In the introduction we exposed the urgency of establishing a milking machine with sufficient bandwidth and adaptive properties, i.e. possibility to change the milking procedure of each udder fraction separately, depending on the flow intensity of milk therein. The purpose and objectives of research – improving the machine milking efficiency on the basis of justification of design-mode parameters of a spring mechanism of regulator valve of under-pressure of milking machine. In the theoretical part the diagram of a teat cup is shown, which includes under-pressure regulator, configured as a milk catcher with float and separated by a flexible membrane of milk disengaging chamber and the control chamber; a diagram of the valve gear of vacuum regulator, and a diagram of the spring pressing valve mechanism. A theoretical expression was given, which characterizes the dependence of effort on the valve from its original position relative to the attachment points of the springs, their length, stiffness, and movement of the valve. In the experimental there is a diagram of experimental studies and methods of valve spring mechanism. It was founded, that the deviation from the vertical of spring clip “l” in the initial position of 20 mm, a distance of spring attachment points “a” from the valve stem - 20 mm and the valve hole diameter - 0.2, 0.25 or 0.3 mm, vacuum pressure - 50 kPa, the optimal movement, in which the maximum pressing force provides, is equal to the displacement of 10 mm, and the spring constant for the diameter of the valve openings of 0.2, 0.25 and 0.3 mm are respectively 0.3536 , 0.5525 and 0.7956 N/m. An empirical equation is taken, the assessment of the adequacy of which confirmed the correctness of theoretical positions, that characterize the spring mechanism. It was proved by production tests, that the experimental adaptive milking machine compared with ADU-1-03 one, contributes to a fuller realization of cows milk ejection reflex. It was noted that the incidence of udder mastitis decreased to 18 ... 22%. The growth of milk production of animals is 8.1%. An annual economic effect, considering the above costs and milk production increase of cows per 256 heads is 708156 rubles, and per one cow is 2766 rubles. The milking machine introduction on the farms of Belgorod region yielded economic benefits in excess of 340 thousand rubles a year.
under-pressure regulator, a spring mechanism, the valve.
Введение. Известно, что эффективность и полнота молоковыведения при доении коров зависит не только от рефлекторной деятельности организма животного, но и от технических характеристик доильного оборудования [1]. Отклонение от норм и нарушение правил эксплуатации доильного оборудования приводит к нарушению функции молочной железы животных.Доли вымени коров имеют ярко выраженную неравномерность развития. Поэтому необходимо создание такого доильного оборудования, которое обладало бы достаточной пропускной способностью и адаптивными свойствами, т.е. возможностью изменения режима доения каждой доли вымени коров в отдельности в зависимости от интенсивности потока молока в ней.
Цель и задачи исследований: повышение эффективности машинного доения коров на основе обоснования конструктивно-режимных параметров пружинного механизма клапанов регулятора вакуумметрического давления адаптивного доильного аппарата.
Теоретическое обоснование элементов конструкции доильного аппарата. Как отмечают Кирсанов В.В., Ульянов, Цой Ю.А. и др., режимы доения базируются на основе изменения частоты пульсаций, соотношения тактов или вакуумного режима, а могут быть и комплексными с совместным регулированием двух и более параметров [2, 3]. Для этого доильные аппараты содержат различные регулирующие устройства. В предложенном нами доильном аппарате [4] каждый доильный стакан (рис. 1) содержит регулятор вакуумметрического давления 21, который выполнен в виде молоколовушки 20 и разделенных гибкой мембраной 12 молокоотводной камеры 13, патрубком 9 сообщающийся с молокоприемной камерой коллектора, и камеры управления 15 с клапанной коробкой 11 и электроклапаном 14. В центре молоколовушка 20 содержит соосно и свободно установленную переливную трубку 19 с выступом в верхней части и с вырезом в нижней для образования с дном молоколовушки 20 калиброванной щели 8 для истечения молока с определенной интенсивностью, например 50 мл/мин, и коаксиально установленный поплавок 18 с магнитом 17. Магнит 17 предназначен для взаимодействия с герконом 16, установленным на молоколовушке 20. В центре мембрана 12 содержит клапан 7, образующий с выпускной трубкой 5 калиброванную щель 6.Клапанная коробка 11 (рис. 1, 2) регулятора вакуумметрического давления 21 содержит впускной 7 и выпускной 4 клапаны (рис. 2), а также обратный клапан 5, закрываемый электроклапаном 1, электрической цепью через геркон 16 (рис.1) связанным с электрогенератором. Клапаны 1, 7, 4 и 5 снабжены пружинными механизмами 2, взаимодействующими с ними. Особенность пружинного механизма – обеспечение увеличения, а затем уменьшениядо нуля усилия прижатия клапана 1 (7, 4, 5) по мере его удаления от посадочного гнезда 2 (рис. 3). Это стало возможным в результате того, что пружинный механизм выполнен в виде двух пружин 3 и 4, установленных симметрично и под углом к штоку 5 клапана 1
1. Uzhik V.F. K upravleniyu rezhimom doeniya korov. // “Problemy selskokhozyastvennogo proizvodstva na sovremennom etape i puti ikh resheniya”. IX Mezhdunarodnaya konferentsiya. (Milking regime management. / V.F. Uzhik, V.V. Prokofev, A.A. Belokobylskiy // “Problems of agricultural production at the present stage and ways to solve them”. IX International Conference). - Belgorod: Izdatelstvo Belgorodskoy GSKHA, 2005. - 155.
2. Kirsanov V.V. Optimal adjustment of the vacuum in the milking machine. [Optimalnuy rezhim regulirovaniya vakuuma v doilnom apparate] / V.V. Kirsanov // Mekhanizatsiya i elektrifikatsiya selskogo khozyaystva. - Mechanization and electrification of agriculture. - 2002. - № 8. - P. 16 - 18.
3. Ulyanov V.M. Milking machine with a variable load on udder quarters. [Doilnuy apparat s izmenyayuscheysya nagruzkoy na chetverti vymeni] / V.F. Nekrashevich // Mekhanizatsiya i elektrifikatsiya selskogo khozyaystva. - Mechanization and electrification of agriculture, № 6, - 2008.
4. Patent №2313937 RU, MPK7 A 01 J 5/007; A01J 7/00. Perenosnoy manipulyator dlya doeniya korov. (Patent №2313937 RU, MPK7 A 01 J 5 /007; A01J 7/00 Portable crane for milking cows // Korneyko A.A., Uzhik O.V. (RU). - № 2005135534 /12; Reported 15.11.2005; Published 10.01.2008, Bulletin № 1)
5. Dobronravov V.V. Kurs teoreticheskoy mekhaniki. [Course of Theoretical Mechanics] / Dobronravov V.V., Nikitin N.N., Dvornikov A.L. // 3rd edition, revised. M.: Vysshaya shkola. 1974. - P. 528.
6. Feodosyev V.I. Soprotivlenie materialov. [Strength of materials] // Textbook, 6th edition, reprint. Home edition of physical and mathematical literature of “Nauka” publishing house, 1972 - P. 544.
