Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Разработка и обоснование конструктивно-режимных параметров доильного аппарата с однокамерными доильными стаканами Чехунов Олег Андреевич

Разработка и обоснование конструктивно-режимных параметров доильного аппарата с однокамерными доильными стаканами
<
Разработка и обоснование конструктивно-режимных параметров доильного аппарата с однокамерными доильными стаканами Разработка и обоснование конструктивно-режимных параметров доильного аппарата с однокамерными доильными стаканами Разработка и обоснование конструктивно-режимных параметров доильного аппарата с однокамерными доильными стаканами Разработка и обоснование конструктивно-режимных параметров доильного аппарата с однокамерными доильными стаканами Разработка и обоснование конструктивно-режимных параметров доильного аппарата с однокамерными доильными стаканами Разработка и обоснование конструктивно-режимных параметров доильного аппарата с однокамерными доильными стаканами Разработка и обоснование конструктивно-режимных параметров доильного аппарата с однокамерными доильными стаканами Разработка и обоснование конструктивно-режимных параметров доильного аппарата с однокамерными доильными стаканами Разработка и обоснование конструктивно-режимных параметров доильного аппарата с однокамерными доильными стаканами
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Чехунов Олег Андреевич. Разработка и обоснование конструктивно-режимных параметров доильного аппарата с однокамерными доильными стаканами : диссертация ... кандидата технических наук : 05.20.01.- Белгород, 2006.- 231 с.: ил. РГБ ОД, 61 07-5/1002

Содержание к диссертации

Введение

1. Состояние вопроса, цель и задачи исследований... 9

1.1. Состояние исследований доения коров доильными аппаратами 9

1.2. Классификация и анализ доильных аппаратов 22

1.3. Цель и задачи исследований 39

2. Обоснование конструктивно-технологической схемы и основных параметров доильного аппара та с однокамерными доильными стаканами 41

2.1. Разработки конструктивно-технологической схемы доильного аппарата с однокамерными доильными стаканами 41

2.2. Теоретическое обоснование доильного аппарата с однокамерными доильными стаканами 48

2.2.1. Определение значения еакуумметрического давления, не обходимого для удержания подвесной части доильного аппарата с однокамерными доильными стаканами на сосках вымени 48

2.2.2. Теоретическое обоснование конструктивно-режимных параметров пневмоклапана 56

2.2.2.1. Расчет диаметра впускного отверстия пневмоклапана 57

2.2.2.2. Расчет геометрических параметров мембраны пневмоклапана 58

2.2.3. Расчет коллектора доильного аппарата 59

2.3. Выводы , 66

3. Программа и методика экспериментальных исследований доильного аппарата с однокамерными доильными стаканами 68

3.1, Исследование морфологических параметров сосков вымени животных 70

3.2, Методика определения характера зависимости диаметра соска от величины разрежения в подсосковом пространстве доильного стакана 72

3.3. Методика определения характера зависимости усилия воздействия соска на жесткую стенку однокамерного доильного стакана от величины разрежения в подсосковом пространстве 75

3.4. Методика определения вакуум метрического давления, необходимого для удержания доильного аппарата с однокамерными доильными стаканами на сосках вымени коров 78

3.5. Методика определения изменения давления в рабочей камере пневмоклапана во времени в зависимости от диаметра впускного отверстия 80

3.6. Методика определения изменения давления в камере управления коллектора во времени в зависимости от диаметра впускного отверстия 82

3.7. Методика определения изменения давления в камере управлении коллектора во времени в зависимости от глубины отверстий для откачки воздуха 83

3.8. Методика исследований по оптимизации конструктивно-режимных параметров доильного аппарата с однокамерными доильными стаканами... 84

4. Резулыагы экспериментальных исследований доильного анпарата с однокамерными доильными стаканами 87

4.1. Результаты исследований морфологических параметров сосков вымени животных 87

4.2. Результаты исследований по определению зависимости диаметра соска от величины разрежения в подсосковом пространстве доильного стакана. Определение значения силы, способствующей удержанию доильного стакана за счет ваку-умметричеекого давления в присоске 88

4.3. Результаты исследований по определению зависимости усилия воздействия соска на жесткую стенку однокамерного доильного стакана от величины разрежения в подсосковом пространстве. Определение силы трения между соском и стенкой однокамерного доильного стакана 91

4.4. Результаты исследований по определению вакуумметрического давления необходимого для удержания подвесной части доильного аппарата с однокамерными доильными стака нами на сосках вымени коров. 94

4.5. Результаты исследований по определению зависимости изменении* давления в рабочей камере пневмоклапана во времени от диаметра впускного отверстия 96

4.6. Результаты неследований по определению зависимости изменении давлений в камере управления коллектора во времени от диаметра впускного отверстия 98

4.7. Результаты исследований по определению зависимости изменение давление в камере управления коллектора во времена от ДЛЇШ.І-Л отверстий для откачки воздуха 100

4.8. Результаты исследований по оптимизации конструктивы о-режишаых параметров доильного аппарата с однокамерными дон л ЪПЪШЙ стаканами 102

4.9. Вьшоды... ... 103

5. Производственные испытания доильного аппарата с однокамерными доильными стаканами 106

5.1.Услоеии производственных испытаний 106

5.2. Методика 107

5.3. Результаты производственных испытаний доильного аппарата 108

5.4. Экономическая эффективность доильного аппарата 109

5.4.1. Экономическая эффективность доильного аппарата от стшеения затрат ручного труда 110

5.4.2. Лимитная цена экспериментального доильного аппарата с однокамерными доильными стаканами 111

5.4.3. Экономическая эффективность доильного аппарата с учетом приведенных затрат и увеличения молочной про-дуктшшости коров.. 112

5.4.4. Расчет экономической эффективности доильного аппарата с однокамерными доильными стаканами 114

5.5. Выводы„...,.,,«. 117

Общие выводы и предложения 118

Литература... 120

Приложения... 136

Введение к работе

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

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

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

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

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

Цель и задачи работы - улучшение технико-экономических показателей машинно го доения коров путем разработки перспективной конструктивно-

технологической схемы доильного аппарата с однокамерными доильными стаканами, обеспечивающего периодическое снижение вакуумметрического давления в подсосковои камере доильного стакана от номинального до минимального значения, достаточного для удержания подвесной части доильного аппарата на вымени.

Для достижения указанной цели поставлены следующие задачи исследования:

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

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

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

- дать оценку эффективности предлагаемого доильного аппарата.
Объект кесжуншашш - рабочий процесс доильного аппарата с однока
мерными доильными стаканами.

Предмет исследований - закономерности изменения технологических показателей работы доильного аппарата с однокамерными доильными стаканами. Научную повизжу работы составляют:

обоснование направления в создании доильных аппаратов с однокамерными доильными стаканами;

теоретические модели рабочего процесса доильного аппарата с однокамерным)-] доильными стаканами;

- результаты лабораторных и производственных испытаний.
Практическую ценность представляют:

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

конструкции устройства для измерения диаметра соска в зави-

симости от величины разрежения в подсосковом пространстве доильного стакана (патент Агі>2282981) и устройства для измерения усилия, оказываемого соском от величины разрежения в подсосковом пространстве доильного стакана (патент № 2284691).

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

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

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

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

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

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

Состояние исследований доения коров доильными аппаратами

Основная задача молочного скотоводства - увеличение темпов производства молока на основе повышения молочной продуктивности коров.

Главными условиями для решения этой задачи являются: совершенствование племенной работы, направленной на выведение коров с морфологическими и функциональными свойствами вымени, максимально соответствующими особенностям конструкции и параметрам работы доильных машин; создание прочной кормовой базы; строительство автоматизированных животноводческих ферм; создание доильных аппаратов, соответствующих физиологии доения [1],

В настоящее время в нашей стране в условиях крупных и мелких ферм, а также в фермерских хозяйствах наиболее быстрый и менее дорогой способ сниже ния себестоимости молочной продукции - уменьшение потерь молока. Одна из основных причин недополучения молока - заболеваемость коров маститами. По данным Н.О. Шевчука, в стране, вследствие заболеваемости коров маститом, потери молока достигают до 1,4 млн. т. в год [2]. Так, по мнению ряда ученых - Be-, литока И.Г., Архангельского И.И., Полякова А.А., Гарькавого Ф.Л. и др. - одной из главных причин заболевания коров маститами является передержка доильных аппаратов из-за несвоевременного их отключения, что приводит к потере за лактацию от каждой больной коровы до 10 - 12 % годового удоя молока [3,4, 5,6].

По данным Ф. Юлдашева передержка доильных аппаратов в конце доения стимулирует возникновение мастита. Кроме того она приводит к самопроизволь ному уменьшению длительности лактирования от средней нормальной продолжи тельности лактации порядка 305 дней до 240 дней и менее. Вследствие этого поте ри молока в расчете на одну корову без учета заболеваемости маститом составля f ют до 100 кг [7]. Сокращение лактации обусловлено отклонениями от технологи ческих норм и правил эксплуатации доильного оборудования на этапе раздоя, ко гда закладывается продуктивность на всю лактацию и происходит усиленньш рост и развитие молочной железы, особенно у перволеток.

Следует отметить, что немаловажные значения при этом имеют морфо-функциональные свойства вымени коров [8]. Одно из основных требований - равномерность развития их четвертей. Как показывает опыт, разность продолжительности доения долей вымени должна быть не более 60 с.

По теоретическим исследованиям Пищана С.Г. можно сделать вывод о том, что неравномерность развития долей вымени присуща большинству животных [9]. Своими расчетами он установил, что в процессе выдаивания коров однорежимным доильным аппаратом соски травмируются «холостым» доением в течение 10 % времени, так как каждая передняя четверть секретирует в среднем 20 % молока, а каждая задняя - 30 %. В процессе экспериментальных исследований при доении коров однорежимным аппаратом было подтверждено, что процесс выведения молока из молочных желез проходит неодинаково. Так, если активная фаза молоко-отдачи по задним долям составила 4 мин 40 сек, то по передним 4 мин 5 сек. В то же время пассивная фаза молоковыведения в передних молочных железах составила 17 сек, а в задних 6,5 с. Меньшая активная и большая пассивная фазы моло-коотдачи передних четвертей в сумме оставались короче задних, что приводило к травмированию передних сосков вымени «холостым» доением в период доения, перед машинным додоем.

В экспериментах Гордиевских М.Л. также установлено, что до 75 % всех коров подвержены «сухому» доению хотя бы одной доли вымени [10]. Это объясняется тем, что оператор практически не может начать выполнение заключительных операций в установленных зоотехническими нормами пределах из-за отсутствия должной информации о процессе доения отдельных четвертей вымени, а также по причинам, связанным с возможностью одновременного окончания доения двух и более обслуживаемых им аппаратов.

По данным Забродиной О.Б.при обследовании 327 коров черно-пестрой и 581 коровы красной степной породы при помощи разработанной ВНИПТЙМЭСХ лаборатории «Автолактограф» установлено, что независимо от продуктивности коров и равномерности развития вымени по удою в среднем в 52,9% случаев присутствует передержка доильных стаканов (более 2 мин) [11]. Коэффициент корреляции между значением удоя и времени передержки доильных стаканов составляет 0,369, а в зависимости от породы коров 0,251.

По исследованиям Волошиной Л.М., проведенных в ОПХ «Приозерское» Херсонского СХИ, было установлено, что удой каждой четверти вымени от общего удоя за лактацию составил: правой передней - 24,9 %; левой передней - 17,8 %; правой задней 30,3 % и левой задней - 27,0 % [.12]. Отношение удоя передних долей вымени к задним составило 42. }. 7; 57,3 %, а соотношение продуктивности правой половины вымени к левой равно 55. 2; 44,8 %. Из этого видно, что задние доли вымени, а также его правая половина развиты лучше.

Опираясь на исследования таких ученых как Ф.Л. Гаръкавый, А. Желтиков, Н. Кочетова, В. Кстенко, Н,И. Тарцаков, и др., Василовский Л.Н. также пришел к выводу, что важным фактором при отборе коров является равномерность распределения удоев по долям вымени и скорость молокоотдачи [13]. Однако автор утверждает, что большинство коров (84,1 %) первой и второй лактации имеет равномерное развитие долей, но среди коров старших возрастов таких животных меньше (66,3 %). По его мнению это объясняется тем, что в процессе эксплуатации доли вымени коров подвергаются различным заболеваниям и травмам.

Вопросу изучения пригодности коров к машинному доению посвящены также исследования Аллабердина И.Л.. При этом критерием оценки животных служила равномерность развития долей вымени, Им было установлено, что индекс равномерности вымени в целом по стаду составляет 45,9 %, у перволеток 47,1 % [1.4], Коэффициент вариации изменчивости индекса вымени составляет соответственно 11.7, 13.0, 10.3 и 10.6. По данным автора, неравномерно развиты передние и задние доли вымени, а также правые и левые доли.

Разработки конструктивно-технологической схемы доильного аппарата с однокамерными доильными стаканами

При создании доильного аппарата с однокамерными доильными стаканами разрабатывались несколько их конструктивно-технологических схем. При этом учитывалась необходимость периодического изменения вакуумного режима в подсосковой камере доильных стаканов, а также правильной организации движения молока из доильных стаканов.

Так, был разработан доильный аппарат, включающий однокамерные доильные стаканы с пневмоклапанами, обеспечивающими периодический впуск атмосферного воздуха в подсосковую камеру, а также двухполупериодный пульсатор и коллектор с двумя регуляторами вакуума, каждый из которых объединяет два диаметрально противоположных доильных стакана (приложение 2) [102]. Одновременно с этим устройством был разработан еще один доильный аппарат, отличительной чертой которого, по сравнению с предыдущей конструкцией является то, что коллектор состоит из четырех камер, а клапаны, отделяющие коллектор от двухполупериодного пульсатора, расположены вертикально (приложение 2) [103].

Однако предварительные испытания доильных аппаратов показали, что они содержат ряд конструктивных недостатков, а именно - нестабильность вакуума в камерах управления коллектора и, как следствие, в рабочих камерах, а следовательно, в подсосковых камерах доильных стаканов. Кроме этого, во втором варианте доильного аппарата вертикально расположенные клапаны затрудняют работу оператора вследствие больших габаритных размеров коллектора.

С учетом выявленных недостатков была разработана более прогрессив-ная конструкция доильного аппарата с однокамерными доильными стаканами (приложение 2) [104,105,106,107].

Доильный аппарат выполнен в виде однокамерных доильных стаканов 1, 2, 3, 4 соединенных посредством молокопроводных патрубков 5, 6, 7 и 8 с коллектором 9 (рис. 2.1). Последний, в свою очередь, патрубками 10 и 11 соединен с двухполупериодным пульсатором 12, а патрубком 13 с доильным ведром или молокопроводом (на схеме не показаны).

На корпусе доильных стаканов 1, 2, 3 и 4 расположены пневмоклапаны 14, 15, 16 и 17, соединенные соответственно посредством патрубков 18, 19, 20 и 21 с молокопроводными патрубками 5, 6, 7 и 8, которые, в свою очередь, связаны с подсосковой камерой доильных стаканов. Патрубками 22, 23, пневмоклапаны 14 и 16 связаны с патрубком И пульсатора 12, а патрубками 24 и 25 пневмоклапаны 15 и 17 с другой частью двухполупериодного пульсатора - патрубком 10.

Коллектор доильного аппарата выполнен из трех камер (рис. 2.2). Первая и вторая камеры оборудованы ограничителями вакуума, выполненными в виде разделенных гибкими мембранами 1 и 2 с цилиндрическими выступами 3, 4 рабочих камер 5, 6 я камер управления 7 и 8. Камеры управления 7 и 8 соединены с двухполупериодвым пульсатором посредством патрубков 9 и 10 через конические клапаны 11 и 12, причем последние содержат выступы 2 (рис. 2.3), отверстия 3, закрытые подпружиненными при помощи пружин 4 с регулировочными гайками 5 клапанами 6 и образуют щель 7 при крайнем верхнем положении. Цилиндрические выступы 3 и 4 (рис. 2.2) мембран 1 и 2 выполнены с возможностью отделения рабочих камер 5 и 6 от молокопроводных камер 13 и 14 путем перекрытия отверстий 15,16, 17 и 18.

Третья камера коллектора - молокосборная камера 19 снабжена клапаном 20 и молокопроводящим патрубком 21. В камере управления 8 коаксиально расположен молокоотводящий патрубок 22 для отвода молока из рабочей камеры 5 первой (верхней) камеры коллектора в молокосборную камеру .19.

Дольный аппарат снабжен пневмоклапанами 14, 15, 16 и 17 (рис. 2.1), расположенными соответственно на корпусе доильных стаканов 1, 2, 3 и 4. Каждый пневмоклапан выполнен из разделенных между собой гибкой мембраной .1 (рис. 2,4) рабочей камеры 2 и камеры переменного вакуума 3, последняя посредством патрубка 4 соединена с патрубком 11 коллектора (для пневмоклапа- нов 14 и 16) или с патрубком 10 (для пневмоклапанов 15 и 17) (рис. 2.1). Рабочая камера 2 (рис. 2.4) выполнена с калиброванным отверстием 5, в которое входит клапан 6, соединенный при помощи штока 7 с гибкой мембраной 1.

Методика определения характера зависимости диаметра соска от величины разрежения в подсосковом пространстве доильного стакана

Исследование по определению характера зависимости диаметра соска от величины разрежения в подсосковом пространстве доильного стакана про водили во время утренней дойки с трехкратной повторностью и точностью из мерений ± 0,1 мм (приложение 3) [131, 143].

Для выявления закономерности изменения диаметра соска вымени жи вотных в трех плоскостях (у основания, посередине и у кончика соска) от величины разрежения в подсосковом пространстве доильного стакана было разработано и изготовлено устройство для измерения диаметра соска (рис. 3.3) [144] (приложение 2). Схема данного устройства представлена на рис. 3.4.

Устройство для измерения диаметра соска выполнено в виде измерительного однокамерного доильного стакана 1, съемной емкости для сбора молока 2, вакуумметра 3, регулятора вакуума 4, омметра 5, реостатных датчиков 6, соединительных проводов 7, вакуумпровода 8 и прижимных планок 9.

Доильный стакан 1 выполнен однокамерным, с механизмом измерения диаметра соска, состоящим из трех аналогичных узлов с возможностью измерения диаметра в трех точках (у основания, посередине и у кончика соска). Каждый узел выполнен в виде механизма перемещения и измерительной части. If1 Последняя выполнена в виде опорных колес, кронштейнов, поворотных рычагов и датчика поворота (реостатный датчик). Механизм перемещения выполнен в виде подпружиненной прижимной планки с проушинами и шарнирно закрепленных с измерительной частью рычагов.

Тарирование экспериментального устройства для измерения диаметра соска проводили с трехкратной повторностью при помощи набора цилиндров с диаметрами от 15 до 30 мм с шагом 1 мм (приложение 3).

Исследования проводили следующим образом.

Сводя прижимные планки, мы надевали измерительный доильный стакан 1 на сосок вымени животного. После этого мы отпускали подпружиненные прижимные планки, тем самым, подводя измерительную часть до соприкосновения с соском вымени. При помощи регулятора вакуума 4 плавно изменяли вакуумметрическое давление в подсосковой камере доильного стакана (в пределах от 0 до 55 кПа, с шагом 5 кПа). Измерения проводили с трехкратной повторностью для различных начальных диаметров сосков вымени в трех точках: у основания, посередине и на расстоянии 5 мм от окончания соска.

Сигнал с реостатных датчиков (резисторов переменного сопротивления СПО - 0,15) регистрировали при помощи омметра 5 (мультиметр DT - 830 В с погрешностью ± 0,8% или ± 1 ед. счета).

После обработки результатов исследований зависимости изменения диаметра соска от величины разрежения в подсосковом пространстве доильного стакана, определяли зависимость изменения величины силы, способствующей удержанию доильного стакана за счет вакуумметрического давления в присоске, от величины вакуумметрического давления в подсосковом пространстве доильного стакана для различных начальных диаметров сосков вымени (выражение 2.9).

Закономерность изменения величины усилия воздействия соска вымени животного в трех точках (у основания, посередине и на расстоянии 5 мм от окончания соска) от величины разрежения в подсосковом пространстве доильного стакана определяли с трехкратной повторностью, используя тензометри-ческую аппаратуру [131, 143]. Для этого была разработана и изготовлена экспериментальная установка для измерения усилия воздействия соска на стенку однокамерного доильного стакана от величины разрежения в подсосковом пространстве (рис. 3.5) 1145] (приложение 2). Схема данного устройства представлена на рис. 3.6.

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

Исследования по определению зависимости изменения диаметра соска от величины разрежения в подсосковом пространстве доильного стакана проводили в соответствии с методикой, изложенной в разделе 3.2.

В результате проведения эксперимента был получен ряд значений диаметров сосков в трех точках (у основания d.b посередине d2 и у окончания соска d-з) для различных начальных диаметров сосков (d2 = 18; 20; 22; 24; 26 и 28 мм). Проверку однородности полученной выборки проверяли по критерию Кохрена (приложение 3) [148]. По полученным уравнениям построены зависимости изменения диаметра соска от величины вакуумметрического давления в подсосковом пространстве доильного стакана (рис. 4.1), (приложение 6).

В результате обработки данных исследований на ПЭВМ IBM PC с комплектом программ Microsoft Office 2003 (Excel) установлено, что, зависимость изменения диаметра соска от величины разрежения в подсосковом пространстве доильного стакана достаточно точно описывается полиномом третьего порядка (с величиной достоверности аппроксимации R2 = 0,83 ...0,96), имеющего следующий вид:

С учетом полученных результатов и выражения (2.9) расчет зависимости силы, способствующей удержанию доильного стакана за счет вакууммет-рического давления в присоске от диаметра соска и величины разрежения в подсосковом пространстве доильного стакана, вели по разработанной нами программе (приложение 7). Графическую интерпретацию данной зависимости для различных начальных диаметров сосков вымени представим в виде рисунка 4.2:

В результате проведенных исследований согласно методике приведенной в разделе 3.3 был получен ряд значений усилия воздействия соска на жесткую стенку от величины разрежения в подсосковом пространстве доильного стакана. Проверку однородности полученной выборки проверяли по критерию Кохрена (приложения 8) [ 148].

Графическая интерпретация зависимости изменения усилия воздействия соска на жесткую стенку однокамерного доильного стакана от величины разрежения в подсосковом пространстве для трех точек (у основания, посередине и у окончания соска) представлена на рис. 4.3 и в приложении 8.

В результате обработки данных исследований на ПЭВМ PC с комплектом программ Microsoft Office 2003 (Excel) установлено, что искомая зависимость достаточно полно описывается линейными уравнениями вида (4.2):

Нахождение теоретической зависимости изменения силы трения между соском и стенкой однокамерного доильного стакана по выражению 2.22 вели с использованием ПЭВМ по разработанной нами программе (приложение 9).

Оценку достоверности сходимости теоретических и экспериментальных данных зависимости силы трения между соском и стенкой однокамерного доильного стакана проводили на ПЭВМ по критерию Фишера [150], используя разработанную в соответствии с монографией [151] в отделе механизации «Бел ГСХА» программу (приложение 10).

Методом дисперсионного анализа по критерию Фишера проверялась адекватность теоретических и экспериментальных моделей, а также сравнивались экспериментальные зависимости, характеризующие изменение силы трения между соском и стенкой однокамерного доильного стакана от величины вакуумметрического давления в подсосковом пространстве для различных начальных диаметров сосков вымени.

Так величина силы трения при изменении вакуумметрического давления в подсосковом пространстве доильного стакана от 5 до 55 кПа для сосков с начальным диаметром 22 мм изменяется в пределах от 0,85 до 2,7 Н.

Установлено, что различие между экспериментальными зависимостями силы трения соска по стенке однокамерного доильного стакана достоверно. Фактические значения F - критерия Фишера при сравнении смежных уравнений, а также соответствующих в различных группах превышало табличное значение, равное 2,71. Одновременно было доказано, что теоретические и экспериментальные модели адекватны [152]. При табличном значении F05 - критерия Фишера равном 2,71, фактическое значение находилось в интервале 1,11...2,50 (приложение 11). Это свидетельствует о достоверности нашего теоретического предположения о зависимости трения соска по стенке доильного стакана при различных значениях вакуумметрического давления в подсосковом пространстве доильного стакана.

Похожие диссертации на Разработка и обоснование конструктивно-режимных параметров доильного аппарата с однокамерными доильными стаканами