Параметри і режими роботи електромагнітного вакуумного регулятора доїльного апарата - Автореферат

Для досягнення поставленої мети необхідно було розвязати такі задачі: - проаналізувати способи і засоби регулювання вакуумметричного тиску в системах доїння, параметри, що характеризують режим доїння та окреслити напрямки адаптації роботи доїльного апарата до умов доїння; провести теоретичні дослідження встановлення вакуумметричного режиму доїльного апарата індивідуальним регулятором вакуумметричного тиску електромагнітного типу, виявити взаємозвязок між його параметрами, режимами роботи та функціональними показниками; експериментально дослідити динаміку якоря-клапана електромагнітного регулятора і залежність вакуумметричного тиску в доїльному апараті від режимів живлення регулятора для змінних інтенсивності молоковіддачі та витрати повітря доїльним апаратом; Розроблено методики інженерного розрахунку елементів електромагнітного регулятора з плоским якорем-клапаном, експериментальних досліджень динаміки якоря-клапана регулятора, залежності вакуумметричного тиску в доїльному апараті від режимів живлення регулятора для змінних інтенсивності молоковіддачі і витрати повітря доїльним апаратом та дослідження зведеного коефіцієнта місцевих втрат вакуумметричного тиску в регуляторі. У наукових працях, опублікованих у співавторстві, внесок здобувача наступний: ним розроблено лабораторну установку, методику і проведено експериментальні дослідження динаміки якоря-клапана та залежності вакуумметричного тиску в доїльному апараті від режимів живлення регулятора для змінних інтенсивності молоковіддачі та витрати повітря доїльним апаратом [2]; розроблено дослідну установку, методику та проведено експериментальні дослідження втрат тиску в електромагнітному регуляторі [3]; встановлено необхідність здійснення управління режимом доїння, обґрунтовано введення в АСУ ТП виробництва молока автоматизованого доїльного апарата зі змінним режимом роботи, розроблено структурну схему його функціонування [9,10,12]; сформульовано взаємозвязок між параметрами електромагніту регулятора, положенням якоря-клапана і обертовим моментом, створюваним електромагнітною силою [11]; розроблено методику інженерного розрахунку елементів електромагнітного регулятора вакуумметричного тиску з плоским якорем-клапаном [13]; сформульовано умову працездатності електромагнітного регулятора з плоским якорем-клапаном [14]; обґрунтовано тип та основні конструктивні елементи електромагнітного регулятора, будову автоматизованого доїльного апарата, що входить до складу АСУ ТП виробництва молока [17,19]; розглянуто умову руху повітря у вакуумпроводі доїльного апарата [7].Вакуумметричний тиск на виході індивідуального регулятора (у молокозбірному бідоні) визначається як: ,(1) де Рм - вакуумметричний тиск у вакуумпроводі, Па; ?РР - втрати вакуумметричного тиску у вакуумному регуляторі, Па; ?РЛ - втрати вакуумметричного тиску в арматурі доїльного апарата, Па. Регулювання вакуумметричного тиску у молокозбірному бідоні здійснюється за рахунок зміни втрат вакуумметричного тиску у вакуумному регуляторі ?РР, які визначаються сумарною дією на якір-клапан електромагнітної Fe та гравітаційної Fгр сил і сили динамічного тиску потоку повітря Fд, а також місцевих втрат вакуумметричного тиску ?РW (рис.1). Для випадку роботи регулятора із рухом якоря-клапана паралельно сідлу (див. рис.1) електромагнітна сила Fe розраховується як: ,(3) де IW - ампер-витки електромагніту, А; Sm - сумарна площа магнітопроводу, м2; ?о - магнітна проникність у вакуумі, Гн/м; ? - початковий зазор між якорем-клапаном та магнітопроводом, м; Змоделювавши електромагнітну силу, одержано графічну її залежність від висоти підйому якоря-клапана для різних значень ампер-витків електромагніту регулятора та початкового зазору між якорем-клапаном і магнітопроводом (рис.2). Оскільки між значеннями електромагнітної сили та висотою підйому якоря-клапана існує обернено-квадратична залежність (3), то для певних співвідношень між діаметрами магнітопроводу D i D1 (рис.3) можлива ситуація, за якої якір-клапан займе стійке похиле положення і регулятор втратить працездатність.У дисертації наведене нове вирішення науково-технічної задачі, що полягає у розробці конструкції, обгрунтуванні параметрів та режимів роботи індивідуального електромагнітного вакуумного регулятора з плоским якорем-клапаном. З умови пропускної здатності і матеріаломісткості рекомендуються наступні параметри регулятора: зовнішній радіус магнітопроводу R1 = 0,021 - 0,023 м; радіус перепускного отвору клапана R0 = 0,01 м; висота магнітопроводу l = 0,011 - 0,012 м; товщина магнітопроводу b = 0,003 м; початковий зазор між якорем-клапаном та магнітопроводом ?h = 0,0005 - 0,001 м, кількість перепускних отворів у якорі-клапані - 8, з сумарною площею не менше 7,85?10-5 м2. Експериментально встановлено, що плоский якір-клапан в діапазонах зміни витрати повітря доїльним апаратом від 0,5 до 4 м3/год та динаміки його, викликаної роботою пульсатора, інтенсивності молоковіддачі від 0,2 до 5,0 л/хв забезпечує аперіодичний режим роботи клапана регулятора. Одержане рівняння

.Основний зміст роботи