Вакуумные управляемые пульсаторы, доильные автоматы и системы

−
 S S 
2
P o ттп = P     , (5.65)
S
 1 

где, согласно изложенному выше, Р ср = 0,65 Р , Р отп = 0,35 Р .

Площадь клапана атмосферного сопла S 3 принимаем за условную единицу ( S 3 = 1) и, подставляя известные значения в уравнение (5.62), определяем эффективную площадь мембраны с жестким центром:

S = 20 S
1 3 . (5.66)

Затем подставляем известные значения в уравнение (5.63) и определяем площадь вакуумного клапана по диаметру вакуумного сопла:

S = 7 S
2 3 , (5.67)

а подставляя известные значения в уравнение (5.64) или (5.65), определяем эффективную площадь мягкой мембраны:

S = 14 S
3 . (5.68)

Согласно условию (5.61) полученные результаты представим в виде

( S 1 = 20 S 3 ) > ( S = 8 S 3 ) > ( S 2 = 7 S 3 ) > ( S 3 = . (5.69) 1)

Пример расчета параметров пульсатора

Зная соотношения эффективных площадей элементов пульсатора, определим его рабочие параметры при значениях аналогового управляющего сигнала P, соответствующего интенсивности молокоотдачи, от P = 0 до P = Р . Используя выражения математической модели пульсатора (5.37) и соотношения эффективных площадей элементов мембранно-клапанного блока (5.61), а также формулы (5.47), (5.48), (5.49), (5.52) и (5.53), определим параметры пульсатора в относительных единицах.

Результаты расчета параметров пульсатора сведены в таблицу 5.6.

Таблица 5.6 – Параметры пульсатора

Исходя из полученных результатов и известных расчетных формул, определим диаметры клапанов, защемлений и жесткого центра мембран пульсатора в относительных единицах S 3.

Эффективные площади мембран определяются по формулам (5.59) и (5.60).

Приняв за единицу внутренний диаметр диффузора атмосферного сопла серийного пульсатора АДУ-1 d 3 = 0,9 см, получаем следующие результаты расчета конструктивных параметров управляемого пульсатора: эффективная площадь мембраны с жестким центром S 1 = 12,6 см² , диаметр защемления мембран D = 4,4 см, диаметр жесткого центра мембраны d = 3,6 см, эффективная площадь мягкой мембраны S = 5,04 см² , площадь вакуумного клапана S 2 = 4,41 см² , диаметр вакуумного клапана d 2 = 2,37 см, площадь атмосферного клапана S 3 = 0,64 см² .

Полученные значения конструктивных параметров в основном соответствуют аналогичным параметрам серийного пульсатора АДУ-1, что позволяет изготавливать управляемый пульсатор на его основе.

Разработанная методика позволяет производить расчет и выбор конструктивных параметров управляемых пульсаторов с двухмембранно-клапанным блоком, изменяющих рабочие параметры в зависимости от интенсивности и фазы молоковыведения в заданных физиологически обоснованных пределах: соотношение тактов ν от 1:1 до 4:1; частоты пульсаций f от 0,8 до 1,6 Гц и действующей величины вакуума под соском P c в трехтактном режиме плавно от 25 до 40 Па при P питания 50 кПа и выше, в двухтактном – скачком до максимального значения P питания.

При P = 1 в математической модели двухмембранного пульсатора (5.62) площадь разделительной мягкой мембраны S отсутствует, и это выражение превращается в математическую модель обычного одномембранного пульсатора, по которой в соответствии с предлагаемой методикой можно рассчитывать параметры пульсаторов отечественных доильных аппаратов АДУ-1, АДУ 02.100 и ДД4-1.

6 ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ДОИЛЬНЫЕ АВТОМАТЫ И МОДУЛИ

6.1 Вакуумные доильные автоматы

Для доения коров на установках с параллельно-проходными станками и особенно в стойлах применяемые в настоящее время манипуляторы не пригодны. Для модернизации и комплексной автоматизации доения нужен доильный автомат, включающий универсальный автоматизированный безрычажный доильный аппарат-манипулятор.

Поэтому, с целью обеспечения возможности комплексной автоматизации доения, был создан безрычажный двухрежимный двух-трехтактный автоматизированный пневматический доильный аппарат-манипулятор АДД-2/3 в разных исполнениях – с поплавковым и струйным датчиками и управляемым пульсатором (рисунок 6.1). Такой аппарат представляет собой самоотключающийся доильный автомат с автоматически изменяющимися в процессе доения параметрами.

Возможные режимы работы такого автомата были приведены в разделе 5.2. Он предназначен для автоматизированного доения коров на всех типах установок, включая пастбищные и стойловые. Реализован он на базе отечественных двухтактного и трехтактного доильных аппаратов.

Техническая характеристика предлагаемого доильного автомата представлена в таблице 6.1.

Таблица 6.1 – Техническая характеристика доильного автомата