Д П(У)
ЭФ о ' '
ÏYI
,пк.д
где ткд - количество корово доек за время toi-
Таким образом, своевременное проведение диагностики доильных аппаратов даже по одному элементу (пример: сосковая резина) позволяет увеличить эффективность использования на К"ф =
1,42 (42 %) и при этом дополнительно получить молока АA4" = 2991 кг на один доильный аппарат.
Кроме того, это приведет к сокращению расхода самой сосковой резины на 12,5 %, то есть в конечном результате к снижению затрат на производство молока.
Кроме увеличения количества короводоек за счет своевременного диагностирования происходит и повышение надежности агрегатов доильного аппарата за счет своевременного устранения отказов. Что, в свою очередь, приводит к увеличению
чистого машинного времени доения Тм д за счет оптимизации тсос и
nz и повышению эффективности использования эксплуатационного времени доения. Математически это можно выразить следующей формулой:
тм.д =T0 + TB-{\-v)-a' (11)
М.Д
Т'
ZJL
т
где Т0 - среднее время основной работы, ч; Тв - время устранения отказов, ч; _ ¿_в_
коэффициент, характеризующий повышение надежности доильного аппарата; CL - доля высвободившегося времени в результате повышения надежности, которая приходится на чистое время машинного доения.
Производительность W'3 доильного аппарата с повышенной надежностью за 1 ч эксплуатационного времени будет равна
щ = G' ■ тэ • г; (12)
где G - интенсивность молоковыведения доильным аппаратом повышенной надежности,
Т
кг/ч; Тэ - эксплуатационное время работы, ч; г' _ м.д - коэффициент использования
СЭ ГТ7
^ э
эксплуатационного времени с повышенным уровнем надежности.
Тогда повышение производительности равно:
a w; = w;-w3 аз)
где W3 - эксплуатационная производительность существующего доильного аппарата.
Интенсивность молоковыведения совершенным аппаратом будет
равна:
S \ 1/2
' 1 Н \
— -Сс-«Г (14)
V Р )
G' = 4- F-ц
При работе неисправным доильным аппаратом, когда
„ОП д
^сос ^ сос max > существует вероятность травматизма животного, что
приведет, в конечном результате, либо к потери продуктивности, либо к
выбраковке животного за счет заболевания: так как при ТсоС ^ ^сос mm происходит неполное выдаивание животного за период молокоотдачи Тд, то есть
С .Д=С:-МЦ>ТД (15)
что недопустимо, так как чревато большими потерями продуктивности животного (до 50 %).
Отсюда следует, что оптимальное значение такта сосания изменяется в пределах
д оп д
^ СОС min ^ ^ СОС ^ ^ СОС шах (16)
Д Д
где - допустимые минимальная и максимальная величина такта сосания, с.
^ СОС min ’ СОС max ^ J 5
|Аг \ = тр -топ (17)
1^ 1 СОС I 1 сос 1 сос VА /
где Тqqq - рабочая продолжительность такта сосания, с.
Тогда
A G = GP— Gon = 4 • F • ¡л
f \1/2
2Н ■\тР -пр -топ • п°п ] (18)
V СОС ,lZ 1 СОС ,lZ J V 7
v Р У
/ \ 1/2 { о и \
9 TJ
Проведем преобразования, заменим С = 4-F ■ ju
, тогда
Р
ДО'= С • Д(г^ Ч ) (19)
Подставив в значения Тмд, т'-, и AG' получим:
Д W- = ДО'. [т, • а' ■ (1 - v)\= С ■ А(т'сюс . )• [т, • а' • (1 - v)] (20)
Как показали исследования, устранение отказов конструктивных элементов доильного аппарата приводит к изменению тсос от 0,1 до 0,35, nz - от 10 до 35 мин’1, при Тв = 473,28, а = 0,42 и v = 0 возможно повышение эксплуатационной
производительности доильного аппарата на АИ7э,пшх= 6957 кг за сезон, что может способствовать увеличению нагрузки на один доильный аппарат и снижению затрат на 1 ц молока.
E-mail: [email protected].
