автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Совершенствование технологии машинного доения и доильный аппарат с изменяющейся нагрузкой на четверти вымени коровы

На правах рукописи

ХРИ11ИН Владимир Александрович

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ МАШИННОГО ДОЕНИЯ И ДОИЛЬНЫЙ АППАРАТ С ИЗМЕНЯЮЩЕЙСЯ НАГРУЗКОЙ НА ЧЕТВЕРТИ

ВЫМЕНИ КОРОВЫ

Специальность: 05.20.01 - технологии и средства механизации сельского хозяйства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

□ОЗ15Э85Т

Рязань — 2007

003159857

Работа выполнена на кафедре «Механизация животноводства» ФГОУ ВПО «Рязанская государственная сельскохозяйственная академия имени профессора П.Л. Костычева»

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент В. М. УЛЬЯНОВ

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор А.А. КУРОЧКИН,

ГОУ ВПО «Пензенская государственная те х н оло ги чс ска я а кадем и я »

кандидат технических наук, доцент В.К. КИРЕЕВ, ФГОУ ВПО «Рязанская государственная сельскохозяйственная академия имени профессора П. А. Костычева»

Ведущее предприятие: Г"У «Рязанский научно-исследовательский и проектно-

технологический институт АПК Россельхозакадемии»

Защита состоится «30 » 2007 года в «ОО» на заседании

диссертационного совета Д 220,057.02 при ФГОУ ВПО «Рязанская государственная сельскохозяйственная академия имени профессора П.А. Костычева» по адресу: 390044, г. Рязань, ул. Костычсва, д. 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Рязанская государственная сельскохозяйственная академия имени профессора П. А. Костычева».

Автореферат разослан «26 С с>р » 2007 года.

Ученый секретарь л

диссертационного совета I

доктор технических наук, профессор ' у М.Б. Угланов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Акт» уальность темы. В настоящее время создано множество различных конструкций доильных аппаратов Однако, им присуши недостатки, среди которых чрезмерное наползание доильных стаканов на соски вымени животного При наползании стаканов на соски нарушается сообщение между цистерной вымени и полостью соска У коров возникает тормозной эффект, выражающийся в задержке отдачи молока из вымени В связи с наползанием доильных стаканов к основаниям сосков оператору приходится проводить машинное додаивание, составляющее до 40% и более затрат труда от проводимых технологических операций машинного доения Если машинное додаивание не проводится, то происходит систематическое недодаивание 6 8% молока от общего удоя жирностью от 10 до 16 %

Масса подвесной части серийно выпускаемых доильных аппаратов колеблется от 2,2 до 3,0 кг и подбирается таким образом, чтобы аппарат с одной стороны не наползал на соски, а с другой - не спадал с соков Но для того, чтобы стаканы не наползали на вымя коровы, и обеспечивалось чистое выдаивание коров, по расчетам масса подвесной части должна быть около 5 кг, а для надежного удерживания стаканов на вымени коровы, масса подвесной части должна быть всего 2,5 кг Эта задача на практике пока не решена Для более эффективного доения коров необходимо создание доильного аппарата, который автоматически перераспределяет оттягивающее усилие в зависимости от такта работы аппарата Благодаря этому обеспечивается щадящее обращение с выменем, улучшается здоровье коров и исключается как наползание стаканов на основания сосков вымени, так и их спадание с сосков вымени

В этой связи разработка доильного аппарата с изменяющейся нагрузкой на четверти вымени коровы представляется важной и актуальной, так как более полно отвечает физиологии доения живогных и исключает затраты ручного труда на машинное додаивание

Цель исследований. Повышение эффективности машинного доения коров за счет полноты выдаивания и снижения затрат ручного груда путем разработки доильного аппарата с автоматическим перераспределением оттягивающего усилия на сосках вымени коровы в зависимости от такта работы посредством изменения центра масс коллектора и обоснование режимов его работы

Объект исследований. Объектом исследований является рабочий процесс доильного аппарата с изменяющейся нагрузкой на четверти вымени коровы

Методика исследований. В работе использовались теоретические и экспериментальные исследования Теоретические исследования заключались в получении расчетных формул, позволяющих установить оптимальные цардмегры и режимы работы доильного аппарата с изменяющейся нагрузкой на четверти вымени коровы Для проведения экспериментальных исследований использовались стандартные и частные методики, специально разработанные и изготовленные лабораторные установки, а ткже доильный аппарат с изменяющейся нагрузкой на четверти вымени коровы Исследования проводились с применением методов планирования эксперимента Обработка результатов полученных экспериментальных данных проводилась методами математической сташотики с применением ПЭВМ

Научная новизна заключается в том, что обосновано направление совершенствования доильной техники Предложен доильный аппарат с изменяющейся нагрузкой на четверти вымени коровы и разработана его конструкция Определены некоторые физико-механические характеристики сосков вымени Предложены аналитические зависимости для расчета конструктивно-режимных параметров доильного аппарата с изменяющейся нагрузкой на четверти вымени коровы и выявлены их оптимальные значения, которые проверены на практике

На доильный аппарат с изменяющейся нагрузкой на четверти вымени коровы получены следующие патенты РФ на изобретение № 2298916 С1, № 2284690 С1, на полезную модель № 52301 Ш

Практическая ценность и реализация работы. По результатам исследований изготовлен доильный аппарат с изменяющейся нагрузкой на четверти вымени коровы, который прошел производственные испытания в ФГУП УЧХОЗ «Стенькино» ФГОУ ВПО «Рязанская ГСХА» и филиале ООО «Агрофирма МТС Нива Рязани» «Пителинский» Результаты производственных испытаний показали, что применение доильного аппарата с изменяющейся нагрузкой на четверти вымени коровы позволяет повысить продуктивность животных, сократить общее время доения и снизить затраты ручного труда за счет исключения машинного додаивания коров

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на научно-практических конференциях ФГОУ ВПО «Рязанская государственная сельскохозяйственная академия имени профессора П А. Костычева» (г Рязань, 2005 2007 гг), на Международной научно-практической конференции ФГОУ ВПО «Саратовский государственный аграрный университет имени Н И Вавилова» (г Саратов, 2006 г), на 10-ой Международной научно-практической конференции «Научно-технический прогресс в животноводстве -машинно-технологическая модернизация отрасли» ГНУ ВНИЙМЖ (пос Знамя Октября, Подольский р-он, Московской области, 2007 г), на Международной научно-практической конференции «Роль молодых ученых в реализации национального проекта "Развитие АПК"» ФГОУ В110 «Московский государственный агроинженерный университет имени В П Горячкина» (г Москва, 2007 г)

Защищаемые положения:

- показатели физико-механических характеристик сосков вымени коровы,

- конструктивно-технологическая схема доильного аппарат а с изменяющейся нагрузкой на четверти вымени коровы,

- теоретические положения по обоснованию конструктивно-режимных параметров доильшл о аппарата с изменяющейся нагрузкой на четверти вымени коровы,

- оптимальные параметры доильного аппарата с изменяющейся нагрузкой на четверти вымени коровы и режимы его работы,

- результаты производственной проверки доильного аппарата с изменяющейся нагрузкой на четверти вымени коровы

Публикации. По основным положениям диссертации опубликовано 7 научных работ, в том числе 2 патента РФ на изобретение и 1 патент на полезную модель

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из реферата, введения, пяти разделов, выводов, списка использованной литературы, включающего 120 наименований, приложений Работа изложена на 220 страницах машинописного текста, из которых основной текст содержит 163 страницы и иллюстрирован 52 рисунками и 6 таблицами

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулирована цель работы и ее народнохозяйственное значение Приведены основные положения, выносимые на защиту

В первом разделе «Анализ способов, средств и выполненных научных исследований в области машинного доения коров» дан обзор и анализ состояния исследуемой проблемы, изложены основные физиологические требования к машинному доению коров, а также выполнен анализ результатов научных исследований в этом направлении

Применение существующих доильных аппаратов не позволяет полностью механизировать процесс машинного доения, а также не всегда учитывает физиологические особенности коровы Подготовительные операции такие, как санитарная обработка вымени, массаж и машинное додаивание требуют больших затрат ручного труда Исследованию процесса машинного доения и разработке доильной технике посвящены труды А А Аверкаева, Е Н Админа, И А Бунина, Э А Вальдмана, Б И Васина, Т К Городецкой, Ю С Каранаева, Л П Карташова, Э А Келписа, Э П Кокориной, В Ф Королева, И Н Краснова, А А Курочкина, С В Мельникова, П И Огородникова, Н А Петухова, Н П Проничева, С А Соловьева, Ю А Цоя и целого ряда других авторов Анализ научных работ показывает, что процесс машинного доения требует дальнейшего совершенствования, а доильные аппараты должны стимулировать рефлекс молокоотдачи и обеспечивать чистое выдаивание коров без применения ручного труда

В связи с этим была сформулирована цель диссертационной работы и поставлены задачи исследований

Во втором разделе «Физико-механические характеристики сосков вымени коровы» представлены программа, методика и результаты исследований морфологических характеристик сосков вымени, характеристик упругих свойств сосков вымени и коэффициентов трения сосков вымени Дано описание используемых для проведения опытов приборов и измерительной аппаратуры В ходе проведенных исследований получены следующие результаты Определено, что у лактирующих коров диаметр сосков вымени изменяется в пределах от 19 до 34 мм, а их длина - от 35 до 65 мм, расстояние между сосками передних долей лежит в пределах 9 18 см, а задних - 5 11 см, что практически в два раза меньше, чем у передних, расстояние между сосками передних и задних долей находится в пределах 8 14 см

Установлено, что значения модуля упругости Е и коэффициента поперечной деформации /л изменяются в широком диапазоне Для сосков вымени с первоначальным диаметром 24 26 мм и длиной 55 65 мм значения модуля

упругости Е находятся в пределах (18,5...51,0) ■ 10" МПа, а коэффициента поперечной деформации р. соответственно в пределах 0,17., .0,50.

Установлено, что коэффициенты трения /не зависят от усилия прижатия (в биологически допустимом пределе) сосковой резины к телу соска, и находятся для сухих поверхностей сосок вымени - сосковая резина в пределах 0,19...0,23, а для мокрых — соответственно 0,21...0,24.

И третьем ¡мол¡.'.К' «Теоретические предпосылки к обоснованию параметров и режимов доильного аппарата с изменяющейся нагрузкой на четверти вымени коровы» Представлены теоретические предпосылки Создания доильного аппарата с изменяющейся нагрузкой на четверти вымени коров. Предложена конструктивно-технологическая схема доильного аппарата с изменяющейся нагрузкой на четверти вымени коровы, и рассмотрена физическая сущность его работы. Приведены аналитические зависимости для расчета конструктивно-режимных параметров доильного аппарата.

При извлечении молока у коров двухтактными доильными аппаратами синхронного доения четвертей вымени наблюдается чрезмерное иаползание стаканов на соски и, как следствие преждевременное прекращение молоковыведения. При рассмотрении взаимодействия подвесной части доильного аппарата с соском вымени коровы было выявлено, чтобы стаканы при такте сосания не наползали на вымя, и обеспечивалось чистое выдаивание коров, масса подвесной части доильного аппарата должна быть около 5 кг, а для надежного удерживания стаканов при такте сжатия на вымени коровы масса подвесной части должна быть всего 2,5 кг. Существующие доильные аппараты не обеспечивают требуемую нагрузку на вымя.

Наиболее перспективным направлением совершенствования доильных аппаратов, на наш взгляд, является доильный аппарат с изменяющейся нагрузкой на четверти вымени коровы в зависимости от такта его работы. Подвесная часть такого доильного аппарата (рис, 1) состоит из двухкамерных стаканов 1,2 и коллектора 3.

1,2 - доильный стакан; 3 - коллектор; 4, 8, 9, II, 12 - камеры; 5 - распределитель; б - цилиндр; 7 - поршень; 10 - демпфер; 13, 14:;-канал; 15, 16-патрубок; 17 — клапан.

Рисунок 1 - Подвесная часть доильного аппарата: принципиальная схема — а; общий вид - б.

а

б

Коллектор 3 содержит молокосборную камеру 4 и распределитель 5, над которым установлен цилиндр 6 с размещенным внутри поршнем 7, с образованием камер 8 и 9 Перемещение поршня 7 ограничивают демпферы 10 В распределителе 5 имеются камеры 11 и 12, соединенные шлангами с пульсатором попарного действия (не показан) Камеры 11 и 12 работают в противофазах и сообщены каналами 13 и 14 с камерами 8 и 9, а патрубками 15 и 16 с межстенными камерами стаканов 1 и 2 Если в камеру 11 от пульсатора подается воздух, то в камеру 12 - вакуум и наоборот Для подключения коллектора к молокоприемнику служит клапан 17 Поршень 7 изготовлен из материала с высокой плотностью, чтобы при малых размерах иметь значительную массу Доильные стаканы могут быть как стандартного образца, так и экспериментальные, выполненные по патенту 1Ш № 2284690 С1 и 1Ш № 52301 Ш

Доильный аппарат работает следующим образом После подключения доильного аппарата к источнику вакуума оператор надевает доильные стаканы на соски вымени коровы, с размещением цилиндра 6 перпендикулярно продольной оси животного При этом обеспечивается попарное доение половин вымени коровы Пульсатор подает одновременно в камеру 12 распределителя воздух, а в камеру 11 — вакуум Вакуум из камеры И по патрубку 15 поступает в межстенные камеры доильных стаканов 1, и в этой доли вымени начинается такт сосания А воздух из камеры 12 по патрубку 16 подается в межстенные камеры доильных стаканов 2 другой половины вымени, где наступает такт сжатия Одновременно вакуум по каналу 13, а воздух по каналу 14 поступают соответственно в камеры 8 и 9 цилиндра 6 От возникшего перепада давлений поршень 7 перемещается в крайнее левое положение (см рис 1) Демпфер 10 смягчает удар поршня о торцевую стенку От перемещения поршня 7 происходит перераспределение массы коллектора 3, действующей на доильные стаканы 1 и 2 Под доильными стаканами 1 появляется сосредоточенная сила тяжести от поршня 7, что исключает наползание стаканов 1 на соски вымени А под доильными стаканами 2 значение силы тяжести наоборот пропорционально уменьшается, что способствует надежному удерживанию стаканов 2 на сосках вымени при смыкании сосковой резины в такте сжатия При переключении пульсатора происходит противоположная замена тактов В стаканах 2 наступает такт сосания, а в стаканах 1 — такт сжатия Изменяется направление перепада давлений, действующего на поршень 7 в цилиндре 6, что приводит к перемещению поршня 7 в крайнее правое положение (см рис 1) и соответственно перераспределению массы в коллекторе, действующей на доильные стаканы 1 и 2 Смена тактов работы аппарата и смена положения поршня в цилиндре происходят практически одновременно

В виду сложности аналитического рассмотрения взаимодействия подвесной части доильного с выменем коровы, примем некоторые допущения Допустим, что масса подвесной части подобрана так, что стаканы относительно сосков вымени при доении неподвижны Зафиксированные на сосках доильные стаканы рассматриваем совместно с соском, что допускает не учитывать их массу Трубки, соединяющие стаканы с коллектором примем в качестве нитей или стержней, масса которых сосредоточена в коллекторе Цилиндр коллектора принят в виде направляющей по которой перемещается поршень (ползун) В направляющей сосредоточена вся масса от корпуса коллектора При раскачивании подвесной части доильного аппарата соски вымени коровы совместно с доильными стаканами изменяют свой угол

наклона <р относительно вертикали В связи с выше сказанным примем имитационную расчетную схему взаимодействия подвесной части доильного аппарата с выменем коровы (рис 2)

Рисунок 2 - Расчетная схема взаимодействия подвесной части доильного аппарата с выменем коровы

За начало отсчета примем т Оь ось OiX справа налево, а 0]У - вниз Примем обозначения т - масса поршня, кг, М - масса всей остальной системы (корпус коллектора с молочными патрубками) с центром тяжести в точке О, S -расстояние от правого конца цилиндра коллектора до поршня, м, <р-угол отклонения подвеса (молочного патрубка) от вертикального положения, рад, I — длина подвеса, м, а-длина направляющей (цилиндра), м, Тх,Тг— реакции со стороны коллектора с поршнем на соски соответственно левой и правой долей вымени, Н

Допустим значение реакций Ти Тг таковы, что стаканы будут неподвижны на сосках вымени, т е длины стержней OiA = 02В = / = const при движении всей системы Взаимодействие подвесной части с выменем коровы удобно рассматривать по этапам Выберем произвольное положение системы и приложим действующие силы (рис 2) При подключении доильного аппарата к вакууму, перепад давлений передается на поршень, он приходит в движение, что приводит к изменению положения центра масс системы При этом поршень и направляющая, по которой движется поршень, перемещаются в противоположные стороны Так как направляющая зафиксирована концами на подвесах, то при движении направляющей происходит отклонение подвесов, что ведет к увеличению угла поворота <р тяг подвесов относительно вертикали Поршень совершает относительное движение по направляющей Направляющая, по которой перемещается поршень, совершает поступательное движение, то скорости всех ее точек одинаковы как по направлению, так и по модулю Точки А и В, в которых направляющая соединена с тягами подвеса совершают вращательное движение при изменении угла поворота <р В тоже время точки А и В являются точками направляющей АВ Значит скорости поступательного движения остальных точек направляющей по отношению к неподвижным токам подвеса ОьОг будут

А

направлены по касательной к окружностям движения точек А и В, те перпендикулярно тягам подвесов (^А и 02В Направляющая АВ при колебаниях тяг подвеса будет занимать всегда горизонтальное положение Уравнение относительного движения поршня будет

= +<? + *■„ (1)

где Р^ - движущая сила, действующая на поршень, Н, Ф- силы инерции поршня, Н, Рт - сила трения, Н

Проекция на направляющую АВ силы инерции Ф нормальная составляющая

Ф„=т1(<р)2 (2)

касательная составляющая

Фг = т1(р (3)

Сила трения по закону сухого трения Кулона

N. (4)

где /-коэффициент трения, N — сила нормального давления, Н Сила нормального давления по схеме (рис 2), составит

N = т§ + Фп сОБ(р + Фх зтр (5)

Считая, что отсутствует перетекание воздуха из камер цилиндра, получим движущую силу в виде

^Нр.-^К =Ь-Рк-(Рв-Р„) ^'"'»»К (6)

где Ра Р,,Рк,Рв — соответственно атмосферное, текущее, остаточное давление и величина вакуума, П/м2, Б] площадь торца поршня, м2, к— эмпирический коэффициент

Окончательно уравнение относительного движения поршня (1) с учехом формулы (2 6) будет

= т§ + т1<р(со$<р - / зтер)-т1{с/>)2(вт(р + / соьр) (7)

Чтобы определить движение системы в целом, воспользуемся теоремой о движение центра масс И теоремой об изменении кинетического момента относительно точки О1 Последняя запишется следующим образом

где К01 - кинетический момент системы относительно точки Оь м ~ сумма моментов действующих сил на систему относительно точки 01, Н м

Внешними силами являются сила тяжести поршня , сила тяжести остальной системы Mg и силы натяжения Т\ и Г2

На рисунке 3 представлена схема к определению движения системы Кинетический момент системы относительно точки 0[ в векторной форме ¿о, = г„хт&„ + г0хМ§0 (9)

где г„,г0- соответственно радиус-вектор поршня и радиус-вектор центра масс (т О), м, вектор скорости поршня и центра масс системы, м/с, ш,М- масса

соответственно поршня и остальной системы, кг

Рисунок 3 - Схема к определению движения системы

Применяя векторный способ, получен кинетический момент всей системы относительно точки 01 в виде

а

К,

о,(о)

-Ssmcp (р - Scos(p)k+Ml^l-^smcp \<р k =

п^ср-Зьтср ср ~ 5 сое <р)+М^1— ^эт^ср

И сумма моментов действующих сил на систему относительно точки О,

= м|г(5-/5Ш(г>)£+ — /эт^А -асоэ^ к = и^(5-/ьт1р)+-/вт^-оТз соьу

Теорема об изменении кинетическош момен1а с учетом (10) и (11) после преобразований в проекции на вектор к будет

(10) (И)

и[(/ - Ssm ср)(р - S cos<p(<p)z -5cosip]+ Ы

, а с

/-—sm<p to-—cos

М2

Ы

= mg(s -1 sm <p)+ mJ^ -1 sin <p j - aT2 cos <p

Запишем теорему о движении центра масс, имеем. (М + т)хс = (Г, + T2)smtp {М + т)ус = {М + m)g - (T¡ +Г2) COS CO

где хс,ус — координаты центра масс системы направляющая-поршень, м

При этом х, У,

хл т + х0М

тл М т + М

ул т + Уо М lcos(p т + 1 сочгр М М + т М + т

(SWsmpV + ^-ísm^M ms + M|

т + М

— / sinqj

= lcoscp

(12)

(13)

(14)

(15)

(16)

Продифференцировав дважды выражения (15), (16) и подставив в уравнения (13), (14), получаем

mS + l(M+mfam<p (<p)2-cosq> (р))= (Г( +r2)sin<p (17)

(M + m)l{cos(p (<р)2 +sm<p (<р))= + T2)íx>s(p-(M + m)g (18)

Решая совместно выражения (12), (17) и (18), получим после преобразований нелинейное уравнение вынужденных колебаний системы

p + ^sm^^-0^ (19)

/ V ¡(М + m)

Возбуждающей силой выступает движение поршня с массой т Подставив ускоренней из выражения (7) в формулу (19), получим 1<р{м + rnsm2 ср + fin smip cos (р)+ m/(<p)2(sin<рcos<р + /cos2 <p)+ {M + m)gsmq> + fmg cos <p = F(l)cos<p

(20)

Имеем нелинейное дифференциальное уравнение второго порядка Уравнение можно реншть численно с начальными условиями <р(о) = 0,<р(о) = 0 Затем с найденным значением <p(t), следует решать опять численно уравнение (7) или (19) с начальными условиями ¡s(0)=0,,s(0)=0 Если принять, что угол <р мал (рассматриваются малые колебания, что в нашем случае вполне уместно) и пренебрегая малыми величинами, получим упрощенное выражение колебания подвесной части доильного аппарата

| {M + m)g9 (Ра-РьЪ -fing (Pq -ЛК«'* (91)

ml Ml Ml

Введем обозначения

a2jM±mk} ¿JP.-Pfo-fmg (А>0)> i = (В>0)

Ml Ml Ml

Тогда выражение (21) будет иметь вид

<р + а>2ф = А-Ве~~ь (22)

Общее решение этого линейного неоднородного дифференциального уравнения имеет вид

<Р(0=<Ро6щ(')+<Рчас,Л') (23)

Общее решение соответствующего однородного уравнения р + <а2<р = 0 будет иметь вид

VoSu, (t) = Cj cos £0í + C2 sm wt (24)

Частное решение будем искать в виде

9m(t) = C + De->1 (25)

Применяя стандартные правила решения тких уравнений, получено общее решение

m(f) = C, cosfflí + С, sin©? + ——г- (26)

ч/ 2 а2 а> + к

Для определения постоянных СиС2 в выражении (26) воспользуемся начальными условиями ©(о) = 0 р(о) = 0

тт /- ^ Ва>2 ~ Л®2 + л2) ^ В'К ЛТ7\

Постоянные будут в виде С, =-, > С2 = —1~i—Т7\ ')

a>¿[a>¿+k J о)[а +к J

С учетом найденных значений С1}С2 , получаем закон изменения угла

отклонения ср в виде

/ч Всо2 - a{w2 + к2) Вк , А В e'h n$¡\

W =-ii Г cOSCOt--Г~2—7Т\ smwt —7Т\ W

ü>2(ö)2+/fc2j £й(со +к ) со2 \а>+кг)

Первые два слагаемых в формуле (28) описывают колебательный процесс с частотой са

Решая совместно выражения (7) и (19) относительно ускорения S получаем нелинейное уравнение

т{м + т sm 2 <р + fm sin<p cos (pjs = {м + - fing) - mg{cos <p - f sin p)sm cp - ml(<pf (sin <p + / cos <£>)]

(29)

Так как уравнение (29) не решается аналитически, то упростим его с достаточной погрешностью для инженерных расчетов При малых углах ср и пренебрегая малыми величинами после преобразований выражения (29), получаем

s(t)=^{ iette.-^)) (зо)

(31)

М \ т

С учетом выражений (7) и (28) формула (30) примет вид

S{t) = (M + m)

- (а - Be-"')-Q cos at + С2 sm at + Ar -

М\ а2 [а2 +

ТП М У со

Проинтегрировав выражение (31) в пределах времени от 0 до 1, получаем выражение для определения скорости поршня

S(t)={M + m]

At +

В£_ к

X М

С,

—smoi а аз

С, С, At

— cos ©i+ —¿ч— or

Be-

rn

[a2 + к2))

(32)

Далее проинтегрировав выражение (32) в тех же пределах получаем закон движения поршня в цилиндре коллектора

,s(/)= (м а т)

Alt'-2т

В1\е

тк

тк М

Cj^-COSffli) С 2

4111 (¡it J

C2t AC

-— +'-г

(f 2о>

вИ-i)

2{о>2+к2У

Bt

kW

где постоянные члены, входящие в выражение, определяются по формулам

(33)

Вт1 -Л\со2

С' ю2(ш2+к2

Вк

(Pa-Ph)S1-fing ^B_{Pa-Ph)Sl m=

,(о =

М ' М ' ~ "V М При достижении поршнем крайнего положения происходит удар о торневую стенку направляющей (рис 4) От чего увеличение угла поворота ср прекращается, он достигает максимального значения ср0 В виду того, что на поршень продолжает действовать сила от перепада давлений, то при ударе поршень остается у торцевой стенки Удар можно считать неупругий От ударного импульса направляющая совместно с поршнем, начинают двигаться в обратном направлении с одной скоростью, горизонтальная проекция которой составляет и Угол ср уменьшается, движение системы при этом будет только переносное (поступательное), так как поршень относительно направляющей остается неподвижным

Тогда из теории удара будем иметь (т + М)и = - МВг совр ~ (34)

где 5,, &г - соответственно скорость поршня и остальной системы, м/с, &2 = <Р I

Из выражения (34) находим скорость системы после удара ms — M(pl cos <р

и =----(j j )

т + М У J

Наиболее вероятным является движение всей системы в направлении

движения поршня до удара

Приняв, что вся масса системы сосредоточена в точке центра масс С(Со ),

применим теорему об изменении кинетической энергии

{M + m%2 {М + м)&1 _л

2 2 1 '

где &Са ,3С ~ соответственно начальная и текущая скорость центра масс системы, м/с,

Ai — работа всех сил, приложенной к движущейся точке, Н м

Нормальные реакции тяг, удерживающих направляющую поршня, очевидно, образуют с направлением скорости (лежащей в касательной плоскости) прямой угол, то их работа равна нулю Перемещение центра тяжести системы из точки С0 в точку С совершается под действием силы тяжести Так как система движется поступательно, при этом направляющая с поршнем будут всегда занимать горизонтальное положение Однако точки расположенные на концах направляющей (общие с поддерживающими тягами) совершают движение по окружности с радиусом I Поэтому направление скорости этих точек, как и любых точек системы, будет всегда касательно окружности Значит, в целом изменение высоты расположения направляющей с поршнем движущихся поступательно зависит от угла поворота тяг ср Работа силы тяжести зависит от изменения высоты нахождения центра масс, то есть

Al = (М + иг)/(cos <р - cos <р0) (37)

Формула (36) с учетом соотношения (37) примет вид

9с2=&1 ! 2gl{cosrp-cos<p0) (38)

Так скорость любой точки системы при поступахельном движении одинаковая, то ее можно определить по совместной точке направляющей и тяги подвеса как 9с=ср1 (39)

Разложим cosp и cosip0 в ряды по степеням (р и щ и подставив эту разность в формулу (38) с учетом выражения (39), получим

d<p jg

где а - постоянная, равная а1 =. — + <р?

V ё1

Разделяя переменные, получаем дифференциальное уравнение

<Р

г- а , ,

— ^ = Лл или = (41)

Интегрируя выражение (41), получаем

штат-у = .н~( +С (42)

а V I

Постоянную интегрирования С получаем из начальных условий при 1=0, <р = <р0,

тогда С = агсзш^у, окончательно выражение (42) с учетом значения постоянной С и

а

а примет вид

Ь2

<Р= + ™

где р = arpsm

J&t + fl I (43)

£ 2 gl

Выражение (43) определяет закон изменения угла поворота тяг подвеса системы при ее совместаом поступательном переносном движении Как мы видим, угол поворота тяг и перемещение направляющей поршня зависит от начальной

скорости 6>Со, циклической частоте Ji и сдвига фаз колебаний /3

Начальная скорость, входящая в выражение (43) определяется по выражению д. " ^ms~M<pl cos ср0 с° cos<p0 (m + M)cosip0

Для определения реакций подвесов рассмотрим движение точки С, где находится центр сосредоточения масс системы Обозначим через угол да отклонения подвесов от вертикали в некоторый момент времени, когда точка центра масс системы занимает положение точки С

Согласно принципа Даламбера сила тяжести G = (m + M)g, реакции подвесов Tv Т2 , касательная сила инерции Рщ , центробежная сила Р будут находиться в равновесии

Запишем условие равновесия, заключающееся в том, что сумма проекций всех сил на каждую ось равна нулю и что сумма моментов всех сил относительно оси, перпендикулярной к плоскости движения, также равна нулю

(7; + Т2 )sm (p-PUicos<p- Р„г sm <p = 0 (45)

- (7; + T2)cos<p + G-Рщ sm<p + Рщ cos p = 0 (46)

Gxc - T2acos<р + Рщ {yc cosip-xcsmq>) + P (xc costp + yc srn(p) = 0 (47)

где xc,yc — координаты центра масс системы, м

Решая совместно выражения (45) и (46), определим значение силы рц Учитывая, что ускорение и скорость любой точки системы при поступательном движении одинаковая, то ее можно определить по совместной точке направляющей и тяги подвеса Тогда

(48)

где &А - скорость точки А, м/с

Подставляя значения сил входящих в формулы (45 47), и решая относительно реакций Г,, Г2, получаем

Г,

Э2

(m + M)g хс +sm<p(yccos(p-xcsm9)+ — (xccos^ + }>съ\л<р)

gl

acoscp

(49)

X; = (и + M)g cos<p + fctiíM - T2 (50)

По выражениям (49) и (50) определяются реакции на соски со стороны колеблющегося коллектора доильного аппарата при совместном поступательном движении поршня с направляющей

Выражение для определения совместного поступательного движения системы с поршнем составит

(51)

По истечению полученного времени пульсатор должен переключиться для изменения тактов и перепада давлений, действующего на поршень Поршень и направляющая снова перемещаются в противоположные стороны Угол <р увеличивается относительно вертикали, но в противоположную сторону Закон изменения колебаний системы будет происходить аналогично начальному этапу движения поршня Только при решении выражения (22), изменятся начальные условия для общего уравнения (26)

Если за начало данного этапа принять t=0, то <р(о) = <р, Начальная угловая скорость системы является конечной скоростью рассмотренного ранее этапа при достижении угла ср = 0 На основании выражения (43), имеем начальные условия для определения постоянных C¡,C2 в выражении (26)

= (52)

п Л ^ Всо2 — а{ш2 + к2\ ^ Pl+Slvl Вк

Постоянные имеют вид С, =- , } ч ', С2 = -—----г—-

ш (со л к ) col m\a>2+k2)

После подстановки значений постоянных СъСг в уравнение (26), получим

,ч Вт2-а(ф2+к2)

сое +

рс, +ё1<Ро

16 Вк

А В е ЯНКОМ---со I со' +

2 {со2+к2)

(53)

а>1 а>\1.

Как мы видим выражения (28) и (53) для изменения угла поворота подвесов

направляющей поршня отличается друг от друга членом

0)1

Когда

движение системы установится, то коллектор доильного аппарата будет отклоняться при работе на угол<р(г), определяемый по формуле (53)

В диссертационной работе получены также выражения для определения максимальной массы доильных стаканов при которых исключается их наползание на соски вымени и спадание при доении Приведены упрощенные выражения для определения закона движения поршня Б и изменения угла отклонения <р

В четвертом разделе «Экспериментальные исследования доильного аппарата с изменяющейся нагрузкой на четверти вымени коровы» изложена программа и методика исследований, приведены описания лабораторных установок, представлены результаты исследований Обработка полученных данных производилась с помощью ПЭВМ Экспериментальные исследования проводились в лаборатории кафедры «Механизация животноводства» ФГОУ ВПО «Рязанская государственная сельскохозяйственная академия имени профессора П А Костычева»

В ходе лабораторных исследований были получены графические зависимости времени движения поршня в пределах рабочей длины цилиндра (1=0,14м) (рис 5) и угла отклонения подвесной части доильного аппарата от вертикали (рис 6)

40 42 44 46 48 -♦—поршень 0,5 кг -•-поршень 0,75 кг -*—поршень 1 кг

50 52 54 Рв, кПа

Рисунок 5 - Графическая-зависимость времени движения поршня в цилиндре I от вакуумметрического давления Рв

Анализ полученных результатов показал, что время движения поршня в цилиндре коллектора в пределах рабочей длины зависит от величины вакуума и

массы поршня С уменьшением массы поршня и увеличением вакуума, время движения уменьшается

<р, град 1--------

12 10 8 6 4 2 0

40 42 44 46 48 50 52 54 Рв, кПа

-поршень 0,5 кг -■—поршень 0,75 кг поршень 1 кг

Рисунок 6 - Графическая зависимость угла отклонения <р от вакуума Рв

Анализ полученных результатов показал, Угол отклонения подвесной части от вертикали при постоянной массе корпуса коллектора зависит от массы поршня, величины вакуума и длины молочных патрубков стаканов При вакууме 42 54 кПа и массе поршня 0,5 1,0 кг угол отклонения подвесной части изменяется от 2,2° до 12,7°

Для определения совместного влияния вакуума Рв, массы поршня т и массы стакана (с учетом постоянной массы корпуса коллектора, приходящейся на стакан) Мс доильного аппарата с изменяющейся нагрузкой на четверти вымени на величину наползания был проведен 3-х факторный эксперимент

В результате обработки экспериментальных данных была получена адекватная математическая модель зависимости величины наползания Н от принятых факторов

Я = 27,5842 + 0,0105387 т + 0,00486741 М с - 1,86616 Р, +

+ 3,19088 х 10 М ст - 0,000564198 тР в - 0,000508072 М СР„ + + 3,67407 х 10 "6 т2 + 0,000010629 М с2 + 0,0369342 Р2

Некоторые графические поверхности отклика показаны на рисунке 7 Из графических зависимостей видно, к уменьшению наползания доильного аппарата на вымя коровы приводит увеличение масс поршня коллектора и доильного стакана (с учетом постоянной массы корпуса коллектора, приходящейся на стакан) и снижение вакуумметрического давления Так наползание доильного аппарата при использовании поршня коллектора массой 0,5 кг и доильного стакана массой 0,35 кг при вакууме 42; 48, 54 кПа составило соответственно 4,6, 11, 19,4 мм, при использовании поршня коллектора массой 1,0 кг и доильного стакана массой

0,61 кг наползание доильного аппарата соответственно 0,7; 4; 10,6 мм.

при

вакууме 42; 48; 54 кПа составило

в

а — вакуум 42 кПа; б — вакуум 48 кПа; в — вакуум 54 кПа

Рисунок 7 — Графическая зависимость наползания Н доильного аппарата на соски вымени коровы от массы поршня т и массы стакана (с учетом постоянной массы корпуса коллектора, приходящейся на стакан) Мс при различном вакууме Р„.

С целью определения численных значений факторов, при которых реализуется работоспособность доильного аппарата и выполняется условие безопасного для здоровья коровы извлечения молока, была проведена их оптимизация. В итоге были выбраны следующие параметры доильного аппарата с изменяющейся нагрузкой на вымя коровы при рабочем вакууме 48 кПа: масса

поршня 850 г, масса стакана с учетом постоянной массы коллектора, приходящейся на стакан 480 г

По результатам проведения сравнительных испытаний доильных аппаратов АДУ-1-01, ШРИБ «Дояр» и лабораторного с оптимальными параметрами построена графическая зависимость величины наползания от вакуума (рисунок 8)

—синхронный -«— попарный —экспериментальный

Рисунок 8 - Результаты сравнительных испытаний доильных аппаратов

Из графиков видно, что доильный аппарат с изменяющейся нагрузкой на четверти вымени коровы с оптимальными параметрами предотвращает наползание доильных стаканов намного эффективнее, чем серийно выпускаемые Так, например, наползание подвесной части при вакууме 48 кПа составило у АДУ-1 - 32 мм, ШРИБ «Дояр» - 29 мм, лабораторный - 7 мм

Для проверки сходимости результатов теоретических и экспериментальных исследований на рисунке 9 представлены теоретические и экспериментальные зависимости времени движения поршня в цилиндре в пределах рабочей длины (1=0,14м)

0,22 0,2 0,18 0,16 0,14 0,12

40 42 44 46 48 50 52 54 Рв, кПа

-экспериментальные зависимости

--теоретические зависимости

Рисунок 9 - Сравнительные графические зависимости

Представленные графические зависимости показывают, что сходимость результатов достаточно высокая, ошибка в среднем не превышает 4 % Поэтому

аналитические формулы могут быть использованы при обосновании к о н структорс ко-р е жи м и ых параметров доильного аппарата с изменяющейся нагрузке^ на четверти вымени коровы.

В пятом разделе «Производственные испытания и экономическая эффективность применения доильного аппарата с изменяющейся нагрузкой на четверти вымени коровы» изложена программа, методика и результаты производственных испытаний доильного аппарата с изменяющимся центром масс, определена экономическая эффективность применения экспериментального доильного аппарата.

1 - доильный аппарат; 2 - ковшовый счетчик-датчик; 3 - прибор для записи циклограмм

Рисунок 10 — Фрагмент экспериментальной установки: а — общий вид; б - доение коровы экспериментальным доильным аппаратом

Производственный образец доильного аппарата с изменяющейся нагрузкой на четверти вымени коровы был испытан с положительными результатами в производственных условиях на молочной ферме ФГУП УЧХОЗ «Стенькино» Рязанской ГСХЛ на коровах черно-пестрой породы, а также четыре доильных аппарата внедрены на молочном комплексе филиала ООО «Агрофирма МТС Нива Рязани» «Пителинекий» Рязанской области.

В результате проведенных производственных испьшший было установлено, что при применении экспериментального доильного аппарата увеличилась средняя и максимальная интенсивности м о л о к о в ы веде н и я, сократилось время доения, а также время, затрачиваемое оператором на обслуживание одного животного.

По результатам производственных испытаний и обработанным экспериментальным данным построены кривые интенсивности молоковыведения для экспериментального и серийно выпускаемого доильных аппаратов (рисунок 11).

Из графика видио, что доение коров экспериментальным доильным аппаратом, в отличие от серийного, проводилось без машинного додаивания. При этом интенсивность молоковыведения у доильного аппарата с изменяющейся нагрузкой на четверти вымени коровы выше, а общая продолжительность доения меньше, чем у серийно выпускаемого.

f ¡о 1

✓ / 2

/ /

/ SS \ 1 1

/ N S.t 1

/

> 1

О 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 390 420 t С

графическая зависимость интенсивности молокоотдачи коров

1 — опытной группы,

2 -контрольной группы

Рисунок 11 — Графические зависимости интенсивности молокоотдачи

Полученные результаты расчета экономической эффективности показывают, что применение экспериментального доильного аппарата позволяет получить годовой экономический эффект в размере 21102 рубля на 200 коров за счет снижения себестоимости молока За счет сокращения времени доения одной коровы на 8,47% при применении экспериментального доильного аппарата получена возможность уменьшения числа операторов обслуживающих поголовье на. одною человека

Выводы и рекомендации производству

1 Определено, что у лактирующих коров диаметр сосков вымени изменяется в пределах от 19 до 34 мм, а их длина от 35 до 65 мм, расстояние между сосками передних долей лежит в пределах 9 18 см, а задних - 5 11 см, что практически в два раза меньше, чем у передних, расстояние между сосками передних и задних долей находится в пределах 8 14 см

Установлено, что значения модуля упругости Ь и коэффициента поперечной деформации ц изменяются в широком диапазоне Для сосков вымени с первоначальным диаметром 24 26 мм и длиной 55 65 мм значения модуля упругости Е находятся в пределах (18,5 51,0) 10"3 МПа, а коэффициента поперечной деформации ¡х соответственно в пределах 0,17 0,50, коэффициенты трепия / не зависят от усилия прижатия (в биологически допустимом пределе) сосковой резины к телу соска, и находятся для сухих поверхностей сосок вымени -сосковая резина в пределах 0,19 0,23, а для мокрых - соответственно 0,21 0,24

2 Теоретическими исследованиями установлено, что наползание стаканов на соски вымени при такте сосания не будет происходить тогда, когда масса подвесной части доильного аппарата будет составлять около 5,0 кг, а для надежного удерживания их на вымени при такте сжатия достаточно — 2,5 кг Такая нагрузка на

четверти вымени обеспечивается коллектором попарного доения долей вымени с изменяющимся центром масс

3 Доильный аппарат с изменяющейся нагрузкой на четверти вымени коровы должен содержать двухкамерные доильные стаканы, коллектор с изменяющимся центром масс, пульсатор попарного действия, молочные и вакуумные шланги Коллектор с изменяющимся центром масс, состоящий из молочной камеры и гильзы с поршнем с высоким удельным весом, позволяет осуществлять переменную нагрузку на вымя коровы в зависимости от тактов работы пульсатора Рабочий процесс доильного аппарата должен быть организован таким образом, чтобы под доильными стаканами, где осуществляется такт сосания, образовывалась сосредоточенная сила тяжести от поршня, что предотвращает наползание стаканов на соски Тогда под доильными стаканами, где происходит такт сжатия, сила тяжести пропорционально уменьшится из-за перемещения поршня, что способствует надежному удерживанию стаканов на сосках вымени

Массу доильных стаканов выбирают с учетом реакций со стороны раскачивающегося при доении коллектора

4 Установлено, что время движения поршня в цилиндре коллектора в пределах рабочей длины зависит от величины вакуума и массы поршня С уменьшением массы поршня и увеличением вакуума, время движения уменьшается При рабочей длине цилиндра I = 0,14 м время движения поршня массой 1 кг при действующем вакууме 42, 48, 54 кПа составило соответственно 0,21, 0,19, 0,17 с, а время движения поршня массой 0,5 кг при действующем вакуумметрическом давлении 42, 48, 54 кПа составило соответственно 0,17, 0,15, 0,13 с

Угол отклонения подвесной части от вертикали при постоянной массе корпуса коллектора зависит от массы поршня, величины вакуума и длины молочных патрубков стаканов При вакууме 42 54 кПа и массе поршня 0,5 1,0 кг угол отклонения подвесной части изменяется от 2,2° до 12,7°

5 Установлено, что к уменьшению наползания доильного аппарата на вымя коровы приводит увеличение массы поршня коллектора и массы доильного стакана (с учетом постоянной массы корпуса коллектора, приходящейся на стакан) и снижение вакуумметрического давления Так наползание доильного аппарата при использовании поршня коллектора массой 0,5 кг и доильного стакана массой 0,35 кг при вакууме 42, 48, 54 кПа составило соответственно 4,6, И, 19,4 мм, при использовании поршня коллектора массой 1,0 кг и доильного стакана массой 0,61 кг наползание доильного аппарата при вакууме 42, 48, 54 кПа составило соответственно 0,7, 4, 10,6 мм

6 В результате экспериментальных исследований получена модель регрессии величины наползания доильных стаканов на соски вымени от конструктивно-режимных параметров доильного аппарата Посредством шаговой обработки данных установлены следующие оптимальные конструктивно-технологические парамегры для доильного аппарата с изменяющейся нагрузкой на четверти вымени величина разряжения в вакуумпроводе 48 кПа, масса поршня 0,85 кг, масса доильного стакана (с учетом постоянной массы корпуса коллектора, приходящейся на стакан) 0,48 кг

7 Сравнительные испытания серийно выпускаемых доильных аппаратов и экспериментального с оптимальными параметрами выявили, что

экспериментальный доильНЙЙ аппарат намного эффективнее предотвращает наползание подвесной части, чем серийно выпускаемые. Так наползание подвесной части при вакуум ме!ри чес ком давлении 48 кПа составило у АДУ-1 - 32 мм, ЩРИБ «Дояр» 29 мм, лабораторный - 7 мм.

8. В ходе производственных испытаний установлено, что при доении экспериментальным доильным аппаратом по сравнению с доильным аппаратом АДУ-1-04 увеличивается разовый удой коров на 4,1 1%, общая продолжительность доения сокращается с 413 до 378 с или на 8,47%, а интенсивность молоковы ведения при максимальной молокоотдаче и средняя интенсивность выведения молока повышается на 11,21 и 17,10%, соответственно.

Применение экспериментального доильного аппарата позволяет получить годовой экономический эффект в размере 21 102 рубля при обслуживании 200 коров, а сокращение времени доения одной коровы на 8,47% позволяет уменьшить число операторов.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Хрипин В. А. Физиологически адаптированный доильный аппарат / В, М. Ульянов, В. А. Хрипин. Сельский механизатор, 2007, № 2, с. 34

2. Хрипин В, А. К вопросу совершенствования доильных аппаратов. / В. М. Ульянов, В, А. Хрипин, — Материалы международной научно-практической конференции, посвященной 75-летию со дия рождения профессора В. Г, Кобы, т. 1. // Сб. материалов Международной конф. - Саратов: ФГОУ (3110 СГАУ, 2006, с. 117

3. Хрипин П. А, Характеристики упругих свойств сосков вымени коровы / В. М. Ульянов, В, А. Хрипин. - Сб, научных трудов, - Рязань: ФГОУ ВПО 1'ГСХА, 2006, с. 443

4. Хрипин В. А. Доильный аппарат с новыми возможностями / В. А, Хрипин, В, М. Ульянов, - Роль молодых ученых в реализации национального проекта «развитие АПК», ч. 1. // Сб- материалов Международной конф. М.: ФГОУ ВПО МГАУ, 2007, с. 293

5. Патент Российской федерации № 2298916 СЗ Доильный аппарат И Ульянов В, М„ Хрипин В. А., опубл. 20. 05. 2007 Бгол. № 14

6. Патент Российской федерации Ни № 2284690 С1 Доильный стакан // Ульянов В. М., Хрипин В. А., Шульгин М. П., опубл. 10, 10. 2006 Бюл. №28

7. Патент Российской федерации 1Ш № 52301 Ш Доильный стакан // Ульянов В. М., Шульгин М. П., Хрипин В. А., опубл. 27.03,2006 Бюл. № 9

V)-

Вумага офсетная. Гарнитура Times. Печать ризографическая. Усл. печ.л, 1 Тираж 100 экз. Заказ №.96,

Государственное образовательное упреждение высшего профессионального образования «Рязанская государственная сельскохозяйственная академия им. проф. П.А.Костычева» 390044 г. Рязань, ул. Костычева, 1

Отпечатано в информационном редакциошш-издательском центре ГОУВПОРГСХА 390044 г. Рязань, ул. Костычева, 1

РЕФЕРАТ.

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ СПОСОБОВ, СРЕДСТВ И ВЫПОЛНЕННЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ В ОБЛАСТИ МАШИННОГО ДОЕНИЯ КОРОВ.

1.1 Технология и основные физиологические требования, предъявляемые к машинному доению коров.

1.2. Анализ конструкций доильных аппаратов.

1.3. Способы и устройства, предотвращающие наползание доильных стаканов на соски вымени.

1.4. Анализ теоретических исследований по обоснованию процесса молоковыведения и параметров доильных аппаратов.

1.5. Постановка проблемы, цель работы и задачи исследования.

2. ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СОСКОВ ВЫМЕНИ КОРОВЫ.

2.1. Программа исследований.

2.2. Методика исследований.

2.2.1. Экспериментальные установки.

2.2.2. Методика определения морфологических характеристик сосков вымени.

2.2.3. Методика определения характеристик упругих свойств сосков вымени.

2.2.4. Методика определения коэффициентов трения сосков вымени.

2.3. Результаты исследований.

ВЫВОДЫ.

3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ К ОБОСНОВАНИЮ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ РАБОТЫ ДОИЛЬНОГО АППАРАТА С ИЗМЕНЯЮЩЕЙСЯ НАГРУЗКОЙ НА ЧЕТВЕРТИ ВЫМЕНИ КОРОВЫ.

3.1. Теоретические предпосылки создания доильного аппарата с изменяющейся нагрузкой на четверти вымени коровы.

3.2. Конструктивно-технологическая схема доильного аппарата с изменяющейся нагрузкой на четверти вымени коровы.

3.3. Обоснование основных параметров доильного аппарата с изменяющейся нагрузкой на четверти вымени коровы.

3.3.1. Имитирующая схема взаимодействия подвесной части доильного аппарата с выменем коровы.

3.3.2. Определение закона движения поршня коллектора в дифференциальном виде.

3.3.3. Определение закона движения подвесной части доильного аппарата в дифференциальном виде.

3.3.4. Определение перемещения и скорости поршня в цилиндре коллектора.

3.3.5. Закономерности совместного поступательного движения подвесной части доильного аппарата.

3.3.6. Равновесие доильного стакана на сосках вымени.

ВЫВОДЫ.

4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ДОИЛЬНОГО

АППАРАТА С ИЗМЕНЯЮЩЕЙСЯ НАГРУЗКОЙ НА ЧЕТВЕРТИ ВЫМЕНИ КОРОВЫ.

4.1. Программа исследований.

4.2. Методика лабораторных исследований.

4.2.1. Экспериментальные установки.

4.2.2. Методика определения времени движения поршня.

4.2.3. Методика определения времени нарастания вакуума в камере цилиндра.

4.2.4. Методика определения угла отклонения подвесной части от вертикали.

4.2.5. Методика определения наползания доильных стаканов на соски вымени.

4.2.6. Планирование многофакторного эксперимента.

4.3. Результаты исследований.

4.4. Результаты сравнения теоретических и экспериментальных исследований.

ВЫВОДЫ.

5. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ДОИЛЬНОГО АППАРАТА С ИЗМЕНЯЮЩЕЙСЯ НАГРУЗКОЙ НА ЧЕТВЕРТИ ВЫМЕНИ КОРОВЫ.

5.1. Программа и методика производственных испытаний.

5.2. Внедрение результатов исследований.

5.3. Экономическая эффективность применения доильного аппарата с изменяющейся нагрузкой на четверти вымени коровы.

ВЫВОДЫ.

Задача, стоящая перед сельским хозяйством, заключается в обеспечении населения страны полноценными продуктами питания, а перерабатывающую промышленность сырьем. Большую роль в этом играет молочное скотоводство, дающее молоко и мясо. Чтобы успешно функционировать производителям сельскохозяйственной продукции в современных рыночных условиях, помимо повышения качества продукции, необходимо снижать и затраты на ее производство. Снижение себестоимости продукции невозможно без внедрения современных технологий и средств механизации.

Одним из основных вопросов в решении проблемы механизации и автоматизации молочного животноводства остается машинное доение коров, на которое приходится 40.60 % всех трудовых затрат по обслуживанию и уходу за животными [3,51,52,62].

Применяемые доильные установки обычно состоят из нескольких технологических систем: вакуумной, молочной, промывки и дезинфекции, дозирования и раздачи концентрированных кормов. Наибольшее значение для работы доильной установки имеет ее вакуумная система, так как существующие доильные аппараты работают по принципу отсоса молока из вымени животного при действии на его соски пониженного давления. Однако, сравнивая машинное доение с ручным, следует отметить, что производительность доярок выросла лишь на 30.35 % [6].

Проведенные исследования отечественными и зарубежными учеными [2,5,7,9,30,32,38,51,52,62] показывают, что производительность труда оператора доильных установок пропорциональна объему ручных затрат. Исключение или сокращение некоторых ручных операций позволяет улучшить организацию и повысить производительность труда при машинном доении [83].

Одним из резервов снижения затрат труда при производстве молока является повышение уровня механизации доения коров на основе совершенствования существующих и создания новых доильных аппаратов, осуществляющих быстрое и полное выдаивание животных [113]. Большое влияние на молокоотдачу животного оказывает величина рабочего вакуума и его колебания в процессе работы доильного аппарата. На основе многочисленных исследований ученых в области механизации доения коров установлена определенная величина вакуума [1,11,41,64,97.], которая составляет 48.50 кПа. Вопрос о допустимой величине колебаний вакуума в процессе доения коров остается спорным. Некоторые ученые описывают процесс «баллонизации» сосковой резины, который возникает из-за колебаний вакуума и ведет к наползанию стаканов на соски вымени животного и преждевременному прекращению молокоотдачи [67,103].

В связи с наползанием доильных стаканов к основаниям сосков оператору приходится проводить машинное додаивание, составляющее 34.37 % затрат труда от проводимых технологических операций машинного доения. Если машинное додаивание не производится, то происходит систематическое недодаивание - 6.8 % от общего удоя молока жирностью 10. 16 % и преждевременный уход коров в запуск [51,52].

При применении машинного доения необходимо, чтобы доильный аппарат отвечал физиологическим требованиям [62,97].

Доильный аппарат в процессе доения должен выводить молоко, а также поддерживать рефлекс молокоотдачи и быть физиологически адаптированным к организму животного [52,62]. Существующие серийные доильные аппараты не в полной мере выполняют вышеуказанные функции из-за не совершенствования конструкции.

Для более эффективного доения животных необходимо создание доильного аппарата, который автоматически перераспределяет оттягивающее усилие на сосках в зависимости от такта работы аппарата. Благодаря чему, обеспечивается щадящее обращение с выменем, улучшается здоровье коров и исключается как наползание, так и спадание с вымени подвесной части доильного аппарата.

В связи с изложенным выше, целью настоящей диссертационной работы является повышение эффективности машинного доения коров за счет полноты выдаивания и снижения затрат ручного труда путем разработки доильного аппарата с автоматическим перераспределением оттягивающего усилия на сосках вымени коровы в зависимости от такта работы посредством изменения центра масс коллектора и обоснование режимов его работы.

Народнохозяйственное значение разработанного доильного аппарата заключается в повышении полноты извлечения молока у коров, при снижении его себестоимости и затрат ручного труда.

В данной работе проанализированы существующие доильные аппараты, отмечены их преимущества и недостатки.

Предложен модернизированный доильный аппарат.

Приведены результаты теоретических исследований модернизированного доильного аппарата.

Приведены результаты лабораторных и производственных сравнительных испытаний модернизированного доильного аппарата с серийным АДУ-1-04.

На защиту выносится:

- показатели физико-механических характеристик сосков вымени коровы;

- конструктивно-технологическая схема разработанного доильного аппарата с изменяющейся нагрузкой на четверти вымени коровы;

- теоретические положения по обоснованию конструктивно-режимных параметров доильного аппарата с изменяющейся нагрузкой на четверти вымени коровы;

- оптимальные параметры доильного аппарата с изменяющейся нагрузкой на четверти вымени коровы и режимы его работы;

- результаты производственной проверки доильного аппарата с изменяющейся нагрузкой на четверти вымени коровы.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Определено, что у лактнрующнх коров диаметр сосков вымени изменяется в пределах от 19 до 34 мм, а их длина от 35 до 65 мм; расстояние между сосками передних долей лежит в пределах 9. 18 см, а задних - 5. Л 1 см, что практически в два раза меньше, чем у передних; расстояние между сосками передних и задних долей находится в пределах 8.14 см.

Установлено, что значения модуля упругости Е и коэффициента поперечной деформации ц изменяются в широком диапазоне. Для сосков вымени с первоначальным диаметром 24.26 мм и длиной 55.65 мм значения модуля л упругости Е находятся в пределах (18,5.51,0) • 10 МПа, а коэффициента поперечной деформации ц соответственно в пределах 0,17.0,50; коэффициенты трения / не зависят от усилия прижатия (в биологически допустимом пределе) сосковой резины к телу соска, и находятся для сухих поверхностей сосок вымени -сосковая резина в пределах 0,19.0,23, а для мокрых - соответственно 0,21 .0,24.

2. Теоретическими исследованиями установлено, что наползание стаканов на соски вымени при такте сосания не будет происходить тогда, когда масса подвесной части доильного аппарата будет составлять около 5,0 кг, а для надежного удерживания на вымени при такте сжатия достаточно - 2,5 кг. Такая нагрузка на четверти вымени обеспечивается коллектором попарного доения долей вымени с изменяющимся центром масс.

3. Доильный аппарат с изменяющейся нагрузкой на четверти вымени коровы должен содержать двухкамерные доильные стаканы, коллектор с изменяющимся центром масс, пульсатор попарного действия, молочные и вакуумные шланги. Коллектор с изменяющимся центром масс, состоящий из молочной камеры и гильзы с поршнем с высоким удельным весом, позволяет осуществлять переменную нагрузку на вымя коровы в зависимости от тактов работы пульсатора. Рабочий процесс доильного аппарата должен быть организован таким образом, чтобы под доильными стаканами, где осуществляется такт сосания, образовывалась сосредоточенная сила тяжести от поршня, что предотвращает наползание стаканов на соски. Тогда под доильными стаканами, где происходит такт сжатия, сила тяжести пропорционально уменьшится из-за перемещения поршня, что способствует надежному удерживанию стаканов на сосках вымени.

Массу доильных стаканов выбирают с учетом реакций со стороны раскачивающегося при доении коллектора.

4. Установлено, что время движения поршня в цилиндре коллектора в пределах рабочей длины зависит от величины вакуума и массы поршня. С уменьшением массы поршня и увеличением вакуума, время движения уменьшается. При рабочей длине цилиндра / = 0,14 м время движения поршня массой 1 кг при действующем вакууме 42; 48; 54 кПа составило соответственно 0,21; 0,19; 0,17 с, а время движения поршня массой 0,5 кг при действующем вакуумметрическом давлении 42; 48; 54 кПа составило соответственно 0,17; 0,15; 0,13 с.

Угол отклонения подвесной части от вертикали при постоянной массе корпуса коллектора зависит от массы поршня, величины вакуума и длины молочных патрубков стаканов. При вакууме 42.54 кПа и массе поршня 0,5. 1,0 кг угол отклонения подвесной части изменяется от 2,2° до 12,7°.

5. Установлено, что к уменьшению наползания доильного аппарата на вымя коровы приводит увеличение массы поршня коллектора и массы доильного стакана (с учетом постоянной массы корпуса коллектора, приходящейся на стакан) и снижение вакуумметрического давления. Так наползание доильного аппарата при использовании поршня коллектора массой 0,5 кг и доильного стакана массой 0,35 кг при вакууме 42; 48; 54 кПа составило соответственно 4,6; И; 19,4 мм; при использовании поршня коллектора массой 1,0 кг и доильного стакана массой 0,61 кг наползание доильного аппарата при вакууме 42; 48; 54 кПа составило соответственно 0,7; 4; 10,6 мм.

6. В результате экспериментальных исследований получена модель регрессии величины наползания доильных стаканов на соски вымени от конструктивно-режимных параметров доильного аппарата. Посредством шаговой обработки данных установлены следующие оптимальные конструктивно-технологические параметры для доильного аппарата с изменяющей нагрузкой на четверти вымени: величина разряжения в вакуумпроводе 48 кПа, масса поршня 0,85 кг, масса доильного стакана (с учетом постоянной массы корпуса коллектора, приходящейся на стакан) 0,48 кг.

7. Сравнительные испытания серийно выпускаемых доильных аппаратов и экспериментального с оптимальными параметрами выявили, что экспериментальный доильный аппарат намного эффективнее предотвращает наползание подвесной части, чем серийно выпускаемые. Так наползание подвесной части при вакуумметрическом давлении 48 кПа составило у АДУ-1 - 32 мм, ШРИБ «Дояр» - 29 мм, лабораторный - 7 мм.

8. В ходе производственных испытаний установлено, что при доении экспериментальным доильным аппаратом по сравнению с доильным аппаратом АДУ-1-04 увеличивается разовый удой коров на 4,11%, общая продолжительность доения сокращается с 413 до 378 с или на 8,47%, а интенсивность молоковыведения при максимальной молокоотдаче и средняя интенсивность выведения молока повышается на 11,21 и 17,10%, соответственно.

Применение экспериментального доильного аппарата позволяет получить годовой экономический эффект в размере 21102 рубля при обслуживании 200 коров, а сокращение времени доения одной коровы на 8,47% позволяет уменьшить число операторов.

1. Аббасов С.Г. Исследование работы доильного аппарата с механическим стимулятором молокоотдачи. // Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства, 1967, №6, с. 61.

2. Авдеев A.B. Новый рациональный способ машинного доения коров. // Результаты научно-исследовательских работ по сельскому хозяйству за 19661970 гг. Животноводство. - М., 1972, с. 66-68.

3. Авдеев A.B. Рациональный способ машинного доения. // Сельское хозяйство России. 1971, №10-27 с.

4. Аверкиев A.A. Механизация стимуляции рефлекса молокоотдачи у коров. Автореф. дис. на соискание степени док. с-х наук. М., 1992, с. 29.

5. Автоматизированный доильный зал со станками типа «Тандем» / Перев. с англ. Э. Линако Реферативный журнал. Механизация и электрификация. 1970, №3.

6. Автоматическая система доения (свободный реферат). // Механизация и электрификация / Реферативный журнал. 1975, №12.

7. Аделунг О.В. Организация доения коров в крупных хозяйствах и производительность труда на установках карусельного типа. // Сельское хозяйство за рубежом. Животноводство. 1973, №3 - 49 с.

8. Админ Е.А., Совран В.П. Вакуумный режим под сосками коров при машинном доении. //Животноводство, 1971, №1, с. 42-44.

9. Админ Е.И., Савран В.П. Исследования по технологии машинного доения коров. // Вопросы интенсификации животноводства / Сб. трудов АИИЖ Лесостепи и Полесья УССР. Харьков, 1969, с. 41-46.

10. Азимов Г.И. Как образуется молоко. М.: Колос, 1965, с. 103.

11. Аксенов A.B. Разработка стимулирующего доильного аппарата, обоснование его рабочих параметров и методика испытаний. Дис. канд. техн. наук. Оренбург, 1988.

12. Алиев М.Г. Физиология лактации буйволиц. Баку, 1964, с. 45.

13. Андреев П.В. К вопросу об эксплуатации сосковой резины доильного аппарата. // Записки Ленинградского СХИ, 1970, с. 17-19.

14. Антроповский Н.М. К вопросу о регулировке тактов и частоты пульсаций мембранных пульсаторов доильных машин. // Доклады МИИСПа им. В.П. Горячкина, 1971, с. 85.

15. Аронович Н.М. О работе исполнительного механизма электродоильной машины. М., 1936, с. 39.

16. Архангельский И.И. и др. О влиянии различных доильных установок на заболеваемость коров маститом. // Животноводство, 1964, №5, с. 57-59.

17. Атаев Ч. Исследование и разработка аппарата и установка для доения каракульских овец в условиях Туркменской ССР. Автореф. канд. техн. наук. -Ашхабад, 1974, с. 21.

18. Ахназарова С. Л., Кафаров В. В. Оптимизация эксперимента в химии и химической технологии. М.: Высшая школа, 1978, 319 с.

19. А. с. 8и № 126334 Отсасывающий доильный аппарат переменного вакуума // В. Ф. Королев, опубл. 1960 Бюл. № 4

20. А. с. 8и № 145083 Коллектор к двухтактным и трехтактным доильным аппаратам // В. П. Ларин, опубл. 1962 Бюл. № 4

21. А. с. ви № 204812 Доильный аппарат // В. Ф. Королев, С. Я. Горм, В. П. Ларин, Р. П. Сазонова, В. К. Юдашкин, С. Г. Аббасов, опубл. 20.10.1967 Бюл. №22

22. А. с. 8и № 513671 Доильный стакан // Г. П. Корж, А. С. Веприцкий, опубл. 15.05.1976 Бюл. № 18

23. А. с. 8и № 578034 Доильный стакан // М. К. Базаров, П. И. Огородников, опубл. 30.10.1977 Бюл. № 40

24. А. с. 8и № 906459 Доильный стакан (его варианты) // В. Е. Дерябин, опубл. 23.02.1982. Бюл № 7

25. Бабкин М.К. Исследование доильного аппарата ДАП-2. // Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства, 1965, №1, с. 28-31.

26. Бабкин В.П. Механизация доения коров и первичной обработки молока. М., Агропромиздат, 1986, с. 271.

27. Бабкин В.П. и др. Система пневматических элементов для автоматического и дистанционного управления вакуумными и исполнительными органами. // Механизация и электрификация сельскохозяйственного производства. Ростов на Дону, 1972, с. 35-41.

28. Базаров М.К. Автоматическое регулирование процесса машинного доения коров. // Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства, 1969, №1, с. 29-33.

29. Базаров М.К., Ломакин В.И. Исследование доильного аппарата с автоматическим регулированием вакуума под соском. // Сб. науч. работ Саратовского сельскохозяйственного института, 1975, с. 34-38.

30. Безверхов А.П. Автоматизированная доильная установка «Тандем-10». // Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства, 1970, №3-с. 16-21.

31. Белянчиков H.H. Автоматическое регулирование процесса доения. // Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства, 1965, №1, с. 25-27.

32. Белянчиков А.Н., Трофимов В.И. Механизация трудоемких процессов на животноводческих фермах.-М.: Агропромиздат, 1971, с. 133-164.

33. Большой энциклопедический словарь // ред. группа Н. М. Ланда, В. Г. Панов, И. Н. Петинов. М. : Научное изд. БРЭ, 1997

34. Бетин С.И. Современные доильные аппараты. // Молочное и мясное скотоводство, 1980, №8, с. 44-51.

35. Вальдман Э.К. Моторная функция вымени коровы при машинном доении. Автореф. дис. докт. техн. наук. Тарту, 1969, с. 15.

36. Вальдман Э.К. Физиология машинного доения. М.: Колос, 1977, с.242.

37. Веприцкий A.C. Об автоматическом регулировании процесса доения. // Долговечность и надежность сельскохозяйственных машин. М., 1966, с. 38

38. Вешток И.Г. Технология машинного доения. М.: Колос, 1975, с. 325.

39. Гатин М.Г. Ислледование и разработка доильного аппарата с усовершенствованными однокамерными стаканами. Автореф. дис. на соискание степени канд. техн. наук. Казань, 1980, с. 21.

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

41. Грачев И.И. Рефлекторная регуляция лактации. JL: Колос, 1964, с.182.

42. Грачев И.И. Роль нервной системы в регуляции секреторной функции молочной железы. // Вестник ЛГУ, 1972, №4, с. 27-28.

43. Грачева Л.И. Механизация работ на животноводческих фермах и комплексах. -М.: Урожай, 1987, с. 205.

44. Горм С.Я. Автоматическое регулирование соотношения тактов доильных аппаратов. // Тракторы и сельскохозяйственные машины, 1966, № 6, с. 59.

45. Городецкая Т.К. О влиянии вакуума на ткани молочной железы коровы. // Материалы III Всесоюзного симпозиума по физиологических основам машинного доения. Боровк, 1974, с. 74-75.

46. Закс М.Г. Физиология двигательного аппарата молочной железы сельскохозяйственных животных. М. - Л., 1958, с. 164.

47. Закс М.Г. Молочная железа. М.: Наука, 1964, с. 232.

48. Залькалнс З.Я., Лауре А.Р. Исследование молочной и вакуумных линий на доильных установках для доения коров в стойлах. // VI Всесоюзный симпозиум по машинному доению сельскохозяйственных животных, ч. 2. М., 1983, с. 30-31.

49. Званяцковский В.Г. Анализ современных доильных установок. // Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства, 1972, №3, с. 29-32.

50. Каранаев Ю.С. Теоретические основы выведения молока исполнительными механизмами доильной машины. // Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства, 1966, №3, с. 18-21.

51. Карташов Л.П., Курганов Ю.Ф. Машинное доение. М.: Высшая школа, 1980,421с.

52. Карташов Л. П. Машинное доение коров. М.: Колос, 1982, 301с.

53. Карташов Л.П. Учебник мастера машинного доения. М.: Колос, 1994, с. 54. Карташов Л. П., Соловьев С. А. Повышение надежности системы человек - машина - животное. - Екатеринбург: УрО РАН, 2000, 275 с.

54. Карташов Л. П., Соловьев С. А,. Асманкин Е. М., Макаровская 3. В. Расчет исполнительных механизмов биотехнической системы. Екатеринбург: УрО РАН, 2002, 181 с.

55. Капустин И.В. Проектирование комплексной механизации в животноводстве. Ставрополь: СтГАУ «АГРУС», 2003,256 с.

56. Квашенников В.И. Оценка герметичности вакуумных систем доильных установок. // VI Всесоюзный симпозиум по машинному доению сельскохозяйственных животных. Тезисы докладов, ч. 2. М., 1983, с. 39-41.

57. Келпис Э.А. Некоторые возможности улучшения методики сравнительных испытаний доильных аппаратов. // Сб. трудов. Рига: Звайгзне, 1963, с. 73-78.

58. Кемпбелл Д.Р., Маршалл Р.Т. Производство молока. М.: Колос, 1980, с. 54.

59. Кокорина Э.П. Физиологические требования к машинному доению коров. Рекомендации. -М.: Россельхозиздат, 1984, с. 21-24.

60. Конкин Ю.А., Пацкалаева А.Ф. Экономическое обоснование внедрения мероприятий научно-технического прогресса в АПК. Методические рекомендации и примеры расчета. М.: МИИСП, 1991, с. 50-52.

61. Королев В.Ф. Доильные машины. М.: Машиностроение, 1969,280 с.

62. Королев В.Ф. Исследование основных параметров трехтактной доильной машины. // Труды Всесоюзного научно-исследовательского института механизации сельского хозяйства. М.: Сельхозгиз, 1952, т. 16.

63. Коростотелова Т.П. Исследование трудоспособности оператора машинного доения. Научные труды ЧИМЭСХ. М., 1977.

64. Косачев Г.Г. Экономическая оценка сельскохозяйственной техники. -М., МИИСП, 1973, с. 32.

65. Краснов И. Н., Марченко Г. М., Скворцов В. Н. Новые принципы доения коров. // Механизация и электрификация сельского хозяйства, 2000, № 5

66. Кудряшов В.Н., Регун В.И. Рационализация труда на молочных фермах и комплексах. // Сельское хозяйство России, 1967, №12, с. 61.

67. Кулак И.А. Психологические и физиологические функции организма человека и система АОТ. Минск: Беларусь, 1974, с. 74.

68. Кулланда K.M. Практикум по физиологии. М.: Медицина, 1970, с. 38.

69. Кумарина А.З. Вымя, молоко, машинное доение. Алма-Ата: Кайнар, 1969, с. 72.

70. Курочкин A.A., Семенов Ю.П. Методика сравнительных испытаний исполнительных механизмов доильных аппаратов. // Труды Горьковского СХИ, 1980, №141, с. 26-28.

71. Курочкин A.A., Аверкиев A.A., Жилов И.В. Встречное перемещение масс молока при доении. // Труды Горьковского СХИ, 1980, №141, с. 32-35.

72. Лачуга Ю. Ф., Ксендзов В. А. Теоретическая механика. М.: Колос, 2000.-376 с.

73. Лейник М.В. О физиологических критериях и методах определения тяжести работы. // Гигиена и профессиональные заболевания, 1960, №11, с. 60.

74. Лоза М.Г. Методика определения экономической эффективности в сельском хозяйстве НИР и ОКР, новой техники, изобретений и рационализаторских предложений. М.: Колос, 1980, с. 112.

75. Маловский H. А. Обоснование вакуумметрического режима стабилизации положения доильного аппарата на вымени коровы. Автореф. канд. техн. наук. Оренбург, 2001

76. Марченко Г.М. Физиологические показатели молокоотдачи в пути совершенствования доильной машины. // Кормопроизводство и животноводство / Материалы научной конференции, Кубанский СХИ, 1964, с. 35-39.

77. Марченко Г.М. Вопросы физиологии и биологии лактации. // Труды Кишиневского сельскохозяйственного института, 1972, с. 83-87.

78. Мельников C.B., Алешкин В.Р., Рощин П.М. Планирование эксперимента в исследовании сельскохозяйственных процессов. Л.: Колос,1980, с. 127.

79. Мельников C.B. Технологическое оборудование животноводческих ферм и комплексов. Л.: Агропромиздат, 1985, с. 640.

80. Методические материалы по расчету элементов доильных аппаратов. // Под ред. Л. П. Карташова. М., 2001, 48 с.

81. Морозов Н.М. Эффективность комплексной механизации животноводческих ферм. М.: Колос, 1972, с. 327.

82. Назаров B.C. Разработка и исследование средств механической стимуляции при машинном доении коров. Дис. канд. техн. наук. Оренбург,1981.

83. Оберемеченко А.И. О выборе вакуум-насоса для доильных установок. // VI всесоюзный симпозиум по машинному доению сельскохозяйственных животных. Тезисы докладов. М., 1983, с. 29-32.

84. Огородников П.И. Разработка и исследование аппарата для доения коров без машинного додаивания. Автореф. дис. на соискание степени канд. техн. наук. Пушкин, 1979.

85. Патент Российской федерации RU № 2115304 С1 Доильный аппарат // Некрашевич В. Ф., Захаров В. А., Ульянов В. М., Утолин В. В., опубл. 20.07.1998

86. Патент Российской федерации RU № 2147175 С1 Доильный стакан // Некрашевич В. Ф., Ульянов В. М., Утолин В. В., Топилин Д. Н., опубл. 10.04.2000

87. Патент Российской федерации RU № 2178969 С2 Доильный стакан (варианты) // Карташов JT. П., Макаровская 3. В., Мазитов М. А., опубл. 10.02.2002

88. Патент Российской федерации RU № 2189134 С2 Доильный стакан // Некрашевич В. Ф., Ульянов В. М., Утолин В. В., Москвитин И. А., опубл. 20.09.2002

89. Патент Российской федерации RU № 2224421 С1 Весовой компенсатор доильного аппарата // Карташов Л. П., Макаровская 3. В., Мазитов М. А., опубл. 27.02.2004

90. Патент Российской федерации RU № 2284690 С1 Доильный стакан // Ульянов В. М., Хрипин В. А., Шульгин М. П., опубл. 10. 10. 2006 Бюл. № 28

91. Патент Российской федерации RU № 52301 U1 Доильный стакан // Ульянов В. М., Шульгин М. П., Хрипин В. А., опубл. 27.03.2006 Бюл. № 9

92. Патент Российской федерации RU № 2298916 С1 Доильный аппарат // Ульянов В. М., Хрипин В. А., опубл. 20. 05. 2007 Бюл. № 14

93. Патент Российской федерации RU № 2203535 С1 Доильный аппарат с манипулятором // Ульянов В. М., Кирьянов А.Ю.

94. Петухов H.A. И др. Стимуляция рефлекса молокоотдачи микроколебаниями сосковой резины с частотой мышц. // Тезисы докладов на V Всесоюзном симпозиуме по машинному доению сельскохозяйственных животных. М., 1979, с. 82-86.

95. Петухов H.A. Совершенствование технологической системы машинного доения коров. Дис. в виде науч. доклада док. техн. наук, 1996.

96. Петухов H.A., Литман Г.Е., Петухова P.C. К вопросу о выборе механического способа стимуляции рефлекса молокоотдачи у лактирующих животных. // Сиб. вест. с.-х. науки, 1978, №5, с. 54-59.

97. Проничев Н.П. Методы и технические средства повышения эффективности машинного доения коров. Дис. докт. сельсхоз. наук. М., 1997, с. 353.

98. Радомовский В.М. Исследование и разработка доильного аппарата для машинного доения кобыл. Автореф. канд. дис. М., 1969.

99. Радомовский В.М. Схема и принцип работы двухрежимного доильного аппарата. // Научно-технический бюллетень по электрификации сельского хозяйства. -М.: Отдел внедрения и информации ВИЭСХ, 1968.

100. Салманис А.Я., Буряк Ю.Н. Некоторые вопросы мойки и дезинфекции доильных аппаратов. // Вопросы механизации, технологии и строительства в животноводстве. Труды ВНИИПТИМЖ. Подольск, 1973, с. 42-45.

101. Скроманис A.A. Методика и некоторые результаты исследования физических величин процесса выведения молока из сосков вымени.7// Труды Латвийской СХА, 1968, с. 31-34.

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

103. Талалаев Г.Д. Теория и расчет доильных аппаратов. // Учебное пособие. Вологда, 1990, с. 47.

104. Тверской Г.Б. Актуальные вопросы физиологии машинного доения. // Материалы IV Всесоюзного симпозиума по физиологическим основам машинного доения. Алма-Ата, 1975, с. 89.

105. Тверской Г.Б. Актуальные вопросы физиологии машинного доения коров. Ленинград: АН СССР ВАСХНИЛ, 1988, с. 85.

106. Уиттлтоун У.Г. Принципы машинного доения. М.: Колос, 1964, с.

107. Ульянов В. M., Кирьянов А. Ю. К вопросу расчета доильных аппаратов // Проблемы развития машинных технологий и технических средств производства сельскохозяйственной продукции / сб. научных трудов. Пенза: РИО ПГСХА, 2002, с. 261

108. Ульянов В. М., Хрипин В. А. Характеристики упругих свойств сосков вымени коровы // Сб. научных трудов. Рязань: ФГОУ ВПО РГСХА, 2006, с. 443

109. Ульянов В. М., Хрипин В. А. Физиологически адаптированный доильный аппарат // Сельский механизатор, 2007, № 2, с. 34

110. Хрипин В. А., Ульянов В. М. Доильный аппарат с новыми возможностями // Роль молодых ученых в реализации национального проекта «развитие АПК», ч. 1. / Сб. материалов Международной конф. М.: ФГОУ ВПО МГАУ, 2007, с. 293

111. Цой Ю.А., Кузнецова И.В. Методические рекомендации по проектированию и эксплуатации вакуумных систем для молочных ферм и комплексов. М.: Колос, 1980, с. 45-48.

112. Черноног Г.Г., Лищинский С.П. Вакуумный режим доильных установок. Механизация содержания крупного рогатого скота на малых фермах и применение новейших доильных аппаратов в технологических линиях доения коров. Глеваха, 1989, с. 62-63.

113. Чичаев В.М. Исследование машинного доения коров доильным аппаратом с переменным принципом работы. Дис. канд. техн. наук. Горький, 1977.

114. Mein G.A. Milking performance and mechanical testing. General Discussion VI, Proc, Sump., Reading. Shifield, 1968, p. 321-329.

115. Mein G.A. Milk flow the bovine teat in relation to movement of the teatcup liner. Austral. I.Dairy Technol. 1977, №1, Vol. 32, p. 39-41.

116. Mo Crory lohn/ How efficient is your milking machine? // Agr., Victoria, 1975, №10, Vol. 73, p. 390-394.

117. Whittlestine W., Olney G. Machine milking and mastitis. 3. Some properties of the bovine teat sphincter under machine milking conditions. // Austr. I. Dairy Technol, 1962, №4, Vol. 17, p. 205-213.

118. Worstorff H., Stahzel H. Untersuchungen zur Bevegung des Zitzengummi an Abhängigkeit von Einfaltdruck, Pulszyklus und Vakuumhohe in Melkanlagen. Grandl. Landtechnik, 1977, Bd. 27, №1, s. 8-12.