автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Модель и характеристики энергосберегающей вакуумной системы питания доильных установок с грузовым регулятором

На правах рукописи

Дмитренко Сергей Александрович

МОДЕЛЬ И ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕЙ ВАКУУМНОЙ СИСТЕМЫ ПИТАНИЯ ДОИЛЬНЫХ УСТАНОВОК С ГРУЗОВЫМ РЕГУЛЯТОРОМ

Специальность 05.20.01 - Технологии и средства механизации сельского хозяйства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Зерноград 2009

003474070

Работа выполнена в Государственном научном учреждении «Всероссийский ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский и проектно-технологический институт механизации и электрификации сельского хозяйства» (ГНУ ВНИПТИМЭСХ).

Научный руководитель - доктор технических наук

старший научный сотрудник

Винников Иван Кириллович

Официальные оппоненты: - доктор технических наук

профессор

Краснов Иван Николаевич

Ведущая организация - Северо-Кавказский научно-исследовательский институт животноводства (СКНИИЖ, г. Краснодар)

Защита состоится « б » июля 2009 г. в 1400 часов на заседании диссертационного совета ДМ 220.001.01 при Федеральном Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Азово-Черноморская государственная агроинженерная академия» (ФГОУ ВПО АЧГАА) по адресу: 347740, г. Зерноград Ростовской области, ул. Ленина, 21 (ауд. 201, корпус 5).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО

- доктор технических наук профессор

Хозяев Игорь Алексеевич

АЧГАА.

Автореферат разослан «2 » 2009г.

Ученый секретарь диссертационного сове— доктор технических на} профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Машинное доение коров занимает одно из центральных мест в общей проблеме механизации и автоматизации молочных ферм.

Нарушение вакуумного режима способствует снижению рефлекса молокоотдачи и может вызвать массовые маститные заболевания вымени коров, приводящие к снижению качества молока, молочной продуктивности и преждевременной выбраковке животных. Поэтому в машинном доении особое значение должно уделяться вакуумному режиму работы доильных аппаратов.

Для поддержания устойчивой работы доильных систем необходимо, чтобы производительность вакуум-насосов устойчиво обеспечивала трехкратно превышающий суммарный расход воздуха всеми аппаратами доильной установки при рабочем вакууме в пределах 48-53 кПа. При этом вакуумные силовые агрегаты работают с постоянной, обычно номинальной, мощностью двигателя независимо от величины полезной нагрузки.

Вакуумные системы доильных установок относятся к динамическим системам. Однако их исследование осуществляется обычно статическими методами, что не обеспечивает синтеза вакуумных систем с оптимальными параметрами. Поэтому исследование динамических процессов производства и стабилизации вакуума в доильных системах методами теории динамических систем, таких, например, как теория систем автоматического регулирования, является актуальным.

Цель исследований - энергосбережение вакуумной системы питания доильных установок с грузовым регулятором путем моделирования динамических процессов и определения переходных характеристик для оптимизации параметров и синтеза рациональных структур.

Научная гипотеза: снижение энергопотребления вакуумных систем питания доильных установок с грузовым вакуум-регулятором без нарушения вакуумного режима и зоотехнических требований к качеству процесса машинного доения коров возможно введением в структурную схему обратной связи управления величиной вакуума.

Рабочая гипотеза: путем моделирования динамических процессов в регуляторе и в вакуумной системе питания доильной установки возможно определение режимов и параметров устройств механизма обратной связи в структурной схеме объекта.

Объектом исследования является вакуумная система питания доильных установок с грузовым регулятором.

Предмет исследования - динамические процессы в регуляторе и в вакуумной системе питания доильной установки.

Методы исследования: анализ и синтез сложных систем с использованием теории систем автоматического регулирования и программного комплекса «МВТУ», компьютерный и натурный эксперименты.

Научная новизна состоит в описании процесса работы вакуумного регулятора и системы питания доильных установок, системного анализа и синтеза сложных вакуумных систем, их структурного моделирования на основе теории систем автоматического регулирования с использованием программного комплекса «МВТУ».

Практическую ценность представляют:

- примененный впервые в машинном доении на основе структурного моделирования компьютерный эксперимент, позволивший существенно повысить качество научных исследований и свести к минимуму натурный эксперимент;

- пневматическая система управления работой вакуумных насосов, обеспечивающая значительное снижение их энергопотребления.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и одобрены на научных конференциях ВНИПТИМЭСХ (20052009гг.), Азово - Черноморской государственной агроинженерной академии (2005-2008гг.) и СКНИИЖ (г. Краснодар, 2008г.).

На защиту выносятся следующие основные положения:

1. Результаты анализа рабочего процесса грузового масляного вакуум-регулятора.

2. Математические модели в передаточных функциях вакуумной системы питания доильных установок и ее звеньев.

3. Переходные характеристики, анализ и синтез вакуумных систем питания.

4. Структурное моделирование вакуумных систем питания доильных установок.

5. Методика компьютерного эксперимента и структурного моделирования вакуумных систем питания.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 13 печатных работ общим объемом 3,5 п.л. и получено решение РОСПАТЕНТА о выдаче патента на изобретение.

Реализация результатов исследования. Разработанная энергосберегающая система питания прошла производственную проверку в ОПХ «Экспериментальное», ОПХ «Зерноградское» и производственные испытания в фермерском хозяйстве «Колесов Э.В.» Зерноградского района Ростовской области. Результаты исследований приняты к использованию Азовским оптико-механическим заводом (ОАО АОМЗ, г. Азов).

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа содержит введение, пять глав, общие выводы, библиографический список из 120 наименований, в том числе 3 на иностранных языках и приложения на 8 страницах, которые включают листинг использованных компьютерных программ, расчетные таблицы, акты внедрения. Работа изложена на 149 страницах машинописного текста, содержит 56 рисунков, 13 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы и ее практическая значимость, изложены основные положения, выносимые на защиту, приведен поглавный обзор работы.

В первой главе «Анализ исследований вакуумных систем питания доильных установок и их элементов, цель и задачи исследования» рассмотрены вакуумные системы и регуляторы, используемые и предлагаемые для доения коров, и определены основные направления исследований.

Изучению динамики вакуумных элементов, систем и средств производства и стабилизации вакуума в машинном доении посвящены работы Н.М. Антроповского, Е.В. Беновой, Р.Э. Бинеева, И.Д. Богдана,

A.C. Веприцкого, И.К. Винникова, И.Е. Волкова, О.Б. Забродиной, Л.П. Карташова, Б.А. Карташова, В.В. Кирсанова, В.Т. Козлова, В.Ф. Королева, В.А. Королева, И.Н. Краснова, Н.И. Мжельского, A.M. Мисирова,

B.C. Мкртумяна, А.И. Оберемченко, В.А. Петровского, В.П. Похвален-ского, А .Я. Салманина, А.Г. Серебрякова, П.В. Сидоренко, В.А. Стре-мина, Ф.Г. Стукалина, И.А. Хозяева, Ю.А. Цоя, H.A. Яковенко и др.

Эффективность машинного доения коров определяется в основном техническими характеристиками и условиями эксплуатации доильных установок. Исследованиями И.Г. Велитока, Э.К. Вапьдмана, И.А. Барышникова установлено, что продуктивность животных в значительной мере зависит от режимов работы доильной установки и, в первую очередь, от её вакуумного режима. Колебания вакуума ведут к нарушениям молокоотдачи животных и снижению продуктивности коров. По мнению У.Г. Уиттлстоуна, быстрое и качественное доение обусловливается, прежде всего, ровной и устойчивой работой вакуумной системы.

Вакуумные системы доильных установок по-прежнему остаются несовершенными. В пневматических системах, работающих на сжатом воздухе, резервирование рабочего тела (сжатого воздуха) осуществляется в ресиверах более высокого давления, который может использоваться длительное время при неработающем компрессоре путем реду-

цирования его до рабочего значения. В вакуумных системах аналогичные резервирование и стабилизация разряженного воздуха исключены. Поэтому в современных доильных системах вакуум-насос даже при минимальной полезной нагрузке работает непрерывно с постоянным расходом воздуха и величиной рабочего вакуума, которые ему обеспечивает грузовой вакуум-регулятор. То есть современные вакуумные доильные системы работают с низкой нагрузкой и не являются энергосберегающими. Учитывая вышеизложенное и то, что между скоростью вращения ротора, с одной стороны, и производительностью, глубиной вакуума и потребляемой приводом насоса энергией - с другой, существует линейная зависимость, энергосберегающую вакуумную систему можно реализовать путем создания вакуумной силовой установки, целевой функцией которой будет оптимизация скорости вращения ротора по нагрузке на основе новых знаний по динамике процессов производства и стабилизации вакуума в доильных системах. К сожалению, в отечественной научно-технической литературе, кроме исследований Ю.А. Цоя и A.A. Герасенкова автоматической системы стабилизации вакуума, такой информации нет. Нет ее и в зарубежной литературе, за исключением скудных сведений о вакуумном регуляторе VSD шведской фирмы De Laval.

Исходя из вышеизложенного и намеченной цели, необходимо было провести исследования динамики рабочего процесса вакуумной доильной системы, которые ранее не проводились. При этом необходимо было решить следующие задачи:

1. Исследовать процесс работы грузового вакуумного регулятора и разработать его математическую модель.

2. Разработать модель вакуумной системы питания доильных установок с грузовым регулятором.

3. Разработать и оценить методику компьютерного эксперимента, определить переходные характеристики регулятора и вакуумной системы питания доильных установок и провести экспериментальные исследования работы вакуумных доильных систем.

4. Разработать рациональные схемы энергосберегающих вакуумных систем питания доильных установок с грузовым регулятором и определить их экономическую эффективность.

Во второй главе «Теоретические исследования процессов стабилизации вакуума в доильных установках» представлены результаты исследования динамики функционирования вакуумной системы питания доильных установок, полученные с помощью классических методов теории систем автоматического регулирования.

Основным научным принципом проведенных исследований является линейность вакуумных элементов и доильных систем, что позволило исследовать происходящие в них динамические процессы классическими методами теории линейных динамических систем, в частности, теории систем автоматического регулирования.

Для струй, дросселей и пневматических камер, работающих на низком вакууме, в которых истечение воздуха происходит при малых перепадах давлений из среды более плотной (атмосферы) в среду менее плотную (вакуум), не учитывается влияние на их характеристики изменения плотности воздуха, связанные с изменением давлений, истечение считается преимущественно ламинарным, происходящим в докритиче-ских режимах. Истечение воздуха в вакууммированное пространство в значительно большей степени, чем сжатого в атмосферу, соответствует законам истечения идеального газа, поэтому принят ряд упрощающих допущений из промышленной пневмоавтоматики, работающей на сжатом воздухе.

Вакуумная система доильной установки (рисунок 1) - это сложная динамическая система, обеспечивающая отсос необходимого количества воздуха (7 из системы питания потребителей Со, С/, С2...Сп при определенном разрежении Р, включающая электродвигатель 1, вакуум-насос 2, вакуум-баллон 3, вакуум-регулятор 4, вакуум-провод 5, органы

стабилизации и распределения вакуума на доильной установке

Кроме того, на схеме обозначено Ц со - напряжение питания и угловая скорость электродвигателя; а, fii.fiп - проводимости вакуум-регулятора и доильных аппаратов, соответственно; т - масса груза вакуум-регулятора; V- объем вакуум-баллона.

Динамические процессы производства, стабилизации и распределения вакуума в доильной системе, как и в любой сложной системе, можно описать совокупностью дифференциальных уравнений. Для это-

го необходимо, прежде всего, выявить физические законы, определяющие поведение каждого звена системы.

Для электродвигателя закон равновесия моментов на его валу описывается известным уравнением, а его передаточная функция представляет собой апериодическое звено первого порядка.

Передаточная функция вакуумного насоса определяется из его характеристики, согласно которой производительность насоса пропорциональна его угловой скорости. То есть он является линейным безынерционным усилительным звеном

Наиболее распространенными в машинном доении являются грузовые вакуум-регуляторы. На рисунке 2 показан грузовой вакуум-регулятор с масляным демпфером.

Величина вакуума в системе регулируется клапаном 1, который уравновешивается грузом 2 с шайбами 3, размещенными в колпаке 4 и подвешенными к клапану посредством пружины 5. Шайбы 3 играют роль демпфера и помещены в масло 6. Для контроля за запасом производительности силовой вакуумной установки служит индикатор-расходомер 8, стрелка которого отклоняется под действием напора воздуха, просасываемого через вакуум-регулятор. Во время доения минимальное отклонение стрелки должно быть не менее одного деления.

1 - клапан; 2 - груз; 3 - шайбы; 4 - колпак; 5 - пружина; 6 - масло;

7 - корпус; 8 - индикатор-расходомер. Рисунок 2 - Масляный вакуум-регулятор: а - общий вид масляного вакуумного регулятора; б - расчетная схема

Расчетная схема масляного вакуум-регулятора представлена на рисунке 2,6.

Для вывода дифференциального уравнения вакуум-регулятора с клапаном (заслонкой), пружиной, грузом (массой т) и демпфером, если за входную величину принять величину вакуума Р в вакуумной системе, а за выходную величину - перемещение заслонки х; и считать известными приведенные к точке А силы вакуума системы, действующего на заслонку Р3, уравновешиваемой силами пружины Р„ и инерционными Ри, составим уравнение равновесия сил, приведенных к точке А, в общем виде: Рз = Ри + Рд + , (1)

где Еи - инерционная сила, пропорциональная ускорению а и приведенной массе подвижных частей т (грузу)

= та; (2)

Рс, - сила демпфера, пропорциональная скорости и и коэффициенту демпфирования с/

Рд = с,и; (3)

Р„ - сила упругости пружины, пропорциональная перемещению х и коэффициенту упругости или жесткости пружины с^

К=С2Х. (4)

Подставив полученные значения в выражение (1), уравнение равновесия сил, приложенных к клапану примет вид:

с12х сЬс = т—г + с] — + с2 х , (5)

сГ Л

здесь Р3 - сила, действующая на заслонку вакуум-регулятора, зависящая от площади сопла Бо и величины вакуума Р„ в системе

(6)

Перемещение клапана л: зависит от расхода воздуха, формы сопла и клапана. Для наиболее часто встречающихся цилиндрического сопла и плоской заслонки хтах = И/4. В узлах "цилиндрическое сопло

- плоская заслонка" зависимость расхода Со от перемещения х заслонки из-за турбулентности нелинейна. С целью повышения линейности характеристики узла "сопло - заслонка" применяют конические сопла и шариковые или конические заслонки. В исследуемом вакуум-регуляторе АДМ-08 используется конусный узел "сопло - заслонка" типа "конус - конус". Кроме того, вакуум-регулятор снабжен пружиной и демпфером, благодаря чему он имеет линейную характеристику рас-

и л ил п

т~ + с/ — + с2х = Р^0. (7)

хода воздуха и хода клапана, что обеспечивает соответствующее качество регулирования вакуума в системе.

С учетом вышеизложенного, формула (5) примет следующий вид:

с12х йх

После преобразования передаточная функция подвесной системы вакуумного регулятора будет:

= -- (8)

Т1г52+Т05 + 1

где 5 = — - оператор дифференцирования. Л

Выражение (В) является линейным дифференциальным уравнением второго порядка. Его характеристическое уравнение:

Т]*2 + 7> + / = 0 (9)

-Т + ,1т2 -4Т2

имеет корни а,,=—°-(Ю)

и 2Т2

Из данного выражения следует, что при Т20 < 4Т2 корни характеристического уравнения будут комплексными. Поэтому переходный колебательный процесс будет возникать в том случае, если соблюдается неравенство Т20 -4Т2 <0 или Тп/Т, <2.

Если Тд -4Т2 > 0 или Т0/Т1 >2, то корни будут действительными. В этом случае переходный процесс не будет колебательным, и система будет устойчивой. Из уравнения колебательного звена получим: = (11)

Т,

где е - коэффициент рассеивания энергии.

Откуда следует, что устойчивость рассматриваемого звена целиком зависит от коэффициента рассеивания. Звено будет устойчивым в том случае, если е > 1.

Т0=2еТг (12)

Тогда общая передаточная функция подвесной системы вакуумного регулятора примет вид:

1Г(*) = . . -• (13)

+2ёГ,з + 1

и

Уравнение равновесия в системе грузового масляного регулятора будет: р = Со_ + у£^ + р (14)

. « I Рп

где Р„ - номинальная величина вакуума в системе, кПа;

а - коэффициент пропорциональности вакуум-регулятора, м-с2;

Рп - коэффициент пропорциональности п-го доильного аппарата, м-с2.

При отсутствии нагрузки в вакуумной системе ее уравнение равновесия будет:

Р = ^- + Рн, 05)

а

V

так как й = Р-, (16)

Яв

где Я - газовая постоянная, Н-м/(кг-К);

0 - температура, К;

V - объем вакуумной системы, включающий вакуум-баллон, трубы и молочные емкости, м3.

Масса воздуха, накапливающегося в вакуумной системе в единицу времени при изменении в ней давления, будет равна:

ЛВ-^-И-. 07,

Л я©

С другой стороны, изменение массы (расхода) воздуха можно представить как АО = С-С0. (18)

При ламинарном режиме истечения воздуха через клапан вакуум-регулятора Сд=а(Р- Ри). (19)

Если истечение воздуха через клапан турбулентное, то

О0=а4(Р-Рп), (20)

где а - коэффициент пропорциональности клапана вакуум-регулятора при турбулентном истечении воздуха.

Режим прососа воздуха через вакуум-регулятор вакуум-насосом будет всегда турбулентным:

0 = М(Р-Ри). (21)

Для упрощения решения задачи подсосами воздуха в систему можно пренебречь.

Для линеаризации запишем дифференциальное уравнение в малых отклонениях от статического режима

¿АР

= АО - АОп

(22)

Д-<9 Л

При относительно малых отклонениях от исходного статического режима решение задачи существенно упрощается, если заменить нелинейные характеристики дросселей касательными, проведенными к кривым в точках, отвечающих исходным режимам.

После преобразований передаточная функция вакуум-регулятора при любом режиме работы будет:

Г,

+ 2б-7> +1

(23)

Исследовав устойчивость системы с помощью критерия Гурвица можно заключить, что обязательным условием устойчивой работы вакуумного регулятора является наличие рассеивания энергии в колебательном звене {Б> 0), т.к. в противном случае один из определителей характеристического уравнения будет равен нулю.

Согласно рисункам 1 и 2 и полученным передаточным функциям на рисунке 3 представлена общая структурная схема вакуумной доильной системы в общем виде.

На схеме обозначены следующие основные звенья системы: ^эд(я) - первое апериодическое (электродвигатель); 1¥вн($) - усилительное (вакуум-насос); УУф) - второе апериодическое (вакуум-баллон); е" - звено чистого запаздывания (вакуум-провод); -

третье апериодическое (доильные аппараты); - (вакуум-

регулятор).

Звено чистого запаздывания имеет е" место в длинных вакуумных линиях только в том случае, если время запаздывания т будет соизмеримо с постоянными времени регулятора вакуума №р($).

и

со

р» Рр

р1

\УЭД(5)

ЧУВН(8)

1_

Рисунок 3 - Общая структурная схема вакуумной доильной

системы.

Кроме того, на схеме обозначены: и - напряжение питающей сети, В; со - угловая скорость вращения ротора электродвигателя, с1; Рв-вакуум на выходе из вакуумного насоса, кПа; Ре - вакуум на выходе из вакуумного баллона, кПа; Ро - атмосферное давление, кПа; Рр, Рр1 - вакуум на выходе сравнивающего органа (вакуумного регулятора), кПа.

В результате получены передаточные функции данной системы для трех различных вариантов. Наиболее общим из них является вариант с передаточной функцией:

И,/д;= к0кк,к4(Т3з + 1)(Т4з + 1)(Т?з2 +28Т,з + 1)е" (24) (Т5 +1 )[(Т3з + 1)(Т45 + 1 )(Т^2 +2еТ,5+1)+к,к3к4е~" ]'

где ко, к, к}, к4, - коэффициенты усиления вакуумного насоса, электродвигателя, вакуумного баллона и доильного ведра, соответственно;

Т, Тз, Т4 - постоянные времени электродвигателя, вакуумного баллона и доильного ведра, соответственно, с.

В связи с тем, что все характеристические уравнения передаточных функций пятого порядка и некоторые из них содержат звенья чистого запаздывания е , использование классических критериев Гурвица, Михайлова и др. для их исследования представляет значительную сложность и громоздкость. Поэтому их исследование целесообразно провести по переходным характеристикам, полученным в результате компьютерных экспериментов.

В третьей главе «Методика экспериментальных исследований стабилизации вакуума в доильных установках» даны общая программа и методика экспериментальных исследований, перечень оборудования и приборов, используемых для проведения опытов, изложены частные методики исследования и техника обработки экспериментальных данных.

В программу исследований входили:

- выявить возможность применимости теории струй идеального газа в теории вакуумных струй;

- проверка и уточнение полученных теоретических зависимостей;

- изучение динамических процессов, происходящих в вакуумной доильной системе;

- определение относительной длительности переходных процессов;

- определение постоянных времени и коэффициентов усиления.

Эксперимент включал две составляющие:

- лабораторный эксперимент;

- компьютерный эксперимент.

I

I

, Лабораторные исследования процесса работы вакуумной доиль-

» ной системы проводились на доильной установке УДС-3. Эксперимен-

I тальная доильная установка оборудована вакуумным насосом, вакуум-

баллоном с вакуум-регулятором, манометром и доильными аппаратами.

Запись давлений в камерах всех узлов определялась с помощью тензометрической аппаратуры. В состав аппаратуры входили усилитель ТДА-6, плата сопряжения, преобразующая электрический сигнал в цифровое изображение, датчики и кабели, соединяющие датчики ТДДМ-1 с усилителем.

Для проведения компьютерного эксперимента использовался пакет прикладного программного комплекса "Моделирование в технических устройствах" ("МВТУ"), с помощью которого обеспечивается исследование переходных и установившихся процессов в автоматических системах любой физической сущности, сложности и практически в любых режимах работы при изменении их параметров и структуры.

В четвертой главе «Результаты экспериментальных исследований вакуумной системы питания доильных установок и их анализ» представлены результаты экспериментального подтверждения теоретических исследований и дан их анализ.

В ходе опытов по определению формы распространения струи дыма в вакууме и на сжатом воздухе было установлено, что в начальный момент (рисунок 4,в, г) при попадании струи дыма в вакууммируе-мую емкость наблюдается ее цилиндричность от самого выходного сопла до дна емкости. Затем наблюдается сокращение цилиндричного участка струи и переход ее в турбулентную вследствие вовлечения в струю разреженного в емкости воздуха. Далее струя дыма постепенно превращается из цилиндрической в турбулентную.

Рисунок 4 - Распространение струи дума: а, б - при избыточном давлении (Ра = 150 кПа; Рб = 120 кПа); в, г - в вакууме (Рв = 55 кПа; Рг = 5 кПа)

При попадании струи дыма в среду сжатого воздуха (рисунок 4,а, б) перед соплом наблюдается обратная картина.

Сравнивая два опыта, можно заключить, что при попадании струи дыма в вакуум ее цилиндричность наблюдается на гораздо большем удалении от сопла, чем при избыточном давлении, что позволяет с большей уверенностью использовать теорию струй идеального газа для расчета струйно-сильфонного вакуумного управляющего устройства, необходимого для схемы управления работой вакуумной силовой установки.

Масса груза вакуум-регулятора подбирается в зависимости от параметров вакуум-насоса и системы в целом. Так для насоса УВУ -60/45 зависимость глубины вакуума в системе от массы груза вакуум-регулятора приобрела вид, представленный на рисунке 5.

1000 1200 1400 1600

■ экспериментальные данные^асса гРУза> г - линия тренда

Рисунок 5 - График зависимости глубины вакуума в системе от массы груза вакуумного регулятора

Анализируя график (рисунок 5) можно сделать вывод, что глубина вакуума в системе возрастает с увеличением массы груза вакуумного регулятора по формуле у=-8Е-06х2+0.0449х+4.6193, II =0.9928.

Натурный эксперимент (рисунок 6) проводился при следующих параметрах вакуумной системы: масса груза вакуум-регулятора т^=1,3 кг, вакуум питающей линии Р=55 кПа, длина линии 1=10 м, жесткость пружины вакуум-регулятора сг=0,5 Н/м, коэффициент демпфирования вакуум-регулятора £=0,2.

Вакуумный регулятор был установлен перед вакуумным баллоном. Вместе с тем, был проведен компьютерный эксперимент при тех же параметрах системы.

Анализ результатов моделирования (рисунок 6) при различных значениях параметров показал их высокую сходимость с данными экспериментальных исследований. Это подтверждает адекватность структурной модели исследуемой вакуумной системы питания доильных установок, и дает основание, наряду с лабораторными исследованиями, на её основе проводить компьютерные эксперименты по динамике вакуумных доильных систем в тех случаях, когда натурный эксперимент провести невозможно. Расхождение между экспериментальными и теоретическими зависимостями составляет не более 5 %. Это подтверждает правильность определения передаточных функций, постоянных времени и переходных характеристик.

Р. кПп

50 40 30 20 10

0 1 2 3 4 5 б " 8 9 10

1, с

1 - результаты компьютерного эксперимента

2 - экспериментальные данные

Рисунок 6 - Совмещенный график экспериментальных исследований и компьютерного эксперимента вакуумной системы питания доильных установок Полученные экспериментальные данные служили основным материалом для тщательного изучения работы вакуумной системы питания доильных установок и выявления влияния различных факторов на ее основные параметры.

В пятой главе «Результаты производственной проверки энергосберегающей вакуумной системы питания доильных установок и расчет экономической эффективности ее применения» изложены результаты опытно-производственной проверки, предложена рациональная схема . энергосберегающей вакуумной системы питания доильной установки и проведена экономическая оценка эффективности ее применения.

Опытно-производственная проверка энергосберегающей вакуум-

к 1 1

к \ 1 1 1 !

\ 1 1

ной системы питания доильных установок проводилась в ОПХ «Экспериментальное» в зимне-стойловый и в летний периоды при доении коров в стойлах, а также на установке с проходными станками УДС-3 со сбором молока в доильные ведра, в ОПХ «Зерноградское» и в фермерском хозяйстве «Колесов Э.В.» Зерноградского района Ростовской области.

В задачу проверки входили:

- определение основных параметров вакуумной системы питания доильных установок;

- выявление факторов, влияющих на изменение расхода воздуха вакуумной системы, уровня вакуума в системе и длительности процесса доения;

- составление на их основе гистограммы работы вакуумной системы питания доильных установок.

Оценка результатов испытания энергосберегающей вакуумной системы питания доильных установок проводилась с использованием двухрежимного доильного аппарата на стаде с продуктивностью не ниже 3270 - 4490 кг молока на фуражную корову в год.

Использование схемы управления работой энергосберегающей вакуумной силовой установки с двумя и тремя вакуумными насосами позволит снизить эксплуатационные затраты на 12,1 % и 16,1 %, а энергозатраты на 32,4 % и 43,3 %, соответственно. Годовой экономический эффект внедрения энергосберегающей схемы управления работой вакуумной силовой установки составит 8110 рублей и 12414 рубля соответственно для двух и трех вакуумных силовых установок. Срок окупаемости дополнительных капиталовложений в обоих случаях составит 0,5 года.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1.0дноагрегатные вакуумные системы питания отечественных доильных установок работают в постоянном режиме, обеспечивая 2-3-х кратный запас расхода воздуха при глубине рабочего вакуума 48...53 кПа независимо от нагрузки с перерасходом электроэнергии до 50 % и поэтому не являются энергосберегающими. В условиях постоянного роста цен на энергоносители современная энергосберегающая вакуумная доильная установка должна быть с управляемой скоростью вращения ротора вакуум-насоса пропорционально нагрузке или многоагрегатной со ступенчатым включением и выключением насосов в соответствии с фактическим изменением расхода воздуха потребителями системы.

2. Используемый в вакуумных системах грузовой вакуумный регулятор с масляным демпфером работает с отклонениями величины вакуума в пределах ± (12... 16) процентов при времени регулирования 15...20 с, что в 3-6 раз превышает обоснованные зоотехническими требованиями нормы.

3. Анализ разработанной математической модели вакуумной системы питания с грузовым регулятором позволяет заключить, что основным ее элементом является колебательное звено, от устойчивости которого зависит устойчивость всей системы, причем обязательным условием ее устойчивости является наличие рассеивания энергии (£>0), при £=0 вакуум-регулятор работает на колебательной границе устойчивости, не обеспечивая стабильную величину вакуума в доильных системах в заданных пределах (± 2,5 %) и время регулирования до 5 с, что особенно недопустимо в вакуумных управляющих системах.

4. Анализ результатов компьютерного моделирования при различных значениях параметров показал их высокую сходимость с данными натурных экспериментальных исследований: установившееся статическое отклонение АРст=\,2 кПа; время регулирования гр=4,5 с; перерегулирование 5=5,9 %; количество перерегулирований п=3; логарифмический декремент затухания ¿/=0,92, что подтверждает адекватность структурной модели исследуемой вакуумной системы питания доильных установок, и дает основание, наряду с лабораторными исследованиями, проводить компьютерные эксперименты по динамике вакуумных доильных систем в тех случаях, когда натурный эксперимент провести невозможно или экономически нецелесообразно.

5. В результате исследований установлено, что компьютерное моделирование с использованием ПК «МВТУ» позволяет сократить натурный эксперимент до 10 раз. Сокращение затрат труда при использовании компьютерного моделирования в расчете на один эксперимент составило 83 %, снижение капиталовложений - 15,8 %, а эксплуатационных затрат 20,4 %.

6. Струйная ступенчатая система управления работой вакуумной силовой установки с двумя и тремя агрегатами, по сравнению со схемами непрерывной работы, позволяет снизить эксплуатационные затраты на 12,1 и 16,1 процентов, энергозатраты - на 32,4 и 43,3 процентов, соответственно, годовой экономический эффект от внедрения многоагрегатных систем со ступенчатым управлением составит 8110 и 12414 рублей для двух- и трехагрегатных установок, соответственно, срок окупаемости дополнительных капиталовложений в обоих случаях составит 0,5 года.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

- в изданиях, рекомендованных ВАК:

1. Дмитренко, С.А. Динамические процессы и передаточная функция струйно-сильфонного вакуумного устройства управления доением [Текст] / И.К. Винников, С.А. Дмитренко, Ю.В. Пахомов И Техника в сельском хозяйстве. - 2009. - № 2. - С. 19-20.

2. Дмитренко, С.А. Динамика стабилизации вакуума на доильных установках [Текст] / И.К. Винников, С.А. Дмитренко // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2009. - № 3. - С. 14-16.

- в сборниках научных трудов:

3. Дмитренко, С.А. К обоснованию параметров и режимов работы автоматизированного доильного аппарата для доения коров в стойлах в молокопровод [Текст] / С.А. Дмитренко // Технология и механизация животноводства: Межвузовский сборник научных трудов к 75-летию АЧГАА Вып. 3 / ФГОУ ВПО АЧГАА. - Зерноград, 2005. - С. 62-67.

4. Дмитренко, С.А. К разработке двухрежимного стойлового автоматизированного доильного аппарата со струйным датчиком [Текст] / С.А. Дмитренко // Новые технологии и технические средства в животноводстве: разработка, испытание, эффективность: сб. науч. тр. / ГНУ ВНИПТИМЭСХ. - Зерноград, 2006. - С. 31-36.

5. Дмитренко, С.А. Анализ датчиков интенсивности молочного потока [Текст] / С.А. Дмитренко // Инновационные процессы в развитии животноводства: исследования, реализация, анализ: сб. науч. тр. / ГНУ ВНИПТИМЭСХ. - Зерноград, 2006. - С. 48-54.

6. Дмитренко, С.А. Передаточные функции вакуум-регулятора [Текст] / С.А. Дмитренко // Инновационные процессы в животноводстве на современном этапе: сб. научн. тр. / ГНУ ВНИПТИМЭСХ. -Зерноград, 2007. - С. 52-60.

7. Дмитренко, С.А. Результаты теоретических исследований струйно-сильфонного вакуумного устройства управления процессом доения коров [Текст] / С.А. Дмитренко // Инновационные процессы в животноводстве на современном этапе: сб. научн. тр. / ГНУ ВНИПТИМЭСХ. - Зерноград, 2007. - С. 73-81.

8. Дмитренко, С.А. Объемно-планировочные, технологические и технические решения к разработке модулей с выдвижными автоматизированными доильными установками блочно-модульной структуры [Текст] / И.К. Винников, Е.В. Бенова, С.А. Дмитренко, И.К. Черноусое // Инновационные технологии и технические средства в животноводстве: сб. научн. тр. / ГНУ ВНИПТИМЭСХ. - Зерноград, 2008. - С. 83-91.

\

fjj

г

9. Дмитренко, С.А. К разработке энергосберегающей вакуумной силовой установки [Текст] / Е.В. Бенова, С.А. Дмитренко, A.B. Коваленко // Инновационные технологии и технические средства в животноводстве: сб. научн. тр. / ГНУ ВНИПТИМЭСХ. - Зерноград, 2008. -С. 91-98.

10. Дмитренко, С.А. Передаточные функции вакуумных доильных систем [Текст] / И.К. Винников, С.А. Дмитренко, В.В. Важинский // Инновационные технологии и технические средства в животноводстве: сб. научн. тр. / ГНУ ВНИПТИМЭСХ. - Зерноград, 2008. - С. 98-104.

11. Дмитренко, С.А. Энергосберегающая вакуумная силовая установка для доения коров [Текст] / С.А. Дмитренко // Научные основы повышения продуктивности сельскохозяйственных животных: сб. научн. тр. ГНУ СКНИИЖ. - Краснодар, 2008. - С. 110-112.

12. Дмитренко, С.А. О необходимости совершенствования датчика молочного потока [Текст] / С.А. Дмитренко // Экономика, организация, технология и механизация животноводства: Межвузовский сб. научн. трудов. Вып. 4 / ФГОУ ВПО АЧГАА. - Зерноград, 2008. -С. 124-129.

13. Дмитренко, С.А. Результаты теоретических исследований двухрежимного автоматизированного доильного аппарата с магнитост-руйным управлением [Текст] / С.А. Дмитренко // Экономика, организация, технология и механизация животноводства: Межвузовский сб. научн. трудов. Вып. 4 / ФГОУ ВПО АЧГАА. - Зерноград, 2008. - С. 157161.

- Патенты РФ:

14. Патент Российской Федерации по заявке № 2008115017. Двухрежимный доильный аппарат / Винников И.К., Бенова Е.В., Дмитренко СЛ., Пахомов Ю.В., Падалко Г.А. (Всероссийский НИПТИ механизации и электрификации сельского хозяйства). - заявл. 16.04.2008 // решение РОСПАТЕНТА о выдаче патента на изобретение от 25.03.2009.

JIP 65-13 от 15.02.99. Подписано в печать 22.05.2009. Формат 60x84/16. Уч.-изд. л. 1,1. Тираж 100 экз. Заказ № 227.

РИО ФГОУ ВПО АЧГАА

347740, г. Зерноград Ростовской области, ул. Советская, 15.

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ ИССЛЕДОВАНИЙ ВАКУУМНЫХ СИСТЕМ ПИТАНИЯ ДОИЛЬНЫХ УСТАНОВОК И ИХ ЭЛЕМЕНТОВ, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1 Влияние вакуумного режима на процесс молоковыведения.

1.2. Анализ результатов исследований по стабилизации вакуумного режима на доильных установках.

1.3. Анализ результатов исследований динамики работы вакуумных насосов.

1.4. Вакуумные регуляторы.

1.5. Цель и задачи исследования.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ СТАБИЛИЗАЦИИ ВАКУУМА В ДОИЛЬНЫХ УСТАНОВКАХ.

2.1 Исходные положения и допущения, принимаемые при исследованиях.

2.2 Передаточные функции основных звеньев вакуумной системы.

2.3 Структурные схемы и передаточные функции вакуумной системы питания доильных установок.

2.4 Статические и динамические характеристики элементов и узлов вакуумной системы питания доильных установок.

Выводы.

3. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

СТАБИЛИЗАЦИИ ВАКУУМА В ДОИЛЬНЫХ УСТАНОВКАХ.

3.1 Программа экспериментальных исследований.

3.2. Методика компьютерных исследований.

3.3 Методика лабораторных исследований и производственной проверки.

3.3.1. Установки и приборы для экспериментальных исследований.

3.3.2. Методика проведения опытов по исследованию параметров вакуумной системы питания доильной установки.

3.3.3. Методика обработки экспериментальных данных.

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ВАКУУМНОЙ СИСТЕМЫ ПИТАНИЯ ДОИЛЬНЫХ УСТАНОВОК

И ИХ АНАЛИЗ.

4.1. Результаты исследования потока воздушной струи.

4.2. Статические и динамические характеристики основных элементов вакуумных доильных систем.

4.3. Результаты компьютерных экспериментов по динамике вакуумных доильных систем и их элементов.

Выводы.

5. РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ПРОВЕРКИ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕЙ ВАКУУМНОЙ СИСТЕМЫ ПИТАНИЯ ДОИЛЬНЫХ УСТАНОВОК И РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЕЕ ПРИМЕНЕНИЯ.

5.1. Результаты производственной проверки энергосберегающей вакуумной системы питания доильных установок с дискретным регулированием.

5.2. Экономическая эффективность результатов исследования.

Выводы.

К настоящему времени крупные механизированные фермы сельхозпредприятий за последние годы пришли в упадок, а поголовье коров резко сократилось. Особенно пострадало молочное животноводство, как наиболее сложная отрасль производства. Поголовье коров в общественном секторе производства сократилось более чем в два раза. В результате удельный вес поголовья мелких, почти немеханизированных ферм и личных подсобных хозяйств вырос с 28% до 50%, в связи с чем затраты труда на производство одного центнера молока выросли до 9,7 чел-ч, что на порядок выше западноевропейских /21/.

Увеличение производства животноводческой продукции и повышение ее качества - прямое следствие комплексной механизации и автоматизации производственных процессов в животноводстве.

Только прочная кормовая база, комплексная механизация и автоматизация производственных процессов в животноводстве обеспечивают эффективное использование вкладываемых средств и позволят в ближайшее время добиться повышения продуктивности скота.

Механизация доения избавила доярку от профессиональных заболеваний, тяжелого физического труда и обеспечила существенный рост его производительности. В то же время она породила ряд новых проблем, таких, например, как обезличка поголовья и массовые маститные заболевания. Это обусловило снижение продуктивности, срока службы коров и качества молока /21, 24, 26/. По данным /5, 16, 67, 114-116/ основной причиной массовых маститных заболеваний являются повышенный вакуум в системе и передержка доильных аппаратов на сосках вымени коров в конце доения.

Среди ряда проблем механизации и автоматизации фермерских хо--зяйств, в первую очередь, следует отметить чрезвычайно низкую степень механизации доения коров (ниже 10%). Одной из причин этого является отсутствие в производстве надежных малогабаритных доильных установок с оптимальными параметрами.

Эффективность машинного доения коров определяется, в основном, техническими характеристиками, условиями эксплуатации доильных установок и устойчивостью вакуумной системы их питания. Нарушение вакуумного режима работы доильных установок способствует снижению рефлекса моло-ко'отдачи и может вызвать массовые маститные заболевания вымени коров, приводящие к преждевременной выбраковке животных. Маститные заболевания снижают продуктивность коров на 10. 15%.

Для поддержания устойчивой работы доильных аппаратов необходимо, чтобы рабочий вакуум был в пределах 48.53 кПа. Более высокий вакуум под соском при передержках (сухом доении) травмирует его внутренние ткани и является основной причиной массовых маститных заболеваний, а при низком вакууме снижается интенсивность и полнота выдаивания, и происходит преждевременный запуск коров.

Качество работы доильных установок, главным образом, зависит от вакуумной системы, включающей вакуумный насос, приводимый в работу электродвигателем, вакуум-регулятор, вакуум-баллон, вакуумметр и вакуум-провод.

Выпускаемые в России и странах СНГ вакуумные силовые агрегаты доильных установок не являются энергосберегающими. Они обычно работают в постоянном режиме, обеспечивая в допустимых пределах определенную величину расхода воздуха и глубину рабочего вакуума при постоянной потребляемой мощности двигателя независимо от нагрузки.

При низкой стоимости энергоносителей на первом плане была стоимость силовых агрегатов, и их упрощение себя оправдывало. В условиях постоянного роста стоимости энергоносителей эти показатели меняются местами, и обоснование энергосберегающих вакуумных силовых агрегатов становится особенно актуальным. Попытки обоснования параметров энергосберегающих вакуумных силовых агрегатов предпринимались неоднократно и ранее. Вакуумные силовые агрегаты и установки относятся к динамическим системам. Однако при их исследовании применялись преимущественно статические методы, что не обеспечивало оптимизации их параметров. Поэтому исследование динамических процессов стабилизации вакуума в доильных системах и оптимизация параметров методом теории динамических систем, таких как теория систем автоматического регулирования, являются актуальными.

Научная гипотеза: снижение энергопотребления вакуумных систем питания доильных установок с грузовым вакуум-регулятором без нарушения вакуумного режима и зоотехнических требований к качеству процесса машинного доения коров возможно введением в структурную схему обратной связи управления величиной вакуума.

Рабочая гипотеза: путем моделирования динамических процессов в регуляторе и в вакуумной системе питания доильной установки возможно определение режимов и параметров устройств механизма обратной связи в структурной схеме объекта.

Объектом исследования является вакуумная система питания доильных установок с грузовым регулятором.

Предмет исследования - динамические процессы в регуляторе и в вакуумной системе питания доильной установки.

Методы исследования: анализ и синтез сложных систем с использованием теории систем автоматического регулирования и программного комплекса «МВТУ», компьютерный и натурный эксперименты.

Научная новизна состоит в описании процесса работы вакуумного регулятора и системы питания доильных установок, системного анализа и синтеза сложных вакуумных систем, их структурного моделирования на основе теории систем автоматического регулирования с использованием программного комплекса «МВТУ».

Практическую ценность представляют: примененный впервые в машинном доении на основе структурного моделирования компьютерный эксперимент, позволивший существенно повысить качество научных исследований и свести к минимуму натурный эксперимент;

- пневматическая система управления работой вакуумных насосов, обеспечивающая значительное снижение их энергопотребления.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и одобрены на научных конференциях ВНИПТИМЭСХ (2005-2008гг.), Азово — Черноморской агроинженерной академии (2005-2008гг.) и СКНИИЖ (2008г).

На защиту выносятся следующие основные положения:

1. Результаты анализа рабочего процесса грузового масляного вакуум-регулятора.

2. Математические модели в передаточных функциях вакуумной системы питания доильных установок и ее звеньев.

3. Переходные характеристики, анализ и синтез вакуумных систем питания.

4. Структурное моделирование вакуумных систем питания доильных установок.

5. Методика компьютерного эксперимента и структурного моделирования вакуумных систем питания.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 13 печатных работ общим объемом 3,5 п.л. и получено решение РОСПАТЕНТА о выдаче патента на изобретение.

Реализация результатов исследования. Разработанная энергосберегающая система питания прошла производственную проверку в ОПХ «Экспериментальное», ОПХ «Зерноградское» и производственные испытания в фермерском хозяйстве «Колесов Э.В.» Зерноградского района Ростовской области. Результаты исследований приняты к использованию Азовским оптико-механическим заводом (ОАО АОМЗ, г. Азов).

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа содержит введение, пять глав, общие выводы, библиографический список из 120 на

1. Одноагрегатные вакуумные системы питания отечественных доиль ных установок работают в постоянном режиме, обеспечивая 2-3-х кратный запас расхода воздуха при глубине рабочего вакуума 48...53 кПа независимо -.от нагрузки с перерасходом электроэнергии до 50 % и поэтому не являются энергосберегающими. В условиях постоянного роста цен на энергоносители современная энергосберегающая вакуумная доильная установка должна быть с управляемой скоростью вращения ротора вакуум-насоса пропорционально нагрузке или многоагрегатной со ступенчатым включением и выключением насосов в соответствии с фактическим изменением расхода воздуха потреби телями системы.2. Используемый в вакуумных системах грузовой вакуумный регуля тор с масляным демпфером работает с отклонениями величины вакуума в V-

пределах ± (12...16) процентов при времени регулирования 15...20 с, что в 3-

6 раз превышает обоснованные зоотехническими требованиями нормы.3. Анализ разработанной математической модели вакуумной системы питания с грузовым регулятором позволяет заключить, что основным ее эле ментом является колебательное звено, от устойчивости которого зависит ус тойчивость всей системы, причем обязательным условием ее устойчивости является наличие рассеивания энергии (е>0), при £=0 вакуум-регулятор рабо тает на колебательной границе устойчивости, не обеспечивая стабильную ве личину вакуума в доильных системах в заданных пределах (± 2,5 %) и время '-• регулирования до 5 с, что особенно недопустимо в вакуумных управляющих системах.4. Анализ результатов компьютерного моделирования при различных значениях параметров показал их высокую сходимость с данными натурных экспериментальных исследований: установившееся статическое отклонение

=\,2 кПа; время регулирования /

=4,5 с; перерегулирование о=5,9 %; ко личество перерегулирований п=3; логарифмический декремент затухания аН0,92, что подтверждает адекватность структурной модели исследуемой ва куумной системы питания доильных установок, и дает основание, наряду с лабораторными исследованиями, проводить компьютерные эксперименты по динамике вакуумных доильных систем в тех случаях, когда натурный экспе римент провести невозможно или экономически нецелесообразно.5. В результате исследований установлено, что компьютерное модели рование с использованием ПК «МВТУ» позволяет сократить натурный экс перимент до 10 раз. Сокращение затрат труда при использовании компью терного моделирования в расчете на один эксперимент составило 83 %, сни жение капиталовложений - 15,8 %, а эксплуатационных затрат 20,4 %.6. Струйная ступенчатая система управления работой вакуумной сило вой установки с двумя и тремя агрегатами, по сравнению со схемами непре рывной работы, позволяет снизить эксплуатационные затраты на 12,1 и 16,1 процентов, энергозатраты - на 32,4 и 43,3 процентов, соответственно, годо вой экономический эффект от внедрения многоагрегатных систем со ступен чатым управлением составит 8110 и 12414 рублей для двух- и трехагрегат ных установок, соответственно, срок окупаемости дополнительных капита ловложений в обоих случаях составит 0,5 года.

1. Антонова, В. Жирность молока и машинное доение коров Текст. / В. Антонова, Л. Карташов, Т. Лушина // Уральские нивы. - 1978. - №2. - 47-48.

2. Антроповский, Н. Централизованное вакуумирование молоко- проводов Текст. / Н. Антроповский, Ю. Буряк, В.Иванов // Сельское хозяй7 ство России. - 1976. - №1. - 34-35.

3. Антроповский, Н.М. Результаты испытаний экспериментального стабилизатора вакуума Текст. / Н.М. Антроповский, Ю.И. Залевский // Вопросы механизации, технологии и строительства в животноводстве. — 1978. - Т. 12.-С. 33-35.

4. Бартман, Р. Стабилизация вакуумного режима при доении в мо- локопровод Текст. / Р. Бартман// Сельское хозяйство за рубежом. Животноводство. - 1969. - №5. - 43-44.

5. Барышников, И.А. Физиологические механизмы машинного доения Текст. / И.А. Барышников. - М.-Л.: Наука, 1964. - 105 с.

6. Бенова, Е.В. Обоснование динамической модели двухтактного доильного аппарата Текст. / Е.В. Бенова // Ресурсосберегающие технологии и технические средства в животноводстве: сб. науч. тр. ВНИПТИМЭСХ. — Зерноград, 2005. - 74-83.

7. Бенова, Е.В. К энергетическому обоснованию технологии машинного доения коров Текст. / О.В. Пикалова, Е.В. Бенова //Совершенствование процессов и технологических средств в АПК: сб. науч. тр. АЧГАА. - Зерноград, 2005. - 60-64.

8. Бенова, Е.В. Динамика привода двух-трехтактного доильного аппарата Текст. дис. ... канд. техн. наук: 05.20.01: защищена 14.11.2007: утв. 04.04.2008/Бенова Елена Викторовна - Зерноград, 2007. - 155 с. - Библиогр.: с.135-145.

9. Бесекерский, В.А. Теория систем автоматического регулирования Текст. / В.А. Бесекерский, Е.П. П о п о в. - М.: Наука, 1972 - 762 с.

10. Бетин, Г. Подбор вакуумных насосов к доильным установкам Текст. / Г. Бетин // Механизация и электрификация сельского хозяйства. -1982.- №4.-С. 15-16.

11. Бетин, Монтаж молокопровода «Даугава» Текст. / Бетин, К. Бейнерт // Техника в сельском хозяйстве - 1967. - №3.

12. Богдан, И.Д. Исследование вакуумного режима доильных установок Текст. / И.Д. Богдан, И.З. Богдан // Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства. - 1966. - № 10.

13. Богдан, И.Д. Исследование вакуумного режима доильной установки Текст. / И.Д. Богдан, Т.З. Богдан// Механизация и электрификация соц. сельск. хозяйства. — 1966. - №10. - 23.

14. Борисович, К.Ф. Сокращение продолжительности доения - важный фактор повышения эффективности молочного скотоводства Текст. / К.Ф. Борисович // - Научные основы развития животноводства в БССР. -Вып. 4.-1974. -С. 60-64.

15. Вальдман, Э.К. Физиология машинного доения коров Текст./ Э.К. Вальдман. - Л.: Колос, 1977. - 190 с.

16. Веденяпин, Г.В. Общая методика экспериментальных исследований и обработка опытных данных Текст./ Г.В. Веденяпин. - 3-е изд. - М.: Колос,1973.-199с.

17. Велиток, И.Г. Технология машинного доения коров Текст. / И.Г. Велиток - М.: Колос, 1975. - 255 с.

18. Веприцкий, А.С. Влияние высоты расположения молокопровода ; на работу доильного аппарата Текст. / А. Веприцкий, И. А. Хозяев // Тракторы и сельхозмашины - 1965. - №6.

19. В и д е н е е в , Ю.Д. Автоматическое непрерывное дозирование газов Текст./ Ю.Д. В и д е н е е в . - М.: Энергия, 1971.

20. Винников, И.К. Технологии, системы и установки для комплексной механизации и автоматизации доения Текст. / И.К. Винников, О.Б. Забродина, Л.П. Кормановский - Зерноград, 2001. - 354с.

21. Винников, И.К. Основные направления комплексной автоматизации доения Текст. / И.К. Винников // Разработка и использование средств *. электромеханизации в животноводстве: сб. науч. тр. ВНИПТИМЭСХ. - Зерноград, 1987.-С. 5- 14.

22. Винников, И.К. Динамическая модель доильного аппарата Текст. / И.К. Винников, Е.В. Бенова // РАСХН. Перспективное машинно-технологическое обеспечение агроинженерной системы: юбилейный сб. науч. тр. ВНИПТИМЭСХ. - Ростов - на -Дону, 2005. - 121-131.

23. Винников, И.К. Передаточная функция двухтактного доильного аппарата Текст. / И.К. Винников, О.Б. Забродина, Е.В. Бенова // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2004. - № 4. - 31-32.

24. Винников, И.К. Вакуумная ветвь промышленной автоматики Текст. / И.К. Винников, Т.К. Берендс, О.Б. Забродина // Приборы и система управления. - 1982. № 6. - 16-19.

25. Винников, И.К. Новая аппаратурная база для автоматизации доения Текст. / И.К. Винников, Т.К. Берендс, О.Б. Забродина // Механизация и электрификация с. -х. производства, сб. науч. тр. ВНИПТИМЭСХ. — Вып.27. - Зерноград, 1977. - 48-55.

26. Винников, И.К. Автоматизация доения коров в стойлах Текст. / И.К. Винников, О.Б. Забродина // Автоматизация производственных процессов в сельском хозяйстве. - М . , 1995. - 113-114.

27. Власов, Н.С. Методика экономической оценки сельскохозяйственной техники Текст. / Н.С. Власов. - М.: Колос, 1968. - 228 с.

28. Волков, И.Е. Технологические и конструктивные решения повышения эффективности вакуумных средств механизации молочного животноводства Текст.: автореф. дис. на соиск. уч. степ.... д-ра техн. наук / Волков Игорь Евгеньевич - Казань, 2007. - 32с.

29. Вопросы физиологии машинного доения Текст. / Сб. докладов II Всесоюзного симпозиума по физиологии машинного доения. - М.: Колос, 1970.-199 с.

30. Герасенков, А.А. Выбор асинхронного регулируемого электропривода Текст. / А.А. Герасенков, Е.В. С а л т ы к о в // Техника в сельском хозяйстве. - 1975, №1

31. Герц, Е.В. Динамика пневматических систем машин Текст. / Е.В.Герц - М.: Машиностроение, 1985 - 256 с.

32. Глобин, А.Н. О границах применимости существующих вакуумных насосов в фермерских хозяйствах России Текст. / А.Н. Глобин // Научн. Тр. РИСХМ. - Ростов-на-Дону, 1996.

33. Дмитренко, А. О необходимости совершенствования датчика интенсивности молочного потока Текст. / А. Дмитренко // Экономика, организация и механизация животноводства: сб. науч. трудов АЧГАА, вып. 4 / ФГОУ ВПО АЧГАА. - Зерноград, 2008. - 124-129.

34. Дмитренко, А. Динамические процессы и передаточная функция струйно-сильфонного вакуумного устройства управления доением Текст. / И.К. Винников, А. Дмитренко, Ю.В. Пахомов // Техника в сельском хозяйстве, 2009. - № 2. - с. 19-20.

35. Дмитренко, А. Анализ датчиков интенсивности молочного потока Текст. / А. Дмитренко // Инновационные процессы в развитии животноводства: исследования, реализация, анализ: сб. науч. тр. ВНИПТИМЭСХ. - Зерноград, 2006. - 48-54.

36. Дмитренко, А. Передаточные функции вакуум-регулятора Текст. / А. Дмитренко // Инновационные процессы в животноводстве на современном этапе: сб. науч. тр. ВНИПТИМЭСХ. - Зерноград, 2007. - 52-60.

37. Дмитренко, А. Передаточные функции вакуумных доильных систем Текст. / И.К. Винников, А. Дмитренко, В.В. Важинский // Инновационные технологии и технические средства в животноводстве: сб. науч. тр. ВНИПТИМЭСХ. - Зерноград, 2008. - 98-104.

38. Дмитренко, А. Энергосберегающая вакуумная силовая установка для доения коров Текст. / А. Дмитренко // Научные основы повышения продуктивности сельскохозяйственных животных: сб. науч. тр. СКНИИЖ. - Краснодар, 2008. - 110-112.

39. Дмитренко, А. Динамика стабилизации вакуума на доильных установках Текст. / И.К. Винников, А. Дмитренко // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2009. - №3. - 14-16.

40. Додд Ф. Влияние неполного выдаивания на секрецию молока и молочного жира Текст. /Ф.Додд, П. Клауф // В сб.: XVI международный конгресс по молочному делу. - М . : Пищепромиздат, 1963. - вып.1. - 39-41.

41. Доильные установки и пути их улучшения Текст. / Обзорная информация.- ЦНИИТЭИ, 1970

42. Забродина, О.Б. Пневматическая система автоматизированного управления процессом доения коров Текст. : автореф. дис. на соиск. уч. степ.... канд. техн. наук /Забродина Ольга Борисовна. - Минск, 1988. — 22 с.

43. Залманзон, Л.А. Теория элементов пневмоники Текст./ Л.А. За- лманзон. - М.: Наука, 1969. - 508 с.

44. Кавешникова, К.И. Молокоотдача у коров при различных параметрах доильных машин Текст. / К.И. Кавешникова // Животноводство. -1960. -№7. -С.83-87.

45. Карташов, Л.П. Машинное доение коров Текст. / Л.П. Карташов. - М . : Колос, 1982.-301 с.

46. Карташов, Л.П. Контрольное оборудование для машинного доения коров Текст. / Л.П: Карташов - М.: Россельхозиздат, 1983. - 96 с.

47. Кирсанов, В.В. Оптимальный режим регулирования вакуума в доильном аппарате Текст. /В.В. Кирсанов // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2002, № 8. - 16-18.

48. Кирьянов, Д.В. Самоучитель Mathcad 2001 Текст. / Д.В. Кирьянов. - СПб.: БХВ-Петербург, 2001. - 544 с.

49. Клау П.А. Стационарные молокопроводы и устройства для слива молока Текст. / П.А. Клау, К.К. Тиэл // Механизация сельского хозяйства. -1964. - № 3 .

50. Коса, Ю.' Об улучшении динамических и статических характеристик вакуум-регуляторов Текст. /Ю. Коса. Труды ЛСХА. - 1977. Вып. 128 -С. 3-8.

51. Козлов, О.С. Инструкция пользователя программным комплексом «Моделирование в технических устройствах» (ПК «МВТУ», версия 2.1) Текст. / О.С. Козлов. - М.: МГТУ им. Баумана, 2000. - 32 с.

52. Коновалов, В.В. Практикум по обработке результатов научных исследований с помощью ПЭВМ Текст. /В.В. Коновалов. Учебное пособие. - Пенза: ПГСХА, 2003. - 176 с.

53. Королёв, В.Ф. Доильные машины Текст. / В.Ф. Королёв. - 2-е изд. перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1969. -279 с.

54. Краснов, И.Н. Доильные аппараты Текст. / И.Н. Краснов. - Изд- во Ростовского ун-та, 1974. - 227 с.

55. Краснов, И.Н. Исследование основных параметров и режимов работы доильного аппарата «Доярка» Текст.: автореф. дис. на соиск. уч. степ.... канд. техн. наук/ Краснов Иван Николаевич. - Зерноград, 1960. — 22 с.

56. Краснов, И.Н. Механико-технологическое обоснование процесса машинного доения Текст.: автореф. дис. на соиск. уч. степ д-ра. техн. наук / Краснов Иван Николаевич. - Зерноград, 1982. - 40 с.

57. Краснов, И.Н. Повышение эффективности машинного доения коров Текст. / И.Н. Краснов - Ростов-на-Дону, 1988. - 128 с.

58. Кремлевский, П.П. Расходомеры и счетчики количества Текст. / П.П. Кремлевский - Л.: Машиностроение, 1986 - 701 с.

59. Кузьмин, А.Е. Характеристика вакуумпровода и рабочая точка вакуумного насоса Текст. / А.Е. Кузьмин // В кн.: Вопросы комплексной электромеханизации с.-х. производства. - Иркутск, 1979. - 12-19.

60. Литвинов, А.П. Основы автоматики Текст. / А.П. Литвинов, СП. Моржаков, Е.А. Фабрикант. - М . : Машиностроение, 1967. -272 с.

61. Материалы IV Всесоюзного симпозиума по физиологическим основам машинного доения Текст. - Алма-Ата: АН СССР, ВАСХНИЛ, 1975. -23'6 с.

62. Мельников, С В . Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов Текст. / С В . Мельников, В.Р. Алешкин, П.М. Рощин. - Л.: Колос, 1980. - 168 с.

63. Мельников, С В . Механизация и автоматизация животноводческих ферм Текст. / С В . Мельников. - Л.: Колос, 1978. — 560 с.

64. Методика определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники Текст.. - М.: Минсельхозпром России, 1998.-200 с.

65. Мжельский, Н.И. Справочник по механизации животноводства Текст. / Н И . Мжельский, А.И. Смирнов - М.: Колос, 1984. - 336с.

66. Мжельский, Н.И. Вакуумные насосы для доильных установок Текст. / Н.И. Мжельский. — М.: Машиностроение, 1974. - 151 с.

67. Мусин, A.M. Методы технико-экономической оценки биотехнических систем животноводства Текст. / А.М.Мусин.- М.: Россельхозакаде-мия, 2005.-81с.

68. Оберемченко, А.И. О стабильности вакуумного режима доильных установок Текст. / А.И. Оберемченко, Н.А. Яковенко // Животноводство -1986. - № 7 . - С . 60-61

69. Оберемченко, А.И. Исследование динамики расхода воздуха и обоснование параметров вакуум-регулятора доильных установок Текст.: ав-тореф. дис. ...на соиск. учен. степ. канд. техн. наук / Оберемченко Александра Ивановича. -Новосибирск, 1983. — 23 с.

70. Огородников, П.И. Доильное оборудование для исследовательских целей Текст. / П.И. Огородников, А.А. Попов, Н.В.Андреева // Техника в сельском хозяйстве. - 2002. - №3. - 24-28.

71. Поляков, И.И. Влияние повышенного вакуума доильного аппарата на жирность молока коров Текст. / И.И. Поляков, А.Б. Левин. // Сб. научн. тр. - М.: МИИСП, 1973. - Т. 10. - Вып.1. - 4.1. - 322-327.

72. Правила машинного доения Текст. - М.: Агропромиздат, 1989. - 40с.

73. Прусенко, B.C. Пневматические регуляторы Текст. / B.C. Пру- сенко. Изд. 2-е. М. - Л.: Энергия, 1966.

74. Прусенко, B.C. Одноконтурный пневматические системы автоматического регулирования тепловых процессов Текст. / B.C. Прусенко - М. - Л . : Госэнергоиздат, 1963.

75. Серебряков, А.Г. Стабилизация вакуума на доильных установках с молокопроводом Текст. / А.Г. Серебряков, Н.П. Шелковников // Труды ВСХИЗО (Всесоюзный с.-х. институт заочного образования). - 1974. - Вып. 83. - С . 123-131.

76. Серебряков, А.Г. Исследование режимов доения и обоснование некоторых основных эксплуатационных параметров доильных установок с молокопроводом Текст.: автореф. дис. ...на соиск. учен. степ. канд. техн. наук / Серебряков А.Г. - Москва, 1971. - 32 с.

77. Сидоренко, П.В. Обоснование режимов работы и параметров пластинчатых вакуумных насосов двукратного действия для доильных установок Текст.: автореф. дис. на соиск. уч. степ.... канд. техн. наук / Сидоренко Петр Васильевич. - Зерноград, 1984. - 20 с.

78. Скроманис, А.А. Методика и некоторые результаты исследования физических величин процесса выведения молока из соска Текст. / А.А. Скроманис, А.В. Силиныи. // Науч. тр. - Елгава: ЛСХА, 1968. - Вып.21. - 361-378.

79. Соколов, А. О регулировке вакуума при доении Текст. / А.Соколов, Г. Талалаев // Сельскохозяйственное производство нечернозем-1 ной зоны. - 1963. - №4. - 34.

80. Сосин, И.П. Повышение производительности вакуумных насосов доильных установок Текст. / И.П. Сосин, Я.Е. Боярская // Наука - пр-ву.-Гродно, 2000.-С. 169-170.

81. Уиттлстоун, У.Г. Принципы машинного доения Текст. / У.Г. Уиттлстоун. — М.: Колос, 1964. - 197 с.

82. Физиологические основы машинного доения (Материалы III Всесоюзного симпозиума по физиологическим основам машинного доения) Текст.. - Боровск, 1974 .

83. Хмельницкий, А.Д. Экономика и управление на грузовом автомобильном транспорте Текст. / А.Д. Хмельницкий 2-е изд-е. - Москва, изд. центр «Академия», 2007. — 252 с.

84. Хорольский, В.Я. Технико-экономическое обоснование дипломных проектов Текст. / В.Я. Хорольский, М.А. Таранов, Д.В. Петров. - Ростов н/Д. ООО «Терра», 2004. - 168 с.

85. Цой, Ю.А. Автоматическая система стабилизации вакуума Текст. / Ю.А Цой., А.А. Герасенков // Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства. - 1976. - № 9. - 29-31

86. Цыбин, Л.А. Гидравлика и насосы Текст. / Л.А. Цыбин, И.Ф. . Шалоев. - М.: Высшая школа, 1976. - 256 с.

87. Шавров, А.В. Автоматика Текст. / А.В. Шавров, А.П. Коломиец. - М . : Колос, 2000.

88. Шикуть, Э.В. Импульсный регулируемый электропривод с фазными электродвигателями Текст. / Э.В. Шикуть, М.И. Крайцберг, П.А. Фукс, А.Э. Газганов - М.: Энергия, 1972

89. Широков, В.П. Импульсные и релейные приводы с электромагнитными муфтами Текст. / В.П. Широков. - М.: Энергия, 1970.

90. O'Callaghan E.J., Gleeson D.E. A note on the effects of teat-end vacuum on milking characteristics / E.J. O'Callaghan, D.E. Gleeson // Irish J. agr. Food Res..-2004.-Vol.43,N 2.-P. 265-269.-AHra.-Bibliogr.: p.269.

91. O'Callaghan E.J. Effects of the design of a milking unit on vacuum variations during simulated milking / E.J. O'Callaghan // Irish J. agr. Food Res..-2004.-Vol.43,N 2.-P. 237-245.-Англ.-Bibliogr.: p.244-245.

92. O'Callaghan E.J. Note on a portable simulator for analysis of milking machine performance / E.J. O'Callaghan // Irish J. agr. Food Res..-2004.-Vol.43,N 2.-P. 259-263.-Англ.-Bibliogr.: p.263.

93. VMS компании Де Лаваль в деталях Электронный ресурс.. - Режим доступа к материалу: http://www.delaval.ru

94. Прайс-лист на оборудование ОАО «Кургансельмаш» Электронный ресурс.. - Режим доступа к материалу: http://www.ksm45.narod.ru

95. Vacurex Вакуумные регуляторы Электронный ресурс.. - Режим доступа к материалу: http://www.tako-vacuum.ru