Характеристики и параметры вакуумных пульсаторов для стойловых доильных автоматов - Бахчевников О.Н
Скачать (прямая ссылка):
У > У2 > У3 > У, (2.45)
в противном случае атмосферное сопло при равенстве аналогового управляющего сигнала величине вакуума питания Р не будет открываться, и пульсатор перестанет работать.
Для установления взаимосвязей параметров управляемых пульсаторов и выявления влияния на них переменного сигнала Р (0,0; 0,5; и 1,0) датчика, соблюдая условия (2.31) и (2.45) и, учитывая конструктивные параметры пульсаторов, по формулам (2.32), (2.33), (2.35) и (2.41), (2.42), (2.43) производим расчёты, результаты которых сводим в таблицу 2.2.
Результаты расчетов представлены на графиках рисунка 2.9 в координатном поле. На экспонентах I, II и III представлены результаты графоаналитического анализа параметров пульсаторов, выполненных по схемам рисунков 2.6а и 2.6б, в трех вариантах при трех значениях аналогового управляющего сигнала
81
Р (0,0; 0,5 и 1,0) в относительных единицах (при Р = 50 кПа).
Таблица 2.2 - Результаты расчёта параметров управляемых пульсаторов
Вари- анты Конструктивные параметры Расчётные параметры по заданным значениям величины вакуума подпора Р в о. е.
5 51 52 5з 0,0 0,5 1,0
р 1 ср р 1 отп Рх (X) Рср р 1 отп Рх (X) рср р отп Рх (X)
I 4,0 5,0 3,0 1,0 В А О В1 А1 О1 В2 А2 О2
0,6 0,2 0,4 0,7 0,3 0,5 0,8 0,4 0,6
II 4,0 5,0 1,5 0,3 Вз Аз Оз В4 А4 О4 В5 А5 О5
0,74 0,5 0,62 0,84 0,6 0,72 0,94 0,7 0,82
III 4,0 5,0 1,0 0,1 Вб А6 Об Ву А7 О7 В8 А8 О8
0,78 0,6 0,69 0,88 0,7 0,79 0,98 0,8 0,89
Рисунок 2.9 - Графическое определение параметров пульсаторов по заданным значениям положения хорд-диагоналей гистерезисных петель
на экспонентах I, II и III
Эти результаты в основном удовлетворяют предъявляемым к доильным аппаратам физиологическим требованиям, обеспечивая плавное изменение со-
82
отношения тактов, частоты пульсаций и глубины вакуума под соском в зависимости от интенсивности и фазы молоковыведения от минимума до определенных пределов. Затем, при бурном молоковыведении, они обеспечивают изменение параметров до предельных значений скачком за счет перехода аппарата с трехтактного на двухтактный режим работы и обратно.
На экспоненте I (рисунок 2.9) основные носители информации состояний гистерезисной петли пульсатора, выполненного по схеме рисунка 2.6а, хорды-диагонали А - В, А1 - В1, А2 - В2 с центрами Х, Х1 и Х2, соответственно, имеют: соотношения тактов V от 0,8:1 до 5,7:1; величину вакуума под соском (при Р = 50 кПа) от РХ = 22,5 кПа до РХ2 = 42,5 кПа.
На экспоненте II (пульсатор по схеме рисунка 2.6б) хорды-диагонали А3 - В3, А - В4, А5 - В5 с центрами Х3, Х4 и Х5 имеют: соотношения тактов V от 1:1 до 5,7:1; вакуум под соском (при Р = 50 кПа) от РХ3 = 25 кПа до РХ5 = 42,5 кПа.
На экспоненте III (пульсатор по схеме рисунка 2.6б) хорды-диагонали А6 - В6 и А8 - В8 с центрами Х6 и Х8 имеют: соотношения тактов V от 2,1:1 до 8,1:1; вакуум под соском (при Р = 50 кПа) от РХ6 = 34,5 кПа до РХ8 = 44,5 кПа.
Для сравнения изменения частоты пульсаций на хордах-диагоналях А6 - В6 и А8 - В8 с центрами Х6 и Х8 (выделены в таблице 2.2), соответственно, восстанавливаем гистерезисные петли с тактами сосания t1, сжатия ґ2 и определяем соответствующие продолжительности времени циклов (ТХ6 и ТХ8) пульсатора. В соответствии с формулой (2.22) изменение частоты пульсаций будет
^Х6 ТХ8 2 4 і
- - т А4, что соответствует пожеланиям физиологов и по этому пара-
ІХ8 т Х6
метру.
Экспонента III объясняет также, почему гистерезисная петля пульсатора с центром Х6 (на рисунке 2.9 выделена точечным пунктиром) в верхнем положении с центром Х8 «ложится», а фаза сосания Х никогда не может быть равной 1,0? Объясняется это «несжимаемостью» гистерезисной петли по вертикали и существенным изменением направления хорды-диагонали А8 - В8 в верхней
83
части экспоненты от вертикального к горизонтальному.
Из анализа математических моделей (2.37) и (2.44) управляемых пульсаторов следует, что все члены правых частей их уравнений, за исключением управляющего сигнала P, есть величины постоянные, а поэтому все параметры и положение в координатном поле гистерезисной петли пульсатора, являющейся алгоритмом его функционирования, зависят только от величины этого сигнала. При Р= 0 гистерезисная петля занимает самое нижнее положение, а при увеличении сигнала P параметры Рср, Ротп и X, увеличиваясь всегда на одну и ту же
величину, по оси ординат остаются «несжимаемыми» с базой АР = Рср - Ротп = const. При максимальном значении P= P = 1 петли занимают самое верхнее положение, но, в соответствии с условиями (2.31) и (2.45), в правой части всех уравнений от 1 всегда отнимаются величины большие, чем прибавляются, поэтому Рср и, тем более, Ротп и X, всегда будут меньше единицы, а увеличение фазы сосания объясняется более резким изменением длины и направления хорды-диагонали от вертикального к горизонтальному положению в верхней части квадранта (рисунок 2.9).
Таким образом, положение центра гистерезисной петли в координатном поле определяется величиной переменного сигнала P, действующего в управляющей камере пульсатора. На релейной характеристике каждому положению центра X гистерезисной петли любого управляемого пульсатора всегда соответствуют строго определенные его основные параметры: величина вакуума и время срабатывания Рср, рр; отпускания Ротп, Ртп; постоянная времени Т; время цикла Тц; частота пульсаций f; продолжительность тактов сосания t1 и сжатия t2; соотношение тактов v, фаза сосания X, величина вакуума в подсосковых камерах доильных стаканов Рс и диапазон регулирования переменных параметров пульсатора.
