Научная статья на тему 'ОБОСНОВАНИЕ КОНСТРУКТИВНО-РЕЖИМНЫХ ПАРАМЕТРОВ ДОИЛЬНОГО АППАРАТА С ВЕРХНИМ ОТВОДОМ МОЛОКА ИЗ КОЛЛЕКТОРА'

ОБОСНОВАНИЕ КОНСТРУКТИВНО-РЕЖИМНЫХ ПАРАМЕТРОВ ДОИЛЬНОГО АППАРАТА С ВЕРХНИМ ОТВОДОМ МОЛОКА ИЗ КОЛЛЕКТОРА Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
18
5
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ВАКУУММЕТРИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ / ДОИЛЬНЫЙ АППАРАТ / КОЛЛЕКТОР / МАШИННОЕ ДОЕНИЕ / МОЛОКОВОЗДУШНАЯ СМЕСЬ / ОТСАСЫВАЮЩАЯ ТРУБКА / ПЛОТНОСТНАЯ НЕРАВНОМЕРНОСТЬ

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Ульянов Вячеслав Михайлович, Хрипин Владимир Александрович, Набатчиков Алексей Викторович, Панферов Николай Сергеевич, Хрипин Александр Александрович

Целью исследований явилось получение аналитических зависимостей, обосновывающих конструктивно-режимные параметры, при которых в полной мере реализуется работоспособность экспериментального двухтактного доильного аппарата с верхним отводом молока из коллектора. Доильный аппарат содержит двухкамерные доильные стаканы, коллектор, пульсатор попарного доения, молочно-вакуумные шланги, коннектор для подключения к молоко- вакуумпроводу или доильное ведро. Коллектор оригинальной конструкции выполнен с верхним отводом молока посредством вертикально установленной отсасывающей трубки. Верхний конец трубки расположен в области выходного молочного патрубка, а нижний - у дна молокосборной камеры коллектора. Представлены результаты теоретических исследований по обоснованию конструктивно-режимных параметров экспериментального доильного аппарата. Построены графические зависимости расхода воздуха от диаметра впускного отверстия в корпусе коллектора и пропускной способности коллектора от диаметра отсасывающей трубки при вакуумметрическом давлении 48 кПа, характеризующие сходимость результатов теоретических и экспериментальных исследований экспериментального доильного аппарата.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по механике и машиностроению , автор научной работы — Ульянов Вячеслав Михайлович, Хрипин Владимир Александрович, Набатчиков Алексей Викторович, Панферов Николай Сергеевич, Хрипин Александр Александрович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

SUBSTANTIATION OF CONSTRUCTIVE-REGIME PARAMETERS OF THE MILKING MACHINES THE UPPER OUTLET OF MILK FROM THE COLLECTOR

The aim of the research was to determine the analytical dependences on the justification of constructive-regime parameters under which a fully realized performance of experimental two-stroke milking machines the upper outlet of milk from the collector. milking unit contains two-chamber teat cups, collector, pulsator pairwise milking, the milk-vacuum hoses, a connector for connection to the milk- vacuumbased or milking bucket. The collector of the original design, made with the upper drainage of milk through a vertically mounted suction tube. The upper end of which is located in the output region of the milk tube, and the bottom - at the bottom milking camera collector. The results of theoretical studies on the analytical substantiation of constructive-regime parameters of the experimental milking machine. Built graphics based on the air flow from the diameter of the inlet holes in the manifold body and the bandwidth of the collector on the diameter of the suction tube when a vacuum pressure of 48 kPa, describing the convergence of results of theoretical and experimental studies the experimental milking machine.

Текст научной работы на тему «ОБОСНОВАНИЕ КОНСТРУКТИВНО-РЕЖИМНЫХ ПАРАМЕТРОВ ДОИЛЬНОГО АППАРАТА С ВЕРХНИМ ОТВОДОМ МОЛОКА ИЗ КОЛЛЕКТОРА»

the vehicle, which will significantly reduce the complexity and cost of its operation and increase the efficiency of agricultural production.

Key words: fuel equipment, diesel, atomizer, optical system, moves the needle.

Literatura

1. Sel'skoe hozyajstvo, ohota i ohotnich'e hozyajstvo, lesovodstvo S 29 v Rossii. 2015: Stat.sb./Rosstat -M., 2015. - 201 c.

2. Dizel' v 2015 g. Trebovaniya i napravleniya razvitiya tekhnologij dizelej dlya legkovyh i gruzovyh avtomobilej Prof. Dr. Franz X. Moser; AVL List GmbH. www.avl.com

3. Gol'verk, O.A. Issledovanie ehkspluatacionnoj nadezhnosti toplivnoj apparatury traktorov T-74 / O.A. Gol'verk, V.D. Bojko //Mekhanizaciya i ehlektrifikaciya sel'skogo hozyajstva: respubl. mezhvedomstv. tematich. nauchno-tekhn. sb., - 1991. - № 15. - S.55-60.

4. Grekhov, L.V. Toplivnaya apparatura i sistemy upravleniya dizelej: Uchebnik dlya vuzov. / L.V. Grekhov, N.A. Ivashchenko, V.A. Markov - M.: Legion-Avtodata. 2004. - 344s.

5. Fajnlejb, B.N. Toplivnaya apparatura avtotraktornyh dizelej: Spravochnik. / B.N. Fajnlejb - L.: Mashinostroenie, 1990. - 352 s.

6. Gabitov, I.I. Tekhnicheskoe obsluzhivanie i diagnostika toplivnoj apparatury avtotraktornyh dizelej /1. I. Gabitov, L. V. Grekhov, A. V. Negovora - M.: Legion-Avtodata, 2009. - 248 s.

7. B.N. Salimov, A.N. Vinogradov, D.K. Kushaliev, A.M. Hamsin, N.B. Adilova, K.A. Narikov. Development of new friction bearing for swinging movement in knots of transport equipment and its processing by superfinishing //Life Science Journsl. - 2014. - № 11(1s) - P.286-290

8. Sistemy upravleniya dizel'nymi dvigatelyami: Per. s nem. S40 pervoe russkoe izdanie. - M.: ZAO «KZHI «Za rulem» 2004. - 480 s.

9. Marusin, A.V. Zavisimost' davleniya v plunzhernoj pare TNVD avtotraktornyh dizelej ot svojstv topliva / A.V. Marusin, I.K. Danilov, A.V. Marusin, I.M. Popova//TransportnyesistemySibiri. Razvitietransportnojsistemy kak katalizator rosta ehkonomiki gosudarstva: sb. nauch. tr. Mezhdunar. nauch.-prakt. konf. Krasnoyarsk, 7-8 aprelya 2016 g.: v 2 ch. CH. 2/pod obshch. red. V. V. Minina. - Krasnoyarsk: Sib. fed. un-t, 2016. - S. 395-401.

10. Mihajlova, L.YU. Datchik davleniya dlya oscillografirovaniya hoda igly raspylitelya forsunki. Materialy vserossijskoj 65 nauchno-tekhnicheskoj konferencii FGBOU VPO «SibADI». Orientirovannye fundamental'nye prikladnye issledovaniya - osnova modernizacii i innovacionnogo razvitiya arhitekturno - stroitel'nogo i dorozhno - transportnogo kompleksov Rossii. - Kniga 2. - Omsk, 2011. - S. 397 - 402.

11. Brady, R.N. Diesel Fuel Systems/R.N. Brady//Preston Publishing Incorporated, 1991. - p. 564.

12. Kokorev, G.D. Diagnostirovanie dizelej metodom cilindrovogo balansa / G.D. Kokorev, I.N. Nikolotov, I.A. Uspenskij // Traktory i sel'hozmashiny. 2. -2009. - № 8. - S. 45 - 46.

УДК 001.57:(631.3-18:637.125)

ОБОСНОВАНИЕ КОНСТРУКТИВНО-РЕЖИМНЫХ ПАРАМЕТРОВ ДОИЛЬНОГО АППАРАТА С ВЕРХНИМ ОТВОДОМ МОЛОКА ИЗ КОЛЛЕКТОРА

УЛЬЯНОВ Вячеслав Михайлович, д-р техн. наук, профессор, зав. кафедрой «Технические системы в АПК», ulyanov-v@list.ru

ХРИПИН Владимир Александрович, канд. техн. наук, соискатель кафедры «Технические системы в АПК», khripin@mail.ru

НАБАТЧИКОВ Алексей Викторович, аспирант кафедры «Технические системы в АПК», MCX-RGATU@yandex.ru

ПАНФЕРОВ Николай Сергеевич, аспирант кафедры технических систем в АПК, nikolaj-panfyorov@yandex.ru

ХРИПИН Александр Александрович, аспирант кафедры «Технические системы в АПК», MCX-RGATU@yandex.ru

Рязанский государственный агротехнологический университет имени П.А. Костычева

Целью исследований явилось получение аналитических зависимостей, обосновывающих конструктивно-режимные параметры, при которых в полной мере реализуется работоспособность экспериментального двухтактного доильного аппарата с верхним отводом молока из коллектора. Доильный аппарат содержит двухкамерные доильные стаканы, коллектор, пульсатор попарного доения, молочно-вакуумные шланги, коннектор для подключения к молоко- вакуумпроводу или доильное ведро. Коллектор оригинальной конструкции выполнен с верхним отводом молока посредством

© Ульянов В. М, Хрипин В. А., Набатчиков А. В., Панферов Н. С., Хрипин А. А., 2017г.

вертикально установленной отсасывающей трубки. Верхний конец трубки расположен в области выходного молочного патрубка, а нижний - у дна молокосборной камеры коллектора. Представлены результаты теоретических исследований по обоснованию конструктивно-режимных параметров экспериментального доильного аппарата. Построены графические зависимости расхода воздуха от диаметра впускного отверстия в корпусе коллектора и пропускной способности коллектора от диаметра отсасывающей трубки при вакуумметрическом давлении 48 кПа, характеризующие сходимость результатов теоретических и экспериментальных исследований экспериментального доильного аппарата.

Ключевые слова: вакуумметрическое давление, доильный аппарат, коллектор, машинное доение, молоковоздушная смесь, отсасывающая трубка, плотностная неравномерность.

Введение

На современном этапе развития страны молочное скотоводство, чтобы быть конкурентно способным и рентабельным, должно основываться на высокопродуктивном поголовье животных, производить молоко высокого качества. Машинное доение является одним из основных технологических процессов, от уровня развития которого в значительной мере зависит эффективность мо-лочного скотоводства в целом [1]. Это, в свою очередь, требует совершенствования доильной техники, которая зачастую не рассчитана на высокие удои. Поэтому эффективность предприятий в современных рыночных условиях немыслима без оснащения их со-вершенным доильным оборудованием [2,3].

На кафедре технических систем в АПК РГАТУ разработан и изготовлен переносной двухтактный доильный аппарат попарного доения с верхним отводом молока из коллектора (рис. 1), обладающий высокой отсасывающей способно-стью при стабильном вакуумном режиме под сосками вымени, что обеспечивает выдаивание высокопро-дуктивных коров [4,5].

Подвесная часть доильного аппарата включает в себя двухкамерные доильные стаканы 1, соединенные с коллектором 2, на котором установлен распределитель 3, молочно-вакуумные шланги 4. Коллектор 2 выполнен с верхним расположением выходного молочного патрубка 5, который перекрывается клапаном 6. Внутри коллектора 2 по осевой установлена отсасывающая трубка 7, нижний конец которой размещен у днища крышки молокосборной камеры 9, а верхний конец - в зоне отверстия выходного молочного патрубка 5. Подключение коллектора 2 к источнику вакуума и отключение от него осуществляется оператором по-средством перемещения штока 8, воздействующего на клапан 6, который является продолжением отсасывающей трубки 7 и своей боковой поверхностью перекрывающий отверстие выходного молочного патрубка 5 [6].

При работе доильного аппарата молоко от доильных стаканов 1 поступает в молокосборную камеру коллектора 2 и далее отсасывается через трубку 7 и выходной патрубок 5 в молокопровод. Эвакуация молока через отсасывающую трубку 7 из коллектора с верхним отводом значительно повышает ее производительность и стабилизирует вакуумный режим под сосками вымени коровы при доении [7,8].

1 - доильные стаканы; 2 - коллектор; 3 - распределитель; 4 - шланги; 5 - выходной молочный патрубок; 6 - перекрывающий клапан; 7 - отсасывающая трубка;

8 - шток; 9 - крышка молокосборной камеры; Рис. 1 - Подвесная часть доильного аппарата: а - схема подвесной части; б - общий вид

Объект и методика исследований

Целью исследований явилось получение аналитических зависимостей, обосновывающих конструктивно-режимные параметры, при которых в полной мере реализуется работоспособность экспериментального двухтактного доильного аппара-

та с верхним отводом молока из коллектора.

В этой связи предусматривалось использование уравнения Бернулли и закона сохранения количества движения изолированной массы жидкости при гидравлическом расчете доильного аппарата.

Теоретическая часть

Проведенный нами анализ априорной информации и осуществленные эксперименты по изучению процесса доения показывают, что за основные количественные параметры, влияющие на эффективность работы переносного двухтактного доильного аппарата попарного доения с верхним отводом молока из коллектора, целесообразно принять расход воздуха коллектором и его пропускную способность. А наиболее значимыми конструктивно-режимными параметрами, оказывающими влияние на работу данного доильного аппарата, являются вакуумметрическое давление, диаметр отверстия соответственно в корпусе коллектора для впуска воздуха и отсасывающей трубки, обеспечивающей отвод молока из коллектора.

Основным звеном в цепи гидравлического контура доильного аппарата является коллектор, в нем происходит формирование молоковоздуш-

ной смеси. Для исключения пульсации движения молока в коллекторе делается специальное калиброванное отверстие для подсоса воздуха, от которого зависит качество молока, характер доения и структура потока молоковоздушной смеси. При верхнем отводе молока из коллектора в молокопровод требуется диспергированная структура потока молоковоздушной смеси, плотность которого должна быть меньше плотности молока. В этом случае из-за неоднородности плотностей появляется дополнительная подъёмная сила, повышающая степень стабильности вакуумметриче-ского давления и снижающая рабочее разрежение в процессе доения коров.

Образование молоковоздушной смеси происходит на входе отсасывающей трубки, по которой затем происходит отвод ее из коллектора. Оптимальным условием транспортировки молока соответствует диспергированный режим движения мо-локовоздушной смеси, который зависит не только от равномерной в течение цикла доения подачи молока и воздуха, но и от диаметра отсасывающей трубки коллектора. Расчетная схема коллектора с верхним отводом молока представлена на рисунке 2.

Рис. 2 - Схема к обоснованию диаметра соответственно отсасывающей трубки и отверстия

для впуска воздуха в коллектор

Запишем уравнение Бернулли в дифференциальной форме для элементарного участка dh в отсасывающей трубке

dh +

dp d и.

+ -

+ dh= 0,

(1)

Peu-g 2~ g

где dh - давление в элементарном участке, кПа; р - плотность молоковоздушной смеси, кг/ м3; U - скорость смеси, м/с; g - ускорение свободного падения м/с2; hn - потери напора при перемещении молоковоздушной смеси по отсасывающей трубке, м.

Заменяем скорость потока через расход, получим

(2)

где Qai~ расход молоковоздушной смеси, м3/с; f - площадь сечения отсасывающей трубки,

м2.

Если допустить, что движение смеси в отсасывающей трубке при ее равном диаметре по длине установившееся, то объемный расход остается в любом сечении неизменным, т.е. Q,.M= const, поэтому dQ =0 и уравнение (2) примет вид

dh +

dp

+ dh= 0.

(3)

Pcm'S

С целью определения потерь напора при движении смеси в отсасывающей трубке воспользуемся уравнением Дарси-Вейсбаха, дифференцируя его и учитывая при этом, что = const a dQiM = 0 получим [9]

к о2П{ X и2см <11гп = с/(Я----—) =---

^т ¿г

(4)

24

(5)

а

где йт - внутренний диаметр отсасывающей трубки, м.

Для стабильной работы коллектора при доении требуется определенное соотношение между молоком и поступающим воздухом. Различное сочетание подач воздуха и молока в процессе даже одной дойки приводит к образованию кольцевого, диспергированного и пробкового режимов движения потока смеси. Режимы движения характеризуются величиной коэффициента абсолютного воздушного фактора к [10], который определяется из соотношения

е,

где - расход воздуха коллектором, м3/с,

та столба молоковоздушной смеси, м.

Приняв в первом приближении, что давление рк1 и р^ равны, выражение (9) будет иметь следующий вид

Продифференцировав уравнение (10) по времени, приняв при этом, что рм и рм постоянны, имеем

Лг[ ¿/Л

(11)

Ввиду того, что писать

РМ § ^М Ре*

сИ\

л

■ я-о ,

о см '

= V,,

сШ ск

= осм, можно за-

(12)

,м - интенсивность выведения молока доильным стаканом, м3/с.

Если принимать во внимание, что отсасывающая способность коллектора по смеси равна сумме интенсивности выведения молока доильным

стаканом и расходу воздуха коллектором то можно записать

а„ = а,+а=а, <1+%=а (1+*). (6)

Заменив в выражении (4) Осм его значением из (6) , получим

о, (7)

2 • < •./; •

Подставив потери напора при перемещении молоковоздушной смеси по отсасывающей трубке из формулы (7) в выражение (3), получим

+ + = (8) Рсм-8 2-</т-/т-£

Учитывая, что молокосборная камера и отсасывающая трубка коллектора являются сообщающимися сосудами (рис. 2), то, согласно закону сообщающихся сосудов давление на уровне ввода воздуха в трубку может быть записано как по молоку, так и по молоковоздушной смеси. Не принимая во внимание гидравлические потери при движении молоковоздушной смеси по отсасывающей трубке, запишем

Ръ+Р*ё\=Ри+Рсмёк> (9)

где р - плотность молока, кг/м3; /?, - высота

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

" ' м ' ' 1

уровня молока в молокосборной камере коллектора, м (рис.2);ры, рк - давления, действующие соответственно на зеркало молока в молокосборной камере на уровне к. и молоковоздушную смесь в отсасывающей трубке на уровне к, кПа; к - высо-

где Юм - скорость движения молока в молокосборной камере коллектора, м/с. Расход по молоку в молокосборной камере коллектора можно представить как

где/7 - площадь поперечного сечения молокосборной камеры коллектора, м2;

При совместном решении выражений (12) и (13), получим

Ом ■ Рм

¥-р • (14)

г см

1>

Во время установившегося движения молоко-воздушной смеси в отсасывающей трубке расход, как по молоку, так и по смеси постоянный. Проинтегрировав выражение (8) в пределах интегрирования от 0 до к и отр2 до р: , получим

(Р1-Р2) + к

Л ' '

Рсм'8

2-Л-Я

(15)

где р., р2 - давления, действующие на элементарный участок молоковоздушной смеси, кПа.

Затем, подставив значение скорости смеси из формулы (14) в выражение (15), после преобразований, получим

Решая формулу (16) относительно диаметра отсасывающей трубки с\т и принимая во внима -

ние то, что =

я ■ с1:

образований, получаем

Л' =31

,после пре-

(17)

Формула (17) включает в себя основные конструктивно-режимные параметры коллектора доильного аппарата с верхним отводом молока и

может быть использована для определения диаметра отсасывающей трубки при требуемых значениях коэффициента абсолютного воздушного фактора и пропускной способности по молоку .

Для проверки сходимости теоретических и практических результатов была проведена серия экспериментов, графический результат которых представлен на рисунке 3. При этом теоретический расчет пропускной способности проводили с использованием формулы (16), выражая , т.е.

(18)

где к1 - коэффициент расхода, связанный с конструктивно-режимными параметрами коллектора, определяемый из эксперимента.

трубку. Рассмотрим установившееся движение. Давление над отверстием, через которое происходит впуск воздуха в коллектор, будет

где p - абсолютное давление среды в коллекторе, кПа.

Воспользуемся законом изменения количества движения при описании движения воздуха. Рассмотрим изолированную массу воздуха, ограниченную между сечениями 0-0 и 1-1 (рис. 2). В сечении 0-0 будет действовать сила Р1 от атмосферного давления pa, направленная внутрь канала, т.е. Р= pa f0 , а в сечении 1-1 будет действовать сила Р2, направленная навстречу силе Р1 , т.е. Р2= pm f0. На изолированную массу воздуха будет действовать сила тяжести mg , которая запишется как

(21)

Рисунок 3 - Графические зависимости пропускной способности коллектора от диаметра отсасывающей трубки при вакуумметрическом

давлении 48 кПа Анализ теоретических и экспериментальных исследований показал (рис. 4), что коэффициент расхода имеет нелинейный характер и зависит главным образом от соотношения

где кт - высота подъема нижнего обреза отсасывающей трубки относительно поверхности дна коллектора, м.

meg=fo -Í-Pe-S

где f0 - площадь сечения отверстия канала в коллекто ре для впуска воздуха, м2; l - расстояние между сечениями 0-0 и 1-1, равное толщине стенки корпуса коллектора, м; р - плотность воздуха, кг/м3.

Действующую на поверхности стенки отверстия силу трения Fm можно представить в следующем виде

Fmp=T-*-d0-l, (22)

где Т - касательное напряжение трения на стенке канала, Па.

Однако напряжение Т трудноопределимо, обычно используют для определения силы трения уравнение Дарси-Вейсбаха [9]

L i dn 2

Ре 'Л'

(23)

где Х- коэффициент гидравлического трения; й0- диаметр отверстия для впуска воздуха в коллектор, м; - скорость движения воздуха, м/с. Уравнение количества движения запишется как

(24)

Воздух поступает из атмосферы, поэтому его скорость в сечение 0-0 можно принять равной нулю, т.е. ио=0 . Учитывая то, что толщина стенки коллектора, в которой выполнено отверстие для впуска воздуха, и его диаметр соизмеримы, то в

/

Рисунок 4 - Графическая зависимость значений коэффициента к1 от диаметра отсасывающей трубки на различной высоте ее подъема от дна коллектора при вакуумметрическом давлении 48 кПа В связи с этим можно непосредственно ввести значение к1 в формулу (18), так как теоретиче- первом приближении будет, что —«1 Массой ские и экспериментальные исследования хорошо согласуются.

Очевидно, что расход воздуха коллектором будет зависеть от диаметра отверстия с10для впуска воздуха (рис. 2). Воздух из атмосферы поступает в коллектор, смешиваясь с молоком, образуемая смесь отводится через отсасывающую

воздуха в изолированном сечении из-за малой ее величины можно пренебречь, т.е. швg = 0 . Тогда выражение (24) примет вид

(25)

<1

(29)

Так как объемный расход воздуха Qg = ц ■ /0, тогда после преобразований получим

.2 . , ^ _ _ „ _ „ ь (26)

Рем ' ё ' к ■

Откуда выразим скорость движения воздуха Ю1

(27)

Далее, решая выражение (29) относительно диаметра отверстия для подсоса воздуха в коллектор, получаем

4 =

4

где рв - величина вакуумметрического давления, кПа; р== ра- р.

По выражению (27) можно определить скорость поступления воздуха в коллектор. В числителе второй член представляет давление молоко-воздушного столба смеси. При отсутствии молока в коллекторе данное слагаемое будет равно нулю.

Если умножить обе части уравнения (27) на площадь поперечного сечения отверстия для впуска воздуха /0, то получим подачу воздуха в коллектор в единицу времени, т.е. расход воздуха коллектором

0 = ¡(Р.-Р^-Ь г (28)

V РЛ 1 + 0,52) '/0 '

С целью проверки сходимости результатов по определению расхода воздуха коллектором, рассчитанного по формуле (28) и полученного экспериментальным путем при вакуумметрическом давлении 48 кПа, построены сравнительные графические зависимости, представленные на рисунке 5, лабораторная установка и методика описаны в литературе [11,12].

\(Ра- Рем' 1>)

7Г-

(30)

ре -(1 + 0,52)

Рисунок 5 - Графические зависимости расхода воздуха от диаметра впускного отверстия в корпусе коллектора при вакуумметрическом давлении 48 кПа

Как видно из рисунка 3 теоретическая и экспериментальная зависимости пересекаются. Однако если принимать во внимание, что у серийно выпускаемых коллекторов доильных аппаратов отверстие для подсоса воздуха находится в пределах 0,7...0,8 мм, то можно говорить о достаточной сходимости результатов теоретических и экспериментальных исследований.

Подставив в (5) значение (¡)в из выражения (28), получим

По выражению (30) следует определять диаметр отверстия для впуска воздуха в коллектор

при требуемых значениях к и в,, . Значение коэффициента гидравлического трения определяют экспериментальным путем.

На наш взгляд важным техническим решением является разработанный коллектор доильного аппарата, обеспечивающий подачу воздуха непосредственно в отсасывающую трубку, что приводит к уменьшению плотности смеси и ее диспергированному движению. Это явление ведет к максимальному использованию силы от плотност-ной неравномерности и снижению падения разрежения при транспортировке молока и повышению отсасывающей способности доильного аппарата.

Заключение

1. Оптимальным условием транспортировки молока при доении соответствует диспергированный режим движения молоковоздушной смеси. Разработана конструкция коллектора доильного аппарата, обеспечивающего высокое качество смешивания молока с необходимым количеством воздуха. Это позволяет повысить стабильность разрежения в процессе доения.

2. Представленные аналитические зависимости могут быть использованы для расчетов коллектора с верхним отводом молока и дальнейших теоретических исследований по совершенствованию конструкции доильных аппаратов.

Список литературы

1. Ульянов, В.М. Совершенствование доения коров при привязном содержании [Текст] / В.М. Ульянов // Техника в сельском хозяйстве, 2008, №3 . С.12-14.

2. Ульянов, В.М. Физиологически адаптированный доильный аппарат [Текст] / В.М. Ульянов, В.А. Хрипин // Сельский механизатор, 2007, №2. С. 34.

3. Ульянов, В.М. Устройство для автоматического снятия подвесной части доильного аппарата [Текст] / В.М. Ульянов, В.А. Хрипин, Р.В. Коледов // В сборнике: Актуальные проблемы агроинже-нерии и их инновационные решения. Сборник научных трудов по материалам международной научно-практической конференции, посвященной юбилею специальных кафедр инженерного факультета (60 лет кафедрам "Эксплуатация машинно-тракторного парка", "Технология металлов и ремонт машин", "Сельскохозяйственные, дорожные и специальные машины, 50 лет кафедре

"Механизация животноводства"). Министерство сельского хозяйства Российской Федерации; Рязанский государственный агротехнологический университет имени П.А. Костычева, Инженерный факультет. 2013. С. 104-106.

4. Ульянов, В.М. Двухтактный доильный аппарат с верхним отводом молока из коллектора [Текст] / В.М. Ульянов, Н.С. Панферов, А.В. Набат-чиков // В сборнике: Проблемы и перспективы инновационного развития агротехнологий. Материалы XIX Международной научно-производственной конференции. ФГБОУ ВО Белгородский ГАУ. 2015. С. 81.

5. Доильный аппарат [Текст] / А.В. Набатчи-ков, Н.С. Панферов, В.М. Ульянов, В.А. Хрипин // Аграрная наука как основа продовольственной безопасности региона: Материалы 66-й международной научно-практической конференции 14 мая 2015 года. - Рязань. Издательство Рязанского государственного агротехнологического университета, 2015. - Часть 2. 230 с. С.198-200.

6. Пат. РФ № 2565276 С1, МПК А0^5/02. Двухтактный доильный аппарат попарного доения / Ульянов В.М., Панферов Н.С., Хрипин В.А., На-батчиков А.В., Коледов Р.В. - Опубл. 20.10.2015.; Бюл. № 29.

7. Набатчиков, А.В. Лабораторные исследования коллектора доильного аппарата [Текст] / А.В. Набатчиков, Н.С. Панферов, В.М. Ульянов // В сборнике: ИННОВАЦИОННЫЕ ПОДХОДЫ К РАЗВИТИЮ АГРОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА РЕГИОНА. Материалы 67-ой Международной научно-практической конференции. Министерство сельского хозяйства Российской Федерации; Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

"Рязанский государственный агротехнологический университет имени П.А. Костычева". 2016. С. 8689.

8. Экспериментальное исследование коллектора с верхним отводом молока [Текст] / В.А. Хрипин, Н.С. Панферов, А.В. Набатчиков, А.Н. Топильский // Научно-технический прогресс в АПК. Проблемы и перспективы: сборник научных статей по материалам Международной научно-практической конференции, в рамках XVIII Международной агропромышленной выставки «Агроуниверсал - 2016» (г. Ставрополь, 30 марта - 1 апреля 2016 г.) / под общ. ред. А.Т. Лебедева. - Ставрополь: АГРУС Ставропольского государственного аграрного университета, 2016. - 384 с., с. 124-127.

9. Общий курс процессов и аппаратов химической технологии: Учебник: в 2 кн. / В.Г. Айнштейн, М.К. Захаров, Г.А. Носов и др. / Под ред. В.Г. Айн-штейна. - М.: Логос: Высшая школа, 2003. Кн. 1 -912 с.

10. Кузьмин, А.Е. Гидравлическая характеристика доильных установок [Текст] / А.Е. Кузьмин. - Иркутск: Изд-во Иркут. Ун-та, 1997. - 176с.

11. Экспериментальные исследования устройства для автоматического снятия доильного аппарата в лабораторных условиях [Текст] / В.А. Хрипин, В.М. Ульянов, А.Ю. Кирьянов, Р.В. Ко-ледов, Н.С. Панферов // Вестник Рязанского государ-ственного агротехнологического университета имени П.А. Костычева. - 2016. - № 1. - С. 91-97.

12. Стенд для испытания доильных аппаратов [Текст] / В. А. Хрипин, В. М. Ульянов, Р. В. Коледов, Н. С. Панферов // Сельский механизатор. - 2015. -№ 7. - С. 22-25.

SUBSTANTIATION OF CONSTRUCTIVE-REGIME PARAMETERS OF THE MILKING MACHINES THE UPPER OUTLET OF MILK FROM THE COLLECTOR

Ulyanov Vyacheslav M. doctor of technical sciences, professor, the head of the department of «Technical systems in the agricultural sector», E-mail: ulyanov-v@list.ru

Khripin Vladimir A. candidate of technical sciences, the competitor of department of «Technical systems in the agricultural sector», E-mail: khripin@mail.ru

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Nabatchikov Alexey V. postgraduate student of the department of «Technical systems in the agricultural sector», E-mail: MCX-RGATU@yandex.ru

Panferov Nikolaj S. postgraduate student of the department of technical systems in the agricultural sector, E-mail: nikolaj-panfyorov@yandex.ru

Khripin Aleksandr A. postgraduate student of the department of «Technical systems in the agricultural sector», E-mail: khripin62@yandex.ru

Ryazan State Agrotechnological University Named after P.A. Kostychev, Ryazan, Russia

The aim of the research was to determine the analytical dependences on the justification of constructive-regime parameters under which a fully realized performance of experimental two-stroke milking machines the upper outlet of milk from the collector. milking unit contains two-chamber teat cups, collector, pulsator pairwise milking, the milk-vacuum hoses, a connector for connection to the milk- vacuumbased or milking bucket. The collector of the original design, made with the upper drainage of milk through a vertically mounted suction tube. The upper end of which is located in the output region of the milk tube, and the bottom - at the bottom milking camera collector. The results of theoretical studies on the analytical substantiation of constructive-regime parameters of the experimental milking machine. Built graphics based on the air flow from the diameter of the inlet holes in the manifold body and the bandwidth of the collector on the diameter of the suction tube when a vacuum pressure of 48 kPa, describing the convergence of results of theoretical and experimental studies the experimental milking machine.

Key words: milking, a vacuum, milking machine, collector, machine milking, milk-air mixture, density unevenness.

Literatura

1. Uljanov, V.M. Sovershenstvovanie doenija korov pri privjaznom soderzhanii [Tekst] / V.M. Uljanov // Tehnika v sel'skom hozjajstve, 2008, №3. S.12-14.

2. Uljanov, V.M. Fiziologicheski adaptirovannyj doil'nyj apparat [Tekst]/ V.M. Uljanov, V.A. Hripin // Sel'skij mehanizator, 2007, №2. S. 34.

3. Uljanov, V.M. Ustrojstvo dlja avtomaticheskogo snjatija podvesnoj chasti doil'nogo apparata [Tekst] / V.M. Uljanov, V.A. Hripin, R.V. Koledov //V sbornike: Aktual'nye problemy agroinzhenerii i ih innovacionnye reshenija. Sbornik nauchnyh trudov po materialam mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii, posvjashhennojjubileju special'nyh kafedr inzhenernogo fakul'teta (60 let kafedram "Jekspluatacija mashinno-traktornogo parka", "Tehnologija metallov i remont mashin", "Sel'skohozjajstvennye, dorozhnye i special'nye mashiny, 50 let kafedre "Mehanizacija zhivotnovodstva"). Ministerstvo sel'skogo hozjajstva Rossijskoj Federacii; Rjazanskij gosudarstvennyj agrotehnologicheskij universitet imeni P.A. Kostycheva, Inzhenernyj fakul'tet. 2013. S. 104-106.

4. Uljanov, V.M. Dvuhtaktnyj doil'nyj apparat s verhnim otvodom moloka iz kollektora [Tekst]/ V.M. Uljanov, N.S. Panferov, A.V. Nabatchikov//Vsbornike: Problemyiperspektivy innovacionnogo razvitija agrotehnologij. Materialy XIX Mezhdunarodnoj nauchno-proizvodstvennoj konferencii. FGBOU VO Belgorodskij GAU. 2015. S. 81.

5. Doil'nyj apparat [Tekst] / A.V. Nabatchikov, N.S. Panferov, V.M. Uljanov, V.A. Hripin // Agrarnaja nauka kak osnova prodovol'stvennoj bezopasnosti regiona: Materialy 66-j mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii 14maja 2015goda. - Rjazan'. Izdatel'stvo Rjazanskogo gosudarstvennogo agrotehnologicheskogo universiteta, 2015. - Chast' 2. 230 s. S.198-200.

6. Pat. RF № 2565276 C1, MPK A01J5/02. Dvuhtaktnyj doil'nyj apparat poparnogo doenija / Uljanov V.M., Panferov N.S., Hripin V.A., Nabatchikov A.V., Koledov R.V. - Opubl. 20.10.2015.; Bjul. № 29.

7. Nabatchikov, A.V. Laboratornye issledovanija kollektora doil'nogo apparata [Tekst]/A.V. Nabatchikov, N.S. Panferov, V.M. Uljanov//Vsbornike: INNOVACIONNYEPODHODY KRAZVITIJuAGROPROMYShLENNOGO KOMPLEKSA REGIONA. Materialy 67-oj Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii. Ministerstvo sel'skogo hozjajstva Rossijskoj Federacii; Federal'noe gosudarstvennoe bjudzhetnoe obrazovatel'noe uchrezhdenie vysshego obrazovanija "Rjazanskij gosudarstvennyj agrotehnologicheskij universitet imeni P.A. Kostycheva". 2016. S. 86-89.

8. Jeksperimental'noe issledovanie kollektora s verhnim otvodom moloka [Tekst] / V.A. Hripin, N.S. Panferov, A.V. Nabatchikov, A.N. Topil'skij // Nauchno-tehnicheskij progress v APK. Problemy i perspektivy: sbornik nauchnyh statej po materialam Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii, v ramkah XVIII Mezhdunarodnoj agropromyshlennoj vystavki «Agrouniversal - 2016» (g. Stavropol', 30 marta - 1 aprelja 2016g.)/podobshh. red. A.T. Lebedeva. - Stavropol': AGRUS Stavropol'skogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta, 2016. - 384 s., s. 124-127.

9. Obshhij kurs processov i apparatov himicheskoj tehnologii: Uchebnik: v 2 kn. / V.G. Ajnshtejn, M.K. Zaharov, G.A. Nosov i dr. /Pod red. V.G. Ajnshtejna. - M.: Logos: Vysshaja shkola, 2003. Kn. 1 - 912 s.

10. Kuz'min, A.E. Gidravlicheskaja harakteristika doil'nyh ustanovok[Tekst]/ A.E. Kuz'min. - Irkutsk: Izd-vo Irkut. Un-ta, 1997. - 176s.

11. Jeksperimental'nye issledovanija ustrojstva dlja avtomaticheskogo snjatija doil'nogo apparata v laboratornyh uslovijah [Tekst] / V.A. Hripin, V.M. Uljanov, A.Ju. Kirjanov, R.V. Koledov, N.S. Panferov // Vestnik Rjazanskogo gosudar-stvennogo agrotehnologicheskogo universiteta imeni P.A. Kostycheva. - 2016. - № 1. - S. 91-97.

12. Stend dlja ispytanija doil'nyh apparatov [Tekst] / V. A. Hripin, V. M. Uljanov, R. V. Koledov, N. S. Panferov // Sel'skij mehanizator. - 2015. - № 7. - S. 22-25.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.