автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Разработка и обоснование конструктивно-режимных параметров доильного аппарата с однокамерными доильными стаканами

На правах рукописи

Чехунов Олег Андреевич

РАЗРАБОТКА И ОБОСНОВАНИЕ КОНСТРУКТИВНО-РЕЖИМНЫХ ПАРАМЕТРОВ ДОИЛЬНОГО АППАРАТА С ОДНОКАМЕРНЫМИ ДОИЛЬНЫМИ СТАКАНАМИ

Специальность 05.20.01 — Технологи»! и средства механизации сельского хозяйства

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Воронеж - 2006

Работа выполнена на кафедре «Механизация сельского хозяйства» в ФГОУ ВПО «Белгородская государственная сельскохозяйственная академия»

Научным руководитель: почетный работник высшего профессио-

нального образования, доктор технических наук, профессор Ужик Владимир Федорович

Официальные оппоненты: заслуженный деятель науки и техники

РФ, доктор технических наук, профессор Карташов Лев Петрович

кандидат технических наук, доцент Андрианов Александр Максимович

Ведущая организация: Государственное научное учреждение

Всероссийский научно-исследовательский и проектно-технологический институт механизации животноводства (ГНУ ВНИИМЖ)

Зашита состоится « декабря 2006 года в часов на заседании

диссертационного совета Д 220.010.04 при Воронежском государственном аграрном университете им К.Д. Глинки по адресу: г. Воронеж, ул. Мичурина, 1, ВГАУ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Воронежского государственного аграрного университета им. К.Д. Глинки.

Автореферат разослан «

» ноября 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук, доцент

Шатохин И.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Главная задача молочного скотоводства — дальнейшее увеличение темпов производства молока на основе увеличения молочной продуктивности коров. Важнейшим резервом роста молочной продуктивности является применение доильного оборудования наиболее полно отвечающего физиологии животных.

Самое слабое место серийно выпускаемых доильных аппаратов - доильные стаканы, а именно их сосковая резина. Изменение ее характеристик влечет за собой изменение режима воздействия на сосок и вызывает торможение, а иногда и полное прекращение процесса выведения молока. Следующий недостаток - наползание доильных стаканов на соски. На это влияют многие факторы, в том числе величина вакуум метрического давления в подсосковой камере, расширение сосковой резины в такте сосания, несоответствие массы доильного аппарата режиму доения. Еще один недостаток — обратный поток молока, а также образование в подсосковой камере аэрозолей, способствующих проникновению патогенных микробов в полости молочных цистерн вымени, что приводит к заболеванию животных маститом и к дальнейшей их выбраковке.

Поэтому вопрос разработки доильного аппарата с однокамерными доильными стаканами остается в настоящее время актуальным и решению которого посвящена настоящая диссертационная работа, выполненная в соответствии с целевой комплексной программой научно-исследовательских работ ФГОУ ВПО «Белгородской государственной сельскохозяйственной академии».

Цель и задачи исследований — улучшение технико-экономических показателей машинного доения коров путем разработки перспективной конструктивно-технологической схемы доильного аппарата с однокамерными доильными стаканами.

Для достижения указанной цели поставлены следующие задачи исследования:

- обосновать конструктивно-технологическую схему доильного аппарата с од-

нокамерными доильными стаканами;

- теоретически и экспериментально обосновать конструктивно-режимные параметры доильного аппарата с однокамерными доильными стаканами;

- изучить влияние разработанного доильного аппарата на функциональные свойства и заболеваемость маститом вымени коров;

- дать оценку эффективности предлагаемого доильного аппарата.

Объект исследований - рабочий процесс доильного аппарата с однокамерными доильными стаканами.

Предмет исследований -закономерности изменения технологических показателей работы доильного аппарата с однокамерными доильными стаканами.

Научную новизну составляют обоснование направления в создании доильных аппаратов с однокамерными доильными стаканами; теоретические модели рабочего процесса доильного аппарата с однокамерными доильными стаканами.

Практическую ценность представляют:

- конструктивно-технологическая схема доильного аппарата с однокамер-

ными доильными стаканами, обладающая новизной (патент № 2250605, патент № 2262841, патент №2263443);

- конструктивно-технологические схемы устройства для измерения диаметра соска в зависимости от величины разрежения в подсосковом пространстве доильного стакана (патент №2282981) и устройства для измерения усилия, оказываемого соском от величины разрежения в подсосковом пространстве доильного стакана (патент № 2284691).

- результаты теоретических и экспериментальных исследований по обоснованию конструктивно-режимных параметров доильного аппарата с однокамерными доильными стаканами.

Апробация работы:

Основные положения диссертации были доложены и одобрены на УШ-1Х научно-производственных конференциях «Проблемы сельскохозяйственного производства на современном этапе и пути их решения» (Белгород 2004-2005 г.г.), на УМ-УШ международных научно-практических конференциях Москва -Подольск ВНИИМЖ 2004-2005 г.г., на Белгородском областном конкурсе научных работ «Молодежь Белгородской области» (Белгород 2005г.).

Реализация результатов исследований:

На основании результатов проведенных исследований подготовлено учебное пособие «Адаптивные доильные аппараты».

Партия доильных аппаратов с однокамерными доильными стаканами с положительным эффектом внедрена в ряде хозяйств Белгородской области (ЗАО «Бобравское», колхозе «Тихая сосна», СПК «Тихая сосна»). Комплект технической документации заложен в фонд Белгородского ЦНТИ.

На защиту выносятся:

- конструктивно-технологическая схема доильного аппарата с однокамерными доильными стаканами, обладающая новизной (патент № 2263443);

- аналитические зависимости для расчета параметров доильного аппарата с однокамерными доильными стаканами, обеспечивающих его работоспособность;

- результаты теоретических и экспериментальных исследований.

Публикации:

По материалам диссертации опубликовано 13 работ, включая учебное пособие и пять патентов на изобретение.

Структура и объем диссертации:

Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка использованной литературы и приложений. Общий объем составляет 135 стр. машинописного текста, включая список литературы из 160 наименований (в том числе 6 на иностранных языках), содержит 6 таблиц, 31 рисунок и 27 приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность темы, указана цель работы, вытекающие из нее задачи, и изложены положения, выносимые на защиту.

В первой главе «СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ И< СЛЕДОВАНИЙ» систематизированы результаты исследований и известно технические решения.

Значительный вклад в развитие автоматизированных систем и устройс машинного доения коров сделан исследованиями известных ученых и практ! ков (Аверкиев A.A., Админ Е.И., Винников И.К., Дриго В.А., Забродина О.Е Зеленцов А.И., Карташов Л.П., Кормановский Л.П., Королев В.Ф., Огороднике П.И., Петруша Е.З., Савран В.П., Соловьев С.А., Спроге Е.Э., Ужик В.Ф., Фил; тов М.И., Цой Ю.А., Юлдашев Ф.Ф. и др.).

Анализ литературных источников показал, что перспективное направлена в области машинного доения коров - создание доильного аппарата с однок; мерными доильными стаканами, обеспечивающего периодическое изменена вакуумметрического давления в подсосковой камере доильного стакана от не минального до минимального значения, достаточного для удержания подвесно части доильного аппарата на вымени коровы.

Во второй главе «ОБОСНОВАНИЕ КОНСТРУКТИВНО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ И ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ДО ИЛЬНОГО АППАРАТА С ОДНОКАМЕРНЫМИ ДОИЛЬНЫМИ СТА КАНАМИ» представлено описание, рабочий процесс разработанного устрой ства (патент № 2263443) и рассмотрены аналитические модели параметров влияющих на работу доильного аппарата с однокамерными доильными стака нами.

При создании доильного аппарата с однокамерными доильными стаканам! учитывали необходимость периодического изменения вакуумного режима i подсосковой камере доильных стаканов.

Доильный аппарат (рис. 1) включает однокамерные доильные стаканы 1 двухполупериодный пульсатор 2 и трехкамерный коллектор 3 с регуляторам* вакуума. На стаканах установлены пневмоклапаны 4, обеспечивающие снижение от номинального вакуумметрического давления в подсосковой камере дс минимального значения, достаточного для удержания подвесной части на со-

4 — пневмоклапаны; 5 — молокопроводные патрубки; 6 — патрубки пульсатора; 7 — рабочая камера; 8 - камера управления; 9, 12 - клапан; 10 - мембрана; 11 - молокосборная камера. Рис.1 Схема доильного аппарата с однокамерными доильными типоии

сках вымени. Коллектор содержит два регулятора вакуума, каждый из которых объединяет два диаметрально противоположных доильных стакана. Такая компоновка доильного аппарата позволяет удерживать доильные стаканы на вымени коровы.

Условие удержания доильного стакана на вымени животного мы можем представить в виде неравенства (рис. 2):

^<ЗстР + Рпр+Ртр'с™аг, (1)

где т — масса подвесной части доильного аппарата, кг; g- ускорение свободного падения, м/с2; Бст — площадь поперечного сечения внутренней части доильного стакана, м2; р —вакуумметрическое давление в стакане, Па; Г„р — сила, способствующая удержанию доильного стакана за счет вакуумметрического давления в присоске, Н; Ртр -сила трения, возникающая между соском и доильным стаканом, Н; а — угол наклона стенки доильного стакана к вертикальной оси У, град.

Откуда:

Масса подвесной части доильного аппарата т складывается из следующих составляющих: т = тст + ткоя + тпшпр + т

МОЛ У (3)

где тст — масса однокамерных доильных стаканов, кг; Школ — масса коллектора, кг; тпатр — масса молокопро-водных патрубков, кг; тмол — масса молока, кг.

Сила, способствующая удержанию доильного стакана за счет вакуумметрического давления в присоске Fnp равна:

FnP=x-dc-bnp-fmp- рпр, (4)

где dc —диаметр соска, м; Ъпр — высота присоска, м; fmp — коэффициент трения присоска по соску; рпр - вакуумметрическое давление в присосковой камере доильного стакана, Па. Вакуумметрическое давление в присосковой камере доильного стакана найдем по выражению:

Р ■ s«oh • к\ • imp p-x-dc\-b„p-Krf

Рис. 2 Схема сил, действующих на однокамерный доильный стакан.

Рпр=-

d-h

(5)

Утр ас ьпр • з*тр

где 8кон —площадь контакта соска и присоска, м2; К1 — коэффициент, характеризующий эллипсообразность соска; dc¡ — диаметр соска в месте его соприкосновения с присоском, м.

Тогда с учетом выражения (5) равенство (4) приобретает вид:

■/тр'КгР.

Fnp=dc\-Kp

(6)

Сила трения, возникающая между соском и доильным стаканом Ртр:

^тр ~ ^у ' Утр1> (7)

где — усилие, развиваемое соском, У{\/тр! — коэффициент трения соска по доильному стакану.

В сою очередь усилие, развиваемое соском равно:

РУ = РК-3К, (В)

где рк — контактное давление между соском и доильным стаканом, Па; -площадь контакта соска и доильного стакана, м2.

Для определения контактного давления между соском и стенкой однокамерного доильного стакана представим их совместно в виде двойного полого цилиндра и используем задачу Ляме о равномерном внешнем и внутреннем сжатии круглой трубы. Условно приняв однокамерный доильный стакан как абсолютно твердое тело, после преобразований получим:

р = (1 ~ М2 Уо\ (Рвн + РУг + 0+^2 КЧ2 (Ре„ +Р)~ Ц2Е2 (г? ~ Г22)Г02

(\-М2)г22г2+(\ + М2)г2г22 ' (9]

где ¡л2 —коэффициент поперечной деформации соска; г02 — элементарный радиус соска вымени коровы, м; рвн — внутрисосковое давление, Па; г2 — радиус соскового канала, м; гк — контактный радиус между соском вымени и однокамерным доильным стаканом, м; 112 — радиальное перемещение соска, м; Е2 —модуль упругости соска, Н/м2.

Площадь контакта соска и однокамерного доильного стакана:

$к=пс1с1с, (10]

где /с — длина соска, м.

С учетом выражений (8), (9) и (10) равенство (7) приобретает вид: р __ ™1с1с/трХ [(1 - ц2 )г0\ (рвн + р)г2 +{\ + ц2)гк2г22 (рвн +р)~ Ц2Е2 (г2 - г2 )г02 ]

О-^^.+О + лК2'-/ '( ]

Тогда выражение (2) в окончательном варианте будет иметь вид:

т {^с1с/тр1(Рвнг22((1-м2)й +(1 + М2ук2)-и2Е2(гк2 -г22)Г02)]-СО5« Р>!!!_^2((1-^)г022 +(1+^)г22_

Г 1С ^ -^К + (1 + ^К2)1соза -(12 —^ +асАр1трК\+--"1—--Г1-

Для определения диаметра впускного отверстия пневмоклапана (Рис. 3 воспользуемся следующим выражением:

t = VIQвo, (13

где / — время процесса, с; V— объем камеры, м3; £)во — расход воздуха через впу скное отверстие, м3/с; Расход воздуха через впускное отверстие пневмоклапана:

где deo — приведенный диаметр впускного отверстия, м; 1во — длина впускного отверстия, м; ¡лв — динамическая вязкость воздуха, Пах; ррк — текущее значение вакуумметрического давления в рабочей камере пневмоклапана, Па; ра — атмосферное давление, Па.

После преобразований получим:

d„„ =

128-ц.-1-V

(15)

Рис. 3 Схема к обоснованию параметров пневмоклапана.

Для определения конструктивных параметров клапана коллектора доильного аппарата, при которых обеспечивается его работоспособность, мы исходили из того, что скорость изменения вакуума в камере управления 8 (рис. 1) при подаче или откачке из нее воздуха, зависит от глубины разрежения.

Скорость поступления Зпос и откачки Эотк воздуха из камеры управления коллектора (Рис. 4):

= . . _ ' . (Ра ~Рпос);

128/1./.

3 =

от к i о о 7

128 дА

(Ропт Рв ) ,

(16)

(17)

где ¿пр пж, dnp пос — приведенный диаметр отверстия соответственно для поступления и откачки воздуха, м; 1„ос, 1отк - длина отверстий соответственно для поступления и откачки воздуха, м; ра, рв — соответственно атмосферное и ва-куумметрическое давление в соединительном патрубке, Па; рпос, ротк — текущее значение давления в камере управления, соответственно при поступлении и откачке из нее воздуха, Па.

В общем случае приведенный диаметр отверстия равен:

dnp =4¿»/х,

,2.

где со - площадь отверстия, м~; % — смоченный периметр отверстия, м. Тогда применительно к нашему случаю:

S =

,9 = •

128 vJnoí 20 аЬ

<Ра~ Рпос) \

3(firK+2a + b)

•(Pon.,-Р.),

(18)

(19)

(20)

128/Vo,,,*

где domi — диаметр калиброванного отверстия, м; dmm — диаметр штока, м; а — длина отверстия, м; Ъ — ширина отверстия, м; /? — радиальная мера дуги, рад; /V, — радиус клапана, м.

Дифференциальные уравнения скорости поступления и откачки воздуха

Фпос K(dom 1 - <*шт У ' Ра ' (Ра ~ Рпос )

имеют вид:

dt.

(21)

dp о,

20аЬ 3(/&; + 2 а + Ь)

(22)

где V/, Vz~ объем камеры управления соответственно при поступлении и откачке из нее воздуха, м3.

Время, за которое в камере управления установится вакуум метрическое давление р получим путем интегрирования выражения (21) в пределах от ра до р:

- ШМЛпос(Ра~ Pj) . ^ Л - Рш

«тХ - йшпГрЛРа ~ Р) (Р ~ Р„У (23) где рзак — давление, необходимое для закрытия клапана (Па), определяемое как:

Рж^Ра+Р- (24)

Тогда, задавшись временем 1пос определим диаметр калиброванного отверстия для поступления воздуха Ыот1'

ЧЯ*посРа(Ра-Р) 2Р~Ра Время откачки воздуха из камеры управления коллектора получим путем интегрирования выражения (22) в пределах от рвД.ор2:

ц)- з 1

4 f dK щ —-

/у \ /............1 ц 1 ГУ

t-V и J

Рис. 4 Схема к обоснованию параметров коллектора.

•In

20 аЪ

РЛР.-Р'г)

Р.-Роп,К (Рг-Рош.)

Ъ(Ргк+2а + Ь) ^

Давление открытия клапана ротк найдем по выражению:

Ротк=Рв-Р2-

Тогда, задавшись временем готк определим диаметр клапана: г

dK=2rK = — р

20 аЪ

128 Угр.1открг 1п Рг л*от*Р.(Р.- Рг) Р.

г-2 а-Ъ

(26)

(27)

(28)

Теоретически доказано, что вакуумметрическое давление, необходимое для удержания подвесной части доильного аппарата, зависит от массы доильных стаканов, диаметра и длины сосков, а также от усилия воздействия соска на жесткую стенку однокамерного доильного стакана; диаметр впускного отверстия пневмоклапана зависит от времени поступления воздуха в рабочую камеру, ее объема, а также разности атмосферного и вакуумметрического давления в рабочей камере пневмоклапана; конструктивные параметры клапана коллектора — от времени поступления и откачки воздуха из камеры управления, ее объема и разности давлений.

В третьей главе «ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ДОИЛЬНОГО АППАРАТА С ОДНОКАМЕРНЫМИ ДОИЛЬНЫМИ СТАКАНАМИ» представлены описание лабораторных установок и методики проведения опытов.

В задачу экспериментальных исследований доильного аппарата входила проверка теоретических положений, представленных во второй главе; выявление ряда физических величин; оптимизация конструктивно-режимных параметров доильного аппарата с однокамерными доильными стаканами.

В соответствии с поставленной задачей работу выполняли по следующей программе:

- определение морфологических параметров сосков вымени животных;

- разработка конструктивно-технологической схемы устройства для определения диаметра соска;

- разработка конструктивно-технологической схемы устройства для измерения усилия, оказываемого соском на стенку однокамерного доильного стакана от величины разрежения в подсосковом пространстве;

- определение характера зависимости диаметра соска вымени от величины разрежения в подсосковом пространстве доильного стакана;

- определение характера зависимости усилия воздействия соска на жесткую стенку доильного стакана от величины разрежения в подсосковой камере;

- определение вакуумметрического давления, необходимого для удержания доильного аппарата с однокамерными доильными стаканами на сосках вымени коров;

- определение зависимости изменения давления в рабочей камере пневмок-лапана во времени от диаметра впускного отверстия;

- определение зависимости изменения давления в камере управления коллектора во времени от диаметра впускного отверстия;

- определение зависимости изменения давления в камере управления коллектора во времени от длины отверстий для откачки воздуха. Испытания доильного аппарата с однокамерными доильными стаканами

вели с использованием тензометрического оборудования.

Обработку результатов исследований вели с использованием ПЭВМ методом вариационной статистики, а также регрессионного и корреляционного анализа.

В четвертой главе «РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ДОИЛЬНОГО АППАРАТА С ОДНОКАМЕРНЫМИ ДОИЛЬНЫМИ СТАКАНАМИ» приведены:

1) Результаты исследований по определению зависимости диаметра соска от величины разрежения в подсосковом пространстве доильного стакана. В результате проведения эксперимента был получен ряд значений диаметров сосков в трех плоскостях (у основания, посередине и у окончания соска) для различных начальных диаметров сосков. Проверку однородности полученной выборки проверяли по критерию Кохрена. По полученным данным построены кривые экспериментальной зависимости изменения диаметра соска от величины вакуумметрического давления в подсосковом пространстве (рис. 5). Эти зависимости достаточно точно описываются полиномами третьего порядка вида:

и

0,027 0,026 0.025 0.024 0.023 0.022 0.021

. 0.027 1 0.026 ода

0.СЕ4

ода

10 15 20 25 30 35 40455055 Р. КП»

| а 0.021 -0,022 ■ 0,0224),023 □ 0.02ЗД.024 □ 0.02*0.025 ■ 0,0250,026 80,0290,027 «0.027-0.028

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 р,кПа

¡асёэсм.ойо ■асЕ^,Ш50аасЕ5(м.аж0 оо.аззооагл

10.02700.0280 В 0.02800,0290 ■ 0:02900,0300

а. б.

Рис. 5 Зависимость диаметра соска от величины разрежения в поде ос ко во м пространстве доильного стакана, при начальных диаметрах сосков: а — (1Нач = 22 мм; б - с1Н1|ч = 24 мм.

При (¡„„ч=18 мм: у основания:У=3• 1 СГ17-х3-4-10~12-х2+2-10"7-х+0,0189; по середине: У=4• 10"17-х3—5-10"'2-х2+2• 10"7-х+0.0181: у окончанш;:У=3 10"17-х3—410~|2-х2+2-10"7х+0.0173:

При (¡„„„=22 мм: у основания:\=4-10'''-х3-5-10'12-х2+2- 10"7-х+0,0231; по середгже:У=5 10"17х3-6-10"|2-х2+2-10"7-х+0.022: у окончания:У=3-10 17-хМ- 10|2-х2+2- Ю'Ч+ОДШЗ;

При (¡„„4=26 мм: у основания:У=5-10'7х3-6- 10"'2 х2+2- 10'7-х+0.0272: по середине: У=4-10"17-х3-5-10"12 х2+2-10"7-х+0,0261; у окончания:У=Ю|7-х3-3- 10'12-х2+2- 10-7-х+0,0254; где У — диаметр соска, м; х — вакуумметрическое давление в подсосковом пространстве доильного стакана, Па.

Подставив полученные результаты в выражение (6) получаем эмпирическую зависимость силы, способствующей удержанию доильного стакана за счет вакуумметрического давления в присоске (рис.6).

При (¡„пи-20 мм: (29)

У=5 • 10"1 10' и-х2+2-10"7-х+0,0211; У=4- 10"17-х3-5- 10"|2-х2-2- 10"7-х+0,0201 ; У=10'17-х3-3-10'12Х2+2-10"7-Х+0,0194;

При (¡,,„„=24 мм: У=3-10"' -х'-4- 10"'лх2+2- 10"7-х+0,0253; У=4-1 0"17-Х3-5-10'12х2+2- 1 0"7-Х+0,024 1; У=710"18-х3-210"12Х2+10'7-Х+0,0233;

При (¡,,„„=28 мм: У=410 -Х"-5-10"'2-Х2+2-10"7-Х+0,0291; У=5-10"|7-Х3-610"12Х2 +210"7-Х+0,028; У=310"'7-х3-4-10"12- Х2+2- I0"7-Х+0,0272,

прийнач 2вмм при <3нач 26 мм прис)нач24 мм при dнaч 22 мм при йнач 20 мм

15 20 25 30 35 40 р, «Па

8 0-0,5 ■ 0,5-1 □ 1-1,5 □ 1,5-2 ■ 2-2,5 в 2,5-3 ■ 3-3,5 □ 3.5-4

Рис. 6 Зависимость силы, способствующей удержанию доильного стакана за счет вакуумметрического давления в присоске от величины разрежения в подсосковом пространстве доильного стакана.

2) Результаты исследований по определению значения усилия воздействия соска на жесткую стенку от величины разрежения в подсосковом пространстве доильного стакана. В результате эксперимента был получен ряд значений, проверку однородности которого проверяли по критерию Кохрена.

Графическая интерпретация зависимости изменения усилия воздействия соска на жесткую стенку от величины разрежения в подсосковом пространстве

доильного стакана в трех плоскостях (у основания, посередине и у окончания соска) представлена на рисунке 7. Эта зависимость достаточно полно описывается линейными уравнениями вида (30):

уосноеания посередине

5 10 15 2025303640 45 93 55

дкГЬ _

3 0,75-125 ■ 125175 01,75225 □ ¿25-2,75 ■ 275425 В 3253.751

5 10 15 2Э25Х 35 40 45 50 55 Р, «Па

; В 1,25-1,75 ■ 1,752,25 □ 2252,75 □ 2,753,25 а 3,253,75 В 3,754,25

а. б.

Рис. 7 Зависимость усилия воздействия соска на жесткую стенку доильного стакана от величины разрежения в подсосковом пространстве, при начальных диаметрах сосков: а - с1Нач = 22 мм; б - ¿„ач = 24 мм.

При (/„пч=18 мм: у основания: У=0.000045 7-х+1.0199 по с£редш/е:У=0.0002048х+1.1572 у окончания:У=0,0000507 -х+0,15 72

При <1нач=24мм: У=0,0000484х+1,4229; У=0,0002048х+1,1572; У=0,0000483 х+1,098;

При (!„„„—22мм: У=0,0000457х+1,0199; У=0,0002048-х+1,1572; У=0,0000507-х+0,1572;

При (1нач=28мм: У=0,0000474-Х+2,4139; У=0,0002048х+1,15 72; У=0,0000492х+2,1261, (30)

При </„пч—24мм: При (1нач=2бмм:

у основания: У=0.0000484-х+1.4229: У=0,0000514-Х+1,9577; по середине:У=0.0002048х+1.1572: У=0,0002048х+1,1572; у окончания: У=0,0000483 -х+1,098; У=0,0000545 х+1,584; где У — усилие, развиваемое соском от величины разрежения в подсосковом пространстве доильного стакана, Н; х — вакуумметрическое давление, Па. Подставив полученные уравнения в выражение (7), получаем экспериментальные зависимости изменения силы трения между соском и стенкой однокамерного доильного стакана от величины разрежения в подсосковом пространстве для различных начальных диаметров сосков вымени (рис. 8).

при с)нач=28 мм

при с1нач=26 мм при с!нач=24 мм при с!нач=22 мм

15 20 25 30 35 40 45 50 55 р, кПа

[о0,5-1 ■ 1-1,5 С 1,5-2 □ 2-2,5 Ш2,5-3 И3-3,5 ИЗ,5-4]

Рис. 8 Зависимость изменения силы трения между соском и стенкой однокамерного доильного стакана от величины разрежения в подсосковом пространстве.

Проверку адекватности теоретических и экспериментальных моделей проводили по критерию Фишера. Установлено, что теоретические и экспериментальные модели, характеризующие зависимости силы трения соска по стенке однокамерного доильного стакана, адекватны. При табличном значении Р05 —

критерия Фишера равном 2,71, фактическое значение находилось в интервале 1,11...2,50, что свидетельствует о достоверности нашего теоретического предположения.

3) Результаты исследования по определению зависимости изменения ваку-умметрического давления, необходимого для удержания подвесной части доильного аппарата от массы однокамерных доильных стаканов. Проверку однородности полученных в результате эксперимента значений вакуумметрического давления проверяли по критерию Кохрена. Графическая интерпретация этой зависимости представлена на рисунке 9.

m ст, кг

. n и47 q 7;10 п д 16-19 м 19-22 s

Рис. 9 Зависимость изменения величины вакуумметрического давления, необходимого для удержания подвесной части доильного аппарата на сосках вымени от массы однокамерных доильных стаканов.

В результате обработки данных исследований на ПЭВМ PC с пакетом программ Microsoft Office 2003 (Excel) установлено, что зависимость вакуумметрического давления, необходимого для удержания подвесной части доильного аппарата от массы однокамерных доильных стаканов достаточно полно описывается линейными уравнениями вида:

При d„n„=18MM: Y=25.295 x+6.5288: При а„„„=20мм: Y=25.951-x+6.2928: (31)

При dnn„=22мм: Y=26,213x+3,8393; Ппи <¡„„„=24 мм: У=26,606 х+2,3871;

При d„„u=26мм: Y=25,951-x+l,4435; При й„„„=28мм: Y=26,082-x+0,3478,

где Y - вакуумметрическое давление, необходимое для удержания подвесной части, кПа; х — масса доильного стакана, кг.

Доказано, что теоретические и экспериментальные модели зависимостей вакуумметрического давления, необходимого для удержания подвесной части доильного аппарата на сосках вымени адекватны. При табличном значении F0s — критерия Фишера равном 2,71, фактическое значение находится в интервале 1,54...2,03, что свидетельствует о достоверности нашего теоретического предположения.

4) Результаты исследований по определению зависимости изменения давления в рабочей камере пневмоклапана во времени от диаметра впускного отверстия. В результате эксперимента был получен ряд значений, проверку однородности которого проверяли по критерию Кохрена. Графическая интерпретация данной зависимости представлена на рисунке 10.

/

/

/ /

/ /

/ / /

/

/

А

10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Р> кПа

при d=0,5 мм при d=0,6 мм при d=0,7 мм при d=0,8 мм при d=0,9 мм / при d=1 мм

¡0-2 ■ 2-4 о 4-6 О 6-8 ■ 8-10 S10-12 «12-14

Рис. 10 Зависимость изменения давления в рабочей камере пневмоклапана во времени от диаметра впускного отверстия.

Приведенные кривые достаточно полно описываются полиномом третьего порядка вида:

при d = 0.5лш:У=0.1508-х3-5-0905-х2+60.085 х-195.36: (32)

при d = 0.6 mm:Y= 1,331 х3-21,96-х2+126,34 х-201,68; при (1 = 0.7 12.435 х3-107.08 х2+316.43 х-271.19:

при ¿ = 0^лш:У=38.681-х3-2О2Л4-х2+37ОЛ1-х-183.62: при d = 0.9 л!и:У=175.24 х3-562.76 х2+629.91-х-194.4: при d = 1мм: У =555,42-х3—1179,1-х2+880,07-х-179,37, где Y — вакуумметрическое давление, кПа; х — время поступления воздуха в рабочую камеру пневмоклапана, 10~3с.

Проверку адекватности теоретических и экспериментальных моделей проводили по критерию Фишера. Было доказано, что теоретические и экспериментальные модели адекватны. При табличном значении F0s — критерия Фишера равном 2,17, его фактическое значение находилось в интервале 1,03... 1,56. Таким образом, приведенные данные свидетельствуют о том, что теоретические предположения о зависимости изменения давления в рабочей камере пневмоклапана во времени от диаметра впускного отверстия справедливы.

5) Результаты исследований по определению зависимости изменения давления в камере управления коллектора во времени от диаметра впускного отверстия. В результате эксперимента был получен ряд значений, проверку однородности которого проверяли по критерию Кохрена. Графическая интерпретация данной зависимости представлена на рисунке 11.

Эта зависимость, достаточно полно описывается уравнениями регрессии третьего порядка вида:

при d = 1.5 мм: У = 0,0548-х3 - 2,9461-х2 + 54,434-х - 294,13; (33)

при d = 1.75 мм: У = 0,2633-х3 - 7,83 5 -х2 + 81,174-х - 23 8,49; при d = 2.0мм: У = 1,317-х3-22,624-х2 + 136,08-х-234,73;

при d = 2.25 мм: У = 8,4953-хл - 85,409-xz + 296,46-х - 305,12;

80,237-х + 214,43-х - 147,63;

„2

при d = 2,5мм: У = 10,598-х'

при d — 2.75мм: У = 26,341-х3 - 152,32 х: + 303,43-х- 151,34, где У — величина вакуумметрического давления, кПа; х — время поступления воздуха в камеру управления коллектора, 10~3 с.

Установлено, что теоретические и экспериментальные модели адекватны. При табличном значении Ё05 - критерия Фишера равном 2,71, фактическое зна-

чение находилось в интервале 1,11 ...2,2, что свидетельствует о достоверности нашего теоретического предположения о зависимости изменения давления в камере управления коллектора во времени от диаметра впускного отверстия в клапане коллектора.

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 р, к Па

|ПО,5-3 ■ 3-5,5 □ 5,5-8 □ 8-10,5 ■ 10,5-13 а 13-15,5 ■ 15,5-18 о 18-20,5|

Рис. 11 Зависимость изменения давления в камере управления коллектора во времени от диаметра впускного отверстия.

7) Результаты исследований по определению зависимости изменения давления в камере управления коллектора во времени от длины отверстий в клапане коллектора. В результате эксперимента был получен ряд значений времени откачки воздуха, проверку однородности которого проверяли по критерию Кохрена. Графическая интерпретация данной зависимости представлена на рисунке 12.

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 р, к Па

[в 0,5-1 ■ 1-1,5 □ 1,5-2 □ 2-2,5 ■ 2.5-3 О 3-3,5 J Рис. 12. Зависимость изменения давления в камере управления коллектора во времени от длины отверстий для откачки воздуха в клапане коллектора.

Полученные зависимости достаточно полно описываются полиномом третьего порядка, вида:

при а = 1.75мм: Y = 2,495 х3 - 30,758 х2 + 132,1-х - 135,64; (34)

при а = 2 мм: Y= 3,0635-х3-41,336-х2 + 154,91-х- 122;

при а = 2.25мм: Y = 45,258-х3 - 232,44-х2 + 419,71-х - 214,83;

при а = 2.5мм: Y = 124,51-х3-463,29-х2 + 600,94-х-223,15;

при а = 2.75мм: Y = 41,068-х3 - 214,14-х2 + 355,1-х - 135,01;

при а= Змм: Y = 63,987х3-246,17-х2 + 349,9-х-118,12,

где У - вакуумметрическое давление, кПа; х - время откачки воздуха из рабочей камеры пневмоклапана, 10~3 с.

Доказано, что теоретические и экспериментальные модели адекватны. При табличном значении Р05 — критерия Фишера равном 2,71, фактическое значение находилось в интервале 1,01...2,07. Это свидетельствует о достоверности наших теоретических предположений характеризующих зависимость изменения давления в камере управления коллектора от длины отверстий в клапане коллектора.

8) Результаты исследований по оптимизации конструктивно-режимных параметров доильного аппарата с однокамерными доильными стаканами. В результате проведения факторного эксперимента на ПЭВМ РС получены уравнения регрессии для двух групп факторов по двум параметрам оптимизации: интенсивности молокоотдачи и полноте выдаивания вымени. В окончательном виде после исключения несущественных коэффициентов регрессии, эти уравнения имеют следующий вид:

У}=1,01673+0,2540Х1-0,0451Х2+0,1042Х3+0,4266Х4+0,0287Х,Х2+ 0,0762Х,Х3+ +0,0983Х,Х4+0,029Х2ХН),0348Х2Хг-0,0245ХзХ1-0,0263Х1Х2Х3+0,0281Х,Х2Х4+ +0,0264Х1Х3Х4+О, 0277Х2ХзХг-0.0304Х,Х2ХзХ4 ; (35)

У2=96,67051+0,8187Х,-0,1816Х2+0,6597Х3+0,1430Х4+0,2566X^+0,4629Х,Х3+ +0,6304Х,Х4+0,6776Х2Х*-0,5270ХзХг-0,3650Х,Х2Х4+0. 3337Х,ХзХг-—0,5124Х2ХзХ4 - 0,2434Х1Х2ХзХ4, (36)

где У1 — интенсивность молокоотдачи, кг/мин; У2 — полнота выдаивания, %.

При проверке коэффициентов регрессии данных уравнений по критерию Кохрена установлена их однородность. Адекватность уравнений регрессии проверяли по критерию Фишера. Анализ данных показывает, что гипотеза об адекватности принимается. Уравнения регрессии исследовали на оптимум (на максимум функции). В результате получены оптимальные значения факторов: масса подвесной части доильного аппарата Х]=1,5б кг; диаметр впускного отверстия пневмоклапана Х2=0,8 мм; диаметр впускного отверстия клапана коллектора Хз=2,25 мм; длина отверстий для откачки воздуха из камеры управления коллектора Х4=2,5 мм.

В пятой главе «ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ ДОИЛЬНОГО АППАРАТА С ОДНОКАМЕРНЫМИ ДОИЛЬНЫМИ СТАКАНАМИ» показано, что экспериментальный доильный аппарат обладает более высокой пиковой интенсивностью молоковыведения, равной 3,26 кг/мин против 2,28 кг/мин серийно выпускаемого доильного аппарата АДУ-1. Более короткое время, 37,7 секунд против 43,7, имеет экспериментальный доильный аппарат до пиковой интенсивности молокоотдачи. В результате у экспериментального доильного аппарата более полная выдоенность за 1 и 3 минуты доения. Существенно выше и средняя интенсивность молоковыведения. Она составляет для экспериментального доильного аппарата 1,53 кг/мин, а для АДУ-1 — 1,37 кг/мин. Выдоенность животных составляет 97,23 и 96,15 % соответственно.

Более интенсивный процесс выведения молока из вымени коров экспериментальным доильным аппаратом объясняется тем, что он более физиологичный, а также имеет более высокую пропускную способность.

По сравнению с серийным доильным аппаратом типа АДУ-1 он более безопасен. Испытания доильного аппарата на молочных комплексах в колхозе «Тихая сосна», СП К «Тихая сосна» Красногвардейского района и ЗАО «Боб-равское» Ракитянского района Белгородской области в течение трех месяцев показали, что он обеспечивает снижение заболеваемости вымени коров маститом на 18...20 %, вследствие периодического понижения номинального вакуума доения до минимального и правильной организации движения молока на участке доильный стакан - коллектор.

Таким образом, экспериментальный доильный аппарат обладает целым рядом преимуществ по сравнению с серийно выпускаемым аппаратом АДУ-1.

Предлагаемый доильный аппарат обладает достаточно высокими эксплуатационными и экономическими показателями.

Сокращение времени подготовительных операций до 9... 15 секунд при доении экспериментальным доильным аппаратом с однокамерными доильными стаканами, высокая выдаиваемость коров, исключение потребности в машинном додое, позволяют сократить общее время доения одного животного до 3,7 минут. В результате экономический эффект от снижения затрат ручного труда при использовании экспериментального доильного аппарата в расчете на 200 голов составляет 46643 рубля, а в расчете на одну голову эта сумма составляет 233 рубля.

Установлено повышение молочной продуктивности животных. За 90 дней лактации животные опытной группы по молочной продуктивности превзошли коров контроля на 4,6%. Экономический эффект с учетом приведенных затрат и увеличения молочной продуктивности животных в расчете на 200 голов составляет 503747 рубля или в расчете на одну голову 2519 рубля.

Внедрение доильного аппарата с однокамерными доильными стаканами на молочных комплексах колхоза «Тихая сосна», СПК «Тихая сосна» Красногвардейского района и ЗАО «Бобравское» Ракитянского района Белгородской области позволило получить экономический эффект свыше 226 тыс. рублей в год.

В результате проведенных зооветеринарных исследований установлено, что экспериментальный доильный аппарат с однокамерными доильными стаканами не вызывает у коров покраснений, раздражение поверхности кожи, ороговения сосков вымени и появлении на ее поверхности трещин. При доении животные не проявляют беспокойства.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Анализ литературных источников и разработанная классификация доильных аппаратов показали, что следует считать перспективной предложенную конструктивно-технологическую схему доильного аппарата с однокамерными доильными стаканами, обладающего высокой пропускной способностью и обеспечивающего периодическое снижение вакуумметрического давления в подсосковой камере доильного стакана от номинального до минимального значения, достаточного для удержания подвесной части на сосках вымени (патент №2263443).

2. Из результатов исследований морфологических свойств вымени коров следует, что доильный стакан должен иметь: внутренний диаметр стакана -22 мм; диаметр входного отверстия присоска - 25 мм; длину доильного стакана— 115 мм; угол наклона стенки доильного стакана к вертикальной оси — 2°.

3. Установлено, что диаметр соска по его длине увеличивается с ростом вакуумметрического давления в подсосковой камере доильного стакана. Эта зависимость достаточно точно описывается эмпирическими уравнениями, которые можно использовать при расчете доильных аппаратов.

4. По результатам исследований установлено, что теоретическое предположение о зависимости величины вакуумметрического давления, необходимого для удержания подвесной части доильного аппарата от ее массы для различных начальных диаметров сосков, справедливо. Так, при изменении массы подвесной части доильного аппарата в пределах от 1 до 3 кг для начальных диаметров сосков с 28 до 18 мм величина вакуумметрического давления, необходимого для удержания подвесной части, возрастает от 2,1 до 20,3 кПа.

5. Результаты исследований по определению зависимости изменения давления в рабочей камере пневмоклапана во времени от диаметра впускного отверстия показали, что при увеличении величины перепада давлений от 5 до 55 кПа и уменьшении диаметра впускного отверстия от 1 до 0,5 мм время поступления воздуха возрастает в пределах от 0,3810"3 до 12,74-10 3 секунд. Доказана справедливость теоретических уравнений полученным уравнениям регрессии.

6. Установлено, при увеличении диаметра впускного отверстия в клапане коллектора (от 1,5 до 2,75 мм) и длины отверстий для откачки воздуха (от 1,75 до 3 мм), при снижении перепада давлений в камере управления коллектора и соединительном патрубке (от 55 до 5 кПа) время поступления воздуха уменьшается с 19,9-10_3 до 0,85-10 3 секунд, а время откачки воздуха — с 3,44-10 3 до 0,5 Ы0~3 секунд.

7. По результатам факторного эксперимента установлено, что для обеспечения оптимального режима доения доильный аппарат с однокамерными доильными стаканами должен иметь следующие конструктивные параметры: массу подвесной части — 1,56 кг; диаметр впускного отверстия пневмоклапана — 0,8 мм; диаметр впускного отверстия клапана коллектора - 2,25 мм; длину отверстий для откачки воздуха из камеры управления коллектора —2,5 мм.

8. Экспериментальный доильный аппарат обладает рядом преимуществ по сравнению с серийным аппаратом АДУ-1. Снижение ручных операций при доении экспериментальным доильным аппаратом с однокамерными доильными стаканами позволяет получить экономический эффект в расчете на 200 голов около 46,6 тыс. рублей. При использовании экспериментального доильного аппарата установлено снижение заболеваемости вымени коров маститами на 18 -20 % и повышение молочной продуктивности коров на 4,6%. Экономический эффект с учетом приведенных затрат и увеличения молочной продуктивности животных в расчете на 200 голов составляет около 504 тыс. рублей. Внедрение доильных аппаратов с однокамерными доильными стаканами в хозяйствах Белгородской области позволило получить экономический эффект свыше 226 тысяч рублей в год.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В РАБОТАХ:

1. Ужик В.Ф. Доильный аппарат с однокамерными доильными стаканами и управляемым режимом доения / Ужик В.Ф., Чехунов O.A.. Скляров А.И., Ужик О.В., Борозенцев В.И.. // Научно-технический прогресс в животноводстве: перспективная система машин - основа реализации стратегии машинно-технологического обеспечения животноводства на период до 2010 г.: сб. науч. трудов. Том 13. Часть 2. - Подольск, 2004. С. 197 - 202.

2. Ужик В.Ф. Адаптивные доильные аппараты: учеб. пособие / Ужик В.Ф., Чехунов O.A., Скляров А.И., Ужик О.В., Борозенцев В.И. - Белгород, 2004 — Издательство Белгородской ГСХА. - 48 с.

3. Ужик В.Ф. Новый доильный аппарат. / Ужик В.Ф., Чехунов O.A., Ужик О.В. // Проблемы сельскохозяйственного производства на современном этапе и пути их решения / Материалы VIII международной научно-технической конференции. - Ч. II: Механизация, экономика, Блок социальных наук. - Белгород, 2004. - Издательство Белгородской ГСХА. - с. 130 - 131.

4. Патент 2250605 Российская Федерация, МГ1К 7 A 01J 5/04. Доильный аппарат/ Ужик В.Ф.. Чехунов O.A., Скляров А.И.. Ужик О.В., Борозенцев В.И. -N 2004110091/17; Заявлено 02.04.2004: Опубл. 27.04.2005 Бюл. N 12.

5. Патент 2262841 Российская Федерация, МГЖ 7 А 01J 5/04. Доильный аппарат/ Ужик В.Ф., Чехунов O.A., Скляров А.И., Ужик О.В., Борозенцев В.И. -N 2004110092/17; Заявлено 02.04.2004; Опубл. 27.10.2005 Бюл. N 12.

6. Патент 2263443 Российская Федерация, МПК 7 А 01J 5/04. Доильный аппарат/ Ужик В.Ф., Чехунов O.A., Скляров А.И.. Ужик О.В., Борозенцев В.И. -N 2004116288/17; Заявлено 28.05.2004; Опубл. 10.11.2005 Бюл. N 17.

7. Патент 2282981 Российская Федерация, МГ1К 7 А 01J 7/00. Устройство для измерения диаметра соска / Ужик В.Ф., Чехунов О.А - N2005100591/12: Заявлено 11.05.2005; Опубл. 10.09.2006 Бюл. N 17.

8. Патент 2284691 Российская Федерация, МПК 7 А 01J 7/00. Устройство для измерения усилия, оказываемого соском при изменении его диаметра / Ужик В.Ф., Чехунов О.А - N2005100590/12; Заявлено 11.01.2005: Опубл. 10.10.2006 Бюл. N28.

9. Ужик В.Ф. К созданию адаптивного доильного аппарата. / Ужик В.Ф.. Чехунов O.A. // Проблемы сельскохозяйственного производства на современном этапе и пути их решения / Материалы IX международной научно-технической конференции. — Ч. II: Механизация, экономика, Блок социальных наук.- Белгород, 2005. - Издательство Белгородской ГСХА. С. 134.

10. Ужик В.Ф. Обоснование доильного аппарата с однокамерными доильными стаканами / Ужик В.Ф., Чехунов O.A.. Скляров А.И., Ужик О.В., Борозенцев

B.И. // Научно-технический прогресс в животноводстве — перспективные ресурсосберегающие машинные технологии: сб. науч. трудов. VIII международной научно-технической конференции ВНИИМЖ Том 15. Часть 2. -Подольск. 2005.

C. 129- 140.

11. Ужик В.Ф. К созданию адаптивного доильного аппарата с однокамерными доильными стаканами / Ужик В.Ф., Чехунов O.A. 7 Вдосконалення технологий та обладнання виробництва продукцП" тварипництва / Bíchhk Харктськот нацю-нального техшчного ушверситету сельского господарства ím. Петра Васи.тенка Ви-пуск 42. - Харк-íb, 2005. С. 137-141. '

12. Чехунов O.A. Доильный аппарат. / Чехмкж O.A. Информационный листок № 07 - 004 - 06. - Белгородский ЦНТИ. 2006. - 4 с.

13. Ужик В.Ф. Аналитическое обоснование конструктивно-режимных параметров доильного аппарата с однокамерными доильными стаканами. / Ужик В.Ф., Чехунов O.A. // Бюллетень научных работ. Вытек 5. - Белгород, 2005. - Издательство Белгородской ГСХА. С. 138-143.

ЧЕХУНОВ ОЛЕГ АНДРЕЕВИЧ

РАЗРАБОТКА И ОБОСНОВАНИЕ КОНСТРУКТИВНО-РЕЖИМНЫХ ПАРАМЕТРОВ ДОИЛЬНОГО АППАРАТА С ОДНОКАМЕРНЫМИ ДОИЛЬНЫМИ СТАКАНАМИ

Специальность 05.20.01 - технологии и средства механизации сельского хозяйства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Формат 60*84 7|Ь. Усл.печ. л. 1.0. Подписано в печать 15.11.06. Заказ № 4817. Тираж 120 экз. Типография БВЦ

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ. д

1.1. Состояние исследований доения коров доильными аппаратами.

1.2. Классификация и анализ доильных аппаратов.

1.3. Цель и задачи исследований.

2. ОБОСНОВАНИЕ КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ И ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ДОИЛЬНОГО АППАРАТА С ОДНОКАМЕРНЫМИ ДОИЛЬНЫМИ СТАКАНАМИ.

2.1. Разработка конструктивно-технологической схемы доильного аппарата с однокамерными доильными стаканами.

2.2. Теоретическое обоснование доильного аппарата с однокамерными доильными стаканами.

2.2.1. Определение значения вакуумметрического давления, необходимого для удержания подвесной части доильного апk парата с однокамерными доильными стаканами на сосках вымени.

2.2.2. Теоретическое обоснование конструктивно-режимных параметров пневмоклапана.

2.2.2.1. Расчет диаметра впускного отверстия пневмоклапана.

2.2.2.2. Расчет геометрических параметров мембраны пневмоклапана.

2.2.3. Расчет коллектора доильного аппарата.

2.3. Выводы.

3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ДОИЛЬНОГО АППАРАТА С ОДНОКАМЕРНЫМИ ДОИЛЬНЫМИ СТАКАНАМИ.

3.1. Исследование морфологических параметров сосков вымени животных. k 3.2. Методика определения характера зависимости диаметра соска от величины разрежения в подсосковом пространстве доильного стакана.

3.3. Методика определения характера зависимости усилия воздействия соска на жесткую стенку однокамерного доильного стакана от величины разрежения в подсосковом пространстве.

3.4. Методика определения вакуумметрического давления, необходимого для удержания доильного аппарата с однокамерными доильными стаканами на сосках вымени коров.

3.5. Методика определения изменения давления в рабочей камере пневмоклапана во времени в зависимости от диаметра впускного отверстия.

3.6. Методика определения изменения давления в камере управления коллектора во времени в зависимости от диаметра впускного отверстии.

3.7. Методика определения изменения давления в камере управления коллектора во времени в зависимости от глубины отверстий для откачки воздуха.

3.8. Методика исследований по оптимизации конструктивно-режимных параметров доильного аппарата с однокамерны

I ми доильными стаканами.

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ДОИЛЬНОГО АППАРАТА С ОДНОКАМЕРНЫМИ ДОИЛЬНЫМИ СТАКАНАМИ.

4.1. Результаты исследований морфологических параметров сосков вымени животных.

4.2. Результаты исследований по определению зависимости диаметра соска от величины разрежения в подсосковом пространстве доильного стакана. Определение значения силы, способствующей удержанию доильного стакана за счет вакуумметрического давления в присоске.

4.3. Результаты исследований по определению зависимости усилия воздействия соска на жесткую стенку однокамерного доильного стакана от величины разрежения в подсосковом пространстве. Определение силы трения между соском и стенкой однокамерного доильного стакана.

I 4.4. Результаты исследований по определению вакуумметрического давления необходимого для удержания подвесной части доильного аппарата с однокамерными доильными стаканами на сосках вымени коров.

4.5. Результаты исследований по определению зависимости изменений давления в рабочей камере пневмоклапана во времени от диаметра впускного отверстия.

4.6. Результаты исследований по определению зависимости изменения давления в камере управления коллектора во времени от диаметра впускного отверстия.

4.7. Результаты исследований по определению зависимости изменения давления в камере управления коллектора во времени от длины отверстий для откачки воздуха.

4.8. Результаты исследований по оптимизации конструктивно-режишшх параметров доильного аппарата с однокамерными доилъныш-а стаканами.

4.9. Выводы.

5. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ ДОИЛЬНОГО АППАРАТА С ОДНОКАМЕРНЫМИ ДОИЛЬНЫМИ СТАКАНАМИ. юб

5.1.Условия производственных испытаний.

5.2. Методика испытания.

5.3. Результаты производственных испытаний доильного аппарата

5.4. Экономическая эффективность доильного аппарата.

5.4.1. Экономическая эффективность доильного аппарата от снижения затрат ручного труда.

5.4.2. Лимитная цепа экспериментального доильного аппарата с однокамерными доильными стаканами.

5.4.3. Экономическая эффективность доильного аппарата с учетом приведенных затрат и увеличения молочной продуктивности коров.

5.4.4. Расчет экономической эффективности доильного аппарата с однокамерными доильными стаканами.

5.5. Выводы.

Главная задача молочного скотоводства - дальнейшее увеличение темпов производства молока на основе увеличения молочной продуктивности коров.

Важнейшим резервом роста молочной продуктивности является применение доильного оборудования наиболее полно отвечающего физиологии животных, а также его правильная эксплуатация.

Особого внимания заслуживает разработка доильных аппаратов, способных стимулировать физиологические процессы организма.

Самое слабое место серийно выпускаемых доильных аппаратов - доильные стаканы, а именно их сосковая резина. Изменение ее характеристик влечет за собой изменение режима воздействия на сосок и вызывает торможение, а иногда и полное прекращение процесса выведения молока. Следующий недостаток - наползание доильных станов на соски. На это влияют многие факторы, в том числе величина вакуумметрического давления в подсосковой камере, расширение сосковой резины в такте сосания, несоответствие массы доильного аппарата режиму доения. Еще один недостаток - обратный ток молока, а также образование в подсосковой камере аэрозолей, способствующих проникновению патогенных микробов в полости молочных цистерн вымени, что приводит к заболеванию животных маститом и к дальнейшей их выбраковке.

Поэтому вопрос разработки доильного аппарата с однокамерными доильными стаканами остается в настоящее время актуальным и решению, которого посвящена настоящая диссертационная работа, выполненная в соответствии с целевой комплексной программой научно-исследовательских работ ФГОУ ВПО «Белгородской государственной сельскохозяйственной академии» (номер государственной регистрации 1860125985). Сроки выполнения: 29.09.2003 -29.09.2006 г.г.

Цель и задачи работы - улучшение технико-экономических показателей машинного доения коров путем разработки перспективной конструктивнотехнологической схемы доильного аппарата с однокамерными доильными стаканами, обеспечивающего периодическое снижение вакуумметрического давления в подсосковой камере доильного стакана от номинального до минимального значения, достаточного для удержания подвесной части доильного аппарата на вымени.

Для достижения указанной цели поставлены следующие задачи исследования:

- обосновать конструктивно-технологическую схему доильного аппарата с однокамерными доильными стаканами;

- теоретически и экспериментально обосновать конструктивно-режимные параме тры доильного аппарата с однокамерными доильными стаканами;

- изучить влияние разработанного доильного аппарата на функциональные свойс тва вымени коров и заболеваемость маститом;

- да ть оценку эффективности предлагаемого доильного аппарата.

Объект исслсдовапий - рабочий процесс доильного аппарата с однокамерными доильными стаканами.

Предмет исследований - закономерности изменения технологических показателей работы доильного аппарата с однокамерными доильными стаканами.

Научную новизну работы составляют:

- обоснование направления в создании доильных аппаратов с однокамерными доильными стаканами;

- теоретические модели рабочего процесса доильного аппарата с однокамерными доильными стаканами;

- результаты лабораторных и производственных испытаний.

Практическую ценность представляют:

- конструкции доильных аппаратов с однокамерными доильными стаканами, обладающие новизной (патент № 2250605, патент № 2262841, патент № 2263443);

- конструкции устройства для измерения диаметра соска в зависимости от величины разрежения в подсосковом пространстве доильного стакана (патент №2282981) и устройства для измерения усилия, оказываемого соском от величины разрежения в подсосковом пространстве доильного стакана (патент № 2284691).

- результаты теоретических и экспериментальных исследований по обоснованию конструктивно-режимных параметров доильного аппарата с однокамерными доильными стаканами.

Реализации результатов исследований.

На оснований результатов проведенных исследований подготовлено учебное пособие «Адаптивные доильные аппараты».

Создана партия адаптивных доильных аппаратов с однокамерными доильными стаканами и с положительным эффектом внедренная в ряде хозяйств Белгородской области (ЗАО «Бобравское», колхозе «Тихая сосна», СПК «Тихая сосна»).

Апробация. Основные положения диссертации были доложены и одобрены на VIII - IX научно-производственных конференциях «Проблемы сельскохозяйственного производства на современном этапе и пути их решения» (Белгород 2004 - 2005 г.г.), на VII - VIII международных научно-практических конференциях Москва - Подольск ВНИИМЖ 2004 - 2005 г.г., на Белгородском областном конкурсе научных молодежных работ «Молодежь Белгородской области» (Белгород 2005 г.).

Публикации, По материалам диссертации опубликовано тринадцать работ. Подано 5 заявок на изобретение. Получено 4 патента на изобретение и одно положительное решение на выдачу патента на изобретение.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов и предложений, списка литературы и приложений. Общий объем работы составляет 135 стр. машинописного текста, включая список литературы из 160 наименований (в том числе 6 на иностранных языках), 31 рисунок, 6 таблиц и 27 приложений.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1. Анализ литературных источников и разработанная классификация доильных аппаратов показали, что следует считать перспективной предложенную конструктивно-технологическую схему доильного аппарата с однокамерными доильными стаканами, обладающего высокой пропускной способностью и обеспечивающего периодическое снижение от номинального вакуумметрического давления в подсосковой камере доильного стакана до минимального значения, достаточного для удержания подвесной части на сосках вымени (патент №2263443).

2. Из результатов исследований морфологических свойств вымени коров следует, что доильный стакан должен иметь: внутренний диаметр стакана - 0,022 м; диаметр входного отверстия присоска - 0,025 м; длину доильного стакана - 0,115 м; угол наклона стенки доильного стакана к вертикальной оси - 2°.

I 3. Установлено, что диаметр соска по его длине увеличивается с ростом вакуумметрического давления в подсосковой камере доильного стакана. Эта зависимость достаточно точно описывается эмпирическими уравнениями, которые можно использовать при расчете доильных аппаратов.

4. По результатам исследований установлено, что теоретическое предположение о зависимости величины вакуумметрического давления, необходимого для удержания подвесной части доильного аппарата от ее массы для различных начальных диаметров сосков, справедливо. Так, при изменении массы подвесной части доильного аппарата в пределах от 1 до 3 кг для начальных диаметров сосков с 28 до 18 мм величина вакуумметрического давления, необходимого для удержания подвесной части, возрастает от 2,1 до 20,3 кПа.

5. Результаты исследований по определению зависимости изменения давления в рабочей камере пневмоклапана во времени от диаметра впускного отверстия показали, что при увеличении величины перепада давлений от 5 до 55 кПа и уменьшении диаметра впускного отверстия от 1 до 0,5 мм время поступления воздуха возрастает в пределах от 0,38-10"3 до 12,74-10"3 секунд. Доказана справедливость теоретических уравнений полученным уравнениям регрессии.

6. Установлено, при увеличении диаметра впускного отверстия в клапане коллектора (от 1,5 до 2,75. мм) и длины отверстий для откачки воздуха (от 1,75 до 3 мм), при снижении перепада давлений в камере управления коллектора и соединительном патрубке (от 55 до 5 кПа) время поступления возо о духа уменьшается с 19,9-10 до 0,85-10 секунд, а время откачки воздуха - с 3,44Т0~3 до 0,51-Ю"3 секунд.

7. По результатам факторного эксперимента установлено, что для обеспечения оптимального режима доения доильный аппарат с однокамерными доильными стаканами должен иметь следующие конструктивные параметры: массу подвесной части - 1,56 кг; диаметр впускного отверстия пневмоклапана - 0,8 мм; диаметр впускного отверстия клапана коллектора -2,25 мм; длину отверстий для откачки воздуха из камеры управления коллектора - 2,5 мм.

8. Экспериментальный доильный аппарат обладает рядом преимуществ по сравнению с серийным аппаратом АДУ-1. Снижение ручных операций при доении экспериментальным доильным аппаратом с однокамерными доильными стаканами позволяет получить экономический эффект в расчете на 200 голов около 46,6 тыс. рублей. При использовании экспериментального доильного аппарата установлено снижение заболеваемости вымени коров маститами на 18 - 20 % и повышение молочной продуктивности коров на 4,6%. Экономический эффект с учетом приведенных затрат и увеличения молочной продуктивности животных в расчете на 200 голов составляет около 50,4 тыс. рублей. Внедрение доильных аппаратов с однокамерными доильными стаканами в хозяйствах Белгородской области позволило получить экономический эффект свыше 226 тысяч рублей в год.

1. Карташов Л.П., Соловьев С.А. Повышение надежности системы «человек - машина - животное». Екатеринбург: УрО РАН, 2000. - 276 с. Машинное доение коров. М.: Колос, 1982. - 303 с.

2. Шевчук Н.О. Влияние качества эксплуатации доильного оборудования на продуктивность коров и состояния их здоровья. // Труды/ Кубанский СХИ, 1984. Вып. 239. с. 88-92.

3. Велиток И.Г. Физиология молокоотдачи при машинном доении. Киев: Урожай, 1974.-128 с.

4. Уиттлстон С.Г. Принципы машинного доения. М.: Колос, 1964.

5. Вальдман Э.К. Физиология машинного доения коров. М.: Колос, 1977. -192 с.

6. Гарькавый Ф.Л. Селекция коров и машинное доение. М.: Колос, 1974 -160 с.

7. Юлдашев Ф.Ф. «Возможность оценки эффективности доения коров по показателям молокоотдачи» / Достижение науки и техники АПК 1994 N.1C.4.

8. Соловьев С.А., Карташов Л.П. Исполнительные механизмы системы «человек машина - животное». Екатеринбург: УрО РАН, 2001.

9. Пищан С.Г. Показатели молокоотдачи передних и задних молочных желез коров при однорежимном выдаивании // Проблемы интенсификации производства молока. Тезисы научно-практической конференции. Ч. 2. Минск, 1991. С. 233-234.

10. Гордиевских М.Л. Допустимое количество доильных аппаратов, обслуживаемых одним оператором, по условиям безопасной работы их для животных // Актуальные вопросы механизации животноводческих ферм. Сб. науч. трудов. Алма-Ата, 1987. С. 19 30.

11. П.Забордина О.Б. Пневматическая система автоматизированного управления процессом доения коров. Автореф. дис. канд. тех. наук. Минск, 1982-20 с.

12. Василовский JI.H. Некоторые параметры оценки вымени коров красной степной породы, разводимых в учхозе «Криуляны» // Пути совершенствования племенных и продуктивных качеств жвачных животных / Межвузовский сб. науч. статей. Кишинев, 1985. С. 11 14.

13. Аллабердин И.Л. Равномерность развития вымени коров симментальской породы // Увеличение производства молока и говядины в Башкирии и Татарии. 1984. Вып. 1. С. 40 43.

14. Ужик В.Ф. Механизация выращивания высокопродуктивных коров: Уч. пособие. Редакционно-издательский отдел Белгородского СХИ, Белго1>, род 200 с.

15. Козлов А.Н. Влияние стадии лактации коров на интенсивность молоко-выделения отсасывающими аппаратами // Совершенствование технологий и средств механизации животноводства. Челябинск, 1985 / 1986 /. С. 63-68.

16. Королева J1.M. Взаимосвязь морфологических и функциональных свойств вымени коров перволеток // Пути интенсификации производства продукции животноводства. М.:, 1987 /1988/. С. 60 65.

17. Корж Г.П. Результаты исследования динамики выведения молока из вымени лактирующих животных // Труды / Кубанский СХИ, 1984. Вып. 239. С. 80-88.

18. Дубинка И.А., Макогон Р.В. и Цисарык О.Й. Показатели молокоотдачи у коров в условиях поточно-цеховой системы производства молока // Фи-зиол.-биохимич. основы повышения продуктивности с.-х. животных. Киев, 1986. С. 10-18.

19. Кокорина Э.П., Кавешникова К.И., Красноперова Л.Г. Метод дойкограмм для оценки пригодности коров к интенсивной технологии производства молока // Сельскохозяйственная биология. Серия «Биология животных». М.: ВО Агропромиздат, 1991, N. 6. С. 174 180.

20. Анисько Е.Н., Анисько Л.Г., Анисько П.Е. Отбор коров, пригодных к интенсивной технологии. // Проблемы интенсификации производства молока. Тезисы научно-производственной конференции. Ч. 2, Минск 1991 с. 143-145.

21. Шайдуллин P.P. Влияние стресс-факторов на молочную продуктивность коров // Труды XI международного симпозиума по машинному доению сельскохозяйственных животных, первичной обработке и переработке молока. Казань, 2003. С. 212-213.

22. Кулгарина Н.З. Вымя, молоко, машинное доение. Алма-Ата: Кайнар, 1969.

23. Марченко Г.М. Влияние содержания коров на их молочную продуктивность // Молочное и мясное скотоводство. 1996. №2.28.0ленев В.А. Руководство по машинному доению коров. М.: Колос, 1981. -109 с.

24. Анисько П.Е. Физиологическое обоснование переменного режима машинного доения коров при автоматическом регулировании вакуума: Автореф. дис. канд. биол. наук / Белорус. НИИ животноводства. Жодино, 1988.-22 с.

25. Гордиевских M.JI. Технологическое обоснование эффективного применения устройства контроля начала и окончания доения коров // Комплексная механизация процессов в животноводстве Северного Казахстана. Сб. науч. тр. Алма-Ата, 1985. С. 9 15.

26. Debrayb. Influence de la fraite mecanique sur la pafhdodie mammaire: Ihese -Toulouse, 1980. /-63-/ p. (I These // Ecde nationale vet. de Toulouse; № 67).

27. Ильина А.И. и Поспелов А.И. Болезни вымени. J1. - М.: Сельхозиздат, 1961.- 152 с.

28. Кускеев А.А. Экспериментальный доильный аппарат для раздельного выдаивания четвертей вымени коровы. // Труды Ижевского сельскохозяйственного института (вып. 22). Ижевск 1974. - с. 78 - 84.

29. Nielsen S.M. Mastitis malloiing - hydlejne. - Landbonyt, 1976., v. 30, № 4, P. 201-210.

30. Worstoff H. Einfluss von vakuumschwankungen in Melkanlagen auf Pulslerung and Eutergesundheit. Landtechnik, 1976, Bd 31, № 12, S. 528 -530.

31. Квашенников В.И., Коппель В.Э. Разработка и исследование автоматического отключателя доильного аппарата // Тезисы научно-производственной конференции. 1987, Ч. 2. С. 29.

32. Огородников П.И., Соловьев С.А., Аксенов А.В. К вопросу разработки робототехнической системы для доения коров // Робототехника в сельскохозяйственном производстве. Межвузовский сб. науч. тр. М, 1989. С. 64-71.

33. Носов Г.Р., Пащенко В.Ф., Калич В.М. Устройство для автоматизации процесса доения // Конструирование и производство сельскохозяйственных машин. Тезисы докладов. Ростов-на-Дону, 1982. С.54.

34. Гриневич И.И., Палкин Г.Г. Доильный аппарат с укороченным тактом сосания передних долей вымени // Проблемы интенсификации производства молока. Тезисы научно-производственной конференции. Ч. 2. Минск, 1991. С. 132- 133.

35. Малявкин Н.П., Аббасова 3.3. Обоснование применения устройства отключения аппаратов при машинном доении коров в стойлах // Деп. во ВНИИТЭИагропром, 12.09.1988, N. 584 / 27 ВС-88.

36. Ужик В.Ф., Назин А.А. К управлению режимом доения коров. // Труды XI международного симпозиума по машинному доению сельскохозяйственных животных, первичной обработке и переработке молока. Казань, 2003. С. 108- 109.

37. Келпис Э.А. Научные основы создания доильных установок для ферм промышленного типа. Автореферат на соискание ученой степени доктора технических наук. Елгава; JICXA, 1973.

38. Келпис Э.А., Матисан Э.А. О связи между характеристикой рабочих параметров доильных аппаратов и качеством доильных раздражений вымени. Труды JICXA, вып. 27. Рига: ЛСХА, 1970.

39. Изаков Ф.Я., Железнякова P.M. Проблема автоматической оптимизации режимов машинного доения // Проблема автоматизации сельскохозяйственного производства. Тезисы докл. науч.-техн. конференции. Минск, 1985. С. 50-52.

40. Плященко С.И., Трофимов А.Ф. Машинное доение коров при автоматическом регулировании вакуума в подсосковой камере // Проблемы интенсификации производства молока. Тезисы научно-производственной конференции. Ч. 2. С. 141 143.

41. Ужик В.Ф. и др. Доильный аппарат с управляемым режимом // Сельские зори 1988, N. 4. С. 43.

42. Пат. N. 2220565 RU, А 01 J 5/04. Доильный аппарат / В.Ф. Ужик, В.В. Прокофьев, А.А. Назин (RU). N. 2002106394; Заявлено 11.03.2002; Опубл. 10.01.2004; Бюл.К 6.

43. Назин А.А. Разработка и обоснование конструктивно-режимных параметров доильного аппарата с управляемым режимом доения. Автореферат на соискание ученой степени кандидата технических наук. Оренбург-2004.

44. Сметанин И.Г. Перевод коров на машинное доение. Улан-Удэ: Бурят, кн. изд-во, 1989.- 112 с.

45. Королев В.Ф. Доильные машины. М.: Машиностроение, 1969. 279 с.

46. А. с. N. 1367925 СССР, МКИ А 01 J 5/04. Устройство для доения / П.И. Огородников, А.А. Курочкин, Г. Д. Гачковский, С.А. Соловьев, А. В. Аксенов (СССР). N. 4069402/30-15; Заявлено 17.02.86; Опубл. 23.01.88; Бюл. N. 3.

47. А. с. N. 181437 СССР, МКИ А 01 J 5/04. Доильный аппарат / С.Я. Горм, В.М. Королев, В.П. Ларин (СССР). -N. 926611/30-15; Заявлено 24.11.64; Опубл. 15.04. 66; Бюл. N. 9.

48. А. с. N. 1801320 СССР, МКИ А 01 J 7/00. Коллектор доильного аппарата / Б.Ф. Нечитайло (СССР). N. 4919818/15; Заявлено 18.03.91; Опубл. 15.03.93. Бюл. N. 3.

49. А. с. N. 1734606 СССР, МКИ А 01 J 7/00. Коллектор доильного аппарата / Б.Ф. Нечитайло (СССР). N. 4840977/15; Заявлено 11.05.90; Опубл. 23.05.92. Бюл. N. 19.

50. А. с. N. 407549 СССР, МКИ А 01 J 5/04. Доильный аппарат / В.М. Радо-манский (СССР). -N. 1610823/30-15; Заявлено 14.01.71; Опубл. 10.12.73. Бюл. N. 47.

51. А. с. N. 904609 СССР, МКИ А 01 J 5/04. Устройство для автоматического регулирования режима работы доильного аппарата / А.Э. Шенфиш, Н.А. Данилова (СССР). -N. 2974055/30-15; Заявлено 14.08.80; Опубл. 15.02.82. Бюл. N. 6.

52. А. с. N. 407549 СССР, МКИ А 01 J 5/00. Доильный аппарат / Р.Т. Хали-лов, П.Л. Воликов (СССР). -N. 4041821/30-15; Заявлено 06.02.86; Опубл. 30.09.87. Бюл. N.36.

53. А. с. N. 1405738 СССР, МКИ А 01 J 5/04. Доильный аппарат / В.В. Гера-симчук (СССР). N. 4168774/30-15; Заявлено 29.12.86; Опубл. 30.06.88. Бюл. N. 24.

54. А. с. N. 498933 СССР, МКИ А 01 J 5/00. Доильный аппарат / Н.Н. Белян-чиков, И.П. Белехов, Ю.С. Караваев (СССР). -N. 1920442/30-15; Заявлено 03.05.73; Опубл. 15.01.76,Бюл. N. 2.

55. А. с. N. 1135467 СССР, МКИ А 01 J 5/04. Способ доения животных доильным аппаратом / Л.А. Киряцев (СССР). N. 2810720/30-15; Заявлено 07.08.79; Опубл. 23.01.85. Бюл. N. 3.

56. Пат. 660444 Швейцария (СН), МКИ Ф 01 J 5/04. Faisceau de traite mecanique / Blanc, Didier, Dr. med. Vet., Chtseaux-sur-Lausanne Blanc, Francois, Corcelles-pres-Concise. N. 461/84; Заявлено 01.02.84; Опубл. 30.04.87.

57. А. с. N. 1097239 СССР, МКИ А 01 J 5/04. Доильный аппарат / В.М. Северин, В.Н. Тернюк, А.И. Пластюк, A.M. Губарев (СССР). N.3352013/30-15; Заявлено 06.11.81; Опубл. 15.06.84. Бюл.К 22.

58. А. с. N. 938846 СССР, МКИ А 01 J 7/00. Устройство для автоматического отключения доильных аппаратов / Н.Н. Викторова, А.И. Тюхтин и М. Парманов (СССР). N. 2991978/30-15; Заявлено 09.10.80; Опубл. 30.06.82. Бюл.К 24.

59. Заявка 1506636 Великобритания, МКИ А 01 J 5/04. Milking machines / ALFA-LAVAL (Sweden 7407855); N. 24274/75; Заяв. 14.06.74; Опубл. 05.04.78; N. 4645.

60. Заявка 2274213 Франция, МКИ А 01 J 5/04. Precede de fonctionnement d'une machine a taire et agencement correspondant / ALFA-LAVAL Aktiebolag 6 rep par Bletty; N. 07.855-1/74; Заяв. 14.06.74; Опубл. 13.02.76; N.7.

61. A. с. N. 1435214 СССР, МКИ А 01 J 5/12. Пульсоколлектор / Г.Р. Винтер-ле (СССР). -N. 4157612/30-15; Заявлено 08.12.86; Опубл. 07.11.88. Бюл. N.41.

62. А. с. N. 1335212 СССР, МКИ А 01 J 7/00. Коллектор доильного аппарата / И.В. Капустин, П.Г. Кудренко (СССР). N.3918566/30-15; Заявлено 28.06.85; Опубл. 07.09.87. Бюл. N. 33.

63. А. с. N. 1507265 СССР, МКИ А 01 J 5/04. Доильный аппарат / В.Ф. Ужик, С.Г. Перелыгин, В.В. Соловьев (СССР). N. 4221069/30-15; Заявлено 06.04.87; Опубл. 15.09.89. Бюл. N. 24.

64. А. с. N. 1291087 SU, МКИ А 01 J 7/00. Коллектор доильного аппарата / А.Е. Кузьмин, А.А. Стерхов (SU). N.3919474/30-15; Заявлено 22.04.85; Опубл. 23.02.87. Бюл. N. 7.

65. А. с. N. 1692413 SU, МКИ А 01 J 5/04. Устройство для управления процессом доения / М.А. Левин (SU). N.4776618/30-15; Заявлено 03.01.90; Опубл. 23.11.91. Бюл. N. 43.

66. П. N. 2038761 RU, МКИ А 01 J 7/00. Устройство для автоматического регулирование вакуума в подсосковых камерах Научно-производственное объединение «Горное» (RU). N.5058164/30-15; Заявлено 14.09.92; Опубл. 09.07.95. Бюл. N. 19.

67. А. с. N. 1806561 SU, МКИ А 01 J 7/00. Устройство для доения животных / Б .Я. Барагунов (SU). N.4888779/15;. Заявлено 06.12.90; Опубл. 07.04.93. Бюл. N.13.

68. А. с. N. 1639537 СССР, МКИ А 01 J 7/00. Коллектор доильного аппарата / Е.А. Кузьмин, А.А. Стерхов (СССР). N.4670207/15; Заявлено 01.03.89; Опубл. 07.04.91. Бюл. N.13.

69. А. с. N. 1658933 SU, МКИ А 01 J 7/00. Коллектор доильного аппарата / Б.Ф. Нечитайло (SU). -N.4720361/15; Заявлено 18.07.89; Опубл. 30.06.91. Бюл. N. 24.

70. Ужик В.Ф., Чехунов О.А., Ужик О.В. Новый доильный аппарат. // Проблемы сельскохозяйственного производства на современном этапе и пути их решения // Тезисы докл. VIII международной научно-технической конференции. Белгород, 2004. с. 130 131.

71. А. с. N. 652932 СССР, МКИ А 01 J 5/06. Однокамерный доильный стакан / М.Н. Васильев, Н.Н. Васильев, И.А. Долгов, Л.К. Эрнст (СССР). -N.2542105/30-15; Заявлено 10.11.77; Опубл. 25.03.79. Бюл. N. 11.

72. А. с. N. 1123598 СССР, МКИ А 01 J 5/06. Однокамерный доильный стакан / А.Ф. Петунин, В.Ф. Колтунов (СССР). N.3608715/30-15; Заявлено 23.06.83; Опубл. 15.11.84. Бюл. N. 42.

73. А. с. N. 614776 СССР, МКИ А 01 J 5/06. Однокамерный доильный стакан / П.Л. Воликов, А.Д. Леонов (СССР). N.1888646/30-15; Заявлено 05.03.73; Опубл. 15.07.78. Бюл. N. 26.

74. А. с. N. 1544300 СССР, МКИ А 01 J 5/06. Однокамерный доильный стакан / М.Г. Гатин, В.Т. Ольшевская, Н.З. Бикташев, P.M. Гатин (СССР). -N.4452811/30-15; Заявлено 11.05.88; Опубл. 23.02.90. Бюл. N. 7.

75. А. с. N. 1327852 СССР, МКИ А 01 J 5/06. Доильный стакан / A.M. Андрианов, В.И. Рынков (СССР). N.3819131/30-15; Заявлено 04.12.84; Опубл. 07.08.87. Бюл. N. 29.

76. А. с. N. 652932 СССР, МКИ А 01 J 5/06. Однокамерный доильный стакан / В.М. Радоманский (СССР). N.1654575/30-15; Заявлено 30.04.71; Опубл. 29.09.72. Бюл. N. 29.

77. А. с. N. 1417843 СССР, МКИ А 01 J 5/06. Доильный стакан / A.M. Андрианов, В.И. Рынков (СССР). N.4184317/30-15; Заявлено 20.01.87; Опубл. 23.08.88. Бюл. N.31.

78. Заявка N. 2307896 ФРГ, МКИ А 01 J 5/06. Verfahren zum Milchentzug / Tolle, Adolf, Prof. Dr., 2305 Kitzeberg; Zeidler, Hans, Dr., 2308 Preetz. -Заявлено 05.09.74; Опубл. 16.01.75. Бюл. N. 3.

79. А. с. N. 594932 СССР, МКИ А 01 J 5/04. Доильный аппарат / В.Ф. Королев (СССР). -N.2163305/30-15; Заявлено 24.07.75.

80. Огородников П.И. Научно-технические основы повышения эффективности применения доильного оборудования в молочном животноводстве. / Учебники и учебные пособия для студентов высших учебных заведений. М.: Колос, 1995.- 140 с.

81. Алуоя Р.Э. Физиологические механизмы машинного доения. М.; Л.: Наука, 1964.93.3ахарян Ж.С. Продолжительность «холостого» доения и частота заболеваемости коров маститами. // Животноводство. 1972. №9.

82. Кержиев Р. О продуктивном долголетии коров. // Молочное и мясное скотоводство. 1996. №4.

83. Рубцов В.И. Заболевания вымени у коров при нарушениях технологии машинного доения // Докл. ТСХА, 1981. № 265.

84. Noorlander D.O. Milking machines and mastits. Madison (USA), Demokrat Pring comp, 1962.97.0ленев B.A. Руководство по машинному доению коров. M.: Колос, 1981. -109 с.

85. Цой Ю.А., Рыжов С.В. Доильное и молочное оборудование для ферм. // Техника и оборудование для села. 1998. - № 11 - 12 - с. 9 - 12.

86. Грачев И.И. Рефлекторная регуляция лактации. / М.: МГК, 1964.

87. Грачев И.И. и др. Физиология лактации сельскохозяйственных животных. М.: Колос, 1974.

88. Карташов Л.П. и др. Элементы расчета основных показателей доильных аппаратов. Оренбург, 1964.

89. Патент 2250605 RU, МКИ 7 А 01J 5/04. Доильный аппарат / Ужик В.Ф., Чехунов О.А., Скляров А.И., Ужик О.В., Борозенцев В.И. N 2004110091/17; Заявлено 02.04.2004; Опубл. 27.04.2005 Бюл. N 12.

90. Пат 2262841 RU, МКИ 7 А 01J 5/04. Доильный аппарат / Ужик В.Ф., Чехунов О.А., Скляров А.И., Ужик О.В., Борозенцев В.И. N 2004110092/17; Заявлено 02.04.2004; Опубл. 27.10.2005 Бюл. N 12.

91. Пат 2263443 RU, МКИ 7 А 01J 5/04. Доильный аппарат / Ужик В.Ф., Чехунов О.А., Скляров А.И., Ужик О.В., Борозенцев В.И. N 2004116288/17; Заявлено 28.05.2004; Опубл. 10.11.2005 Бюл. N 17.

92. SU 1371639 А2, 4А 01 J 5/04. Доильный аппарат / В.Ф. Ужик, С.Г. Перелыгин, В.В. Соловьев. 4059157/30-15; Заявлено 22.04.86; Опубл. 07.02.88 Бюл. №5.

93. RU 2193305 С2, 7А 01 J 5/00. Доильный аппарат / В.Ф. Ужик, Р.В. Мазуренко. 2000104640/13; Заявлено 23.02.2000; Опубл. 27.11.2002. Бюл. №33.

94. А. с. N. 1507265 А2, 4А 01 J 5/04 (SU). Доильный аппарат / В.Ф. Ужик, С.Г. Перелыгин, В.В. Соловьев. 4221069/30-15; Заявлено 06.04.87; Опубл. 15.09.89 Бюл. №34.

95. Мельников С.В. Механизация и автоматизация животноводческих ферм. Л.: Колос. Ленинградское отделение. 1978. 560 е., ил. (Учебник для высш. с-х. учеб. заведений).

96. Ужик В.Ф. Исследование работы доильного аппарата с управляемым режимом доения / Ужик В.Ф.; Белгородский СХИ. Белгород, 1988. - 9 е.: ил. - Библиогр.: 3 назв. - Деп. во ВНИИТЭИагропром, №217 ВС -88.

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

98. Крик Э. Введение в инженерное дело. М.: Энергия, 1970.

99. Пономарев С.Д., Бидерман В.Л. и др. Расчеты на прочность в машиностроении. М.: Машиностроение, 1958, т. 2.

100. Любошиц М.И., Идкович Г.М. Справочник по сопротивлению материалов. Минск: Вышэйш. школа, 1969. 464 с.

101. Ангилеев О.Г., Галаов К.К., Ковалев Ю.Н. Транспортировка молока по трубам. М.: ЦНИИТЭИ В/О Союзсельхозтехника, 1971. - 60 с.

102. Бабкин В.П. Механизация доения коров и первичной обработки молока. -М.: Агропромиздат, 1986.-271 е., ил.

103. Драганов Б.Х., Кузнецов А.В., Рудобашта С.П. Теплотехника и применение теплоты в сельском хозяйстве. М.: Агропромиздат, 1990. -463 е., ил.

104. Карташов Л.П., Звиняцковский В.Г., Сорокина Л.И. и др. Учебник мастера машинного доения. М.: Колос, 1994. - 368 е., ил.

105. Пономарев С.Д., Андреева Л.Е. Расчет упругих элементов машин и приборов. М.: Машиностроение, 1980. - 326 е., ил. - (Б-ка расчетчика).

106. Феодосьев В.И. Сопротивление материалов. Л.: Главная редакция физико-математической литературы изд-ва Наука, 1972. - 544с.

107. Седов Л.И. Механика сплошной среды: Учебник для студентов университетов. М.: Наука, .1970. - Т. 1-2.

108. Мельников С.В. Технологическое оборудование животноводческих ферм и комплексов: Учебник для студентов вузов. 2-е изд., перераб. -Л.: Агропромиздат, 1985. - 640 с.

109. Темпель Ф.Г. Механика газовых потоков: Прикладные аспекты л.: Недра, 1972.-213 с.

110. Альтушуль А.Д., Киселев П.Г. Гидравлика и аэродинамика (основы механики жидкости). М.: изд-во литературы по строительству, 1965. -275 с.

111. Бевз Г.П. Фшьчаков П.Ф., Шевцов K.I., Яремчук Ф.П. Довщник з елементарно'1 математики: для вступниюв. Кшв: Наукова думка, 1974. -520 с.

112. Анурьев И.В. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3 т. Т. 3.-8 изд. перераб. и доп. Под ред. Жестковой И.Н. М.: Машиностроение, 1999.-848 с.

113. Щелофаст В.В. Основы проектирования машин. М.: Изд-во АПМ, 2000.-472 с.

114. Петухов П.З., Казанцев А.В. Применение тензометрии в машиностроении. М., Свердловск: Машгиз, 1956. - 233 е.: ил.; - (Из опыта исследований работы машин на Уральских заводах).

115. Веденяпин Г.В.Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных. М.: Колос, 1973, изд. 3, - 194 с.

116. Вольф Ф.Г. Статическая обработка опытных данных. М.: Колос, 1966.-246 с.

117. Бороздин Э.К., Клееберг К.В., Солдатов А.П. и др. Оценка и отбор молочного скота по маститоустойчивости и пригодности к машинному доению (Методические рекомендации). ВАСХНИЛ, 1990. - 22с.

118. Гриненко В.И. Оценка и отбор коров по пригодности к промышленной технологии производства молока. Изд-во БГСХА, 2004. - 19с.

119. Солдатов А.П., Башкиров В.А., Игнатенко Г.Г. Скотоводство. М.: Колос, 1982.-287 с.

120. Завалишин Ф.С., Мацнев М.Г. Методы исследований по механизации сельскохозяйственного производства. М.: Колос, 1982. 231 с.

121. Карташов Л.П. Контроль при машинном доении. М.: Россельхоз-издат, 1977.-48 с.

122. Рузский С.А., Сергеев С.А. Отбор коров для машинного доения. -М.: Колос, 1969.

123. Болгов А.Е., Камарова Е.П., Дубровский А.О. Отбор скота по технологическим признакам. М.: Россельхозиздат, 1980.

124. Всяких А.С., Ткаченко Е.И. Технология молочного скотоводства на промышленной основе. Изд. 2. М.: Россельхозиздат, 1978. 302 с.

125. Рекомендации по оценке и отбору коров на пригодность к машинному доению. Кубанский СХИ. Краснодар, 1973. 72 с.

126. Излов Ю.С. Практикум по скотоводству. М.: Колос, 1979. 175 с.

127. Новицкий В.В., Зограф И.А. Оценка погрешностей результатов измерений. Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1985.-248 е., ил.

128. Пат 2282981 RU, МКИ 7 А 01J 7/00. Устройство для измерения диаметра соска / Ужик В.Ф., Чехунов О.А N2005100591/12; Заявлено 11.05.2005; Опубл. 10.09.2006 Бюл. N 17.

129. Пат 2284691 RU, МКИ 7 А 01J 7/00. Устройство для измерения усилия, оказываемого соском при изменении его диаметра / Ужик В.Ф., Чехунов О.А N2005100590/12; Заявлено 11.01.2005; Опубл. 10.10.2006 Бюл. N28.

130. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановских Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М.: Наука, 1971. 156с.

131. Адлер Ю.П. Введение в планирование эксперимента. М.: Металлургия, 1969. 159 с.

132. Мельников С.В., Алешин В.Р., Рощин П.М. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов. Л.: Колос, 1980. -166 с.

133. Налимов В.В., Чернова Н.А. Статические методы планирования экстремальных экспериментов. М.: Наука, 1965. 154 с.

134. Маркова Е.В. Планирование эксперимента в условиях неоднород-ностей. М.: Наука, 1973. - 220 с.

135. Костылев А.А., Миляев П.В., Дорский Ю.Д. и др. Статическая обработка результатов экспериментов на микроЭВМ и программируемых калькуляторах. Л.: Энергоатомиздат, 1991. С. 168.

136. Барский А.Л., Плаксин И.П. Критерий оптимизации разделительных процессов. М.: Наука, 1967.

137. Чехунов О.А. Доильный аппарат. Информ. Листок № 07 004 - 06. ГРНТИ 68.85.85. ЦНТИ. Белгород 2005, 8 с.

138. А.с. №1556600 СССР, МКИ АО 1 J 7/ОО.Устройство для регистрации интенсивности молокоотдачи / В.Ф. Ужик и др. (СССР). №4248150/30 -15; Заявлено18.05.87; Опубл. 15.04.90, Бюл. №14 // Открытия. Изобретения. - 1990 г.

139. Ивашура А.И. Маститы коров. М.: Колос, 1972. 192 е., с ил.

140. Гончаров В.П., Карпов В.А., Якимчук И.JI. Профилактика и лечение маститов у животных. М.: Россельхозиздат., 1987. 208 е., с ил.

141. Методические рекомендации по определению технико-экономического уровня машин для животноводства. УкрНИИМЭСХ. Киев, 1983.-81 с.

142. Морозов Н.М. Программа и методика проведения исследований по разработке системы машин для комплексной механизации животноводства и птицеводства на период до 2000 года. М., ВИЭСХ, 1981.-81 с.

143. Власов Н.С. Методика экономической оценки сельскохозяйственной техники. М.: Колос, 1968. 128 с.

144. Рис. 5 Устройство для автоматического регулирований режима работы доильного аппарата1,3- пульт управления, 2 коллектор, 4 - электропульсатор1. Рис. 6 Доильный аппарат1 молоколовушка, 2 - трубка, 3 -мембрана, 4 - молоковоздушная смесь, 5 - стержень

145. Рис. 9 Доильный аппарат I молокоприемная камера, 2 - поплавок, 3 - коллектор, 4 - патрубок, | 5 - клапан, 6 -управляющая камера

146. Рис. 10 Устройство для управления процессом доения7 электромагнит, 2 - поплавок, 3 -молоко ловушка, 4 - реле, 5 - клапан1. Рис. 11 Пульсоколлектор1 молоколовушка, 2 - мюлокоприем-ная камера, 3 - поплавки, 4 - клапан

147. Рис. 12 Коллектор доильного аппарата1 поплавки, 2 - молокоприемные камеры, 3 - кольцо, 4 - клапаны1. Рис. 13 Доильный аппарат1 доильный стакан, 2 - регулятор, 3 - коллектор, 4 - поплавок, 5 - игла, б - мембрана

148. Рис. 14 Коллектор доильного аппарата1 молочная камера, 2 - поплавковый клапан, 3 - камера переменного вакуума, 4 - клапан, 5 - патрубок, 6 - доильный стакан, 7 - шток12 8 10 9 11

149. Рис. 16 Устройство для регулирования вакуума в подсосковых камерах

150. Рис. 20 Доильный стакан с изолированными вакуумными камерами1 вакуумная камера, 2 - перегородка 3,5 - патрубок, 4 - присосок,

151. Рис. 21 Доильный стакан с жестким присоском1 гилъза, 2 - присосок, 3 - патрубок, 4 - кольцевой буртик, 5 - отверстие,мосферного давления, 3 гибкая трубкаэластичная вставка, 2 приливы, 3 - присосокэластичной гильзой

152. Рис. 25. Доильный стакан с эластичным кольцом1 гильза, 2,3 - патрубок, 4 - кольцо

153. Рис. 26. Доильный стакан с грузом1 эластичная гильза, 2 - груз, 3 - молочный патрубок

154. Рис 27. Доильный аппарат с постоянным вакуумным режимом1 доильный стакан, 2 - молоко проводящая система

155. Приоритет изобретения 02 апреля.2004 г, • ^регистрированов Гоп,цфг шчшои реестре изобретений Российской Фмсрации 27апреля 2005 г. Срок действия патента uni'tws 02 апреля 2024 г.

156. Руководитель Федеральной спут/т по интештцалътй th собственности, патента» и товарным таким '1. Ч US V'Ifif # $v1. W >>■> V )р d ихшШ шиш тжшрж,шш1. SSIlifж.ш ш т шш ш1. Ш-Ш'ш 2262841ш шш ш жh'