Научная статья на тему 'ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИС СЛЕДОВАНИЯ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ДАВЛЕНИЯ СТЕНОК СОСКОВОЙ РЕЗИНЫ НА СОСОК ВЫМЕНИ КОРОВЫ'

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИС СЛЕДОВАНИЯ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ДАВЛЕНИЯ СТЕНОК СОСКОВОЙ РЕЗИНЫ НА СОСОК ВЫМЕНИ КОРОВЫ Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
54
8
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
МАШИННОЕ ДОЕНИЕ / ДОИЛЬНЫЙ АППАРАТ / ПОДВЕСНАЯ ЧАСТЬ / ДОИЛЬНЫЙ СТАКАН / СОСКОВАЯ РЕЗИНА / ДАВЛЕНИЕ НА СОСОК

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Ульянов Вячеслав Михайлович, Орешкина Мария Владимировна, Хрипин Владимир Александрович, Цыганов Николай Викторович, Даденко Владимир Анатольевич

В процессе извлечения молока от коров двухтактными вакуумными доильными аппаратами довольно часто происходит сильное наползание на соски доильных стаканов с последующим прекращением раньше установленного времени молоковыведения. Оттягивание вручную подвесной части, которое предотвращает наползание на соски, требует не только высоких затрат по времени, но и доставляет неудобства в эксплуатации. С наползанием двухкамерных доильных стаканов на соски коровы борются обычно изменением веса подвесной части вакуумного доильного аппарата, который подбирается исходя из того, чтобы она не наползала сильно на соски вымени, но при этом и не спадала с них. В двухкамерном доильном стакане вставленная сосковая резина защемлена по концам и находится в сильно натянутом состоянии. При такте сжатия в доильном стакане происходит смыкание стенок сильно натянутой сосковой резины, воздействующее на сосок вымени. На сосок молочной железы при этом действует сила от давления сомкнувшейся сосковой резины, вызывающая сопротивление упругости тела соска с соответствующими реакциями этому обжатию. При выборе рациональной массы подвесной части вакуумного доильного аппарата следует знать давление, передаваемое сосковой резиной на тело соска при извлечении молока. Теоретические исследования, проведенные с использованием положений разделов классической механики и математики, позволили получить аналитическую формулу, позволяющую установить давление, оказываемое сосковой резиной на тело соска вымени животного при такте сосания и, соответственно, такте сжатия. Представлена графическая зависимость давления, оказываемого сосковой резиной на выменной сосок, от прогиба стенок. Из графика видно, что чем выше прогиб стенок натянутой сосковой резины, тем выше и давление, оказываемое ею на сосок молочной железы коровы. Так, например, сосковая резина с рабочей длиной 140 мм, толщиной стенки 2,5 мм при прогибе стенок в 5 мм оказывает давление на сосок, равное 2030 Па, а при прогибе стенок в 12 мм- равное 27266 Па.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по механике и машиностроению , автор научной работы — Ульянов Вячеслав Михайлович, Орешкина Мария Владимировна, Хрипин Владимир Александрович, Цыганов Николай Викторович, Даденко Владимир Анатольевич

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

THEORETICAL STUDIES TO DETERMINE THE PRESSURE OF THE WALLS OF THE TEAT RUBBER ON THE TEAT OF THE UDDER OF A COW

When extracting milk from cows with two-stroke milking machines, excessive creeping of glasses on the nipples is observed and, as a consequence, premature termination of lactation. Pulling down the milking cups with your hands, preventing creeping, requires a lot of time and inconvenience in operation. In practice, with the crawling of milking cups on the udder, they usually struggle, changing the weight of the suspended part of the milking machine, which is selected so that the machine on the one hand does not crawl on the nipples, and on the other does not fall off the nipples. The nipple rubber in the glass is pinched at the ends and is in a stretched position, when closing its walls, the nipple is compressed. At the same time, the nipple will be affected by the force from the pressure of the nipple rubber, which causes resistance to the elasticity of the nipple tissues and, accordingly, the reaction to this compression. When choosing the optimal weight of the suspended part of the milking machine, it is necessary to know the pressure that transfers the nipple rubber on the nipple when milking. Theoretical studies carried out using the provisions of classical mechanics and mathematics, allowed us to obtain an analytical formula that allows us to determine the pressure exerted by the nipple rubber on the nipple udder animal sucking and compression stroke. The graphic dependence of pressure exerted by nipple rubber on the deflection of the walls is presented. The graph shows that the higher the deflection of the walls of the nipple rubber, the higher the pressure exerted by it on the nipple of the cow udder. For example, a nipple rubber with a working length of 140 mm, a wall thickness of 2.5 mm when bending walls of 5 mm exerts pressure on the nipple equal to 2030 PA, and when bending walls of 12 mm - equal to 27266 PA.

Текст научной работы на тему «ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИС СЛЕДОВАНИЯ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ДАВЛЕНИЯ СТЕНОК СОСКОВОЙ РЕЗИНЫ НА СОСОК ВЫМЕНИ КОРОВЫ»

5. Antipov, А.О. Tormozhenie dozhdeval'noj mashiny «^гедаЬ па sklonovyh uchastkah [Tekst] / А.О. Ап^ро^ А.1. Ryazancev, 1.В. Т^кт, N.YA. Крепко, YU.N. Timoshin // Vestnik Ryazanskogo адгагподо ип^е^Ша. - 2015. - № 1.

6. Ryazancev А.1., Afanas'ev V.М. i dr. Ustrojstvo dlya zaravnivaniya ко1е'1. А№1482547, Вуи1. № 24, 1989 д.

7. Ryazancev А.1., Egorov YU.M. Zaravnivatel' кое dozhdeval'noj mashiny. Svidetel'stvo па ро^пиуи model' № 15446, Вуи1. № 29, 2000 д.

УДК 001.57:(658.011.56:637.125)

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ДАВЛЕНИЯ СТЕНОК СОСКОВОЙ

РЕЗИНЫ НА СОСОК ВЫМЕНИ КОРОВЫ УЛЬЯНОВ Вячеслав Михайлович, д-р техн. наук, профессор, заведующий кафедрой «Технические системы в АПК», ulyanov-v@list.ru

ОРЕШКИНА Мария Владимировна, д-р техн. наук профессор кафедры «Технических систем в агропромышленном комплексе»

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

ЦЫГАНОВ Николай Викторович, магистрант кафедры «Технические системы в АПК» ДАДЕНКО Владимир Анатольевич, магистрант кафедры «Технические системы в АПК» ХРИПИН Александр Александрович, аспирант кафедры «Технические системы в АПК», khripin62@mail.ru

Рязанский государственный агротехнологический университет имени П.А. Костычева В процессе извлечения молока от коров двухтактными вакуумными доильными аппаратами довольно часто происходит сильное наползание на соски доильных стаканов с последующим прекращением раньше установленного времени молоковыведения. Оттягивание вручную подвесной части, которое предотвращает наползание на соски, требует не только высоких затрат по времени, но и доставляет неудобства в эксплуатации. С наползанием двухкамерных доильных стаканов на соски коровы борются обычно изменением веса подвесной части вакуумного доильного аппарата, который подбирается исходя из того, чтобы она не наползала сильно на соски вымени, но при этом и не спадала с них. В двухкамерном доильном стакане вставленная сосковая резина защемлена по концам и находится в сильно натянутом состоянии. При такте сжатия в доильном стакане происходит смыкание стенок сильно натянутой сосковой резины, воздействующее на сосок вымени. На сосок молочной железы при этом действует сила от давления сомкнувшейся сосковой резины, вызывающая сопротивление упругости тела соска с соответствующими реакциями этому обжатию. При выборе рациональной массы подвесной части вакуумного доильного аппарата следует знать давление, передаваемое сосковой резиной на тело соска при извлечении молока. Теоретические исследования, проведенные с использованием положений разделов классической механики и математики, позволили получить аналитическую формулу, позволяющую установить давление, оказываемое сосковой резиной на тело соска вымени животного при такте сосания и, соответственно, такте сжатия. Представлена графическая зависимость давления, оказываемого сосковой резиной на выменной сосок, от прогиба стенок. Из графика видно, что чем выше прогиб стенок натянутой сосковой резины, тем выше и давление, оказываемое ею на сосок молочной железы коровы. Так, например, сосковая резина с рабочей длиной 140 мм, толщиной стенки 2,5 мм при прогибе стенок в 5 мм оказывает давление на сосок, равное 2030 Па, а при прогибе стенок в 12 мм - равное 27266 Па.

Ключевые слова: машинное доение, доильный аппарат, подвесная часть, доильный стакан, сосковая резина, давление на сосок

Введение доильных стаканов на выменные соски на практи-

При доении коров двухтактными доильными ке обычно изменяют массу подвесной части ваку-

аппаратами, особенно синхронного принципа умного доильного аппарата [1,2,3]. действия, можно наблюдать чрезмерное наполза- Масса подвесной части подбирается так, что-

ние на соски молочной железы животного двухка- бы, с одной стороны, двухкамерные доильные

мерных доильных стаканов и, как следствие, пре- стаканы не сильно наползали на соски молочной

ждевременное прекращение молоковыведения. железы, а с другой - не спадали с них. Пока эта

Оттягивание доильных стаканов вручную предот- задача не до конца решена [4,5,6]. вращает наползание, но требует значительных В двухкамерном доильном стакане вставлен-

затрат рабочего времени и создает большие не- ная сосковая резина обязательно защемлена по

удобства в эксплуатации. концам и находится в сильно натянутом состоя-

С целью снижения наползания двухкамерных нии. Во время смыкания стенок сосковой резины © Ульянов В. М., Орешкина М. В., Хрипин В. А., Цыганов Н. В., Даденко В. А.,Хрипин А. А., 2018 г.

в двухкамерном доильном стакане происходит сжатие тела соска, на который будет действовать сила, возникшая от давления смыкания сосковой резины, вызывая сопротивление упругости тела соска и, как следствие, реакции этому обжатию. От смыкания стенок сильно натянутой сосковой резины также будут возникать силы, которые выталкивают сосок молочной железы, вызывая сопротивление упругости тела торцевой его части. Согласно исследованиям, давление стенок сильно натянутой сосковой резины неодинаково по длине. Наибольшее давление наблюдается всегда на верхушку соска молочной железы, от чего двухкамерный доильный стакан вакуумного доильного аппарата начинает перемещаться по вы-менному соску вниз.

При сжатии соска молочной железы происходит его деформация, при этом его сечение из круглой формы переходит в овальную, а из-за значительного снижения присасывающей силы выменной сосок несколько укорачивается.

При выборе рациональной массы подвесной части вакуумного доильного аппарата следует знать давление, которое оказывает сосковая резина на тело соска молочной железы при извлечении молока.

Аналитическим зависимостям по определению усилий, действующих на сосок, посвящены работы Карташова Л.П., Краснова И.Н. и других ученых [7-10]. Предлагаемые зависимости порой сложны и неудобны в использовании.

Объект и методика исследований

Объект исследований - рабочий процесс двухкамерного доильного стакана вакуумного доильного аппарата. Теоретические исследования, проводимые с использованием положений разделов классической механики и математики, направлены на выведение уравнения, позволяющего определить давление, оказываемое сосковой резиной на сосок молочной железы животного при такте сосания и такте сжатия.

Теоретическая часть

Для определения давления воздействия стенок натянутой сосковой резины на выменной сосок рассмотрим в общем случае деформацию тонкой эластичной оболочки под воздействием равномерно распределенного давления (присутствие соска внутри оболочки не рассматривается). Ввиду того, что сосковая резина двухкамерного доильного стакана защемлена на концах, будет происходить прогиб стенок оболочки от воздействия разности давлений (рис. 1).

Внутри резиновой оболочки (подсосковая камера) 2 радиусом г0 , толщина стенки которой равна ^ действует рабочий вакуум, а в корпусе (межстенная камера) 1 в зависимости от такта работы пульсатора будет или атмосферное давление, или вакуум. При поступлении в камеру 1 атмосферного воздуха стенки оболочки 2 будут прогибаться под действием разности давлений. При прогибе (расстояние от поверхности резиновой оболочки в исходном положении до той же поверхности в текущем положении, в радиальном направлении)

ы=г0 стенки сомкнутся. При этом оболочка теряет устойчивость и на расстоянии I поперечное сечение оболочки становится плоским.

Рис. 1 - Схема прогиба стенок оболочки

Рассмотрим сечение на расстоянии I от края оболочки. Вырежем в данном сечении элемент со сторонами ds и и приложим к нему действующие напряжения (рис. 2).

Рис. 2 - Схема действия напряжений на выделенный элемент

На грани выделенного элемента будут действовать нормальные напряжения а2 в меридианном сечении (рис. 3 А), а в сечении, ему перпендикулярном, (рис. 3 Б) будут действовать нормальные напряжения а4 . Усилия, приложенные к граням выделенного элемента от действующих напряжений, соответственно равны и а4-й1г

Кроме того, на поверхность элемента будет действовать нормальное давление р, дающее нагрузку . Так как резиновая оболочка подвергается только растяжению, то эти нормальные усилия направлены по касательной к сторонам граней элемента в меридианном сечении и в сечении, ему перпендикулярном.

А - в меридианном сечении; Б - в перпендикулярном меридиану

Рис. 3 - Схема действия сил в сечениях:

Для проекции равнодействующей azx на ось X можно записать выражение:

o-,=2a_-dS-h-sm— (1)

2Л Z ^

Так как для малых значений углов синус угла приблизительно равен самому углу, выраженному

в радианах, то: sin ^L ~ ^L 2 2 Таким образом, имеем:

ст2Х = оz ■ dS ■ lí-dv (2)

Аналогично для проекции равнодействующей а4хна ось X можно записать выражение:

<7а = -2<тt • dL - h-sin — = -ut •dlz ■h-dxp

2 ¿ (3)

Общее уравнение равновесия проекций сил на ось X запишется следующим образом:

- <Jt ■ dl.hdtp - p dS dlz + <rzdS ■ hdy = 0

(4)

Так как = prfy и dS = rd(p , то имеем:

Первый член выражения (4) при максимальном

прогибе равен нулю, так как угол — будет стре-

2

миться к нулю, то есть симметрично действующие усилия стремятся распрямить стенки в сечении z=l . Этому также способствует внешнее давление при потере оболочкой устойчивости. Форма, которую примет резиновая оболочка в этом сечении, представлена на рисунке 4.

Так как концы резиновой оболочки с обеих сторон защемлены, то оболочка будет растягиваться, причем в меридианном направлении. При определенном удалении от заделки краев их влияние на сечение z=l будет незначительно. Как уже отмечалось, стенки резиновой оболочки в этом сечении сомкнутся.

Рис. 4 - Схема смыкания стенок оболочки

У нас тонкая резиновая оболочка с защемленными концами. В силу симметрии материальные точки стенок будут перемещаться вдоль оси X. Растяжение стенок будет происходить в меридианном сечении, а в перпендикулярном ему сечении усилия будут способствовать смыканию стенок. При этом эти усилия будут незначительными в сечении z=l , так как влиянием заделки концов резиновой оболочки при определенном удалении можно пренебречь. Тогда для простоты дальнейшего анализа деформации стенок оболочки первый член в выражении (4) примем равным нулю. В этом случае имеем:

- p ■ p + &z ■ h = 0

(6)

Выразив из последнего выражения az , получим: z

Р ■Р

= ^ (7)

к

С другой стороны, по закону Гука: = Е-а (8)

где Е - модуль упругости; а - относительная деформация стенок.

Относительная деформация будет

s =

lT lo

h

(9)

где 1т - текущая длина стенки; 10 - длина стенки до деформации.

Очевидно, что прогиб стенок оболочки происходит по какой-то дуге окружности с радиусом р. Тогда длина стенки при прогибе 1т будет равна длине дуги, ограниченной зоной заделки концов резиновой оболочки (рис. 5).

-

с у \ (

\ \

■-■ tu Ч

Рис. 5 - Схема прогиба стенки оболочки

Определим длину дуги АВ по рекомендациям, приведенным в литературе [11]. Если рассматривать окружность с радиусом р с центром в точке О, тогда полуокружность имеет уравнение

7 2 2

р — х .Возьмем график данной функции на отрезке [а;Ь]. При этом выполняется неравенство — р < а < Ь < р На этом участке отрезка произ-

водная функции

f' (x )=(!7-7 ) = -

VP2-

непрерывна, то есть для функции:

Jiff

= . i +

VP2—

i -

первообразной является /'*(.*) = -parccos — ,

Р

длина дуги составит:

Выразим относительную деформацию стенок резиновой оболочки, учитывая, что /0 =2/, 1Т=1АВ, тогда

_ h_Ai _ [ав__

(10)

/п

21

И, соответственно, выражение для растягива-

ющего напряжения < примет вид:

р\л - 2 arceos -

21

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

-1

(11)

W ¡Л Л

Р

E ■ h

P

п - 2 arceos v Pj

2l

(12)

Ps = c ■ Р

(13)

ска в сосковой резине занимает в первом приближении не более половины длины сосковой резины, то смыкание резины происходит в срединной части. Это позволяет применять формулу (12), для описания процесса деформации соска вымени. При доении усилие, которое передается на сосок коровы, зависит от прогиба стенок сосковой резины. Выразим радиус р через величину прогиба оболочки w . В AACo (рис. 5) по теореме Пи-

фаг°ра: 2 /2,2

АО2=АС2+СО2 или Р = l + k. С другой

стороныр = к + w .Тогда получаем систему

уравнений:

(222

, откуда получаем выражение для определения радиуса, имеем:

P

( +1' 2(

(14)

Подставляем значение радиуса из выражения (14) в формулу (12), получаем:

г г

p = E ■ h ■

п - 2 arceos

2■( ■ l (+12)

2(

2l

( +1¿

и давление на сосок будет

ps = c ■ E ■ h ■

п - 2 arceos

2 ■(■ l

( +12).

2(

2l

(2 +12

(15)

Р'Р

и другой стороны,сг- = —-— , и, решая послед-

п

нее совместно с выражением (11) относительно давления р, окончательно имеем:

Р

Давление от смыкающих стенок резины передается на тело соска. При прочих равных условиях чем больше перепад, тем больше прогиб стенок резины и, соответственно, давление на сосок. Очевидно, что реакция соска будет пропорционально этому усилию, но направлена в противоположную сторону. На основании сказанного можно записать:

V У

Определим значение коэффициента с, используя опытные данные, приведенные Красновым И.Н. [9]. При исследовании воздействия различных доильных аппаратов на соски коров им получены давления, которые воспринимают соски при такте сжатия. Так, для аппаратов ДА-2М и "Волга" среднее давление предварительно натянутой (усилие 60 Н) резины на сосок - 0,13-0,15 кгс/см2, а максимальные давления, которые воспринимает сосок, составляют 0,2-0,25 кгс/см2.

Во время такта сжатия величина прогиба стенок оболочки достигает своего максимального значения с = г0. Принимаем рабочую длину сосковой резины 10=140мм, модуль упругости для резины Е = 80кгс | см2 внутренний радиус резины г0=11,5 мм, толщина стенок И=2,5 мм.

((

0,2...0,25 = с • 80-0,25-

3,14-2 arceos

2-1,15-7 1Д52 + Т

\

\

))

2-7

2-1,15 1,152 +72

= с-0,01636,

откуда

0,2...0,25

с

где с - коэффициент пропорциональности.

Коэффициент "с" учитывает присутствие соска в резиновой оболочке. Имея в виду, что длина со-

12,2...15,3

при среднем арифмети-13,75.

0,01636 ческом значении с

Принимаем для дальнейших расчетов коэффициент "с" постоянным и равным с « 15. Формулу

x

2

2

i

X

2

2

X

Р

и

i

(15) можно использовать при определении давлений на сосок при различных прогибах сосковой резины.

При такте сосания из-за присутствующего перепада давлений в межстенной камере доильного стакана, действующего на сосковую резину и, соответственно, непосредственно на сосок, стенки сосковой резины прогибаются. Согласно данным [12,13] величина перепада вакуумметрического давления в межстенной и подсосковой камерах доильного стакана находится в пределах 11-21 кПа

в зависимости от работы пульсатора и интенсивности молокоотдачи. П.И. Огородников [14] рекомендует подбирать режим доения так, чтобы перепад давлений в камерах доильного стакана был в пределах 11,3-12 кПа. При этом прогиб сосковой резины будет 4-6 мм, который практически не сказывается на интенсивности выведения молока.

Определим давление, оказываемое сосковой резиной при такте сосания стандартного доильного стакана. Примем величину прогиба стенок сосковой резины ы=5мм , по формуле (15) имеем:

Результаты и выводы

Как показывают априорные данные [13], что подтверждается и нашими исследованиями, величина вакуума под соском при такте сосания в зависимости от интенсивности течения жидкости снижается на 4,5-11 кПа от номинального значения. Натяжение резины с толщиной стенок h =2,5-3,0 мм с усилием 60-70 Н компенсирует раздувание резины от возникающего перепада давлений в камерах доильного стакана.

На рисунке 6 представлена графическая зависимость давления, оказываемого сосковой резиной на сосок, от прогиба стенок, рассчитанная по формуле 15.

JUUUU

25000 20000 15000 10 00 0 5000 0

> ►

у= З69..64х2 - 2569,5х + 5939.2 R2 = 0.9996

10

12

ш, мм

Рис. 6 - Графическая зависимость давления, оказываемого сосковой резиной на сосок,

от прогиба стенок

Из графической зависимости видно, что с увеличением прогиба стенок сосковой резины давление, оказываемое резиной на сосок, возрастает нелинейно и прогрессирующе. Так, например, сосковая резина с рабочей длиной 140 мм, толщиной стенки 2,5 мм при прогибе стенок в 5 мм оказывает давление на сосок равное 2030 Па, при прогибе стенок в 8 мм - в 8236 Па, а при прогибе стенок в 12 мм оказывает давление на сосок, равное 27266 Па.

Список литературы

1. Ульянов, В.М. Экспериментальные исследования доильного аппарата с изменяющимся центром масс в производственных условиях / В.М. Ульянов, В.А. Хрипин, М.Н. Мяснянкина, Ю.Н. Карпов // Вестник Рязанского государственного агро-технологического университета имени П.А. Косты-чева. - №3, 2014. - С. 49-54

2. Патент РФ RU № 2298916 С1 Доильный аппарат // Ульянов В. М., Хрипин В. А. // Опубл. 20.05.2007, Бюл. № 14

3. Патент РФ RU № 2410871 С2 Доильный аппарат / В.М. Ульянов, В.А. Хрипин, М.Н. Мяснянкина // Опубл. 10.02.2011, Бюл. № 4.

4. Ульянов, В.М. Доильный аппарат с изменяющимся центром масс / В.М. Ульянов, В.А. Хрипин, М.Н. Мяснянкина // Сельский механизатор . - 2011. - № 5. - С. 28-29

5. Ульянов, В.М. Теоретические исследования доильного аппарата с изменяющимся центром масс / В.М. Ульянов, В.А. Хрипин, Ю.Н. Карпов, А.В. Набатчиков Вестник Рязанского государ-

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

ственного агротехнологического университета имени П.А. Костычева. - №4, 2014. - С. 81-86

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

7. Карташов Л.П. Машинное доение коров. -М.: Колос, 1982. - 301 с.

8. Карташов Л.П., Соловьев С.А., Асманкин А.М., Макаровская З.В. Расчет исполнительных механизмов биотехнической системы. - Екатеринбург: УрО РАН, 2002.

9. Краснов И.Н. Доильные аппараты. - Ростов-на-Дону: РГУ, 1974.

10. Огородников П.И. Разработка и исследование аппарата для доения коров без машинного додаивания. Автореф. дис. канд. техн. наук.- Л.Пушкин, 1979.

11. Машиностроение. Инженерные расчеты в машиностроении / под ред. М.А. Саверина. Энциклопедический справочник, том 1. - М.: Государственное научно-техническое издательство машиностроительной литературы, 1947. - 548 с.

12. Карташов Л.П, Соловьев С.А. Повышение надежности системы человек-машина-животное. -Екатеринбург: УрО РАН, 2000.

13. Королев В.Ф. Доильные машины. - М.: Машиностроение, 1969.

14. Огородников П.И. Научно-технические основы повышения эффективности применения доильного оборудования в молочном животноводстве. - М.: Колос, 1995.

THEORETICAL STUDIES TO DETERMINE THE PRESSURE OF THE WALLS OF THE TEAT RUBBER

ON THE TEAT OF THE UDDER OF A COW

Ulyanov Vyacheslav M. doctor of technical sciences, professor, the head of the department of technical systems in the agricultural sector, ulyanov-v@list.ru

Oreshkina Marie V., Doctor of Technical Science, Full Professor, the Faculty of Engineering Systems in Agro-Industrial Complex

Khripin Vladimir A., candidate of technical sciences, the competitor of department of technical systems in the agricultural sector, khripin@mail.ru

Tsyganov Nikolay V., graduate student of the department of technical systems in the agricultural sector

Dadenko Vladimir A., graduate student of the department of technical systems in the agricultural sector

Khripin Aleksandr A., postgraduate student of department of technical systems in the agricultural sector, khripin62@mail.ru

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

When extracting milk from cows with two-stroke milking machines, excessive creeping of glasses on the nipples is observed and, as a consequence, premature termination of lactation. Pulling down the milking cups with your hands, preventing creeping, requires a lot of time and inconvenience in operation. In practice, with the crawling of milking cups on the udder, they usually struggle, changing the weight of the suspended part of the milking machine, which is selected so that the machine on the one hand does not crawl on the nipples, and on the other does not fall off the nipples. The nipple rubber in the glass is pinched at the ends and is in a stretched position, when closing its walls, the nipple is compressed. At the same time, the nipple will be affected by the force from the pressure of the nipple rubber, which causes resistance to the elasticity of the nipple tissues and, accordingly, the reaction to this compression. When choosing the optimal weight of the suspended part of the milking machine, it is necessary to know the pressure that transfers the nipple rubber on the nipple when milking. Theoretical studies carried out using the provisions of classical mechanics and mathematics, allowed us to obtain an analytical formula that allows us to determine the pressure exerted by the nipple rubber on the nipple udder animal sucking and compression stroke. The graphic dependence of pressure exerted by nipple rubber on the deflection of the walls is presented. The graph shows that the higher the deflection of the walls of the nipple rubber, the higher the pressure exerted by it on the nipple of the cow udder. For example, a nipple rubber with a working length of 140 mm, a wall thickness of 2.5 mm when bending walls of 5 mm exerts pressure on the nipple equal to 2030 PA, and when bending walls of 12 mm - equal to 27266 PA.

Key words: machine milking, milking machine, milking machine removal device, pneumatic motor, experimental research.

Literatura

1. Uljanov, V.M. JEksperimental'nye issledovanija doil'nogo apparata s izmenjajushhimsja centrom mass v proizvodstvennyh uslovijah/V.M. Uljanov, V.A. Hripin, M.N. Mjasnjankina, JU.N. Karpov//VestnikRjazanskogo gosudarstvennogo agrotehnologicheskogo universiteta imeni P.A. Kostycheva. - №3, 2014. - S. 49-54

2. Patent RF RU № 2298916 S1 Doil'nyj apparat//Uljanov V. M, Hripin V A. //Opubl. 20.05.2007, Bjul. № 14

3. Patent RF RU № 2410871 S2 Doil'nyj apparat/ V.M. Uljanov, V.A. Hripin, M.N. Mjasnjankina // Opubl. 10.02.2011, Bjul. № 4.

4. Uljanov, V.M. Doil'nyj apparat s izmenjajushhimsja centrom mass / V.M. Uljanov, V.A. Hripin, M.N. Mjasnjankina // Sel'skij mehanizator. - 2011. - № 5. - S. 28-29

5. Uljanov, V.M. Teoreticheskie issledovanija doil'nogo apparata s izmenjajushhimsja centrom mass / V.M. Uljanov, V.A. Hripin, JU.N. Karpov, A.V. Nabatchikov Vestnik Rjazanskogo gosudarstvennogo agrotehnologicheskogo universiteta imeni P.A. Kostycheva. - №4, 2014. - S. 81-86

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

7. Kartashov L.P. Mashinnoe doenie korov. - M.: Kolos, 1982. - 301 s.

8. Kartashov L.P., Solov'ev S.A., Asmankin A.M., Makarovskaja Z.V. Raschet ispolnitel'nyh mehanizmov biotehnicheskoj sistemy. - Ekaterinburg: UrO RAN, 2002.

9. Krasnov I.N. Doil'nye apparaty. - Rostov-na-Donu: RGU, 1974.

10. Ogorodnikov P.I. Razrabotka i issledovanie apparata dlja doenija ko-rov bez mashinnogo dodaivanija. Avtoref. dis. kand. tehn. nauk. - L.-Pushkin, 1979.

11. Mashinostroenie. Inzhenernye raschety v mashinostroenii/pod red. M.A. Saverina. JEnciklopedicheskij spravochnik, tom 1. - M.: Gosudarstvennoe nauchno-tehnicheskoe izdatel'stvo mashinostroitel'noj literatury, 1947. - 548 s.

12. Kartashov L.P, Solov'ev S.A. Povyshenie nadezhnosti sistemy chelovek-mashina-zhivotnoe. -Ekaterinburg: UrO RAN, 2000.

13. Korolev V.F. Doil'nye mashiny. - M.: Mashinostroenie, 1969.

14. Ogorodnikov P.I. Nauchno-tehnicheskie osnovy povyshenija jeffektivnosti primenenija doil'nogo oborudovanija v molochnom zhivotnovodstve. - M.: Kolos, 1995.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.