автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Обоснование и разработка конструктивно-режимных параметров стенда для испытания доильных аппаратов

РГ6 од

На правах рукописи

ШАХОВ ВЛАДИМИР АЛЕКСАНДРОВИЧ

Обоснование и разработка консгруктивно-режиины* параметров

Специальность 05.20.01 - механизация сельскохозяйственного производства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Оренбург - 1998

Работа выполнена на кафедре "Механизация животноводства" Оренбургского государственного аграрного университета.

Научный руководитель заслуженный деятель науки РФ,

доктор технических наук, профессор С.А.Соловьев

Научный консультант кандидат технических наук,

доцент ОГАУ Е.М.Асманкин

Официальные оппоненты

доктор сельскохозяйственных наук, профессор ОГАУ А.А.Аверкиев,

кандидат технических наук, старший научный сотрудник НПО "Южный Урал" В.С.Назаров

Ведущая организация Всероссийский научно-

исследовательский институт мясного скотоводства

Защита состоится " 26 " ИЮНЯ_ 1998 г. в " 10 " часов на

заседании специализированного совета Д-120.95.01 в Оренбургском государственном аграрном университете по адресу: 460795, г. Оренбург, ул. Челюскинцев, 18.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Оренбургского государственного аграрного университета.

Автореферат разослан "25 " МЗЯ_1998 года

Ученый секретарь диссертационного совета д.т.н., профессор

П.И.Огородников

Обшая характеристика работы

Актуальность темы. Современное молочное животноводство Российской Федерации переживает трудный период, связанный с резким сокращением поголовья, переориентацией на новую форму собственности и отсутствием материальных средств. Несмотря на созданную кормовую базу, продуктивность коров в Оренбургской области остается на низком уровне. При этом немаловажным фактором, оказывающим влияние на продуктивность коров, является эффективность работы .доильных машин.

К сожалению, современные доильные аппараты не отвечают многим требованиям физиологии животных и поэтому требуют серьезного совершенствования. В качестве основного направления может быть выбрано создание доильных аппаратов с автоматическим регулированием параметров. Однако их. практическое использование сдерживается отсутствием методик и оборудования для испытания в лабораторных и производственных условиях. Существующие методики требуют длительной работы по подбору животных, формированию групп-аналогов и т.д. Поэтому необходимо использование нового подхода к исследованию создаваемой техники в лабораториях на имитационных стендах по соответствующим критериям.

Таким образом, целью нашей работы является совершенствование конструктивно-режимных параметров доильных аппаратов на основе разработки методик и оборудования для их испытаний.

Настоящая диссертационная работа посвящена выполнению перечисленных выше проблем.

Цель работы. Разработка и обоснование конструктивных и эксплуатационных параметров испытательного стенда, адекватно воспроизводящего анатомические и физиологические особенности коров.

Объект исследований .Методика проведения испытаний доильных аппаратов в лабораторных условиях на основе стендов..

Научная новизна. Заключается в;

- разработке методики оптимизации конструктивных параметров испытательного стенда.

- разработке теоретической модели определения имитационных параметров испытательного стенда на основе взаимодействия соска с сосковой резиной при доении.

- разработке оборудования для испытания доильных аппаратов.

Техническая новизна предложенных конструктивных решений защищена патентами на изобретения.

Практическая ценность. На основании проведенных исследований изготовлены стенды для испытания доильных аппаратов, обеспечивающие уменьшение времени на проведение лабораторных испытаний доильных аппаратов, подбор аппаратов к определенной группе животных и выбор из нескольких моделей доильных аппаратов лучшей конструкции. Увеличивается продуктивность молочного скота за счет более полного выдаивания и снижения заболеваемости коров маститом. Изготовлены доильные стаканы, обеспечивающие наиболее полное выдаивание при плавном саморегулирующемся режиме доения.

Внедрение. Техническая диссертация на разработанные стенды заложена в фонды Оренбургского ЦНТИ. По состоянию на 01.03.98 г. конструкции стендов и соответствующие методики испытаний доильных аппаратов внедрены в двух хозяйствах Оренбургской области.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы представлены и одобрены на международной научно-технической конференции "Автоматизация сельскохозяйственного производства" /Углич 1997 г./, IX международном симпозиуме по машинному доению сельскохозяйственных животных (Оренбург, 1997 г.), региональных конференциях молодых ученых и специалистов /Оренбург, 1995-1997 гг./ и на научных конференциях Оренбургского государственного аграрного университета /1994-1998 г./.

Оригинальность и практическая ценность технических решений и методик отмечена пятью дипломами первой и одним третьей степени на выставке научно-технического творчества молодежи (Оренбург, 1995-1998), дипломом I степени в

областном конкурсе им.А.Д.Сахарова на лучшую научно-исследовательскую работу 1997 года среди молодых ученых и специалистов /Оренбург, 1997 г./, дипломом II степени Конгресса молодых исследователей Урала и Поволжья "Проблемы региональной экологии" /Оренбург, 1997 г./,благодарственным письмом в 1-ой специализированной выставке Агро-контакт /Оренбург, 1998 г./, стипендией Правительства Высокие Российской Федерации /Москва, 1995 г./ и стипендиями Администрации Оренбургской области/1996-1998 г./.

Публикация. По материалам диссертации опубликовано 23 статьи, получено два патента на изобретение и четыре положительных решения ВНИИГПЭ на выдачу патента по заявкам на изобретение.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов, списка использованной литературы из 156 наименований и 17 приложений. Работа изложена на 133 страницах машинописного текста, в том числе 19 рисунков и 7 таблиц.

Содержание работы

Введение. Обоснована актуальность темы и изложены основные положения, которые выносятся на защиту.

1. Аналитическая интерпретация литературных данных.

На основе анализа материалов, изложенных в трудах Л.П.Карташова, В.Ф.Королева, П.И.Огородникова, А.П.Антроповского, А.А.Аверкиева. И.Н.Краснова рассмотрены проблемы совершенствования конструкций доильных аппаратов. В итоге выяснили, что эффективность такой работы полностью зависит от результатов исследований влияния конструктивно-режимных параметров аппаратов на организм животного.

Проанализировав существующие методики для испытания доильных аппаратов, а также соответствующее этим методикам оборудование, с помощью которого возможна имитация необходимых форм тела или определенных функций организ-

ма животного, пришли к заключению, что полная имитация наиболее значимых морфологических и физиологических параметров не достигнута (Л.П.Карташов, Э.А.Келпис, К.И.Кавешникова, Э.П.Кокорина, В.М.Побединский).

Наиболее эффективным на сегодняшний день является испытание доильных аппаратов в лабораторных условиях на специальных стендах (СА.Соловьев). Классификация стендов позволила определить направление оптимизации их конструктивно-режимных параметров.

Опираясь на результаты работы современных ученых (Ф.Л.Гарькавый, Л.Г.Тараненко, И.И.Грачев, А.И.Фененко) выяснили, что стенд для испытания доильных аппаратов должен иметь такие изменяющиеся параметры: величину диаметра, форму поверхности и состояние кожного покрова соска, время молокоотда-чи и упругость соска в процессе молокоотдачи.

В этом разделе поставлена цель работы и намечены для решения следующие задачи.

- Определение перспективного направления для модернизации и совершенствования доильных аппаратов.

- Теоретическое обоснование конструктивно-режимных параметров стенда для испытания доильных аппаратов.

- Оптимизация конструктивных параметров испытательного стенда.

- Изготовить образец стенда и на его базе провести лабораторные и производственные испытания.

- Дать экономическую оценку использования испытательного стенда.

2. Теоретическое обоснование конструктивных параметров стенда для испытания доильных аппаратов.

С целью совершенствования доильных аппаратов и создания испытательных стендов, необходимо знать принцип взаимодействия соска вымени животного и доильного стакана во время молокоотдачи при работе доильного аппарата.

Используя результаты рентгеноскопии (контуры сосков) проведено математическое описание контуров сосков. Функция, определяющая характер и траекторию соска имеет вид:

У=а+Ьх+сх'!-Чх^е' (1)

где: а,Ь.с,с! ц - коэффициенты уравнения

х, у - координаты контура соска Полученную зависимость использовали для нахождения величии заглубления и амплитуды поперечных колебаний соска с целью практического использования при конструировании имитатора соска испытательного стенда. Для этого определили точку контура, наиболее удаленную от продольной оси соска (рис.1). Эту точку нашли по известной методике, решая полученную зависимость. В результате проведенных расчетов мы получили координаты Н и В (рис.1)

Для нахождения площади соска воспользовались известной зависимостью (I), где плошадь соска является площадью поверхности вращения кривой У=Г(х) вокруг оси X. Площадь поверхности вращения определили по формуле:

ь

5 - 2лг/>'(VI + Г^ )±х (2)

а

где а - нижняя граница длины соска, мм Ь - верхняя граница длины соска, мм У12" производная от функции У, возведенная в квадрат. Так как, объем соска находили исходя из условия вращения кривой, описывающей контур соска вокруг оси X (по длине соска), то нижняя граница интегрирования, т.е. значение Х|, равно нулю. В этом случае имеем следующую зависимость для определения объема соска:

/ ,2 3 2 4 ,2 5 2 ^ л ч 2.5 3

2 Ь к7 с <1 х, ( N .х, ■> х-,

Ут = я\ а.г, +-+-+-— \е 1 -1 }+2ас-±— + аЬхХ

\ 1 3 4 5 2 ^ >15 3

+20?//2 -11 +- 2/>с—— + 2Ьс1~ + 2сс1—— +■ 2Ь$(еХ^ (г-, -1) + 1) + (3)

\ > .3.5 4 4.5 1

/ 2.5 3.5 4.5 5.5 6.5 7.5 (е 1 (0.5.Г, -.г, - !)+!) + 2су + + + + +

\ 2.5 3.5 9 33 156 900

Подставляя в полученную зависимость значения коэффициентов (а, Ь, с, Л, g) и верхнего предела интефирования Хг нашли объем соска вымени животного, где Х2 соответствует максимальной длине соска в момент рентгеноскопии.

Таким образом, в результате проведенных исследований выявили параметры имитатора соска для испытательного стенда:

1. Объем.

2. Форму поверхности.

3. Величину максимального погружения в доильный стакан.

4. Величину максимального диаметра.

Рассматривая сосок как некоторую движущуюся поверхность и полагая, что точка А (рис.2) наружной поверхности соска движется по сосковой резине под воздействием вакуумметрического давления Р. На точку А кроме этой силы действует сила трения Т. Скорость и точки А составляет угол ср с осью X. В связи с тем, что сосок в поперечном сечении принимает форму эллипса в момент сжатия сосковой резины, то меняется тангециальная составляющая силы трения Т„ так как меняется радиус-вектор эллипса относительно центра соска (рис.3).

У-а V- - а х Л-. Нонтирм* \ ЖХ;У)

-хг НУ

ь ^

Рис.1. Контур соска при взаимодействии с сосковой резиной. А - точка наиболее активного взаимодействия

Н - величина максимального погружения имитатора соска в доильный стакан

В - величина максимального размера имитатора соска Я - радиус вектора

М - площадь фактического контакта соска с сосковой резиной

Рис.2. Схема распределения сип при взаимодействии соска с сосковой резиной

Рис. 4. Расположение полуосей а и в в момент сжатия соска.

Тогда составляющие коэффициента трения по направлению ск выразим зависимостями:

fcfycostpd + к sin2 q>

fi<P = -

I,2 2 ,2 2 V/v cos tp + fx sin p

2 7 AA'Sin (0(1-i'COS"

Jy<P =

(4)

" cos <p ■+■ fx sin (p

где: k - суммарный коэффициент упругости тканей соска.

Так как сосок в момент сжатия имеет форму эллипса, то для этого случая за-

2 v2

пишем уравнение в канонической форме: -у+НГ = 1 (5)

о Ь

где: а и b - полуоси эллипса (момент сжатия соска) (рис.4). Для выяснения изменения формы соска в различные фазовые состояния необходимо знать угол а между составляющими Т,, и Т, в момент перемены фазы.

Угол а между направлением полной силы трения и направлением скорости определим по выражению:

т

tga = — = к sinpcos^ (6)

Тг

Кроме этого, для любого направления изменения формы соска, определяемого углом <р, можно написать:

V

tgv> = - (?)

х

Тогда, определяя из уравнений (6) и (7) значения х и у, получим такие зависимости:

а•А -cosp

[72 22 . 2 cos р+а sin <р

(8)

a-b-sinip

(9)

.2 2 2.2 yb cos <p + a sin (p

Имея зависимости для вычисления X и У, найдем радиус-вектор точки А (рис. 1) с координатами X и У

Р? У <> ■ ь

Т2 2 2.2 СО)

yb cos <р + о an tp

Полученный радиус-вектор отсекает контур М на соске, где происходит фактическое (реальное) взаимодействие соска с сосковой резиной доильного стакана (рис.1).

Принимая во внимание тот факт, что сосок вымени коровы становится более шероховатой, то площадь поверхности соприкосновения соска и сосковой резины изменяется. Смоделируем шероховатость поверхности соска в виде набора сферических выступов радиуса г . Полагая, что число выступов предполагается столь

большое, то функция (р будет непрерывной: <р = — = С-ех (11)

"а

где: <р - отношение числа контактирующих выступов пг к числу всех выступов поверхности соска па.

При этом сближение отдельного единичного выступа а^ возникающее под действием нагрузки К;, (вакуумметрического давления сосковой резины на сосок) по нормали может бьггь определено по такому выражению Герца:

2 2

я, =0.83 ' 2 , (12)

еМ

где: Е] - модуль упругости соска,

г - радиус сферы Н нагрузки на единичный выступ, мм.

Располагая величиной сближения, можно определить площадь фактического контакта, с учетом как поперечной гак и продольной шероховатости соска и сосковой резины.

Подставляя в выражение =(/ (13)

где: Ь - коэффициент, учитывающий шероховатость соска.

V - коэффициент, учитывающий шероховатость сосковой резины, относительное сближение, выражаемое такой зависимостью:

0.75(1 -л2)

2_ 2.Г+3

I 3

(14)

определена площадь касания:

I1' 1 2

0.756 2

22

2У+1 2 У-

21-+1

7.1" ,,5)

где: q - номинальное вакуумметрнческое давление сосковой резины на сосок кг/мм2;

Е - суммарный модуль упругости соска и сосковой резины;

г - радиус закругления выступов, мм.

Зависимость (15) показывает, что фактическая площадь касания прямо пропорциональна радиусу выступов г, номинальной нагрузке q и обратно пропорциональна суммарному модулю упругости соска Е, максимальной высоте неровностей и параметрам, характеризующим геометрию поверхности соска Ьп,зх> Ь, V и К2.

При молокоотдаче сосок претерпевает значительные изменения упругости, поэтому в момент воздействия сосковой резины на сосок, его диаметр изменяется Ь=11(х;у), то воспользовались вспомогательным соотношением:

Ч/=(Ы1,)(И2-Н)-Г=0 (16)

где: ч(х;у) - дополнительный параметр, учитывающий изменение внутреннего протока соска.

В нашем случае, когда необходимо определить величину упругости соска, необходимо найти такие значения энергии и объема, когда площадь 5к имеет минимальное значение при определенной частоте воздействия нагрузки Р8 (упругости):

.у^) = П = ш2 (17)

где: (о - частота колебаний соска.

В связи с тем, что при сжатии сосковая резина в основном воздействует на сосок с двух сторон, то площадь разделим на две равные половины и 32. Тогда введем обозначение

. [ГА, V ГА, V А, А ГА, I2 1

хх-Щ—т + —г +2*—у--г + 2(1-.-)- --и»

I (1а2 ) I <1уг ) с1х и/ \dxdy ) ]

-потенциальная энергия взаимодействия соска с сосковой резиной

где: о = —;—у- - постоянный множитель, учитывающий технические параметры

12(1-г )

соска;

Е - модуль Юнга V - коэффициент Пуассон

г = -/А«-2 (18) - постоянный множитель, учитывающий инерционность соска

2

р - плотность соска У\'(х; у) - перемещение точек срединной плоскости в направлении, перпендикулярном вертикальной оси соска.

С учетом определенного выше, запишем вспомогательный функционал в такой форме:

где: (4 - неопределенный множитель Лагранжа, учитывающий поперечное растяжение волокон соска.

Используя выражение (19), нашли первую вариацию 6*1 вспомогательного функционала 1, учитывающую изменение значения Р„ :

Проделав необходимые математические вычисления нашли вариацию 5\¥П].

Аналогично определили вариацию 5*П2, но при этом учли, что значение Бг является зависимым от и 8ь то есть является двусвязным.

В результате проведенных исследований определили значение вариации 6*1, учитывающей подвижность стенок соска у. А выражения бхП и А^б*Т учитывают потенциальную и кинетическую энергии взаимодействия стенок соска с сосковой резиной, которые необходимо учесть при создании конструкции испытательного стенда.

(20)

(21)

Проведя некоторые математические преобразования в итоге получили такую зависимость:

Полученная зависимость позволяет определить величину Рд (упругости соска) в зависимости от поперечных колебаний стенок соска при взаимодействии с сосковой резиной доильного стакана в различные моменты работы доильного аппарата для создания имитатора соска в соответствии с соском реального животного.

Используя проведенные теоретические исследования и разработанную методику проектирования испытательного стенда, создали сводную таблицу для 12 групп животных, с целью использования при испытании доильных аппаратов. В таблице имеется: уравнение поверхности сосков, глубина погружения имитатора соска в доильный стакан, амплитуда колебаний имитатора соска, площадь имитатора соска и усилие Рг - величина упругости имитатора соска, при соответствующих значениях коэффициентов трения имитатора соска о сосковую резину.

Отличительной особенностью предлагаемой методики является то, что в качестве критериев конструктивного и технологического совершенства испытываемых аппаратов используется степень напопзання доильных стаканов на соски вымени.

Испытательный стенд включает в себя механизмы имитации, с помощью которого возможно моделирование различных состояний соска, соответствующих определенным фазам процесса молокоотдачи (рис.5), происходит последовательный переход изменения упругости соска.

Испытания доильного аппарата проводили три раза для определенного планом полного факторного эксперимента соотношения значений исследуемых факторов.

Л

а IV

/А—у (22)

3. Методика экспериментальных исследований

1. Стойка

2. Механизм привода

3. Механизм имитации соска и его свойств

4. Механизм измерения величины наползания доильных стаканов

1. Определили скорость перемещения доильного стакана по имитатору соска за время опыта: Ц = — (23)

1<)Л

2. Нашли среднеарифметическое значение скорости перемещения стакана по

— 1 л

имитатору соска: (;■ = - X у, (24)

т = 1

3. Вычислили номинальное значение скорости перемещения доильного стакана с учетом динамики чередования различных его состояний:

у 1Ш±!±т^Ъ11 (25)

'|+'2+'3

где: Ь, - величина наползания доильного стакана; 1 - порядковый номер опыта; п - количество проведенных опытов; 1|, 12, I,, - длительность различных периодов динамики молокоотдачи (¡-увеличение упругости соска; 2 -стабильное состояние упругости соска; 3 -уменьшите упругости соска).

Полученное значение номинальной скорости Ун является удельной сравнительной характеристикой для испытуемых доильных аппаратов с целью выбора оптимальной конструкции для данного типа коров.

Для изучения динамики наползания доильных стаканов на соски вымени, разработана методика проведения полного факторного эксперимента по плану 27, где в качестве исследуемых факторов использовали величину вакуумметрического давления; вес подвесной части доильного аппарата; длительность такта отдыха доильного аппарата; диаметр соска вымени коровы; время увеличения , стабильного состояния и уменьшения упругости соска.

Разработали методику, позволяющую за короткое время подобрать оптимальные значения вакуумметрического давления, веса подвесной части и времени такта отдыха доильного аппарата для конкретного животного или группы животных аналогов.

Разработали методику, позволяющую выявить доильный аппарат, наиболее пригодный для машинного доения конкретного животного. Используя разработанную методику, провели оптимизацию Рвак, в и ^ по пути получения наименьшего значения выходного параметра , то есть при минимальной величине наползания доильных стаканов на соски. В результате получили: Рвак=43 кПа, С-~22,3 Н, ^=287 с (рис. 6).

Испытание доильного аппарата с такими параметрами, показали преимущество над серийным образцом.

Производственные испытания доильных аппаратов были проведены на МТФ колхоза Дружба Саракташского района Оренбургской области. Для испытания были выбраны доильные аппараты АДУ-1 серийные и прошедшие испытание на стенде.

В результате производственных испытаний выявлены существенные различия процесса молоковыведения доильного аппарата настроенного по техническим условиям на эксплуатацию и аппарата, режимы которого установили по разработанной методике.

Выяснили, что время доения одного животного "оптимальным" аппаратом больше времени выдаивания "серийным" что является результатом использования

1 : 1 1 ¡.-г1

/ /

' ! ! 1 1

: 1 ? 1

| / 1

I

1 1 1 1

ю :о да бо та се т 1.

I

I I

I I

I :

10 УО 5а Г!> 3» 110 1лО '50 170 :Э0'Т 2.

1 ' 1 |

/

/

/ /

/

I / !

/ 1 !

/ 1 1 1

г\ ! |

го г» ев 8оюй1201<и)1в01«)г(д1ггс12Л1 260 т

3.

Рис. б Динамика налолзаиия доильных стаканов на соски пшеми,

1 - ,г Увеличили*упругости " / £ = 1,531 +1.394 ¿я(7) /;

2 - Стабиль« о * состояния" /Я - 9,437 + 9,542 Ьп(Т) /; 3' "Сию*сгпие упругости " Л5 = 0,354 + 2,724 ¿п(Т) г.

оптимальной величины вакуумметрического давления. При этом происходит незначительное наползание доильных стаканов на соски и молоко выводится практически полностью (рис. 6). Произошло увеличение молочного жира в опытной группе, по сравнению с контрольной. При этом разница достоверна для 95% уровня вероятности (табл. 1 ). При доении "оптимальным" доильным аппаратом не было отмечено ни одного случая спадания стаканов с сосков вымени.

Таблица 1

Результаты производственных испытаний доильных аппаратов АДУ-1 "серийный" и "оптимальный"

Доильный аппарат Разовый удой, кг Жирность молока, % Величина додоя, кг Время доения, с

АДУ-1 серийный 7,6 3,62 0,21 312,3

АДУ-1 оптимальный 8,01 3,71 0,07 314,1

Производственный эксперимент по второму варианту испытаний проводили на 12 коровах-аналогах, которых разбили на 3 группы по 4 в каждой. Испытаниям подвергли 3 марки доильных аппаратов АДУ-1, АДУ-1-01, АДС-2.

Результаты производственных испытаний показали, что если в среднем удой 4 коров аппаратом АДС-2 составил 10,9 кг, то другие доильные аппараты при машинном доении вызывали заметное изменение удоя в сторону уменьшения (табл.2)

Таблица 2

Результаты производственных испытаний доильных аппаратов АДУ-1, АДУ-1-01 и АДС-2

Марка доильного Разовый удой, Жирность молока, % Молоко однопроцентной жнрности, ОЖ

аппарата кг

АДУ-1 9,4 3,57+0.05 39,571

АДУ-1-01 9,6 3,61+0,06 42.863

АДС-2 10,9 3,75+0,07 48,631

Кроме того, данные (таблицы2) показывают, что доильные аппараты АДУ-1 и АДУ-1-01 в сравнении с аппаратом АДС-2 имели молоко с меньшим процентным содержание жира. Полученные данные позволяют сделать вывод и о том, что при доении коров лучшим доильным аппаратом или аппаратом с оптимальными пара-

метрами в основном стаде, продуктивность животных продолжает увеличиваться и за лактацию возрастает на 110-140 кг на голову. Изложенный метод оценки работоспособности доильного аппарата с использованием разработанного специального стенда является дополнением к международному стандарту ИСО 6690-83 "Установки доильные, механические испытания".

^.Экономическая эффективность

Таким образом, с применением испытательного стенда, продуктивность одной условной коровы увеличилась на 11,1% и составила 12842 кг молока 1% жирности. В тоже время продолжительность испытаний одного доильного аппарата на предлагаемом стенде в сравнении с "Экситестом" сократилась в 1,25 раза, составив 2 часа, а "Экситест" - 2,5 часа. В результате годовой экономический эффект в расчете на один доильный аппарат равен 318 руб.

Основные выводы и предложения

1.Анализ литературных данных и передового опыта показал необходимость совершенствования доильных аппаратов в направлении большей адекватности физиологическим особенностям животных на основе создания методик и оборудования для испытаний.

2. Проведенная классификация методов и оборудования для испытания доильных машин позволила сделать вывод о целесообразности проведения лабораторных исследований на специальных стендах с дальнейшей производственной проверкой.

3. Теоретические исследования изменения формы соска в процессе молоко-отдачи выявили зависимость площади и объема соска по времени в виде уравнений второго порядка с соответствующей графической интерпретацией.

В результате рассмотрения взаимодействия соска вымени коровы с чулком доильного стакана выяснилось, что характеристическим параметром такого взаимодействия (активного) является радиус-вектор К, отсекающий площадь непосред-

ственного контакта. При этом фактическая площадь касания прямо пропорциональна радиусу выступов на поверхности соска, номинальной вакуумметрической нагрузке q и обратно пропорциональна суммарному модулю упругости соска и сосковой резины Е, максимальной высоте неровностей и параметрам, характеризующим геометрию поверхности соска птох, Ь, V и Кг.

5. Получена теоретическая зависимость, определяющая величину упругости соска при взаимодействии с чулком доильного стакана. Анализ данной зависимости позволил разработать имитатор соска в соответствии с соском реального животного.

6. Предложена методика испытаний доильных аппаратов на стенде, обеспечивающем имитацию основных физиологических характеристик соска в процессе молокоотдачи.

7. Производственными испытаниями "оптимальных" доильных аппаратов установлено повышение эффективности выдаивания на 5,1% за разовый удои, при повышении жирности молока на 6%.

8. Годовой экономический эффект от внедрения испытательного стенда составил 318 рублей в расчете на один доильный аппарат. При этом время испытания доильного аппарата сократилось в 1,25 раза в сравнении с прибором "Экситест".

Список собственных публикаций

Шахов В.А., Асманкин Е.М. Совершенствование методики испытания доильных аппаратов "Механизация с.х.", № 4, 1997 г., с.21-22.

Патент на изобретение № 2101769 от 10 января 1998 г. Муляж вымени /Карташов Л.П., Шахов В.А. и др./.

Патент на изобретение № 2099938 от 27 декабря 1997 г. Имитатор вымени коровы /Карташов Л.П., Шахов В.А. и др./.

Положительное решение о выдаче патента на изобретение № 96116215/13

(022604) от 06.03.98. Стенд для испытания доильных аппаратов /Соловьев С.А., Шахов В.А., Асманкин Е.М./.

Положительное решение о выдаче патента на изобретение № 96116214/13

(022605) от 19.02.98. Доильный стакан /Соловьев С.А., Асманкин Е.М., Шахов В.А./.

Положительное решение о выдаче патента на изобретение № 96116213/13

(022606) от 12.01.98. Стенд для испытания доильных аппаратов /Соловьев С.А., Шахов В.А., Асманкин Е.М./.

Положительное решение о выдаче патента на изобретение № 96116217/13 (022602) от 08.08.97. Стенд для испытания доильных аппаратов /Соловьев С.А., Шахов В.А., Асманкин Е.М./.

Имеется еще 22 публикации тезисов и статей в региональных и международных сборниках.