Водяницький Г.П., Горкуша А.М., Ковалик О.М. Машинне доїння та первинна обробка і переробка молока - файл n1.doc

Водяницький Г.П., Горкуша А.М., Ковалик О.М. Машинне доїння та первинна обробка і переробка молока
скачать (2038.5 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc2039kb.07.11.2012 06:05скачать

n1.doc

  1   2   3   4


МІНІСТЕРСТВО АГРАРНОЇ ПОЛІТИКИ УКРАЇНИ

ЖИТОМИРСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ АГРОЕКОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Кафедра механізації

землеробства і тваринництва

Методичні вказівки
до виконання лабораторних робіт з дисципліни

«Машини і механізми виробничих процесів у тваринництві»

для студентів технологічного факультету спеціальності 6.090.102

Машинне доїння

та первинна обробка і переробка молока
Житомир - 2011

Автори:

Водяницький Г.П. – доцент кафедри механізації землеробства і тваринництва.

Горкуша А.М. - асистент кафедри механізації землеробства і тваринництва.

Ковалик О.М . - асистент кафедри механізації землеробства і тваринництва.

Р е ц е н з е н т и

Мельник М.В. – к.т.н., завідувач кафедри машиновикористання

Ярош Я.Д. – к.т.н., доцент кафедри технології переробки та якості продукції тваринництва
Методичні вказівки схвалені і рекомендовані до друку радою факультету механізації сільського господарства, протокол №3 від 18 листопада 2010р.
ЗМІСТ
ВСТУП ...................................................................................................................................... 4

Лабораторна робота 1. ДОЇЛЬНІ АПАРАТИ .........................................................................4

Лабораторна робота 2. Дослідження процесу роботи доїльного

апарату……………………………………………………………20

Лабораторна робота 3. ДОЇЛЬНІ УСТАНОВКИ…………………………………………… 24

Лабораторна робота 4. ЛІЧИЛЬНИКИ МОЛОКА…………………………………………...34

Лабораторна робота 5. Обладнання для первинної обробки молока……….41

Лабораторна робота 6. Будова та експериментальне дослідження

сепараторів………………………………………………………48

ВСТУП

Тваринництво – важлива трудомістка галузь сільськогосподарського виробництва, яка інтенсивно механізується у всьому світі. Виробництво молока є складним технологічним процесом, механізація якого здійснюється на основі останніх досягнень науки і техніки в комп’ютерній технології, в механіці, в електроніці та автоматиці, гідравліці та аеродинаміці. Технологи виробництва тваринницької продукції повинні досконально знати і вміти ефективно використовувати складні машини та обладнання для доїння корів та первинної обробки і переробки молока. З цією метою і підготовлено методичні вказівки до виконання лабораторних робіт.

При виконанні лабораторних робіт студенти мають можливість закріпити теоретичні знання, вивчити будову і правила використання машин та обладнання, якими обладнано робочі місця лабораторій кафедри. Майбутні технологи безпосередньо адаптуються до робочих місць операторів машин та обладнання і опановують правила безпечної їх експлуатації.

Лабораторна робота 1

ДОЇЛЬНІ АПАРАТИ

Мета роботи: Ознайомитися з класифікацією, призначенням доїльних апаратів та їх техніко-економічними характеристиками; вивчити будову, технологічний процес роботи доїльних апаратів. Вивчити область застосування спеціальних доїльних апаратів, їх техніко-економічні дані і режими роботи; навчитись експлуатувати доїльні апарати на доїльних установках

Обладнання: діючий фрагмент доїльної установки УДЕ-8, доїльні агрегати АИД-1, УИД-10, доїльні апарати, навчальні плакати, методичні вказівки з лабораторної роботи, навчальні посібники та довідникова література

Програма роботи

  1. За рекомендованою літературою та інших джерел в позаурочний час вивчити класифікацію доїльних апаратів, їх призначення, будову, принцип дії та технологічне налагодження на роботу.

  2. Вивчити зоотехнічні вимоги (ЗТВ) і рівень їх виконання вітчизняними доїльними апаратами серійного виробництва.

  3. Вивчити область використання і техніко-економічні дані спеціальних доїльних апаратів.

  4. Вивчити будову і процес роботи апаратів АДС, ДА-2М, М - 59, АДН - 1, АДУ-1, ДАЧ-1, ДА -50.

  5. Розібрати на вузли і виконати технічну експертизу вузлів доїльних апаратів АДС, М - 59, АДН - 1, АДУ-1, ДА-2М. Оцінити функціональне призначення вузлів і деталей. Зібрати доїльні апарати.

  6. В доїльному апараті знайти доїльні стакани, колектор, пульсатор, доїльне відро, з’ясувати їх призначення, будову, принцип дії, наладку на роботу та встановити тип та марку доїльного апарата. Вивчити правилами з експлуатації та техніки безпеки при роботі доїльного агрегату.

  7. Скласти звіт роботи та подати до захисту.

Зміст звіту


1. Тема та мета роботи.

2. Описати область застосування та проаналізувати техніко-економічні дані доїльних апаратів (АДС, М-59, АДН - 1, ДА - 50, АДУ-1, ДАЧ-1, ДА-2М).

3. Зарисувати технологічні схеми доїльних апаратів АДС, М - 59, АДУ - 1, ДА - 50 (в одному такті). Описати призначення камер та процес роботи цих доїльних апаратів.

4. Зарисувати деталі пульсатора АДС і пульсатора ДА - 50.

5. Описати процес роботи доїльного апарата АДУ-1 і заповнити карту режимів у камерах вузлів доїльних апаратів, вказавши “ + ” при наявності атмосферного тиску і знаком “ – “ при наявності вакууму.

Такти


Камери доїльного стакану

Камери пульсатора

Камери колектора


Міжстінна

Піддійкова


1

2

3

4

1

2

3

4

Ссання
































Стиск































Відпочинок
































Контрольні запитання

  1. Розповісти принцип дії доїльних апаратів АДУ- 1, АДН - 1 , АДС - 1, ДАЧ -1, ДА-2М.

  2. Вкажіть особливості конструкції пульсатора АДС.

  3. Яка частота пульсації низькочастотного (НЧ) і високочастотного (ВЧ) блоків?

  4. Назвіть відмінність НЧ і ВЧ блоків.

  5. Як включити пульсатор АДС у систему доїльного апарату?

  6. Вкажіть невідповідності серійних доїльних апаратів до ЗТВ.

  7. Яка відмінність у роботі пульсатора АДС і ДА - 2М?

  8. В яких випадках ефективний АДН - 1?

  9. Чим відрізняється колектор АДН - 1 від колектора АДУ - 1?

  10. Які небажані наслідки усуваються при використанні апарата АДН - 1?

  11. Як змінюється вакуумний і частотний режим роботи АДН - 1?

  12. З якою метою в доїльних апаратах використовують пульсоколектор?

  13. В чому полягає особливість конструкції ДА – 50?

  14. В яких випадках доцільно використовувати апарат М – 59?

  15. Вкажіть переваги керування доїльними апаратами за допомогою пульсопідсильовича.

  16. Назвіть призначення та які функції виконує доїльний апарат ДАЧ – 1?

Література

  1. Грицаєнко В.І. та інш. Довідник майстра машинного доїння. К.:Урожай, 1987.-184с.

  2. Карташов Л.П. и др. Механизация и электрификация животноводства. М.: Агропромиздат, 1987.- 480с.

  3. Рощин П.М. Механизация в животноводстве. М.: Агропромиздат, 1988.

  4. Мельников С.В. Технологическое оборудование животноводческих ферм и комплексов. Л.: Агропромиздат, 1985.-640с.

  5. Ревенко І.І. та інш. Механізація виробництва продукції тваринництва. К.: Урожай, 1994.-264с.

  6. Ревенко І.І. та інш. Посібник-практикум з механізації виробництва продукції тваринництва. К.: Урожай, 1994.-288с.

  7. Машини та обладнання для тваринництва / Науменко О.А., Бойко І.Г., Грідасов В.І. та інші.; за ред. І.Г. Бойко Т.1; Т.2, Харків, 2006. – 502с.

Методична довідка

Основні вимоги, що ставляться до доїльних апаратів такі:

У господарствах України використовуються такі доїльні апарати: тритактний ДА-3М «Волга», АДУ-1; двотактні ДА-2М «Майга» та «Импульс-66», двотактний Д-Ф-50 із су­міщеним пульсоколектором для однотрубної системи вакуум-молокопроводу.

Доїльні апарати (виконавчі елементи доїльної машини) призначені для виведення молока з вимені через дійки за допомогою вакууму. Вони мають підвісну частину (рис. 1 і 2), до якої входять колектор та комплект молочних і вакуумних трубок, молочний і повітряний шланги, з'єднані кільцями, та ручку, на якій встановлено пульсатор і за до­помогою якої апарат підключають до повітряного і молоч­ного трубопроводів.




Рис.1. Доїльна апаратура (загальний вигляд):

1 – підвісна частина; 2 – вакуумний шланг; 3 – з'єднувальне кільце; 4, 5 – молочні шланги; 6 – лічильник молока; 7 – прокладка; 8 – ручка; 9 – пульсатор; 10 – хомут; 11 – кільце.



Рис.2. Підвісна частина доїльного апарата:

1 – гільза; 2 – дійкова гума (з молоч­ною трубкою); 3 – повітряна трубка; 4 – колектор.
До складу доїльної апаратури може також входити пристрій для зоотехнічного обліку молока УЗМ-1А. Його включають послідовно в лінію молочного шланга.

Якщо доїння здійснюється не в загальний молокопро­від, а в переносні відра, то ручку підключення не встанов­люють, а пульсатор розміщують на кришці відра, з'єдна­ній повітряним, і молочним шлангами з підвісною частиною апарата. Відро шлангом сполучається також з вакуумпро­водом.

Незалежно від типу, марки та конструктивних особ­ливостей, основні елементи доїльних апаратів мають чітко визначені функції:

доїльні стакани — видоюють молоко;

колектор — розподіляє вакуум у міжстінкові камери доїльних стаканів, збирає від них молоко і спрямовує його в молочний шланг. Крім того, у випадку тритактного до­їння забезпечує періодичну подачу атмосферного повітря в піддійкові камери доїльних стаканів і цим самим створює такт відпочинку;

пульсатор — перетворює постійний вакуум у пульсую­чий, тобто такий, що чергується з атмосферним тиском;

молочні та повітряні шланги і трубки (комплект) спо­лучають перелічені вище вузли в єдину систему (доїльний апарат) і одночасно є магістралями для проходження по­вітря та молока.

В останні роки замість доїльних апаратів ДА-3М «Вол­га» і ДА-2М «Майга» стали виготовляти уніфікований до­їльний апарат АДУ-1, який має ряд модифікацій (табл. 1). У цьому апараті збільшено об'єм камер колектора в 1,5 рази, діаметр молочних і повітряних патрубків (по­рівняно з ДА-2М); використовується нова конструкція доїльного стакана із суцільно металевою гільзою з нержавію­чої сталі та суміщена з молочною трубкою дійкова гума; пульсатор не має регулювання частоти пульсацій. Це знач­но спрощує обслуговування апарата.

Доїльний апарат АДУ-1 складається з чотирьох доїль­них стаканів, колектора, пульсатора, комплекту молочних і вакуумних шлангів та трубок, а також доїльного відра (у разі доїння в переносні відра).

Доїльний стакан має лише дві деталі: металеву гільзу з патрубком для повітряної трубки та дійкову гуму з мо­лочною трубкою. У місці надівання на патрубок колектора молочна трубка має потовщення для збільшення міцності та строку служби. На молочній трубці перед дійковою гумою є три кільцеві буртики для періодичного, у міру спра­цювання, натягування дійкової гуми. Гарантійний строк служби дійкової гуми – один рік з дня виготовлення, в тому числі 900 год чистої роботи (доїння). Після спрацю­вання дійкову гуму замінюють новою.

Доїльний стакан має дві камери: піддійкову – всереди­ні дійкової гуми та міжстінкову – всередині гільзи навко­ло дійкової гуми.

Пульсатор (рис. 3) – мембранного типу, з нерегульованою частотою пульсації. Він складається з корпуса, ка­мери керування, гумового кільця, кришки, прокладки, кла­пана, обойми, мембрани, повітряного фільтра, гайок та кришок.

На корпусі є патрубки для сполучення з вакуумпроводом і встановлення фільтра (повітряного), а також змін­ного вакууму, що з'єднується з колектором.



Рис.3. Пульсатор доїльного апарата АДУ-1 (основне виконання):

ПП – повітряний патрубок; ПЗТ – патрубок змінного вакууму; ППТ – патрубок постійного вакууму; а,б – канали з'єднання камер; в – дро­сель; 1, 10, 12 – гайки; 2, 6 – прокладки; 3 – кришка; 4 – кла­пан; 5 – обойма; 7 – корпус; 8 – мембрана; 9 – гумове кільце; 11 – втулка; Іп – камера по­стійного вакууму; ІІп, IVп – камери змінного вакууму; ІІІп – камера атмосферного тиску.
Пульсатор має чотири камери: Іп (постійного вакуумметричного тиску, що сполучається з вакуумпроводом), ІІп (змінного вакуумметричного тиску – з колектором), ІІІп (постійного ат­мосферного тиску – через фільтр з навколишнім середовищем), IVп (змінного вакуумметричного тиску, яка керує положенням клапан­ного механізму).

Остання за допомогою радіального отвору в камері, гвинтового вертикального каналу, кільцевих ка­навок та отвору в мембрані сполучається з патрубком і камерою ІІп — змінного тиску. Пульсатор встановлюють на кришці доїльного відра або на спеціальній рукоятці, за допомогою якої апарат підключають до системи трубо­проводів.

Колектор (рис. 4) скла­дається з корпуса 3, до яко­го кріпиться скоба, прозорої камери 5 для збирання мо­лока, клапана 6, гумової прокладки 4, шайби 7 і роз­подільника 2, що двома гвинтами 1 кріпиться до корпуса.



Рис.4. Колектор доїльного апарата АДУ-1 (двотактний варіант):

1 – гвинт; 2 – розподільна камера; 3 – корпус; 4 – гумова прокладка; 5 – мо­лочна камера; 6 – клапан; 7 – гумова шайба; Ік, ІІк — камери відповідно змін­ного і постійного вакууму.
У колекторі є дві камери: Ік – змінного вакуумметричного тиску та ІІк – постійного вакуумметричного тиску. Перша розміщена в розподільнику і сполучена патрубка­ми і трубками з міжстінковими камерами доїльних стака­нів, а також шлангом з камерою ІІп змінного вакууму пуль­сатора. Друга знаходиться в прозорому корпусі, з'єднується молочними трубками з піддійковими камерами доїльних стаканів, а молочним шлангом – з відром, чи мо­локопроводом.

Принцип роботи доїльного апарата АДУ-1 в двотакт­ному варіанті такий (рис.5). При підключенні доїльного апарата до вакуумпроводу повітря відсмоктується з доїль­ного відра 8, молочного шланга 20, камери ІІк колектора (клапан колектора перед цим слід підняти) та піддійкових камер 15 доїльних стаканів. Одночасно повітря відсмок­тується з камери Іп пульсатора. У камері IVп пульсатора в цей час атмосферний тиск. Під дією різниці тисків над і під мембраною (у камері Іп — вакуум, а в камері IVп — атмосферний тиск) вона прогнеться вверх і підніме кла­пан 4. При цьому камера ІІп роз'єднається з камерою ІІІп і з'єднається з камерою Іп. Тоді вакуумуються камера ІІп пульсатора, патрубок 24, повітряний шланг 10, розподіль­на камера IVк колектора, повітряні трубки 11, міжстінкові камери 14 доїльних стаканів. Отже, у піддійкових 15 і міжстінкових 14 камерах створюється вакуум. Дійкова гума стає прямою, за рахунок вакууму сфінктер дійки відкри­вається і розпочинається такт ссання. Під дією вакууму молоко відсмоктується з молочних цистерн дійок і по мо­лочній трубці надходить у камеру колектора, а потім по шлангу 20 — у доїльне відро 8. Повітря крізь кільцеву щі­лину навколо стержня клапана 18 підсмоктується в каме­ру Ік і сприяє інтенсивному відведенню молока з колектора в доїльне відро.




Рис.5. Схема роботи уніфікованого доїльного апарата АДУ-1 двотактного виконання:

а – такт ссання; б – такт стиску; Іп – камера постійного вакууму пульсатора; ІІп та ІVп – камери змінного вакууму пульсатора; ІІІп – камера постійного атмосферного тиску пульсатора; Ік – камера постійного вакууму колектора; IVк – камера змінного вакууму колектора; 1 – гайка; 2 – прокладка; 3 – кришка; 4 клапан; 5 – обойма; 6 – мембрана; 7 – з'єднувальний канал; 8 – доїльне відро; 9 – кришка; 10 – шланг змінного вакууму; 11 – трубка змінного вакууму; 12 – гільза стакана; 13 – вим'я; 14 – міжстінкова камера доїльного стакана; 15 – піддійкова камера; 16 – дійкова гума з конусом та молочною трубкою; 17 – молочний патрубок; 18 – клапан; 19 – фіксатор клапана; 20 – молочний шланг; 21 – вакуумний шланг; 22 – трійник; 23, 24 – патрубки пульсатора; 25 – вакуумпровід.
Поступово повітря відсмоктується нерегульованим ка­налом 7 з камери керування IVп пульсатора. В результаті цього тиск повітря на мембрану з боку камери IVп змен­шується і під дією атмосферного тиску з камери ІІІп кла­пан 4 опускається. При цьому він роз'єднує камери змін­ного вакууму ІІп та Іп і одночасно сполучає камеру ІІп з ІІІп атмосферного тиску. Повітря з камери ІІп пульсатора шлангом через розподільну камеру IVK колектора потрап­ляє у міжстінкові камери доїльних стаканів. Оскільки в піддійкових камерах 15 підтримується вакуум, а в міжстінковій камері 14 утворюється атмосферний тиск, то під дією різниці тисків дійкова гума стискає дійку і закриває її сфінктер. Відбувається такт стиску: дійкова гума маса­жує дійки. Завдяки цьому прискорюється кровообіг в дійках і припуск молока в молочні цистерни.

Одночасно повітря з камери ІІп пульсатора по кана­лу 7 надходить до камери керування IVп. Площа клапана, що знаходиться під дією атмосферного тиску з боку каме­ри ІІІп, значно менша за площу мембрани з боку камери IVп, тому мембрана прогинається вверх. При цьому переміщує­ться вверх і клапан пу­льсатора. Він знову роз'єднує камери ІІІп і ІІп, а камеру ІІп з'єд­нує з камерою Іп. Вна­слідок цього в міжстінкових камерах стаканів знову створюється вакуум і починається но­вий цикл з такту ссан­ня. Процес доїння пов­торюється.

Доїльний апарат АДУ-1 тритактного ви­конання відрізняється від попереднього варіанту складнішою будо­вою колектора (рис. 6).




Рис.6. Колектор доїльного апарату АДУ-1 тритактного виконання:

а – загальний вигляд; б – деталі колектора; 1 – кран; 2 – кришка; 3 – шайба; 4 – мембрана; 5 – напрямне сідло; 6 – клапан; 7 – корпус; 8 – канал підсмоктування повітря.

Після підключен­ня апарата до вакуум­ної системи повітря від­смоктується з доїльно-молочного шланга 8, камери Ік колектора. Одночасно по­вітря відсмоктується патрубком з камери Іп пульсатора. Поки в камері IVп пульсатора діє атмосферний тиск, вна­слідок різниці тисків (у камері Іп — вакуум, а в IVп — ат­мосферний тиск) мембрана 3 прогинається вверх і піднімає клапан 1. При цьому камера Іп роз'єднується з камерою ІІІп і сполучається з камерою ІІп. Вакуум з камери ІІп по­вітряним шлангом 7 через розподільну камеру колектора IVк і повітряними патрубками 11 поширюється у міжстінкові камери доїльних стаканів.

Різниця тисків із боку камер ІІІк та IVк колектора при­зводить до піднімання мембрани. При цьому клапан сполучає камери Ік та ІІк колектора, повітря відсмоктується з ка­мери ІІк, вакуум створюється у піддійкових камерах доїльних стаканів. Тобто в обох камерах доїльних стаканів установлюється вакуум. Дійкова гума буде прямою сфінктери дійок відкриються і здійсниться такт ссання. Молоко відсмоктується з дійок спочатку в колектор і молочним шлангом 8 транспортується в доїльне відро 5 або молокопровід.

Одночасно повітря відсмоктується через канал 4 з ке­руючої камери IVп пульсатора. Внаслідок цього тиск по­вітря на мембрану пульсатора з боку камери IVп зменшує­ться. При досягненні необхідного значення вакуумметричного тиску в камері IVп клапан 1 під дією атмосферного тиску з боку камери ІІІп опускається, роз’днуючи камери ІІп та Іп і одночасно сполучаючи останню з камерою ІІІп атмосферного тиску. Повітря з камери ІІп по шлангу надходить у розподільну камеру IVк колектора та в міжстінкові простори доїльних стаканів. Спочатку в піддійкових камерах ще зберігається вакуум. У результаті різниці тис­ків дійкова гума деформується і виведення молока припи­няється. Відбувається такт стиску. Його роль відповідна попередньому варіанту доїльного апарата.


Рис.7. Схема роботи доїльного апарату АДУ-1 (тритактний варіант):

а, б, в – такти відповідно відпочинку, ссання і стиску; Іп, Ік – камери постійного вакууму відповідно пульсатора і колектора; ІІп, IVп і ІІк, IVк – камери змінного вакууму відповідно пульсатора і колектора; ІІІп і ІІІк – камери атмосферного тис­ку відповідно пульсатора та колектора; 1, 16 – клапани; 2 – обойма; 3, 10 – мем­брани; 4 – канал; 5доїльне відро; 6 – повітряний фільтр; 7, 11 – повітряні шланги і трубки; 8 – молочний шланг; 9 – кран відключення вакууму; 12 – гільза; 13 – вим'я; 14 – міжстінкова камера; 15 – піддійкова камера; 17 – молочний патрубок.

Тиск у камерах ІІІк і IVк зрівнюється. Клапан 16 зав­дяки різниці тисків у камерах ІІк і ІІІк колектора та під дією власної ваги опускається і перекриває отвір яким з’єднуються камери Ік і ІІк. При цьому повітря з камери Шк надходить до камери ІІк , а потім у піддійкові камери доїльних стаканів. У міжстінкових камерах доїльних ста­канів також атмосферний тиск. При цьому здійснюється такт відпочинку. Молочні цистерни дійок заповнюються новими порціями молока. Кровообіг у дійках нормалізується. На цьому процес не зупиняється. Повітря з камери ІІп пульсатора через канал 4 посту­пово заповнює камеру IVп, внаслідок чого тиск у ній під­вищується. Настає момент, коли в результаті різниці тисків над і під мембраною, вона прогнеться вверх і клапан 1 зно­ву роз'єднає камери ІІІп та ІІп і з'єднає останню з каме­рою Іп. Знову вакуум створюється в камері IVк колектора і розподіляється в міжстінкові камери доїльних стаканів. Технологічний цикл повторюється з такту ссання.

Доїльний апарат АДУ-1-03 – низьковакуумний. Його розроблено на базі доїльних апаратів ДА-2 «Майга» і АДУ-1. Відрізняється від них будовою колектора та пуль­сатора.

У пульсаторі між корпусом 2 (рис. 8) та кришкою 7 встановлено кільце 6 і гумову прокладку. На верхній частині кільця є одна кільцева канавка, а з нижнього боку дві дросельні канавки, з'єднані між собою. Довжина і переріз дросельної канавки визначають швидкість зміни положен­ня мембранно-клапанного механізму та частоту пульсацій. Частота пульсацій не регулюється.




Рис.8. Пульсатор доїльного апа­рата АДУ-1-03:

1 – верхня кришка; 2 – корпус; 3 – клапан; 4 – опора клапана; 5 – мембрана; 6 – проміжне кільце з щілинним дроселем; 7 – нижня кришка; 8, 11 – прокладки; 9 – гайка; 10 – дифузор.


Рис.9. Колектор доїльного апара­та АДУ-1-03:

1 – гвинт; 2 – розподільник; 3 – мембрана; 4 – повітряний клапан; 5 – корпус; 6 – прокладка; 7 – клапан відключення колектора; 8 – корпус молочної камери; 9, 12 – фіксатори шайби; 10 – шайба; 11 – шплінт.
Колектор має клапан 4 (рис. 9), встановлений в на­прямному отворі корпуса 5. Зверху на стержні клапана є мембрана 3, розміщена в розподільній камері. Остання фік­сується на корпусі гвинтом 1 кронштейна. Клапанний механізм періодично (при такті стиску) впускає повітря в молочну камеру колектора.

Після підключення доїльного апарата до вакуумпроводу вакуумуються доїльне відро, молочні шланг та камера колектора, а також піддійкові простори доїльних стаканів (рис. 10). Одночасно з цим вакуум створюється в камері Іп пульсатора. Під дією різниці тисків з боку камер IVп та Іп мембрана прогинається вверх. При цьому камера ІІп сполучається з камерою Іп, але ізолюється від камери ІІІп. Вакуум з камери ІІп пульсатора поширюється крізь шланг і розподільну камеру колектора у міжстінкові простори доїльних стаканів. Мембрана колектора піднімається і кла­пан перекриває доступи повітря в молочну камеру. В міжстінкових і піддійкових камерах доїльних стаканів вста­новлюється однаковий вакуумметричний тиск. Стінки дійкової гуми випрямляються, здійснюється такт ссання. Молоко відсмоктується з дійок і транспортується у доїльне відро або молокопровід.



Рис.10. Схема роботи доїльного апарата АДУ-1-03:

а – такт ссання; б – такт стиску; Іп – камера постійного вакууму пульсатора; ІІп, ІVп – камери змінного вакууму пульсатора; ІІІп і ІІІк – камери атмосферного тиску відповідно пульсатора і колектора; Ік і ІІк – камери змінного вакууму колектора; МК – міжстінкова камера; ПК – піддійкова камера; 1 – дросельний канал; 2 – канал з'єднання камер; 3, 8 — мембрани; 4, 7 – клапани; 5 – стержень з головкою; 6 – клапан відключення; 9 – сідло клапана; 10 і 11 – відповідно молочний і вакуумний шланги; 12 – ручка-кран.
Повітря відсмоктується також з камери IVп пульсатора дросельним каналом, який з'єднує її з камерою ІІп. Коли в камері IVп величина вакууму до­сягне відповідного значення за рахунок тиску повітря з бо­ку камери ІІІп, клапан опуститься і перекриє з'єднання камер ІІп і Іп, але з'єднає першу з камерою ІІІп. Тоді по­вітря з камери ІІІп надійде в камеру ІІп, далі – в розподільник колектора і міжстінкові камери доїльних стаканів. Оскільки у піддійкових камерах підтримується розріджен­ня, дійкова гума деформується, починається такт стиску. Проте за рахунок різниці тисків у камері змінного тиску розподільника та в камері IVк колектора мембрана з кла­паном перемістяться вниз. Крізь отвори в корпусі колекто­ра камера ІІк заповниться повітрям, тиск у ній підвищи­ться.

Це дещо поліпшує транспортування молока у відро або в молокопровід. Зменшується розрідження одночасно і в піддійкових камерах доїльних стаканів, що сприятиме від­починку дійок при такті стиску. Через деякий час (залеж­но від частоти пульсацій) у розподільній камері колектора мембрана підніме клапан і ізолює камеру ІІк від камери атмосферного тиску. У міжстінкових та піддійкових каме­рах доїльних стаканів встановлюється заданий вакуумметричний тиск, що забезпечує такт ссання. Цикл доїння по­вторюється.

Доїльний апарат працює з частотою пульсацій 1-1,2с-1, співвідношення тривалості тактів ссання та тиску становить 2:1.

Доїльний апарат АДУ-1-09 відрізняється від попередніх варіантів конструкцією пульсатора, який крім загальнові­домої функції перетворювання постійного вакууму у змінний, забезпечує також мікроколивання тиску в міжстінко­вих камерах стаканів при такті ссання. Ці мікроколивання передаються дійковою гу­мою на дійку і стимулю­ють моловіддачу.




Рис.11. Вібропульсатор доїльного апарата АДУ-1-09:

П – низькочастотний блок; С – ви­сокочастотний блок; Іпкамера постійного вакууму; Іс, ІІc, IVс, ІІп, ІVп – камери змінного вакууму; III – камера атмосферного тиску; 1 – корпус; 2 – патрубок постійного вакууму; 3 – патрубок змінного ваку­уму; 4, 17 – мембрани; 5, 16 – криш­ки з позначкою відповідно «С» та «П»; 6 – гайка; 7, 11 – прокладки; 8, 15 – кільця з дросельними каналами відпо­відно коротким і довгим; 9, 14 – сід­ла клапана; 10 – дифузор; 12, 13 – клапани.
Вібропульсатор (рис. 11) складається з двох блоків: низькочастотного (П) та стимулюючого (С), послідовно з'єднаних між собою. При цьому камера ІІП блока П сполучена каналом Г з вхідною ка­мерою Іс блока С, а ви­хідна камера ІІс малим патрубком 3 і шлангом — з розподільником колектора. Ке­руюча камера IVn блока П довгим дросельним каналом з'єд­нується з вихідною камерою ІІп, а камера IVс блока С ко­ротким каналом 8 з вихідною камерою ІІс.

Блоки П та С розміщені у корпусі 1, який має патру­бок 2 (з камери постійного вакууму Іп) для підключення пульсатора до вакуумпроводу і патрубок 3 (з камери змін­ного тиску ІІс) для з'єднання з розподільником колектора. Перший з них має частоту пульсацій 66±6 хв-1 або 1,1 – 0,1 Гц, другий – 630±90 хв-1 або 10,5 – 1,5 Гц. Під­вищення частоти пульсації в другому блоці досягається за рахунок збільшення перерізу короткого канала 8, який при­скорює перехід повітря між камерами ІІп і Іс. Збільшено діаметр клапана, що також прискорює переключення кла­пана 12 при меншій різниці тисків між камерами III та Іс.

Доїльний апарат АДУ-1-09 має тривалість такта ссан­ня 73±5 % загального циклу доїння. Робоча величина ва­кууму рекомендується в межах 48±3 кПа. Від першого пульсатора на другий передається пульсуючий тиск, який створює мікроколивання.



Рис.12. Схема роботи доїльного апарата АДУ-1-09:

а – такт ссання; б – такт стиску; МК – міжстінкова камера; ПК – піддійкова камера; Г – з'єднувальний канал блоків; К1, К2 – відповідно довгий і короткий дросельні канали; Іп – камера постійного вакууму пульсатора; Іc, ІІc, IVс, ІІп, ІVп – камери змінного вакууму пульсатора; ІІІ і ІІІк – камери атмосферного тиску; Ік, ІІк – камери змінного вакууму колектора.
Доїльний апарат працює так. У момент підключення блока П до вакуумпроводу (рис. 12) на мембрану діє ат­мосферний тиск з боку камери IVп і вакуум з боку каме­ри Іп. При цьому мембрана штовхає вниз клапан і пере­криває камеру III. Розрідження з камери Іп поширюється в камеру Пп і далі каналом Г в камеру Іс блока С. Оскіль­ки над мембраною з боку камери Іс створюється розрідження, а під мембраною в камері IVс атмосферний тиск, клапан блока С переміститься мембраною вверх і перекриє камеру III. При таких умовах у міжстінкових камерах доїльних стаканів через розподільну камеру Ік колектора утворює­ться вакуум. У піддійкових камерах доїльних стаканів розрідження постійно підтримується від молокопроводу че­рез камеру ІІк колектора. Описаний варіант положення механізмів відповідає такту ссання.

Крім того, повітря коротким дросельним каналом К2 відсмоктується з керуючої камери IVс стимулюючого бло­ка С.

Після зрівнювання розрідження над і під мембраною атмосферний тиск, що діє на клапан з боку камери III, пе­ремістить його вниз. При цьому з'єднаються камери III і ІІс. У результаті атмосферний тиск з камери ІІс через камеру Ік колектора розподілиться у міжстінкові камери доїльних стаканів. Внаслідок цього зменшиться розрідження у міжстінкових камерах. Проте цей період досить короткий, ос­кільки коротким каналом К2 атмосферне повітря з каме­ри ІІс швидко заповнить камеру IVс і знову клапан блока С переміститься вверх, вакуум у міжстінкових камерах доїльних стаканів відновиться.

За період такту ссання відбувається приблизно сім та­ких мікроколивань дійкової гуми за рахунок короткочасних знижень рівня вакууму у міжстінкових камерах доїльних стаканів. Частота коливань дійкової гуми становить 10 Гц, амплітуда коливань — 1-2 мм.

Така дія доїльного апарата триває, доки повітря дов­гим каналом К1 відсмоктується з камери IVп. Після цього мембрана між камерами Іп і IVп вирівняється, а клапан блока П підніметься (дія вакууму з боку камери Іп і атмосферного тиску з боку камери III). Атмосферне повітря крізь фільтр надходить у камеру ІІп і далі каналом Г в камеру Іс. Мембрана і клапан блока С опускаються (рис. 12,б) внаслідок залишкового розрідження у камері IVс під мембраною і дії атмосферного тиску на мембрану з бо­ку камери Іс, а також власної ваги клапанного механізму. Атмосферний тиск із камери III переходить у камеру ІІс і далі камерою Ік колектора розподіляється в міжстінкові простори доїльних стаканів. Відбувається такт стиску.

Цикл повторюється після заповнення камери IVс атмо­сферним повітрям, яке надходить з камери ІІс каналом К2.

Доїльний апарат ДА-Ф-50 розроблений Інститутом ме­ханізації і електрифікації сільського господарства Україн­ської академії аграрних наук (ІМЕСГ) разом з ДСКБ по комплексу машин для ферм великої рогатої худоби (м. Ри­га). Він має суміщений пульсоколектор, який забезпечує незалежно від швидкості доїння однаковий вакуумний тиск у піддійкових і міжстінкових камерах доїльних стаканів під час такту ссання.

До складу доїльного апарата входять доїльні стакани, пульсоколектор, комплект молочних та повітряних трубок, молочно-повітряний шланг, яким апарат підключається до крана молокопроводу або до патрубка кришки молокозбірного відра. Основа доїльного апарата — пульсоколектор (рис. 13), що складається з корпуса, молокозбірної каме­ри, зворотного клапана, шайби і стопора. Камера з'єднана з корпусом різьбою і ущільнена прокладкою. Зверху кор­пуса закріплений розподільник змінного тиску із захисною щілинною діафрагмою, мембраною, камерою та гайкою.


Рис.13. Пульсатор доїльного апарата ДА-Ф-50:

1 – молокозбірна камера; 2 – корпус; 3 – фільтр; 4 – кришка; 5 – демпфер; 6 – повзун; 7 – гайка; 8 – мембрана; 9 – тарілчастий стержень; 10 – розподільник; 11, 14 – клапани; 12 – захисна щілинна діафрагма; 13 – прокладка; 15 – шайба; 16 – стопор.
Доїльний апарат ДА-Ф-50 працює так. Шлангом і па­трубком 16 (рис. 14) повітря відсмоктується з молокозбір­ної камери 15 та камери 13 пульсоколектора, а також із піддійкових камер 2 доїльних стаканів. За рахунок різниці тисків у камерах 5 і 13 стержень 9 з мембраною та нижнім клапаном переміщуються вниз і повітря крізь зазори між розподільником та нижнім клапаном відсмоктується з ка­мери 8 через канали і трубки 3 з міжстінкових камер 1 доїльних стаканів. Через дросельний канал 11 та отвір у стержні 9 повітря відсмоктується одночасно з керуючої ка­мери 5 доти, поки стержень 9 з мембраною 6 і нижнім кла­паном не перемістяться у верхнє положення. При цьому камера 8 відключається від камери 13 і з'єднується з ка­мерою 7. У камеру 7 повітря надходить крізь фільтр. По­вітря заповнює простір під повзуном 4 у стержні 9 і ви­штовхує повзун до упору в кришку камери 5.



Рис.14. Схема роботи доїльного апарата ДА-Ф-50:

а – такт ссання; б – такт стиску; 1 – міжстінкова камера; 2 – піддійкова камера; 3 – повітряна трубка; 4 – повзун; 5, 8, 13 – камери змінного вакууму; 6 – мембра­на; 7 – камера атмосферного тиску; 9 – тарілчастий стержень; 10 – дійкова гума; 11 – дросельний канал; 12 – канал; 14 – клапан-кран; 15 – молокозбірна камера; 16 – молочний патрубок; 17 – щілинна діафрагма; 18 – молочна трубка.
З камери 5 повітря через патрубки трубки 3 надходить у міжстінкові простори 1 доїльних стаканів. Внаслідок різниці тисків у міжстінкових і піддійкових просторах дійкова
гума 10 сти­скається. Відбувається такт стиску.

З метою забезпечення сталого режиму транспортуван­ня молока без зворотних поштовхів при тактах ссання і стиску стержень 9, мембрана 6 та нижній клапан знахо­дяться у верхньому положенні, в камери 13 і 15 каналом 12 з камери 8 надходить повітря. Транспортування молока, виведеного з вим'я здійснюється також протягом перехід­ного режиму пульсоколектора (між тактом стиску та ссан­ня, і навпаки). З камери 8 дросельним каналом 11 повітря надходить у камеру 5, підвищуючи у ній тиск. Мембрана 6 та стержень 9 переміщуються вниз. У камері 8 і просторі під повзуном 4 утворюється вакуум. Повзун теж опускає­ться вниз. Після переміщення клапана, стержня та мембрани в нижнє положення припиняються відсмоктування повітря з міжстінкових просторів доїльних стаканів і над­ходження повітря в камери 13 і 15 каналом 12. У міжстін­кових і піддійкових камерах доїльних стаканів встановлю­ється однаковий вакуум. Далі цикл повторюється: такт ссання змінюється на такт стиску, бо в камері 5 встанов­люється вакуум і мембрана 6 з тарілчастим стержнем 9 переміщуються вверх.

Таблиця 1

Технічна характеристика доїльних апаратів


Марка

доїльного апарата


Установка, на якій використовується


Вакуум-метричний

тиск, кПа


Частота пульса­цій,

хв-1


Витрати повітря, м3/год

Маса

підвісної частини, кг

загальні

колек-тором

АДУ-1 (ос­новне вико­нання)

АДУ- 1-02

АДУ- 1-03

АДУ- 1-04
АДУ- 1-05

АДУ- 1-09
МДФ.03.00
ДА-Ф-50

ДА-2М «Майга»
ДА-3М «Волга»

М-66 «Импульс»


АДМ-8, УДТ-8, УДЕ-8А, ДАС-2Б

УДТ-8, УДЕ-8

Всі доїльні уста­новки, крім авто­матизованих

(УДА-8А,УДА-16А, УДА-100)

АДМ-8А
АДМ-8А, ДАС-2Б

АДМ-8А
УДА-8А, УДА-16 УДА- 100

Всі доїльні установки, крім ав­томатизованих

АДМ-8, ДАС-2Б, УДТ-8, УДЕ-8

АД-100А, УДС-ЗА

На всіх доїльних установках фірми «Импульс»

48
48

45

48
48

48
46

50

48

53

50


67±5
67±5

65±5

66±6,

630±90

67±5

66±6,

630±90

67 ±5
60±6

80±5
60 ±5

60±2


2,7
2,7

3,2

3,5
2,7

4,05
2,7
2,1

2,4
3,6

2,5


0,3-0,6
0,3-0,6

0,8-2,3

0,3-0,6
0,3-0,6

0,8- І,3
0,3-2,6
-

0,3
2,3

0,3


2,65
2 , 65

2,75

2,75
2,65

2,75
2,4
2,65

2,85
1,8

2,75


Лабораторна робота 2

Дослідження процесу роботи доїльного апарату

Мета роботи: Дослідити режим роботи доїльних апаратів (за вказівкою викладача) для визначення їх технічного стану. Визначити вплив вакуумметричного тиску на частоту пульсації пневмомембранних доїльних апаратів. Оцінити: вплив підвищення температури корпуса насоса від тривалості його роботи; вплив нагріву на подачу насосом повітря. Навчитись виконувати найпростіші розрахунки параметрів органів і режимів роботи доїльних апаратів.

Обладнання: доїльні установки УДЕ-8, УИД-10, кімограф, вимірювальний інструмент, секундомір, установка для вимірювання витрат повітря з регулюванням температури корпуса насоса, доїльні апарати, плакати, посібники.

Програма роботи

  1. Повторити процес роботи тритактного, двотактного доїльних апаратів. Правила їх технологічного налагодження.

  2. Виконати розрахунок витрати повітря даним доїльним апаратом.

  3. Вивчити технічні дані доїльного апарату, що досліджується: робочий вакуум, частоту пульсацій, відносну тривалість такту ссання та стиску, співвідношення тактів.

  4. Зняти дані для побудови залежності частоти від вакуумметричного тиску f=f1(P). При цьому до досягання стабільної температури насоса виконувати п.6 програми. Оцінити залежність Q=f5(Р).

  5. Записати кімограму роботи доїльного апарату при різних частотах. Виконати аналіз і встановити вплив частоти (f) на відносну тривалість такту ссання (?), залежність ?= f2(f).

  6. Оцінити динаміку температурного режиму (Т) і її вплив на подачу (Qн) вакуумного насоса доїльної установки, встановити залежність Q= f4(Т).

  7. Оформити звіт.

Зміст звіту

  1. Записати результати розрахунків витрати повітря досліджуваним доїльним апаратом. Оцінити об’єм камер змінного вакууму. Розрахунки виконати для конкретного доїльного апарату при декількох (за вказівкою викладача) частотах. Співставити з фактичною витратою. Визначити причини відхилення значень.

  2. Записати технічні дані досліджуваного доїльного апарату.

  3. Нарисувати залежність f=f1(P). Виконати аналіз залежності при роботі на холостому ході і при прокачуванні води через доїльні стакани.

  4. Проаналізувати робочі процеси за записаними кімограмами на міліметрівці. Зарисувати залежність ?= f2(f). Оцінити тривалість перехідних процесів при різних частотах. Провести аналіз, вказати причини зміни тривалості перехідних процесів.

  5. Зарисувати залежність Q= f4(Т) і виконати аналіз.

  6. Сформулювати вимоги до ідеального доїльного апарату.

Контрольні питання

  1. Як за кімограмою визначити наявність наскрізного отвору в дійковій гумі?

  2. Дати визначення – змикання дійкової гуми. Призначення цієї дії.

  3. Вкажіть номінальний вакуумметричний тиск в доїльних установках АД-100А, ДАС-2Б, АДМ-8, УДА-8 і УДА-16.

  4. Які причини впливають на вакуумметричний тиск в вакуумних магістралях доїльних установок?

  5. Назвіть частоту пульсацій доїльних апаратів різних марок? Яка причина відмінності їх значень?

  6. Вкажіть фактори, які впливають на продуктивність насосної установки?

  7. Вкажіть фактори, які визначають величину витрати повітря через доїльний апарат?

  8. Які параметри доїльного апарату дозволяють визначити зняті кімограми їх роботи?

  9. Які причини впливають на роботу пульсаторів?

  10. Як впливає на роботу доїльного апарату ємкість молочної камери колектора?

Література

  1. Грицаєнко В.І. та інш. Довідник майстра машинного доїння. К.:Урожай, 1987.-184с.

  2. Карташов Л.П. Машинное доение коров. М.: Колос, 1982.- 421с.

  3. Рощин П.М. Механизация в животноводстве. М.: Агропромиздат, 1988.

  4. Мельников С.В. Технологическое оборудование животноводческих ферм и комплексов. Л.: Агропромиздат, 1985.-640с.

  5. Ревенко І.І. та інш. Механізація виробництва продукції тваринництва. К.: Урожай, 1994.-264с.

  6. Ревенко І.І. та інш. Посібник-практикум з механізації виробництва продукції тваринництва. К.: Урожай, 1994.-288с.

Методична довідка

Витрати повітря доїльним апаратом залежить від величини вакууму, числа пульсацій і ємкості камер і трубок, в яких діє змінний вакуум, а також піддійкової камери доїльного стакана. Розрахунок виконуємо за залежністю:

Q=1,35.f .V.(1+a), (1)

де 1,35 – коефіцієнт, що враховує перетікання повітря із-за недосконалості вузлів апарату;

f – частота пульсації, с-1;

для „Волги” f=0,5; 1; 1,5; 2.

для „ДА-2М” f=0,5; 1,35; 1,5; 2.

V – початковий об’єм повітря при атмосферному тиску (Р = 760 мм рт.ст.)

для „Волги” V= 7.10-4м3;

для „ДА-2М” V= 5,3.10-4м3.

Для інших апаратів необхідно розрахувати а – коефіцієнт, що враховує негерметичність вузлів апарату:

(2)

де ?1 - втрати повітря в з’єднаннях труб і кранах, ?1 =10%;

?2 – втрати між дійкою корови і дійковою гумою, ?2 =5%;

?3 втрати через доїльні стакани при невірному їх надіванні на дійки, ?3 =20%;

?4 – втрати при спаданні шлангів або доїльних стаканів з дійок, ?4 =25%;

?5 – зниження подачі насоса із-за розрідження оливи в насосі, ?5 =20%;

?6 – зниження подачі насоса із-за підвищення температури корпуса

насоса і погіршення наповнення міжлопатевого простору, ?6 =20%.

Ці коефіцієнти справедливі при стандартній частоті, а при підвищенні частоти а = 2...3.

Фактичну витрату повітря визначають на доїльній установці УИД-10 з ввімкненим лічильником ГКФ. Доїльний апарат установки регулюють на номінальний режим: частота f =70±5 хв-1 і вакуумметричний тиск Р=0,48 кг/см2. Витрати повітря (м3/год) оцінюють за лічильником за фіксований час роботи (t=3...5 хв) вакуумного насоса, при цьому:

, (3)

Qn ,Qпппоточні і попередні показники лічильника, м3/год,

t – тривалість заміру, хв.

Заміри знімають з точністю до 0,1 м3/год.

Після зняття замірів фактичної витрати повітрярегулятором УИД-10 задаємо вакуумметричний тиск від 0,48 до 0,20 кг/см2. При цьому три рази визначаємо частоту пульсації при кожному вакуумметричному тиску.

Дані заносимо до таблиці 1.

Таблиця 1

Залежність частоти пульсації від вакуумметричного тиску

Марка апарату

Величина вакуумметричного тиску, кг/см2

0,48

0,40

0,35

0,30

0,25

0,20

1

2

3

ср

1

2

3

ср

1

2

3

ср

1

2

3

ср

1

2

3

ср

1

2

3

ср


За отриманими середніми значеннями будуємо графік f=f1(P), аналізуємо його.

Враховуючи, що робочий цикл складається із такту ссання (Тс) і стиску (Тст) в двотактних доїльних апаратах, а в тритактних – такту ссання, стиску і відпочинку (Твід), то відносна тривалість такту ссання визначається:

– для двотактних,

– для тритактних.

При цьому тривалість циклу (пульсу) складе:

Тц2 = Тс + Тст – для двотактних апаратів,

Тц3 = Тс + Тст + Твід – для тритактних доїльних апаратів.

Звідси частота пульсації визначається, (с-1):

(4)

Оцініть тривалість перехідних процесів: від такту ссання до такту стиску (Тс – Тст ) і від такту стиску до такту ссання (Тст Тс).

Для оцінки тривалості тактів і перехідних процесів визначається масштаб часу на кімограмі. Для цього через визначений час (3...5с) наносять позначки на кімограмі, або визначається швидкість протягування стрічки. Перехідні процеси записуються похилими лініями. При обробці кімограми середня тривалість тактів фіксується інтервалом часу, що відноситься до середньої висоти ординат кімограми (Рср).





Лабораторна робота 3

Доїльні установки

Мета роботи: Вивчити класифікацію, призначеннях доїльних установок та їх техніко-економічні характеристики; опанувати будову, технологічний процес роботи доїльного агрегату УИД-10 та доїльних установок АДМ-8А, УДА-8А, УДА-16А оцінити їх технічний стан, підготувати і запустити в роботу; встановити, від яких чинників залежить продуктивність доїльних установок.

Обладнання та методичні матеріали: фрагмент діючої доїльної установки УДЕ-8, доїльні агрегати АИД-1, УИД-10, доїльні апарати, плакати, методичні вказівки з лабораторної роботи, навчальні посібники та довідникова література.
  1   2   3   4


Учебный материал
© bib.convdocs.org
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации