автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Совершенствование процесса перекачивания молока насосом доильной установки

кандидата технических наук
Колпаков, Антон Васильевич
город
Оренбург
год
2008
специальность ВАК РФ
05.20.01
Диссертация по процессам и машинам агроинженерных систем на тему «Совершенствование процесса перекачивания молока насосом доильной установки»

Автореферат диссертации по теме "Совершенствование процесса перекачивания молока насосом доильной установки"

На правах рукописи

ии344Ь4зи Колпаков Антон Васильевич

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПЕРЕКАЧИВАНИЯ МОЛОКА НАСОСОМ ДОИЛЬНОЙ УСТАНОВКИ

Специальность 05 20 01 - Технологии и средства механизации сельского хозяйства

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 2 СЕН

Оренбург-2008

003446499

Работа выполнена в отделе биотехнических систем Оренбургского научного центра УрО РАН

Научный руководитель заслуженный деятель науки и техники РФ, доктор технических наук, профессор Л П Карташов

Официальные оппоненты

доктор технических наук, профессор О Н Терехов, кандидат технических наук, доцент В Б Шлейников

Ведущая организация

НПП «Феникс», г Москва

Защита состоится 25 сентября 2008 г в 10— часов на заседании диссертационного совета Д 220 051 02 в ФГОУ ВПО «Оренбургский государственный аграрный университет» по адресу 460795, ГПС, г Оренбург, ул Челюскинцев, 18

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке и на сайте http //www orensau ru ФГОУ ВПО «Оренбургский государственный аграрный университет»

Автореферат разослан «20> августа 2008 г

Ученый секретарь

диссертационного совета —М М Константинов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Научно-технический прогресс в молочном животноводстве привел к созданию герметизированных и автоматизированных молочных линий, которые используют в отраслях, связанных с обработкой жидкостей Вместе с тем анализ научных работ отечественных и зарубежных исследователей показал, чго, несмотря на достаточно высокий технический уровень современных фермских молочных линий, показатели качества перекачиваемого мочока не всегда удовлетворительны, из-за механических воздействий со стороны внутренних поверхностей деталей молочной линии на молоко

Эти воздействия приводят к возникновению завихрений движущегося потока, с гомогенизирующим эффектом, и как следствие происходит деформация жировых шариков молока и повреждение их оболочек В результате в молоке образуются масляные зерна и комки жира, которые оседают на внутренних поверхностях коммуникаций, задерживаются фильтрами и при промывке безвозвратно теряются

После частичной (неполной) гомогенизации остается дестабитизированный жир, который отстаивается и сбивается в масло, при хранении в посчедующих емкостях Такое молоко за небольшое время приобретает прогорклый и горький вкус, а вместе с ним и вырабатываемая из него продукция, при этом такой вкус нельзя устранить никакими технологическими приемами Кроме этого воздух, засасываемый в молочные коммуникации, является источником бактерицидного обсеменения молока, за счет окисления белковых оболочек жировых частиц

В Оренбургской области в последние годы наметилась тенденция строительства животноводческих ферм на 1000 и более голов КРС (Бугуруслан - 1200, Саракташ «Южный Урал» - 1000, «Иволга» - 1000) Поэтому современные доильные установки должны быть высокопроизводительными, а значит, обеспечивать высокую интенсивностью отвода молока из молочной линии МТФ Для этого необходимо создание нового типоразмера молочного насоса, который удовлетворял бы двум основным требованиям обеспечение высокой производительности, с возможностью перекачивания мотока из-под вакуума в емкость с атмосферным давлением и сохранение качества молока контактирующего с внутренними поверхностями деталей насоса

Для решения этого вопроса была поставлена цель работы - повышение эффективности работы молочного насоса и качества перекачиваемого молока, за счет оптимизации конструктивно-эксплуатационных параметров насоса доитыюй установки

Для достижения цели работы поставлены следующие задачи

1 Оценить влияние насоса на качество перекачиваемого молока, разработать классификацию факторов, влияющих на эффективность процесса перекачивания молока насосом, провести анализ конструктивных схем молочных насосов, выявить их преимущества и недостатки,

2 Провести теоретическое обоснование процесса перекачивания молока насосом,

3 Создать программные средства с использованием ЭВМ для моделирования профиля лопасти рабочего колеса и процесса работы молочного насоса,

4 Создать стенд, комплекс устройств и установок для исследования процесса перекачивания молока насосом, разработать частные методики экспериментальных исследований процесса,

5 Провести лабораторные и производственные испытания разработанных технических средств, дать экономическую оценку внедрения рабочего колеса и устройства для заполнения молочного насоса

Объектом исследования выбран процесс перекачивания молока из емкости, находящейся под вакуумом, в емкость с атмосферным давлением

Предметом исследования являются закономерности воздействия насоса доильной установки на процесс перекачивания молока

Рабочая гипотеза исследования при оптимизации конструктивно-эксплуатационных параметров насоса, происходит уменьшение потерь молочного жира в доильной установке

Методика исследований. Условия обеспечения постоянного воздействия лопастей рабочего колеса насоса на жировые шарики мопока, не превышающего предельных значений были получены с использованием струйной теории Эйлера, элементарной теории радиальных вентиляторов В П Горячкина и теории рабочего процесса дискового аппарата При создании методики расчета конструктивно-эксплуатационных параметров центробежного насоса использовалась теоретическая схема элементарного представления о кинематике потока в колесе, с поправкой Пфлейдерера на теоретический напор, с учетом конечного числа лопастей

Реализация этапов вычислительного эксперимента для параметрического синтеза центробежного молочного насоса проводилась на основании общепринятой методологии программирования

Экспериментальные исследования проводились по разработанным частным методикам испытаний Расчет и анализ параметров процесса осуществлялся с использованием теории математической обработки данных

В работе использовалась фото- и видеосъемка, применялись программно-технические средства

Научную новизну работы составляют

- теоретическое обоснование процесса перекачивания молока насосом, состоящее из выбора реологических параметров молока, разработки

математической модели взаимодействия лопасти колеса насоса с молоком и расчета конструктивно-эксплуатационных параметров молочного насоса,

- частные методики экспериментальных исследовании процесса перекачивания молока и расчета параметров процесса,

- программные средства с использованием ЭВМ для модепирования профиля лопасти рабочего колеса и процесса работы молочного насоса (свидетельство № 2008610484)

Практическую ценность работы имеют

- конструкции стенда для испытания молочного насоса (патент №2321773), устройства для заполнения молочного насоса (патент №2321774), устройства для испытания лопастей рабочего колеса центробежкою молочного насоса (положит решение 2006147157), устройства для исследования воздействия насоса доильной установки на молоко, установки для опредечения динамического коэффициента, установки дня определения нормального усилия,

- результаты экспериментальных исстедований процесса перекачивания мотока насосом доильной установки

На защиту выносятся:

- теоретическое обоснование процесса перекачивания молока насосом,

- новые технические решения и программные средства для исследования и повышения эффективности процесса перекачивания молока насосом,

- частные методики проведения экспериментальных исследований процесса перекачивания молока и расчета параметров процесса,

- результаты экспериментальных исследований и анализ параметров процесса перекачивания молока насосом

Достоверность основных теоретических положений подтверждена результатами экспериментальных исследований, проведенных в лабораторных (кафедра «Механизация животноводства» Оренбургского ГАУ) и производственных (МТФ с Новотроицкое, Октябрьского района, ЗАО "Нива") условиях

Апробация работы. Общие положения диссертации опубликованы в материалах международных научно-практических конференций Оренбургского ГАУ (2005, 2006, 2007), XIII и XIV Международного симпозиума по вопросам машинного доения сельскохозяйственных животных (Гомель, Белоруссия, 2006, Углич, Россия, 2008), X и XI Международной научно-практической конференции «Научно-технический прогресс в животноводстве - машинно-технологическая модернизация отрасли» (ГНУ ВНИИМЖ, Москва, 2007, 2008)

Фрагменты диссертации включены в проект, утвержденный к одностороннему финансированию на 2008 год по итогам регионального конкурса «Урал» Российского фонда фундаментальных исследований и Правительства Оренбургской области (заявка № 08-08-99119-Р-ОФИ)

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 8 работ (одна статья опубликована в журнале, рекомендованном ВАК РФ), в т ч получены

три патента на изобретения и одно свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, шести глав, общих выводов Работа изложена на 179 страницах машинописного текста, включая список литературы из 128 наименований, 72 рисунка, 7 таблиц и 15 приложений

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение содержит обоснование актуальности выбранной темы, а также основные положения, выносимые на защиту

В первой главе «СОСТОЯНИЕ ИЗУЧАЕМОГО ВОПРОСА» дана оценка воздействия молочного насоса и процесса подсоса воздуха на качественные показатели молока, проведена классификация существующих молочных насосов, их рабочих органов, и выявлены преимущества и недостатки существующих насосов для перекачивания молока

Для комплексного изучения процесса перекачивания молока были обобщены, систематизированы и проанализированы факторы, влияющие на его эффективность Доказано, что снижение воздействия факторов конструктивной и эксплуатационной групп, приводит к повышению эффективности процесса перекачивания молока насосом

Основные положения эффективности использования молочных насосов центробежного типа при машинном доении, обоснование конструктивных параметров рабочих колес и оценка травмируемости молока насосом изложены в трудах таких исследователей, как Карл Пфлейдерер, А Тепел, Дж Кэмпбэл, Н В Барановский, И И Волчков, Ю А Цой, А К Михайлов, Б М Елисеев, А А Ломакин, Е И Админ, В Г Мохнаткин, В Н Шулятьев, В М Русских, А Н Федюшин, Р М. Горбунов, Л П Карташов, В А Урбан, др В результате обзора существующих конструкций насосов для молока и молочных продуктов достоверно выяснено, что наиболее рациональным типом является центробежный тихоходный насос

Вторая глава «ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПЕРЕКАЧИВАНИЯ МОЛОКА НАСОСОМ ДОИЛЬНОЙ УСТАНОВКИ» состоит из выбора реологических параметров молока, математической модели взаимодействия лопасти рабочего колеса с молоком и расчета конструктивно-эксплуатационных параметров насоса доильной установки

В разделе «Выбор реологических параметров молока» выяснено, что наибольшее механическое воздействие оказывается конструктивными параметрами рабочего колеса, на такие физико-химические свойства молока, как плотность, вязкость и размер жировых частиц

Реологические параметры определяли для молока обладающего ньютоновскими (градиент среза с >400 с'1) и неньютоновскими (с <400 с"1) свойствами жидкости Плотность молока, в условиях процесса

перекачивания в доильной установке, главным образом, зависит от содержания в нем воздуха Выражения для определения вязкости и градиента среза (скорости) найдены с помощью кривых вязкости для сырого молока и молока подвергнутого неполной гомогенизации (исследования А Тепела)

Предложенная нами в раздече «Математическая модель взаимодействия лопасти рабочего колеса с молоком» основывается на струйной теории Эйлера, элементарной теории радиальных вентиляторов В П Горячкина и теории рабочего процесса дискового аппарата При ее создании были приняты следующие допущения-

1) Линия действия результирующей силы (главного вектора) от потока молока на жировую частицу направлена по касательной к рабочей поверхности лопасти, в плоскости перпендикулярной к оси вращения рабочего колеса,

2) Частота вращения п рабочего колеса неизменна в течении времени, при данном цикле работы насоса

3) Сила нормального давления со стороны рабочей поверхности лопасти колеса Fia поток молока постоянна

4) Время взаимодействия различных жировых частиц с лопастыо подчинено равномерному закону распределения

После составления суммы проекций всех внешних сил, действующих со стороны лопасти на жировую частицу, в декартовой системе координат (рис I), получена система уравнений

•• (1)

m x = -F„ cosi/z + N cos(tt-(?/)+ Р cosiy -FM cos(^ -1//) + Fu cos(y/-a)

- •• (2)

m y = -Fn smi//-N sin(я-у/) + Р sin^ + F^ sin(x-y/) + Fn sin(if/-a)-F^+mg

Рис. 1 - Схема внешних действующих сил на жировой шарик молока:

У

Р - результирующая сила от потока молока, Н, Ртр - сила внутреннего трения струи молока о

рабочую поверхность попасти, Н, N - сила нормального давления со стороны лопасти рабочего колеса на поток молока, Н, Ра - сила Архимеда, Н, Ик- кориолисова сила инерции, Н, Рц - центробежная сила инерции, Н, а-угол, составленный касательной к лопатке с положительным направлением радиус-вектора г, рад, ср - попярный угоч, рад, у - угол, составленный касатепьной к лопатке с положительным направ пением оси абсцисс, рад

Подставив выражения внешних сил в дифференциальное уравнение (1), после преобразований получим линейное неоднородное дифференциальное уравнение 2-го порядка с переменными коэффициентами

к. N 3 с п

Х + (1й) zg<//--) X-üT х = — sirt^/--- cosí//, (3)

т т 2 р d

где (о - угловая скорость вращения колеса, с"1, к - динамический коэффициент, кг/с, т - масса жировой частицы молока, кг, /V - сила нормального давления, Н, р - плотность молока, кг/м3, q - динамическая вязкость, сП или Н с/м2, с - градиент скорости или среза, с1, d - средний диаметр (размер) жировых шариков молока, м

При помощи последовательно вводимых подстановок методом Бернулли (\ = t(i//) г/(|//),г(у/) = г(у/) i>(y/)) и подстановкой допускающей понижение порядка ( r(u) = »'(v))' получим следующее выражение

V = (cosy/) 3 с r¡

Td

3 с п ^ (, - Л.-, к

-- cosщ-q siny/ I 1-2 <у-(~)"--

2 р d J ^ m

+ + (-У) i//2)| +

т 2 т J

smi// + cf cosí//

--<2 «. + (-)') V rn m

(4)

Подставив в выражение (4) реологические (р, /}, с, d) и эксплуатационные (со, к, N) параметры получим траекторию кривой, описывающую оптимальную форму лопасти рабочего колеса насоса (см на рис 3, а)

В раздече «Расчет конструктивно-эксплуатационных параметров насоса доильной установки» для получения наиболее полного теоретического обоснования процесса перекачивания молока, нами разработана методика расчета, включающая в себя выбор теоретических и расчет действительных параметров насоса, выбор и расчет основных размеров центробежного колеса и связь основных параметров насоса с геометрией рабочего колеса

Третья глава «МЕТОДИКА ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГО ЭКСПЕРИМЕНТА» посвящена реализации теоретического обоснования процесса перекачивания молока насосом Разработан алгоритм математического моделирования (рис 2)

Для проведения параметрического синтеза процесса перекачивания молока насосом были созданы программные средства (ПС), написанные в среде программирования Borland С++ Builder 6 0 первое - ПС№1 для моделирования профиля лопасти рабочего колеса, второе - ПС№2 для моделирования процесса работы молочного насоса

ПС состоят из нескольких программных модулей, выполняющих определенные расчетные функции, и базы данных, хранящую реологические параметры молока и конструктивные параметры молочного насоса Расчетные функции ПС представлены разделами второй главы

Составление алгоритма по математической модели

Решение системы дифференциальных урменент3 взаимодействия попасти рабочего ноле с в с молоком Векторная оптимизации

Теоретическое обоснование параметров и разработка программны* средств (ПС)

Определение рва/юг и чес nut параметров молока Определение конструктив мыг параметров насоса Определен и е э*с пя у am оц ион н ых параметров процесс» Определение технимо экономических параметры

Идентификация ПС

Работа с реологическими параметрами молока Работа с конструктивными параметрами насоса Выбор эксплуатационных параметров процесса Фиксирование техника-зноно- 1

Тестирование ПС и проведение экспериментальных исследований молачио го насоса

Рис. 2- Схема решения задачи математического моделирования

ПС позволяют работать с реологическими параметрами молока - вводить новый состав и свойства молока, корректировать и расширять базу данных К реологическим параметрам относятся плотность р молоковоздушной смеси, динамическая вязкость ij Эти параметры изменяются в соответствии с изменением размера жировых частиц, жирности молока и содержания воздуха в молоке Расчет параметров проводился по методике раздела «Выбор реологических параметров молока»

В ПС реализована возможность вводить, корректировать и сохранять конструктивные параметры молочного насоса в базе данных К этим параметрам относятся приведенный диаметр входа D[np, диаметр входной воронки D0, ширина лопасти Ь, входной D| и выходной диаметры колеса, толщина лопасти 5, углы установки лопасти на входе р, и на выходе р2, число лопастей z, полярный угол установки лопасти у, шаг лопастей входа t, и выхода Ь Кроме этого содержится ряд коэффициентов для уточнения конструктивных параметров рабочего колеса, а именно коэффициент стеснения на входе \|/| и выходе из рабочего колеса, уточненное значение коэффициента стеснения \|/,р, погрешность коэффициента стеснения Ду, эмпирический коэффициент */, поправка на конечное число лопастей р При этом, после ввода первой группы конструктивных параметров насоса, ПС проводят расчет уточненных параметров и дают оценку рациональности предлагаемой конструкции, используя методику раздела «Расчет конструктивно-эксплуатационных параметров насоса доильной установки»

После работы с базой данных реологических и конструктивных параметров приступают к выбору эксплуатационных параметров процесса. В ПС к таким параметрам относятся: коэффициент сопротивления среды а, удельная массовая нагрузка ¡7, частота вращения рабочего колеса насоса п.

Последним этапом работы с ПС является вывод на экран ЭВМ интерфейсного окна «Технико-экономические параметры». Экранное окно (рис. 3) условно разделено на три блока: основные параметры насоса, экономические параметры процесса работы насоса и конструктивная схема лопасти рабочего колеса насоса - ПС№1 или конструктивная схема рабочего колеса насоса - ПС№2.

Напор И - {«4

Объемная подана О = ■"

Мощность потребляемая насосом V» и

Коэффициент полезного действия •чо" =

Коэффициент быстро*одност и ¡t, - 'so:

Экономические параметры процесса работа насоса

Травмируемость жировых частиц молока A,¡ = Потери молочного жира Л.; =

Конструктивная схема попасти рабочего колеса и;

ПОЛЯРНЫЙ УГОЛ ígQ "

установки лопастей V • \ Построит» попасть Отправить на печать

Повторить расчет

Основные параметры насоса

Напор Н ~ ! -

Объемная подача О = .'-Oí'

Мощность потребляемая насосом Л':в = : ' ;

Коэффициент полезного действия n г' =

Коэффициент быстроходности 3 Экономические параметры процесса работы насоса

Травмируемость жировых частиц молока Потери молочного жира Л„

Конструктивная схема рабочего копаса насоса

\ ! Полярный угол ¿Q

N: ! установки лопастей 7

"N/ ' 'i 1 ! ji„ Построит:? ¿-хаму

Повторить расчет Главное меню

а б

Рис. 3 - Окна гехнико-жономических параметров: а - ПС№1, б - Г1С№2.

Блок значений «Основных параметров насоса» формируется в результате определения значений показателей по методике раздела «Расчет конструктивно-эксплуатационных параметров насоса доильной установки». Блок значений экономических параметров - по методике «Оценка экономических параметров процесса перекачивания молока насосом доильной установки» (раздел 4.3.3.2 диссертации). А блоки «Конструктивная схема лопасти рабочего колеса насоса - ПС№1» - по методике раздела «Математическая модель взаимодействия лопасти рабочего колеса с молоком» и «Конструктивная схема рабочего колеса насоса - ПС№2» - по методике построения кривых Бедье по 3-м точкам.

По результатам первых двух блоков оценивали, насколько целесообразно использовать полученную конструктивную схему рабочего колеса, с предлагаемой формой лопасти. Если результат не приемлем, то проводили последовательное изменение всех, либо любой на выбор группы

параметров ПС. Таким образом, определяют оптимальную конструктивную схему рабочего колеса насоса (см. на рис. 3, б).

В четвертой главе «ПРОГРАММА И ЧАСТНЫЕ МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРОЦЕССА ПЕРЕКАЧИВАНИЯ МОЛОКА НАСОСОМ ДОИЛЬНОЙ УСТАНОВКИ» подробно описаны методики проведения шести серий опытов, расчетов параметров процесса и проведения лабораторного анализа молока.

Для проверки рабочей гипотезы на адекватность, теоретических положений и программных средств на точность решения разработаны и созданы: стенд для испытания молочного насоса (рис. 4), устройство для заполнения молочного насоса (рис. 5), устройство для исследования воздействия насоса доильной установки на молоко (рис. 6), устройство для отбора проб молока, установка для определения динамического коэффициента, установка для определения нормального усилия.

Рис. 4 - Стенд для испытания молочного насоса:

1 - подвижная рама; 2,7 - запорный элемент; 3 - ручка; 4 - расходная емкость; 5 - заливная горловина; 6 - всасывающий трубопровод; 8 - счетчик газа ротационный РС-40-М; 9 - мановакуумметр МВПЗ-УФ; 10,19 - соединительные муфты; II - устройство для отбора проб молока; 12 - блок контроля управления стендом; 13 - рабочая камера молочного насоса; 14 - манометр МПЗ-УУ2; 15 - термометр ТБ-1; 16 - напорный трубопровод; 17 - электродвигатель; 18 - счетчик расхода жидкости СКВ-12/32; 20 - поворотные колеса.

Стенд для испытания молочного насоса:

- позволяет проводить испытания различных конструкций молочных насосов доильной установки;

- позволяет регистрировать эксплуатационные параметры процесса перекачивания молока насосом;

- обладает конструкцией для его передвижения при помощи ручной тяги, с целью проведения лабораторных и производственных испытаний;

- позволяет его совместное использование с устройствами для отбора проб молока, исследования воздействия насоса доильной установки на молоко и для заполнения молочного насоса.

Рис. 5 - Схема устройства для заполнения молочного насоса

1 - всасывающий трубопровод,

2 - молокосборник, 3 - поплавок, 4 - шток, 5, 8 - труба молоковвода,

6 - датчик включения насоса,

7 - вакуум-провод, 9 - трубка Пито, 10 - сливная трубка, II - отсекагель, 12 - сильфон, 13 - пульт управления, 14 - заборная трубка, 15 - рабочая камера насоса, 16 - нагнетательный трубопровод, 17 - электродвигатель, 18 - крепление насоса.

Рис. 6 - Устройство для исследования воздействия насоса на молоко:

1 - вал электродвигателя, 2 - шпонка, 3 - обойма, 4 - поверочные шайбы, 5 - упдотнительный наконечник, 6,7- ведущий и ведомый диск, 8 - гайка, 9 - шайба крепления, 10 - винт, 11 - корпус насоса, 12 - лопасть, 13 - винт крепления, 14 - пружина, 15 - упорный винт, 16 - хвостовик.

Устройство для заполнения молочного насоса предназначено для удаления воздуха просасывающегося в рабочую камеру насоса, во время его остановки и работы.

Устройство для исследования воздействия насоса доильной установки на молоко позволяет изменять конструктивные параметры рабочего колеса, с целью нахождения их оптимальных значений и состоит из механизмов для закрепления лопастей и фиксации устройства на валу электродвигателя.

Устройство для отбора проб молока позволяет определить процентное содержание воздуха в молоке, после остановки насоса и отобрать пробы молока в процессе работы насоса для их лабораторного анализа.

Установка для определения динамического коэффициента позволяет найти соотношение результирующей силы Р, возникающей от потока молока в рабочем колесе насоса, и абсолютной скорости потока, соответствующей определенной частоте вращения вала насоса Установка для определения нормально! о усилия ТУ, позволяет определить допустимое значение усилия на жировые шарики, не приводящее к их травмированию

План экспериментальных исследований состоял из трех циклов, каждый из которых вкиочал две серии опытов

Первый цикл посвящен определению эксплуатационных параметров процесса перекачивания молока насосом В первой серии опытов был определен динамический коэффициент пропорциональности к Цель эксперимента - оценка значений динамического коэффициента к и определение оптимального значения коэффициента котт соответствующего номинальной частоте вращения вала насоса Характер эксперимента -активный, однофакторный, лабораторный Средство эксперимента -установка для определения динамического коэффициента к Продолжительность каждого опыта - 1 мин Количество опытов - 5, повторность замеров - трехкратная

Вторая серия опытов посвящена определению нормального усилия N Цель эксперимента - определение оптимального значения 1^опт, соответствующего нормальному закону распределения жировых частиц по размерным классам Характер эксперимента - активный, однофакторный, лабораторный Средство эксперимента - установка для определения нормального усилия N Количество опытов - 5, повторность замеров -трехкратная

Второй цикч посвящен исследованию влияния подсоса воздуха и конструктивно-геометрических параметров насосной установки на эффективность процесса перекачивания молока В первой серии опытов определяли влияние конструктивно-геометрических параметров насосной установки на эффективность процесса перекачивания молока Цель эксперимента - определение оптимальных конструктивно-геометрических параметров насосной установки, обеспечивающих эффективность процесса перекачивания молока насосом Характер эксперимента - активный, многофакторный, лабораторный Средства эксперимента - стенд для испытания молочного насоса, устройство для исследования воздействия насоса доильной установки на молоко, устройство для заполнения молочного насоса При планировании использовали матрицу полного факторного эксперимента 22 В качестве факторов выбрали внутренний диаметр всасывающего трубопровода с! (Х|) и высота установки насоса от трубы молоковвода в молокосборнике Ь (Хг) В качестве откликов - основные характеристики насоса (напор Н (У^, подача (Зн (У:), кпд (Уз), потребтяемая мощность N (УД удельная мощность Муд(У3))

Во второй серии опытов определяли влияние подсоса воздуха на эффективность процесса перекачивания молока насосом Цель эксперимента -оценка влияния процентного содержания воздуха в молоке на эксплуатационные параметры процесса работы насоса Характер эксперимента - активный, однофакторный, лабораторный Средства эксперимента - стенд для испытания молочного насоса, устройство для отбора проб молока, устройство для исследования воздействия насоса доильной установки на молоко, счетчик газа ротационный РС-40-М Количество опытов - 5, повторность замеров - трехкратная

Третий цикл посвящен исследованию влияния конструкций рабочих колес на эксплуатационные параметры процесса работы насоса и качество перекачиваемого молока В первой серии опытов определяли влияние различных конструкций рабочих колес на эксплуатационные параметры процесса работы насоса Цель эксперимента - оценка влияния конструктивных параметров рабочего колеса на эксплуатационные параметры процесса работы насоса Характер эксперимента - активный, многофакторный, лабораторный Средства эксперимента - стенд для испытания молочного насоса, устройство для исследования воздействия насоса доильной установки на молоко

Планирование эксперимента осуществляли по насыщенному плану Хартли на кубе, ядром плана являлась полуреплика 241 Факторами эксперимента являлись - углы установки лопастей на входе Р1 (Х|) в колесо и выходе р2 (Х2) из колеса, полярный угол установки лопастей у (Хз), число лопастей г (Х4) Откликами - основные характеристики насоса (Н (У,), (МУ2),ЩУ3),кпд (У4))

Во второй серии опытов определяли гидромеханическое воздействие оптимальной и серийной конструкций рабочих колес на качество перекачиваемого молока Цель эксперимента - оценка влияния конструктивных параметров колеса насоса на физико-химические свойства молока Характер эксперимента - активный, многофакторный, производственный Средства эксперимента - стенд для испытания молочного насоса, устройство для отбора проб молока, устройство для исследования воздействия насоса доильной установки на молоко, приборы и оснастка для лабораторного анализа молока

Таким образом, разработанные методики испытаний и расчетов позволили провести точную и качественную оценку эффективности процесса перекачивания молока насосом доильной установки

В пятой главе «АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ» дана оценка полученных результатов экспериментальных исследований процесса перекачивания молока насосом, согласно предложенным методикам проведения шести серий опытов, расчета параметров процесса и лабораторного анализа молока

Обработка опытных данных проводилась на ПЭВМ с комплектом программ Microsoft Office 2007 и Statistica 6.0.

В результате исследований по определению динамического коэффициента к получено двухмерное графическое представление зависимости коэффициента к от частоты вращения вала двигателя «, описываемое линейным регрессионным уравнением, имеющим вид:

к = 0,6487+ 0,1074 п, (5)

При определении оптимального значения кт„„, соответствующего номинальной частоте вращения вала центробежного молочного насоса пи = 46,833 об/с, использовали прогноз значений отклика. Полученное к0пт — 5,685 подставили в выражение (3) и получили графическое представление траектории лопасти рабочего колеса (см. на рис. 3, а).

В результате исследований по определению нормального усилия N получено трехмерное графическое представление усилия N от размера жировых частиц d и частоты их распределения f по размерным классам (рис. 7), которое описывается нелинейным квадратичным регрессионным уравнением вида:

N = 0,0281 + 0,0004 f - 0,0032 d - 0,000034195f2 + 0,0002- df + 0,0002 d2, (6)

Рис. 7 - Результаты определения нормального усилия N

При определении оптимального значения усилия 1^0„п„ соответствующего нормальному закону распределения жировых шариков по размерным классам (Г=20...30%, d=З..A мкм), использовали прогноз значений отклика. Полученное 1Уопт = 27,279-10"3 Н подставили в выражение (3) и получили траекторию лопасти рабочего колеса (см. на рис. 3, а).

В результате исследований по опрсдечению влияния конструктивно-геометрических параметров насосной установки на эффективность процесса перекачивания мопока насосом, которыми являлись внутренний диаметр всасывающего трубопровода 6 (Х|) и высота установки насоса от трубы молоковвода в молокосборнике Ь (Х2), были получены выражения для определения основных характеристик насоса (напор Н (УО, подача С?ц (У2), кпд (У3), потребляемая мощность N (У4), удельная мощность Nyд (У5)), представляющие семейство уравнений линейной регрессии

У,= -2,891+241,794 Х,+1,018 Х2, (7)

У:=0,09+102,254 Х|Ю,49Х2, (8)

У,= -0,082+4,826 X, +0,025 Х2, (9)

У4= 0,362+9,058 Х,-4,996 10 16 Х:, (10)

У5= 0,295-2,978 Х,-0,03 Х2 (II)

Из полученных выражений (7) - (11), определили оптимальные значения конструктивно-геометрических параметров насосной установки X, =0,038 м,Х2 = 0,7М

В результате исследований по опредечению влияния подсоса воздуха на эффективность процесса перекачивания молока насосом, было получено семейство уравнений линейной регрессии, которые отражают зависимости между откликами (напор Н(У|), мощность 1М(У2), коэффициент полезного действия (У-,)) и факторами (подача <Зн(Х|), содержание воздуха в молоке УУ,, (Х2))

У, =-2,020+1,793 X,-0,017 Х2, (12)

У2 = 0,480 + 0,045 X,- 0,002 Х2, (13)

Уз = -0,070 +0,042 X,+0,001 Х2, (14)

При построении графика зависимости напора У, от содержания воздуха в молоке Х2, с помощью программы 81а1151юа 6 0 была получена система уравнений, описывающая левую и правую «ветви» кривой Н=Г(\УВ) (рис 8), относительно точки А (7,855, 1,043)

У 1=7,115 е ~°24>х\ при Х2<7,855% (15)

У,-=4,714-4,101к^ Х2, при 7,855<Х2<100% (16)

0000 403В 62,06'? 1011.000

Содержание воздуха в молоке Х;, % Рис. 8 - Графическая зависимость У|=У(Х2)

С помощью выражений (12) - (16) найдены минимальные значения основных параметров насоса, при которых обеспечивается напорное движение молока (У,>3м), для его доставки в молокохранительную емкость. Эти значения составляют: Х1=2,833м3/ч, Х2=3,525%, У|=3м, У2=0,6 кВт, У3=0,053.

В результате исследований по определению влияния различных конструкций рабочих колес на эксплуатационные параметры процесса работы насоса, были получены графические зависимости, представляющие попеременное изменение основных характеристик насоса - откликов (расход СКУО, напор Н(У>), мощность (Уз), к.п.д. (У4), удельная мощность Ыуд(Х5)) от каждого из факторов (углы установки лопастей на входе 13|(Х]) в колесо и выходе Вз(Х2) из колеса, полярный угол установки лопастей у(Хз), число лопастей 2(Х4)). Эти зависимости носят нелинейный характер, поэтому имеем семейство уравнений не линейной регрессии:

У, = 4,023 - 2,363-Х,2 +0,560-Х2+0,013-Х4:, (17)

Уз = -1,321 + 3,729-Х4 -0,377-Х42 +0,857-ХЛ (18)

У, = 0,733 + 0,221-Х2:, (19)

У4 = - 0,025 + 0,058-Х4 - 0,0056-Х4:, (20)

У5 = 0,275 + 0,991-Х,2 ^0,613-Х,, (21)

Критерием оптимизации являлась удельная мощность У5. Анализируя полученные графические зависимости (рис. 9) удельной мощностной характеристики насоса от каждого фактора ХГХ4, были получены их

оптимальные значения: X] = 30°, Х2 =14°, Х3 = 60°, Х4 = 6, и соответствующие им значения откликов: 4,419 м3/ч, У2= 9,274 м, У3=0,706 кВт, У4=0,163, У5=0,16 кВт/(м'/ч).

в г

Рис. 9 - Влияние конструктивных параметров колеса на удельную мощностную характеристику насоса:

а - угла /?/, б - угла рг, в - угла у, г - числа лопастей х.

В результате исследований по определению гидромеханического воздействия оптимальной и базовой конструкций рабочих колес на качество перекачиваемого молока насосом дана оценка экономических параметров процесса по двум критериям (группам потерь) оптимизации: травмируемость жира А0 и потери жира Ду.

Для сравнительной оценки влияния оптимальной и базовой конструкций рабочих колес на величину потерь жира, построена гистограмма (рис. 10) распределения жировых шариков молока по размерным классам.

Выявлено, что снижение потерь первой группы от применения оптимальной конструкции рабочего колеса, по сравнению с базовой, составило Ду =2,594%. В пересчете на жирность происходит увеличение содержание жира в молоке на 0,0825%.

2 Э 4 в к ! 3 3 1С 11

Диаметр жировых шариков с1, мкм

Рис. 10 - Гистограмма распределения жировых шариков молока

Снижение потерь второй группы - составило Де= 6,29%. В пересчете на жирность произошло увеличение содержания жира в молоке на 0,2%.

В итоге, общее увеличение жирности молока, в результате внедрения оптимального рабочего колеса, составило 0,283%.

В шестой главе «ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВНЕДРЕНИЯ РАБОЧЕГО КОЛЕСА И УСТРОЙСТВА ДЛЯ ЗАПОЛНЕНИЯ МОЛОЧНОГО НАСОСА» описана методика расчета и проведен расчет экономической эффективности внедрения экспериментальных образцов.

Годовой экономический эффект по критерию прироста прибыли, от внедрения экспериментальных образцов, в расчете на 200 коров со среднегодовой продуктивностью 3467,5 кг/год, составил 551682,85 руб.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Совершенствование процесса перекачивания молока по молокопроводу доильной установки, остается актуальной задачей, решение которой возможно за счет оптимизации конструктивно-эксплуатационных параметров молочного насоса.

Выявлено, что наиболее рациональной конструкцией является центробежный насос тихоходного типа. Установлено, что существенные воздействия на процесс перекачивания молока оказывают следующие факторы:

- явление подсоса воздуха в рабочую камеру насоса;

- конструктивно-эксплуатационные параметры насоса.

2. Теоретическое обоснование процесса перекачивания молока насосом позволило выявить взаимосвязи между реологическими параметрами молока,

разработать методику определения конструктивно-эксплуатационных параметров насоса доильной установки и создать математическую модель взаимодействия лопасти колеса насоса с молоком

3 На основании общепринятой методологии программирования была проведена реализация этапов вычислительного эксперимента для параметрического синтеза центробежного молочного насоса Разработаны программные средства для моделирования профиля лопасти рабочего колеса и процесса работы молочного насоса, позволяющие на уровне интуитивного интерфейса получить технико-экономические параметры процесса перекачивания молока насосом

4 Для проведения лабораторных и производственных испытаний были разработаны и созданы новые технические решения и частные методики экспериментальных исследований процесса перекачивания молока насосом

5 При опредечении эксплуатационных параметров процесса перекачивания моюка насосом были найдены оптимальные значения параметров.

- динамический коэффициент пропорциональности ктт= 5,685,

- усилие Nmm = 27,27910"1 Н, соответствующее нормальному закону распределения жировых шариков по размерным классам (f = 20 30%, Ф=Ъ 4 мкм)

Подставленные оптимальные значения параметров в уравнение математической модели взаимодействия лопасги рабочего колеса с молоком, позволили получить форму лопасти колеса, обеспечивающую перемещение жировых шариков в потоке молока без травмирования

6 Исследовав влияние подсоса воздуха и конструктивно -геометрических параметров насосной установки на эффективность процесса перекачивания моюка определены оптимальные значения конструктивно-геометрических параметров насосной установки внутренний диаметр трубопровода - 0,038 м, высота установки насоса - 0,7 м Максимально допустимое значение содержание воздуха в молоке, соответствующее высокой эффективности процесса перекачивания молока насосом, составляет 3,525%, при этом основные параметры насоса снижаются до значений подача - 2,833 м3/ч, напор - 3 м , мощность -0,6 кВт, кпд- 0,053

7 При исследовании влияния конструкций рабочих колес на эксплуатационные параметры процесса работы насоса, получено семейство уравнений не линейной регрессии, найдены оптимальные конструктивные параметры рабочего колеса углы установки лопастей на входе в колесо - 30° и выходе - 14°, полярный угол установки лопастей - 60°, число лопастей - 6 При этом основные параметры насоса имеют значения расход - 4,419 м'/ч, напор - 9,274 м, мощность - 0,706 кВт, кпд - 0,163, удельная мощность -0,16 кВт/(м3/ч)

8 В результате определения гидромеханического воздействия оптимальной и серийной конструкций работа колес на качество перекачиваемого иопока выявлено, что увеличение жирности молока, за счет внедрения оптимального рабочего колеса, составило 0,283% Годовой экономический эффект от внедрения рабочего колеса и устройства для заполнения молочного насоса, в расчете на 200 коров со среднегодовой продуктивностью 3467,5 кг/год, составил 551682,85 руб

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ

1 Колпаков, А В Где и как теряется молочный жир / А В Колпаков, Ю А Ушаков//Сельский механизатор 2008 - №6 - С 35

2 Каргашов, Л П Теоретические исследования и экспериментальная база для обеспечения качества молока / Л П Карташов, Ю А Ушаков, А В Колпаков // Научно-технический прогресс в животноводстве - машинно-технологическая модернизация отрасли Сборник научных трудов ГНУ ВНИИМЖ, том 17 ч 2- М ГНУ ВНИИМЖ Россельхозакадемии, 2007-С 67-74

3 Колпаков, А В Исследования воздействия рабочего колеса молочного насоса на молоко / А В Колпаков, Л П Карташов // Сб докладов международной научно-технической конференции Выпуск 8 - Оренбург ОГАУ, 2007 -С 21-22

4 Карташов, Л П Стенды для исследования взаимодействия молока с поверхностями деталей молочной линии доильной установки / Л П Карташов, К) А Ушаков, А В Колпаков // Материалы ХШ Международного симпозиума по вопросам машинного доения сельскохозяйственных животных - Гомель РУНИП «ИМСХ НАН Белоруссии», 2006 - С 197-200

5 Карташов, Л П Потери молочного жира при транспортировке молока в доильной установке / Л П Карташов, А В Колпаков // Известия ОГАУ №4(12) - Оренбург ОГАУ, 2006 -С 74-75

6 Ушаков, Ю А Устройство для испытания лопастей рабочего колеса центробежного молочного насоса / Ю А Ушаков, А В Колпаков // Известия ОГАУ №4(12) - Оренбург ОГАУ, 2006 - С 82-83

7 Карташов, Л П Стенд для испытания молочного насоса / ЛП Каргашов, Ю А Ушаков, А В Колпаков//Известия ОГАУ №2(10) -Оренбург ОГАУ, 2006 - С 78-80

8 Колпаков, А В Стенд для испытания молочного насоса ! А В Колпаков // Сб докладов международной научно-технической конференции Выпуск 7 -Оренбург ОГАУ, 2006 - С 118-120

Колпаков Антон Васильевич

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПЕРЕКАЧИВАНИЯ МОЛОКА НАСОСОМ ДОИЛЬНОЙ УСТАНОВКИ

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано в печать 18 08 08 Формат 60x84/16 Печать оперативная Уел печ л 1,0 Тираж 100 экз Заказ №3075

Издательский центр ОГАУ 460795, г Оренбург, ул Челюскинцев, 18 Тел (3532) 77-61-43

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Колпаков, Антон Васильевич

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧАЕМОГО ВОПРОСА.

1.1 Воздействие молочного насоса и процесса подсоса воздуха на качественные показатели молока.

1.2 Классификация существующих молочных насосов и рабочих органов.

1.3 Обзор существующих насосов для перекачивания молока.

1.4 Анализ конструктивных схем рабочих органов молочных насосов.

1.5 Факторы, влияющие на эффективность процесса перекачивания молока насосом.

1.6 ВЫВОДЫ.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПЕРЕКАЧИВАНИЯ МОЛОКА НАСОСОМ ДОИЛЬНОЙ УСТАНОВКИ.

2.1 Выбор реологических параметров молока.

2.1.1 Определение плотности молока.

2.1.2 Определение вязкости молока.

2.1.3 Определение градиента скорости.

2.2 Математическая модель взаимодействия лопасти рабочего колеса с молоком.

2.2.1 Определение геометрических соотношений углов лопастей.

2.2.1.1 Определение угла установки лопасти

2.2.1.2 Определение касательного угла.

2.2.2 Определение формы лопасти рабочего.

2.3 Расчет конструктивно-эксплуатационных параметров насоса доильной установки.

2.3.1 Выбор теоретических параметров насоса.

2.3.2 Расчет действительных параметров насоса.

2.3.3 Выбор и расчет основных размеров центробежного колеса.

2.3.4 Связь основных параметров насоса с геометрией рабочего колеса.

3. МЕТОДИКА ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГО ЭКСПЕРИМЕНТА.

3.1 Алгоритм математического моделирования.

3.2 Реализация программы для ЭВМ.

3.2.1 Работа с реологическими параметрами молока.

3.2.2 Работа с конструктивными параметрами насоса.

3.2.3 Выбор эксплуатационных параметров процесса.

3.2.4 Выходные технико-экономические параметры.

4. ПРОГРАММА И ЧАСТНЫЕ МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРОЦЕССА ПЕРЕКАЧИВАНИЯ МОЛОКА НАСОСОМ ДОИЛЬНОЙ УСТАНОВКИ.

4.1 Программа исследований.

4.2 Экспериментальная база для исследований.

4.3 Методики экспериментальных исследований.

4.3.1 Цикл опытов по определению эксплуатационных параметров процесса перекачивания молока насосом.

4.3.1.1 Методика определения динамического коэффициента.

4.3.1.2 Методика определения нормального усилия N.

4.3.2 Цикл опытов по исследованию влияния подсоса воздуха и конструктивно - геометрических параметров насосной установки на эффективность процесса перекачивания молока.

4.3.2.1 Методика определения влияния конструктивно - геометрических параметров насосной установки на эффективность процесса перекачивания молока.

4.3.2.2 Методика определения влияния подсоса воздуха на эффективность процесса перекачивания молока насосом.

4.3.3 Цикл опытов по исследованию влияния конструкций рабочих колес на эксплуатационные параметры процесса работы насоса и качество перекачиваемого молока.

4.3.3.1 Методика определения влияния конструктивных параметров рабочих колес на эксплуатационные параметры процесса работы насоса.

4.3.3.2 Методика определения гидромеханического воздействия оптимальной и базовой конструкций рабочих колес на качество перекачиваемого молока.

5. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

5.1 Результаты определения эксплуатационных параметров процесса перекачивания молока насосом.

5.1.1 Результаты определения динамического коэффициента.

5.1.2 Результаты определения нормального усилия.

5.2 Результаты исследований влияния подсоса воздуха и конструктивно-геометрических параметров насосной установки на эффективность процесса перекачивания молока.

5.2.1 Результаты определения влияния конструктивно-геометрических параметров насосной установки на эффективность процесса перекачивания молока.

5.2.2 Результаты определения влияния подсоса воздуха на эффективность процесса перекачивания молока насосом.

5.3 Результаты исследований влияния конструкций рабочих колес на эксплуатационные параметры процесса работы насоса и качество перекачиваемого молока.

5.3.1 Результаты определения влияния различных конструкций рабочих колес на эксплуатационные параметры процесса работы насоса.

5.3.2 Результаты определения гидромеханического воздействия оптимальной и базовой конструкций рабочих колес на качество перекачиваемого молока насосом.

6. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВНЕДРЕНИЯ РАБОЧЕГО КОЛЕСА И УСТРОЙСТВА ДЛЯ ЗАПОЛНЕНИЯ МОЛОЧНОГО

НАСОСА.

6.1 Методика расчета экономической эффективности внедрения экспериментальных образцов.

6.2 Расчет экономической эффективности внедрения экспериментальных образцов.

Введение 2008 год, диссертация по процессам и машинам агроинженерных систем, Колпаков, Антон Васильевич

Научно-технический прогресс в молочном животноводстве привел к создаиию герметизированных и автоматизированных молочных линий, которые используют в отраслях, связанных с обработкой жидкостей. Вместе с тем анализ научных работ отечественных и зарубежных исследователей показал, что, несмотря на достаточно высокий технический уровень современных фермских молочных линий, показатели качества перекачиваемого молока не всегда удовлетворительны из-за механических воздействий со стороны внутренних поверхностей деталей молочной линии на молоко.

Эти воздействия приводят к возникновению завихрений движущегося потока, с гомогенизирующим эффектом и, как следствие, происходит деформация жировых шариков молока и повреждение их оболочек. В результате в молоке образуются масляные зерна и комки жира, которые оседают на внутренних поверхностях коммуникаций, задерживаются фильтрами и при промывке безвозвратно теряются.

После частичной (неполной) гомогенизации остается дестабилизированный жир, который отстаивается и сбивается в масло, при хранении в емкостях. Такое молоко за небольшое время приобретает прогорклый и горький вкус, а вместе с ним и вырабатываемая из него продукция, при этом такой вкус нельзя устранить никакими технологическими приемами. Кроме этого воздух, засасываемый в молочные коммуникации, является источником бактерицидного обсеменения молока, за счет окисления белковых оболочек жировых частиц.

Все эти негативные факторы приводят к ухудшению санитарно-гигиенического состояния качества молока, которое проявляется в снижении сортности молока.

В Оренбургской области в последние годы наметилась тенденция строительства животноводческих ферм на 1000 и более голов КРС (Бугуруслан - 1200, Саракташ «Юж. Урал» - 1000, «Иволга» - 1000). Поэтому современные доильные установки должны быть высокопроизводительными, а значит, обеспечивать высокую интенсивностью отвода молока из молочной линии МТФ. Для этого необходимо создание нового типоразмера молочного насоса, который удовлетворял бы двум основным требованиям: обеспечение высокой производительности, с возможностью перекачивания молока из-под вакуума в емкость с атмосферным давлением и сохранение качества молока контактирующего с внутренними поверхностями деталей насоса.

Цель работы: повышение эффективности работы молочного насоса и качества перекачиваемого молока, за счет оптимизации конструктивно-эксплуатационных параметров насоса доильной установки.

Объект исследования: процесс перекачивания молока из емкости, находящейся под вакуумом, в емкость с атмосферным давлением.

Предмет исследования: закономерности воздействия насоса доильной установки на процесс перекачивания молока.

Рабочая гипотеза исследования: при оптимизации конструктивно-эксплуатационных параметров насоса, происходит уменьшение потерь молочного жира в доильной установке.

Методика исследований. Условия обеспечения постоянного воздействия лопастей рабочего колеса насоса на жировые шарики молока, не превышающего предельных значений были получены с использованием струйной теории Эйлера, элементарной теории радиальных вентиляторов В.П. Горячкина и теории рабочего процесса дискового аппарата. При создании методики расчета конструктивно-эксплуатационных параметров центробежного насоса использовалась теоретическая схема элементарного представления о кинематике потока в колесе, с поправкой Пфлейдерера на теоретический напор, с учетом конечного числа лопастей.

Реализация этапов вычислительного эксперимента для параметрического синтеза центробежного молочного насоса проводилась на основании общепринятой методологии программирования.

Экспериментальные исследования проводились по разработанным частным методикам испытаний. Расчет и анализ параметров процесса осуществлялся с использованием теории математической обработки данных.

В работе использовалась фото- и видеосъемка, применялись программно-технические средства.

Научную новизну работы составляют:

- теоретическое обоснование процесса перекачивания молока насосом, состоящее из выбора реологических параметров молока, разработки математической модели взаимодействия лопасти колеса насоса с молоком и расчета конструктивно-эксплуатационных параметров молочного насоса; частные методики экспериментальных исследований процесса перекачивания молока и расчета параметров процесса;

- программные средства с использованием ЭВМ для моделирования профиля лопасти рабочего колеса и процесса работы молочного насоса (свидетельство 2008610484).

Практическую ценность работы имеют:

- конструкции стенда для испытания молочного насоса (патент 2321773), устройства для заполнения молочного насоса (патент 2321774), устройства для испытания лопастей рабочего колеса центробежного молочного насоса (положит, решение 2006147157), устройства для исследования воздействия насоса доильной установки на молоко, установки для определения динамического коэффициента, установки для определения нормального усилия;

- результаты экспериментальных исследований процесса перекачивания молока насосом доильной установки.

На защиту выносятся:

- теоретическое обоснование процесса перекачивания молока насосом;

- новые технические решения и программные средства для исследования и повышения эффективности процесса перекачивания молока насосом;

- частные методики проведения экспериментальных исследований процесса перекачивания молока и расчета параметров процесса;

- результаты экспериментальных исследований и анализ параметров процесса перекачивания молока насосом.

Достоверность основных теоретических положений подтверждена результатами экспериментальных исследований, проведенных в лабораторных (кафедра «Механизация животноводства» Оренбургского ГАУ) и производственных (МТФ с. Новотроицкое, Октябрьского района, ЗАО "Нива") условиях.

Апробация работы. Общие положения диссертации опубликованы в материалах международных научно-практических конференций Оренбургского ГАУ (2005, 2006, 2007), ХП1 и XIV Международного симпозиума по вопросам машинного доения сельскохозяйственных животных (Гомель, Белоруссия, 2006; Углич, Россия, 2008), X и XI Международной научно-практической конференции «Научно-технический прогресс в животноводстве - машинно-технологическая модернизация отрасли» (ГНУ ВНИИМЖ, Москва, 2007, 2008).

Фрагменты диссертации включены в проект, утвержденный к одностороннему финансированию на 2008 год по итогам регионального конкурса «Урал» Российского фонда фундаментальных исследований и Правительства Оренбургской области (заявка № 08-08-99119-Р-ОФИ).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 8 работ (одна статья опубликована в журнале, рекомендованном ВАК РФ), в т.ч. получены два патента на изобретения и одно свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ.

Заключение диссертация на тему "Совершенствование процесса перекачивания молока насосом доильной установки"

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Совершенствование процесса перекачивания молока по молокопроводу доильной установки остается актуальной задачей, решение которой возможно за счет оптимизации конструктивно-эксплуатационных параметров молочного насоса.

Выявлено, что наиболее рациональной конструкцией является центробежный насос тихоходного типа. Установлено, что существенные воздействия на процесс перекачивания молока оказывают следующие факторы:

- явление подсоса воздуха в рабочую камеру насоса;

- конструктивно-эксплуатационные параметры насоса.

2. Теоретическое обоснование процесса перекачивания молока насосом позволило выявить взаимосвязи между реологическими параметрами молока, разработать методику определения конструктивно-эксплуатационных параметров насоса доильной установки и создать математическую модель взаимодействия лопасти колеса насоса с молоком.

3. На основании общепринятой методологии программирования была проведена реализация этапов вычислительного эксперимента для параметрического синтеза центробежного молочного насоса. Разработаны программные средства для моделирования профиля лопасти рабочего колеса и процесса работы молочного насоса, позволяющие на уровне интуитивного интерфейса получить технико-экономические параметры процесса перекачивания молока насосом.

4. Для проведения- лабораторных и производственных испытаний были разработаны и созданы новые технические решения и частные методики экспериментальных исследований процесса перекачивания молока насосом.

5. При определении эксплуатационных параметров процесса перекачивания молока насосом были найдены оптимальные значения параметров:

- динамический коэффициент пропорциональности котп= 5,685;

- усилие N0MU = 27,279'10"3 Н, соответствующее нормальному закону распределения жировых шариков по размерным классам (f = 20.30%, d-Ъ.Л мкм).

Подставленные оптимальные значения параметров в уравнение математической модели взаимодействия лопасти рабочего колеса с молоком, позволили получить форму лопасти колеса, обеспечивающую перемещение жировых шариков в потоке молока без травмирования.

6. Исследовав влияние подсоса воздуха и конструктивно - геометрических параметров насосной установки на эффективность процесса перекачивания молока определены оптимальные значения конструктивно-геометрических параметров насосной установки: внутренний диаметр трубопровода - 0,038 м, высота установки насоса - 0,7 м. Максимально допустимое значение содержания воздуха в молоке, соответствующее высокой эффективности процесса перекачивания молока насосом, составляет 3,525%, при этом основные параметры насоса снижаются до значений: подача - 2,833 м /ч, напор - 3 м, мощность - 0,6 кВт, к.п.д. - 0,053.

7. При исследовании влияния конструкций рабочих колес на эксплуатационные параметры процесса работы насоса, получено семейство уравнений не линейной регрессии, найдены оптимальные конструктивные параметры рабочего колеса: углы установки лопастей на входе в колесо - 30° и выходе - 14°, полярный угол установки лопастей - 60°, число лопастей - 6. При о этом основные параметры насоса имеют значения: расход - 4,419 м /ч, напор о

9,274 м, мощность - 0,706 кВт, к.п.д. - 0,163, удельная мощность - 0,16 кВт/(м /ч).

8. В результате определения гидромеханического воздействия оптимальной и серийной конструкций рабочих колес на качество перекачиваемого молока выявлено, что увеличение жирности молока, за счет внедрения оптимального рабочего колеса, составило 0,283%. Годовой экономический эффект от внедрения рабочего колеса и устройства для заполнения молочного насоса, в расчете на 200 коров со среднегодовой продуктивностью 3467,5 кг/год. составил 551682,85 руб.

Библиография Колпаков, Антон Васильевич, диссертация по теме Технологии и средства механизации сельского хозяйства

1. Цой, Ю.А. Молочные линии животноводческих ферм и комплексов / Ю.А. Цой. М.: Колос, 1982. - 221 е.: ил.; 20 см.

2. Сурков, В.Д. Оборудование молочных заводов / В.Д. Сурков, Н.Н. Липатов. М.: Пищепромиздат, 1962.

3. Флейшман, В.П. Молоко и молочное дело. Пер. А.Н. Королева с последнего 6-го нем. изд. 1922 года / В.П. Флейшман. М.: Северный печатник, 1927.

4. Чугаев, P.P. Гидравлика: (Техн. механика жидкости). Учеб. для гидротехн. спец. вузов. / Р. Р. Чугаев. 4-е изд., доп. и перераб. - JL: Энергоиздат: Ленингр. отд-ние, 1982. - 672 е.: ил.; 24 см.

5. Knoop, Е. Der elektronen mikroskopische nachweis der Gettkyigel chemennullen / E. Knoop, A. Wortmann, A. Knoop // Milchwissenschaft. 1958. -№19. - 194.

6. Шкинке, В.Э. Исследование влияния машинного доения на качество молочного жира. Автореферат дисс. . канд. техн. наук. Елгава: ЛСХА, 1972.

7. Казанков, А.Г. Зависимость качественных показателей молока от формы течения газожидкостных смесей. Исследование некоторых показателей машинного доения / А.Г. Казанков. Оренбург, 1970.

8. Ран, О. Физика молока и молочных продуктов / О. Ран, П.Ф. Шарп. -М.-Л.: Северный печатник, 1931.

9. Андреев, А.Ф. Исследование методов определения дисперсности молочного жира и их использование для оценки рабочих режимов молочного оборудования. Автореферат дисс. . канд. наук. -М., 1969.

10. Тепел, А. Химия и физика молока / А. Тепел. М.: Пищевая промышленность, 1979.

11. Raasch, J. Diss. ТН. Karlsruhe, 1961.

12. Back, W. D., und H. Reuter // Milchwissenschaft. 1973. - №28. - 137 bis 141.

13. Back, W.D. // Milchwissenschaft. 1973. - №28. - 628 bis 636.

14. Bartok, W.D. und S.G. Mason // J. Colloid Science. 1957.- №12.- 243 bis.

15. Зернаева, JI.А. Изменение состава молока при доении коров на разных доильных установках / Л.А. Зернаева, Н.В. Сивкин, З.А. Нетеча // Зоотехния. -2003.-№12.

16. Белоусов, А. Физико-химическая теория сбивания масла / А. Белоусов // Молочная промышленность. 1948. - №1.

17. Rahn, О. Physik der Milchwirtschaft / О. Rahn, P.F. Sharp. Berlin: Verlagsbuchhandlung Paul Parey, 1928.

18. King, N. // Milchwissenschaft. 1957. - №12. - 120 bis.

19. Van Dam, W. Opstellen over modern Zuivelchemie, 2. Aufl. Ggavenshagen.

20. Волчков, И.И. Насосы для молока и молочных продуктов (Эксплуатация и наладка оборудования) / И.И. Волчков, В.И. Волчков.- М.: Пищевая промышленность, 1980.

21. Башта, Т.М. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы / Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов, О.В. Байбаков, Ю.Л. Кирилловский. 2-е изд., перераб.-М.: Машиностроение, 1982.

22. Карташов, Л.П. Машинное доение коров: Учеб. пособие для сред. сел. проф.-техн. училищ. 3-е изд., испр. и доп. / Л.П. Карташов, Ю.Ф. Курганов. -М.: Высш. школа, 1980.

23. Урбан, В.А. Разработка и обоснование конструктивно-режимных параметров молочного насоса для доильных установок: дис. . канд. техн. наук: 05.20.01. Оренбург: Издательский центр ОГАУ, 2005.

24. Михайлов, А.К. Лопастные насосы. Теория, расчет и конструирование / А.К. Михайлов, В.В. Малюшенко. -М.: «Машиностроение», 1977.

25. Михайлов, А.К. Конструкция и расчет центробежных насосов высокого давления / А.К. Михайлов, В.В. Малюшенко. М.: «Машиностроение», 1971.

26. Пфлейдерер, К. Лопаточные машины для жидкостей и газов / Карл Пфлейдерер. 4-е изд., перераб. Перевод инж. A.M. Ладогина. - М.: ГНТИ Машиностроительной литературы, 1960.

27. Барановский, Н.В. Насосы для молока и жидких молочных продуктов/ Н.В. Барановский. М.: ГНТИ Машиностроительной литературы, 1959.

28. Ломакин, А.А. Центробежные и осевые насосы / А.А. Ломакин. Л.: Машиностроение, 1966.

29. Бурыкин, А.И. Современные отечественные насосы / А.И. Бурыкин // Молочная промышленность. 1999. - №2.

30. Николаев, Л.К. Насосы пищевой промышленности / Л.К. Николаев. -М.: Пищевая промышленность, 1972.

31. Лобачев, П.В. Насосы и насосные станции: Учеб. для техникумов. — 3-е изд., перераб. и доп. / П.В. Лобачев. М.: Стройиздат, 1990.

32. Кук, Г.А. Машины и аппараты молочной промышленности / Г.А. Кук, А.А. Попов. Л.: Пищепромиздат, 1936.

33. Горбатов, А.В. Гидравлика и гидравлические машины для пластично-вязких мясных и молочных продуктов: Для вузов по спец. "Машины и аппараты пищ. пр-в". / А.В. Горбатов, В.Д. Косой, Я.И. Виноградов. М.: Агропромиздат, 1991. - 174,[2] е.: ил.; 21 см.

34. ОАО «Кургансельмаш». Насос молочный НМУ-6, НМУ-6А. Курган. WEB: http://ksm45.narod.ru/catalog/dust/nmu.html, 2008.

35. ЗАО НТКФ «АГРОЖИВМАШ-ТЕХНОЛОГИЯ». Насос молочный универсальный НМУ-6/1. М. WEB: http://www.pasterizator.ru/nmu.htm, 2008.

36. Hill 1 «Насосы и Уплотнения». Центробежные насосы типа ОНЦс, ОНЛ, ОНР, ВКс. М. WEB: http://www.pumps-seals.ru, 2008.

37. ЗАО «Московский насосный завод №1» Пищевой насос ОНЦ. М. WEB: http://www.mnzl.ru, 2008.

38. ЗАО «Ампика». Пищевой мембранный насос Tapflo. М. WEB: http ://ampika.ru/oborudo vanie.html?brand= 13,2008.

39. AKTIESELSKABET S.A. CHRISTENSEN & CO. Молочные насосы. Ndr. Havnevej Kolding. WEB: http://www.sac.dk/showpage.php?pageid=695356& display id =1466042& lang=RU, 2008.

40. DeLaval. Sanitary pumps. Королев. WEB: http://www.delaval.ru/ AboutDeLaval/default.htm.

41. Мохнаткин, В.Г. Центробежные насосы для жидких пищевых продуктов / В.Г. Мохнаткин, В.Н. Шулятьев // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2002. - № 11.-е. 17-18.

42. Шулятьев, В.Н. Анализ рабочего процесса нагнетателей преобразователей / В.Н. Шулятьев // Техника в сельском хозяйстве. 2003. -№2. - с. 42-45.

43. Мохнаткин, В.Г. Совершенствование молочного насоса многоцелевого назначения / В.Г. Мохнаткин, P.M. Горбунов // Техника в сельском хозяйстве. 2007. - №1. - с. 25-27.

44. Шулятьев, В.Н. Повышение эффективности функционирования нагнетателей-преобразователей технологических линий и технических средств в молочном скотоводстве: автореферат дис. . докт. техн. наук: 05.20.01. — Киров: Типография ФГОУ ВПО Вятская ГСХА, 2004.

45. Мохнаткин, В.Г. Молочный насос многоцелевого назначения / В.Г. Мохнаткин, В.Н. Шулятьев, В.М. Русских // Молочная промышленность. -2000. №8. - с. 49-50.

46. Русских, В.М. Молочный насос с бактерицидными свойствами / В.М. Русских // Труды X Международного симпозиума по машинному доению сельскохозяйственных животных, первичной обработке и переработке молока.- Переславль-Залесский, 2000. С. 125-128.

47. Русских, В.М. Совершенствование конструктивно-технологической схемы молочного насоса с целью расширения его функциональных возможностей: дис. . канд. техн. наук: 05.20.01. Киров: Типография ФГОУ ВПО Вятская ГСХА, 2002.

48. Федюшин, А.Н. Обоснование параметров и режимов работы диафрагменного молочного насоса доильных установок: автореферат дис. . канд. техн. наук: 05.20.01. Зеленоград: Редакционно-издательский отдел АЧГАА, 2001.

49. Выгодский, М.Я. Справочник по высшей математике / М.Я. Выгодский. М.: Астрель: ACT, 2002. - 991 е.: ил.; 17 см.

50. Корн, Г.А. Справочник по математике для научных работников и инженеров: Определения. Теоремы. Формулы / Г. Корн, Т. Корн ; Пер. И. Г. Арамановича (ред. пер.) и др.. 6. изд., стер. - СПб. [и др.]: Лань, 2003. - 831 е.: ил.; 22 см.

51. Горячкин, В.П. Собрание сочинений в семи томах. Том 2. Земледельческая механика / В.П. Горячкин. М.: Сельхозгиз, 1937.

52. Горячкин, В.П. Собрание сочинений в семи томах. Том 6. / В.П. Горячкин. -М.: Сельхозгиз, 1948.

53. Горячкин, В.П. Собрание сочинений в трех томах. Том 3. / В.П. Горячкин. М.: Колос, 1965.

54. Кленин, Н.И. Сельскохозяйственные и мелиоративные машины / Н.И. Кленин, В.Г. Егоров. М.: КолосС, 2003.

55. Артоболевский, И.И. Теория механизмов и машин: Учеб. для втузов. -4-е изд., перераб. и доп. / И.И. Артоболевский. М.: Наука, 1988.

56. Пискунов, Н.С. Дифференциальное и интегральное исчисления для втузов, т.1: Учебное пособие для втузов. 13-е изд. / Н.С. Пискунов. - М.: Наука, 1985.

57. Пискунов, Н.С. Дифференциальное и интегральное исчисления для втузов, т.2: Учебное пособие для втузов. — 13-е изд. / Н.С. Пискунов. М.: Наука, 1985.

58. Камке, Э. Справочник по обыкновенным дифференциальным уравнениям. Перевод с нем. С.В. Фомина. 2-е изд. / Э. Камке. -М.: Наука, 1961.

59. Фихтенгольц, Г.М. Курс дифференциального и интегрального исчисления, т. 1: 7-е изд. / Г.М. Фихтенгольц. М.: Наука, 1970.

60. Двайт, Г.Б. Таблицы интегралов и другие математические формулы/ Г.Б. Двайт. Перевод с английского Н.В. Леви. М.: Наука, 1966.

61. Артамонов, Г.Т. Таблицы интегралов Френеля / Г.Т. Артамонов, К.А. Карпов, В.М. Курочкин, М.Г. Раппопорт, Г.С. Хованский. М.: Издательство АН СССР, 1953.

62. Елисеев Б.М. Расчет деталей центробежных насосов. Справочное пособие / Б.М. Елисеев. -М.: Машиностроение, 1975.

63. Абрамов, Н.Н. Теория и методика расчета систем подачи и распределения воды / Н.Н.Абрамов. М.: Стройиздат., 1972.

64. Середа, Ю.С. Прикладные многопараметрические обратные задачи / Ю.С. Середа. Н. Новгород: Тип. Нижегор. гуманит. центра, 2005.

65. Конюхов, С.Н. Многопараметрическая оптимизация и моделирование сложных технологических процессов: дис. . канд. техн. наук: 05.13.16. М.: Моск. авиацион. технол. ун-т., 1994. - 108 е.: ил.

66. Карнаухова, Е.В. Разработка и применение методов многопараметрической идентификации для нелинейных моделей биофизических систем: автореферат дис. . канд. физ.-мат. наук: 03.00.02. -Пущино: Ин-т теорет. и эксперим. биофизики РАН, 2005. 25 с.

67. Баатар, Д. Численное решение многопараметрической задачи на собственные значения и повышение точности разностного решения / Д. Баатар, Т. П. Пузынина, И. В. Пузынин. Дубна: ОИЯИ, 1982.

68. Гущин, В.А. Численное моделирование нелинейных процессов динамики несжимаемой вязкой жидкости: автореферат дис. . докт. физ.-мат. наук: 05.13.16. Долгопрудный: Моск. физ.-техн. ин-т, 1990. 35 с.

69. Соловьев, С.А. Основы моделирования функциональных элементов исполнительных механизмов биотехнической системы: Учебное пособие / С.А. Соловьев, Е.М, Асманкин, A.M. Асманкин. Оренбург: Издательский центр ОГАУ, 2003.

70. Карташов, Л.П. Параметрический синтез технологических объектов АПК / Л.П. Карташов, В.Ю. Полищук, Т.М. Зубкова, В.П. Ханин // Техника в сельском хозяйстве. 1998. - №4.

71. Зубкова, Т.М. Разработка методологии математического моделирования технологических объектов / Т.М. Зубкова // Вестник ОГУ. -2002. №2.

72. Зубкова, Т.М. Повышение эффективности работы одношнекового экструдера для производства кормов на основе параметрического синтеза. Дисс. . докт. техн. наук. Оренбург: Издательский центр ОГАУ, 2006.

73. Кац, A.M. Многопараметрическая оптимизация рабочих колес центробежных насосов низкой быстроходности: автореферат дис. . канд. техн. наук: 05.04.13. М.: Редакционно-издательский отдел Азово-Черноморской государственной агроинженерной академии, 1991.

74. Бобровский, С.И. Самоучитель программирования на языке С++ в системе Borland С++ Builder 5.0 / С. Бобровский. М.: ДЕСС КОМ: 1-Press, 2001.-272 е.: ил.; 24 см.

75. Гегечкори, Е. Т. Программирование на Visual С++ 6.0: Учеб. пособие / Е.Т. Гегечкори, Д.Н. Ренев; М-во образования Рос. Федерации. Ом. гос. техн. ун-т. Омск : Изд-во ОмГТУ, 2001. - 88 е.: ил., табл.; 20 см.

76. Карташов, Л.П. Повышение надежности системы человек машина-животное / Л.П. Карташов, С.А. Соловьев. Екатеринбург: Тип. УрО РАН, 2000. - 273 с.

77. ГОСТ 24026 80. Исследовательские испытания, планирование эксперимента, термины и определения. Введ. 1981-01-01. - М.: Госстандарт Росии: Издательство стандарт, 1991.

78. Веденяпин, Г.В. Общая методика экспериментального исследования и обработка экспериментальных данных. М.: Колос, 1973.

79. Новик, Ф.С. Оптимизация процессов технологии металлов методами планирования экспериментов / Ф.С. Новик, Я.Б. Арсов. М.: Машиностроение; София: Техника, 1980.

80. Новик, Ф.С. Планирование эксперимента на симплексе при изучении металлических систем / Ф.С. Новик. -М.: Металлургия, 1985.

81. Новик, Ф.С. Математические методы планирования экспериментов в металловедении. Разд. 1. Общие представления о планировании экспериментов в металловедении. Под. ред. проф. И.И. Новикова / Ф.С. Новик. М.: Машиностроение, 1970.

82. Курганов, А М. Гидравлические расчеты систем водоснабжения и водоотведения. Справочник / A.M. Курганов, Н.Ф. Федоров. Л.: Стройиздат, 1986.

83. Лобачев, П.В. Насосы и насосные станции. Учебник / П.В. Лобачев -М.: Стройиздат, 1990.

84. Карташов, Л.П. Расчет исполнительных механизмов биотехнической системы / Л.П. Карташов, С.А. Соловьев, Е.М. Асманкин, З.В. Макаровская. Екатеринбург: Тип. УрО РАН, 2002. 179 с.

85. Соловьев, С.А. Исполнительные механизмы системы «человек-машина-животное» / С.А. Соловьев, Л.П. Карташов. Екатеринбург: Тип. УрО РАН, 2001.-179 с.

86. Новик, Ф.С. Математические методы планирования экспериментов в металловедении. Разд. 2. Планы второго порядка. Исследование области экстремума. Под. ред. проф. И.И. Новикова / Ф.С. Новик. М.: Машиностроение, 1971.

87. Новик, Ф.С. Математические методы планирования экспериментов в металловедении. Разд. 3. Выбор параметров оптимизации и факторов. Под. ред. проф. И.И. Новикова / Ф.С. Новик. М.: Машиностроение, 1971.

88. Новик, Ф.С. Математические методы планирования экспериментов в металловедении. Разд. 4. Планирование экспериментов при изучении диаграмм состав-свойство. Под. ред. проф. И.И. Новикова / Ф.С. Новик. М.: Машиностроение, 1971.

89. Новик, Ф.С. Математические методы планирования экспериментов в металловедении. Разд. 5. Планирование промышленных экспериментов.

90. Симплекс-планирование. Под. ред. проф. И.И. Новикова / Ф.С. Новик. М.: Машиностроение, 1972.

91. Адлер, Ю.П. Введение в планирование эксперимента / Ю.П. Адлер. -М.: Металлургия, 1969 .

92. Адлер, Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. Программированное введение в планировании эксперимента / Ю.П. Адлер Ю.П., Е.В. Маркова, Ю.В. Граповский. М.: Наука, 1971.

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

94. Листопад, И.А. Планирование экспериментов в исследованиях по механизации сельскохозяйственного производства / И.А. Листопад. М.: Агропромиздат, 1989.

95. Барабащук, В.И. Планирование эксперимента в технике / В.И. Барабащук, Б.П. Креденцер, В.И. Мирошниченко. К.: Техника, 1984.

96. Кугенев, П.В. Практикум по молочному делу / П.В. Кугенев, Н.В. Барабанщиков М.: Колос, 1978.

97. Карташов, Л.П. Учебник мастера машинного доения / Л.П. Карташов, В.Г. Звиняцковский, Л.И. Сорокина, О.Л. Чернова. М.: Колос, 1994.

98. Олконен, А.Г. Производство высококачественного молока / А.Г. Олконен. -М.: Колос, 1982.

99. Федан, В.И. Механизация производства молока / В.И. Федан. М.: Колос, 1984.

100. Антонова, B.C. Методы и оборудование для повышения технологических качеств молока: Обзорно-аналитический материал. / B.C.

101. Антонова, Ю.И. Коровин, С.А. Соловьев, Ю.А. Ушаков. Оренбург: Оренбургский центр научно-технической информации, 1991.-21 с.

102. Обухов, П.А. Обработка молока и уход за молочным оборудованием /П.А. Обухов. М.: Россельхозиздат., 1971.

103. Халафян, A.A. STATIST1CA 6. Статистический анализ данных. 3-е изд. Учебник / А.А. Халафян. М.: ООО «Бином-Пресс», 2007.

104. StatSoft.Inc.(2001). Электронный учебник по статистике. М. StatSoft. WEB: http://www.StatSoft.ru/home/textbook/defaiilt.html.

105. StatSoft.Inc.(2001). Электронный учебник по промышленной статистике и основам ISO 9000. М. StatSoft. WEB: http://www.statsoft.rn/ home/portal/textbookind/default.htm.

106. Боровиков, В.П. Прогнозирование в системе STATISTICA в среде WINDOWS / В.П. Боровиков, Г.И. Ивченко. М.: Финансы и статистика, 1999.

107. Васильев, А.В. Работа в электронных таблицах / А.В. Васильев, Богомолова О.Б. М.: «Бином - лаб. знаний», 2007.

108. Уокепбах, Д. Microsoft Office Excel 2007. Библия пользователя / Д. Уокенбах. М.: Диалектика; СПб.: Печатный двор им. А. М. Горького, 2008.

109. Кормановский, Л.П. Обоснование системы технологий и машин для животноводства / Л.П. Кормановский, Н.М. Морозов, Л.М. Цой М.: ИК «Родник», ж-л «Аграрная наука», 1999.

110. Мусин, A.M. Методы технико-экономической оценки биотехнических систем животноводства / A.M. Мусин. М.: ГНУ ВИЭСХ, 2005.

111. Динякова, С.В. Влияние качества молока на формирование закупочных цен в СХП Ставропольского края / С.В. Динякова, М.С. Брянцева // Вестник СевКавГТУ. Серия «Экономика». 2003. - № 1 (9).

112. ГОСТ Р 52054-2003. Молоко натуральное коровье сырье. Технические условия. - Введ. 2003-05-22 № 154-ст. - М.: Госстандарт России: Изд-во стандартов, 2003.