Характеристики и параметры вакуумных пульсаторов для стойловых доильных автоматов - Бахчевников О.Н
Скачать (прямая ссылка):
46
руб.). Их характерными особенностями являются [15, 112]: зависимость частоты пульсаций и соотношения тактов от уровня вакуума; необходимость постоянного контроля частоты пульсаций и их регулировки (для регулируемых пульсаторов); необходимость периодической разборки для чистки и замены деталей.
1 - гайка, 2 - прокладка, 3 - крышка, 4 - клапан, 5 - обойма, 6 - мембрана, 7 - корпус пульсатора, 8 - корпус камеры управления, 9, 10 - уплотнительные кольца, 11 - кожух фильтра воздуха, 12 - гайка фильтра
Рисунок 1.8 - Пульсатор доильного аппарата АДУ - 1
Совершенствование конструкций пневматических пульсаторов и их исследование в настоящее время практически прекратилось. В доильных аппаратах зарубежных фирм они практически не применяются, их место заняли электропульсаторы [113]. В России выпускаются модели пневмопульсаторов, разработанные еще в 60-70 гг. XX века, которые все чаще заменяются на электропульсаторы зарубежной разработки. Последние работы отечественных ученых также посвящены в основном исследованию и разработке электропульсаторов [114, 115, 116], за последние 20 лет практически нет патентов на конструкции вакуумных мембранных пульсаторов.
В мире в настоящее время наиболее распространены электропульсаторы [113]. Принцип их работы основан на перемещении клапанов или диафрагм под действием магнитного поля, создаваемого электромагнитом [115, 116]. Их глав-
47
ной особенностью является обеспечение стабильной частоты пульсаций и соотношения тактов независимо от условий внешней среды. При применении датчика потока молока возможно изменение этих параметров в зависимости от интенсивности молоковыведения. Наличие в составе многих моделей электронных блоков управления позволяет устанавливать значения параметров пульсатора. Недостатками данных пульсаторов являются необходимость наличия источника электропитания (аккумулятор или сеть), а также большая сложность конструкции. Их самостоятельный ремонт невозможен. Стоимость импортных электропульсаторов в десятки раз превышает стоимость мембранных пульсаторов и сопоставима со стоимостью отечественных доильных аппаратов. Это делает их применение экономически невыгодным для большинства отечественных производителей молока, особенно для небольших хозяйств. Таким образом, их главным недостатком является высокая стоимость самих пульсаторов, запасных частей и сервисного обслуживания.
1.5. Цель и задачи исследований
Наиболее слабым звеном исследованных и проверенных в производстве Е.В.Беновой [13] первых двухрежимных двух-трехтактных доильных аппаратов [37, 66] оказалось непосредственное управление работой пульсатора и коллектора от сигналов датчика. Поэтому она была вынуждена ограничиться исследованиями динамики вакуумного привода (пульсатора и коллектора) доильного аппарата без изучения его системы управления [13].
Двухрежимный двух-трехтактный доильный аппарат, взаимодействующий с живым организмом, является сложной динамической системой. Для синтеза его рациональной структуры необходимо на основе теории систем автоматического регулирования и управления изучить систему управления и происходящие в нем динамические процессы при всех режимах работы [4].
В схеме управления доильного аппарата (рисунок 1.7) управляющий сигнал датчика подавался через обратный клапан непосредственно в управляющую камеру пульсатора (через дроссель) [37]. В такой схеме управления даже незначи-
48
тельный подсос воздуха через обратный клапан существенно влияет на частоту пульсаций доильного аппарата. Повысить устойчивость работы аппарата можно путём увеличения пневматической проводимости дросселя управляющей камеры пульсатора. Но согласно уравнению (1.2) для сохранения значения постоянной времени Т необходимо пропорционально увеличить и объем его управляющей камеры, что обязательно приведет к увеличению габаритов пульсатора, а это нежелательно.
Для обоснования выбора рациональной схемы ввода сигнала датчика в управляющую камеру пульсатора необходимо провести исследования протекающих в ней динамических процессов.
Управление работой коллектора в этой схеме тоже осуществляется непосредственно от датчика в зависимости от положения его штока, перемещаемого в переключателе поплавком в зависимости от интенсивности и фазы молоковы-ведения [37]. Для этого камера атмосферного давления переключателя пневматически связана с каналом переменного вакуума пульсатора. Несмотря на простоту этой схемы, надежность ее работы недостаточна по причине искажения сигналов переменного вакуума по амплитуде и фазе из-за подсосов воздуха в переключателе и запаздывания сигнала в дополнительных линиях связи переменного вакуума [67, 97].
Для обоснования выбора рациональной схемы управления работой коллектора, лишенной указанных недостатков, необходимо провести исследования, обоснование и доработку схемы управления работой коллектора.
Используемый в схеме управления отечественный поплавковый пневматический датчик интенсивности молочного потока МДФ 02.010 манипулятора МД-Ф-1 был разработан в 70-х годах прошлого века и морально устарел. Выпускаемые в настоящее время в мире пневматические датчики могут использоваться в исследуемом доильном аппарате, существенных преимуществ перед рассматриваемым датчиком МДФ 02.010, выпускаемым ОАО «Кургансель-маш», не имеют [1]. Они имеют те же недостатки: обязательная установка датчика в молочной линии доильного аппарата, необходимость периодической разборки для ручной промывки, определенные требования к установке датчика в
