чения вакуумных насосов. Просачивание воздуха в вакуумную систему доильной установки считается значительным, если падение вакуума превышает 25 кПа за 60 с. Контролируемое время повышения давления зависит от объема вакуумной системы. Чем больше объем вакуумной системы, тем медленнее будет повышаться давление в системе даже при относительно больших подсосах воздуха. Это обусловливает большую погрешность данного метода.
Теория вакуумной техники позволяет оценивать потерю производительности вакуумных насосов по предельному давлению. На молочных фермах республики используются ротационные насосы пластинчатого типа и водокольцевые насосы, позволяющие получать вакуум до 99,7–99,9 %. Причем даже тщательная обработка и пригонка деталей ротационных насосов допускает просачивание воздуха внутри них с нагнетательной стороны на сторону впуска. Если, например, длина их пластин из-за износа уменьшится на 1 мм, то предельный вакуум снизится на 12 %. Техническое состояние вакуумного насоса характеризуется переменными во времени всевозможными параметрами конструкции и процесса функционирования (длина, ширина, глубина, диаметры, формы, допуски деталей и их соотношение, температура, расход потребляемой мощности и т. д.). Определение технического состояния насоса сопровождается десятками измерений, отнимающих большое количество времени и средств. Поэтому (для более эффективного контроля технического состояния насоса) предлагается выделить критический параметр из совокупности многих переменных.
Основным критическим параметром, обладающим наибольшей чувствительностью к изменению технического состояния и определяющим пригодность насоса к дальнейшей эксплуатации, является быстрота его действия. По мере износа деталей быстрота действия насоса уменьшается. Теоретической базой для контроля функциональной готовности вакуумного насоса является закономерность изменения быстроты его действия в области предельного давления. Быстрота действия насоса определяется величиной воздушного потока во входном патрубке. Поток воздуха, проходящий через входное
сечение насоса, характеризует количество переносимого воздуха в единицу времени и называется его производительностью. Обычно поток воздуха Q измеряется в единицах мощности ( pV / t = Па м3 /с = Н м с = Вт).
Быстроту действия вакуумного насоса при давлении р можно определить, рассматривая производительность насоса как разницу прямого и обратного потоков в трубопроводе, соединяющем насос с доильными аппаратами. Номинальная быстрота действия S вакуумного насоса при приближении к н предельному давлению стремится к нулю. Если обозначить Q 0 поток натекающего воздуха, то откачиваемый вакуумным насосом воздушный поток Q = S н p Q 0 = S н p (1 Q 0 / S н p ).
При достижении вакуумным насосом предельного давления p 0 воздуш= ный поток Q равен нулю и Q 0 S н p 0 . Тогда быстрота действия вакуумного насоса S в области предельного давления уменьшается согласно уравнению:
S = S н(1 p 0 / p ).
Быстроту действия вакуумного насоса в различные периоды эксплуатации можно отразить системой уравнений:
S 1 S н 1( p 01 / p )
S 2 S н 1( p 02 / p ) S 1 / S 2 = ( p p 01)/( p p 02) .
где S 1 ― быстрота действия насоса в начале эксплуатации;
S 2 ― быстрота действия насоса на момент проверки.
Если принять p равным атмосферному давлению, то разность p p 01 или p p 02 является вакуумметрическим давлением. Тогда
S 2 = S 1 p 2 / p 1;
где p 1 ― предельный вакуум насоса в начале диагностируемого периода; p 2 ― предельный вакуум насоса на момент проверки.
Эта закономерность позволяет оценивать быстроту действия вакуумного насоса вакуумметром. Для определения требуемого параметра достаточно
зафиксировать вакуумметром предельное вакуумметрическое давление, развиваемое насосом, и рассчитать быстроту его действия по результату предыдущего контроля или заводским данным.
Теория вакуумной техники также позволяет оценивать герметичность вакуумных и молочных трубопроводов по предельному давлению. Для этого следует учитывать, что воздушный поток, протекающий по вакуумному трубопроводу, соответствует уравнению:
Q = pS = S н( p p 01).
При протекании через щели воздуха объемом U , измеренного при атмосферном давлении p а , поток воздуха через них Q , определится выражением: Q = p U а . Тогда общий поток воздуха от доильных аппаратов и щелей увеличится, а давление в системе повысится на величину p :
Q + Q = S н( p + p p 0).
Подставляя значения Q и Q , получим:
S н( p p 0) + p U а = S н( p + p p 0) ⇔ U = S н p / p а .
Данное уравнение отражает герметичность через связь между просачиванием воздуха и изменением предельного давления в трубопроводах.
6.2. Экспериментальная часть
С учетом вышеизложенных теоретических предпосылок рекомендуется такая последовательность контроля герметичности вакуумной системы (рисунок 2.1). 1. Проверка быстроты действия вакуумного насоса
Фактическая быстрота действия определяется по фактическому предельному вакуумметрическому давлению с учетом измерений этих величин при предыдущем плановом техническом обслуживании. Если, например, фактическое вакуумметрическое давление по результатам измерения составляет 80 кПа, а ранее измеренные параметры быстроты действия насоса и предельного вакуумметрического давления при предыдущем плановом техниче-
