Разработка и обоснование комбинированного регулятора вакуума для водокольцевых вакуумных установок

• Автор: Наумов, Сергей Александрович
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Оренбург
• Количество страниц: 160 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА СТАБИЛИЗАЦИИ ВАКУУМНОГО РЕЖИМА И РЕГУЛИРОВАНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ВАКУУМНЫХ УСТАНОВОК

1.1 .Физиологическое обоснование стабильности

вакуумметрического давления при машинном доении коров

1.2. Анализ способов стабилизации вакуумного режима доильных установок

1.3. Анализ составляющих суммарного расхода воздуха, используемых при расчете вакуумной системы

1.4. Анализ существующих конструкций вакуумных регуляторов

1.5 Классификация факторов, влияющих на эффективность работы регулятора в водокольцевых вакуумных установках

Выводы по главе

2. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ВАКУУУМНОЙ СИСТЕМЫ ДОИЛЬНЫХ УСТАНОВОК

2.1. Стенд для снятия рабочих характеристик вакуумного насоса и вакуумрегулятора

2.2. Вывод формулы регуляторной ветви обобщенной характеристики вакуумной системы
2.3. Методика построения обобщенной характеристики вакуумной системы
2.4. Анализ характера взаимодействия элементов системы потребители вакуума вакуумный насос вакуумный регулятор
Выводы по главе
3. ОБОСНОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ И РЕЖИМА РАБОТЫ КОМБИНИРОВАННОГО ПРИБОРА ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ВАКУУМНОГО РЕЖИМА ДОИЛЬНЫХ УСТАНОВОК С ВОДОКОЛЬЦЕВЫМИ НАСОСАМИ
3.1. Обоснование необходимости регулирования производительности
3.2. Конструктивно технологическая схема прибора регулирования вакуума КИРВ
3.3. Расчет конструктивных параметров КПРВ
3.3.1. Силы действующие на подвижную часть пружинномембранного механизма
3.3.2.0пределение динамических характеристик клапана
3.3.3. Проектирование витой пружины по заданной характеристике
2.3.4 Расчет прогиба мембраны вакуумного
регулятора
Выводы по главе
4.ПРОГРЛММЛ И МЕТОДИКА
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИИ.
4.1. Программа исследований.
4.2. Экспериментальные исследования зависимости производительности водокольцевого вакуумного насоса
от расхода воды питающей водяное кольцо
4.3. Построение характеристики регуляторной ветви вакуумной системы
4.4. Расход воздуха потребителями вакуума
4.5. Оптимизация конструктивных технологических параметров технической системы комбинированный прибор регулирования вакуума водокольцевой
вакуумный насос
4.5.1 Испытания вакуумрегулятора для водокольцевых доильных установок в лабораторных условиях
4.5.2. Описание лабораторной установки и методика измерений
4.5.3. Методика многофакторного планирования
эксперимента
4.5.4 Методика предварительных лабораторных
исследований
4.5.5 Определение оптимальных параметров работы КПРВ для водокольцевых установок
4.6 Результаты экспериментальных исследований
4.6.1 Результаты предварительных исследований
4.6.2 Определение оптимальных режимов КПРВ для водокольцевых вакуумных установок
4.7. Производственные испытания КПРВ
Выводы по главе
5. ОБОСНОВАНИЕ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВНЕД РЕНИЯ КПРВ
Выводы по главе
Общие выводы и рекомендации
6. Список используемой литературы
7.Приложения
ВВЕДЕНИЕ


Еще важнее поддержание на постоянном уровне величины заданного вакуума. Внезапное увеличение числа пульсаций, вызывающее падение вакуума в стаканах, корова сразу же замечает, это раздражает ее и она теряет способность правильно реагировать на действие машины . По мнению Ю. И. Залевского колебание рабочего вакуума в системе, а именно в его подсосковой части не должно превышать 1,5кПа3,. Аксенов, ссылаясь на данные В. П. Саврана, утверждает, что систематические колебания вакуумметрического давления снижают среднесуточные удои на 1,9. Факты отрицательного влияния нестабильности рабочих режимов доильной машины на процесс доения, отмечены также многими другими учеными. Так, по данным Е. И. Админа и В. П. Саврана 4 колебания вакуума в подсосковом пространстве в пределах 9,7. Па . В статье Э. К. Вальдмана и Х. Х. Теетсонва, посвященной исследованию влияния нестабильности вакуума на процесс доения коров, отмечается, что колебания вакуума в молокопроводе с ,7 до ,3 кПа, вызывают уменьшение средней скорости доения на ,5, а максимальной скорости на ,8 . О важности обеспечения стабильности рабочих режимов доения свидетельствует и тот факт, что во многих странах существуют и продолжают разрабатываться зоотехнические требования и стандарты на все важнейшие узлы, и агрегаты доильных установок ,,,. Например, в нашей стране действуют правила машинного доения коров , согласно которым величины отклонений вакуума и частоты пульсаций от номинальных значений для серийных доильных аппаратов не должны превышать соответственно 2, кПа и 5 пульсов в минуту. Приняты также технические требования на доильные установки . Зоотехническими требованиями на доильные установки отечественного производства специальным пунктом определяется необходимая производительность вакуумного насоса, равная двойному запасу по расходу воздуха номинального числа аппаратов. В Швеции и других странах Скандинавии разработаны новые требования к доильным установкам , регламентирующие ряд показателей, от которых зависит стабильность вакуумного режима. Зс. Согласно существующих нормативных документов Великобритании статическая ошибка регулятора не может превышать 2,5, динамическая , а время регулирования более 5с. Аналогичные , а иногда и различающиеся по отдельным показателям, требования и стандарты действуют в Австралии, Новой Зеландии , США и других странах,. Следует отметить, что кроме этих утвержденных правил и рекомендаций, в литературных источниках имеется большое число регламентаций величины колебания вакуума в системе, а также информация о дублировании наиболее ответственных исполнительных механизмов и агрегатов доильных установок ,, к которым относится и вакуумный регулятор. Так, например, профессор Л. П. Карташов 7 считает, что колебания вакуума в системах доильных установок не должны превышать 2,7 . Па, а время восстановления вакуума после отклонения от заданного значения 3. В работе В. Оеринг допускает возможную величину колебаний вакуума не более 2,5 кПа, а Хессельбард ограничивает значение отклонения вакуума до 2 кПа с восстановлением его в течении Зс. Зоотехнические и физиологические обоснования необходимости дублирования резервирования важнейших исполнительных механизмов и агрегатов доильных установок приводятся в известной работе И. Г. Велигока . Они подтверждаются исследованиями Мкртумяна и В. А. Стремнина, которые показали , что вероятность безотказной работы, например, роторнопластинчатых вакуумнасосов, весьма невысока и равна всего 0, . Максимальная величина отклонения вакуума в системе во время доения не должна превышать для вакуумпровода 2,7 кПа, а для молокопровода 5,3 кПа с восстановлением разряжения до заданного уровня в течение от 3. Изменение падение вакуума, в самой удаленной от регулятора точке вакуумной линии при работе номинального количества аппаратов доильной установки не должно превышать 3,0 кПа. Статическая погрешность регулирования вакуумрегулятора не должна превышать 2,5 , динамическая , а время стабилизации вакуумметрического давления после мгновенного изменения объемного расхода воздуха на м3ч Зс.