4.3. Дослідження впливу об’єму керуючої камери та осьового переміщення клапана гіт на режими його роботи

Експериментально встановлено, що при постійних діаметрах верхнього та нижнього клапанів мембранно – клапанного механізму генератора імпульсів тиску збільшення об’єму керуючої камери призводить до збільшення часу тривання тактів ссання та стиснення в керуючій частині ГІТ, така ж залежність прослідковується і в керованій частині (рис. 4.6).

При постійних діаметрах нижнього клапана 1,4·10^-2м та верхнього клапана 3,6·10^-2м зміна об’єму керуючої камери від 2·10^-6м³ до 6·10^-6м³ призводить до збільшення часу тривання такту ссання в керуючій камері з 0,31с до 0,88с, що становить 183%, таке ж зростання часу тривання складових пульсації справедливе і для керованої частини ГІТ.

Раціональний об’єм керованої камери, при якому час тривання тактів ссання та стиснення як для керуючої так і для керованої частин ГІТ знаходиться в межах необхідних для забезпечення надійної роботи доїльного апарата з режимами, що забезпечують більш повну молоковіддачу та фізіологічність доїння знаходиться в межах 4·10^-6–4,7·10^-6 м³.

t₁

t₂

- керуюча частина; - керована частина.

. Рисунок 4.6. Експериментальна залежність тривалості протікання тактів t₁ і t₂ від об’єму керуючої камери

Отримані експериментальним шляхом дані мають теоретичне підтвердження, як для керуючої (рис.4.7) так і для керованої частини (рис. 4.8) .

Розбіжність між експериментальними та теоретичними даними складає для керуючої частини не більше 6%, а для керованої не більше 8%.

t₁

t₂

• т еорія; - експеримент.

Рисунок 4.7. Порівняння залежності тривалості протікання тактів t₁ і t₂ від об’єму керуючої камери в керуючій частині ГІТ

t₁

t₂

теорія; - експеримент.

Рисунок 4.8. Порівняння залежності тривалості протікання тактів t₁ і t₂ від об’єму керуючої камери в керованій частині ГІТ

Е

1,3 1,6

кспериментально визначався вплив осьового переміщення мембранно – клапанного механізму керуючої частини ГІТ на частоту пульсації(рис.4.9.).

Рисунок 4.9. Експериментальна залежність частоти пульсації від осьового переміщення клапана

4.4. Дослідження впливу робочого вакуумметричного тиску на режими роботи гіт

Як відомо надійна робота доїльного апарата із заданими режимами роботи забезпечується не тільки конструктивними параметрами, а й зовнішніми факторами, наприклад, робочим вакуумметричним тиском.

Тому були проведені експериментальні дослідження які стосувались впливу робочого вакуумметричного тиску на роботу генератора імпульсів тиску (рис. 4.10)

t₁

t₂

• к еруюча камера ГІТ; - керована камера ГІТ.

Рисунок 4.10. Експериментальна залежність тривання тактів ссання t₁ і стиснення t₂ від вакуумметричного тиску

При порівнянні даних отриманих теоретичним та експериментальним шляхом, бачимо, що розбіжність складає для керуючої частини не більше 15% (рис.4.11), а для керованої не більше 12% (рис.4.12).

Слід відмітити, що зміна робочого вакуумметричного тиску не впливає на час протікання такту стиснення як в керуючій так і в керованій частині.

Встановлено, що найбільший вплив на режими роботи доїльного апарата має діаметр дросельного каналу (рис.4.1) тому був проведений експеримент з одночасною зміною робочого вакуумметричного тиску та умовного діаметра поперечного перерізу дросельного каналу і визначений вплив даних параметрів на частоту пульсації (рис. 4.13).

t₁

t₂

• т еорія; - експеримент.

Рисунок 4.11. Порівняння залежності тривалості протікання тактів t₁ і t₂ від робочого вакуумметричного тиску в керуючій частині ГІТ

t₁

t₂

• т

  Рисунок 4.12. Порівняння залежності тривалості протікання тактів ссання t₁ і стиснення t₂ від робочого вакуумметричного тиску в керованій частині ГІТ

  еорія; - експеримент.

n, Гц

d, м

Р_р, кПа

Z=0-34990.38∙x+0.217∙y+4.275∙10⁷∙x²+198.851∙x∙y-0.003∙y²

Рисунок 4.13. Залежність частоти пульсації від діаметра дросельного каналу та величини робочого вакуумметричного тиску

Також визначався вплив даних факторів на час протікання складових пульсації – тактів ссання t₁ (рис. 4.14) та стиснення t₂ (рис. 4.15)

Р_р, кПа

d, м

t, с

Z=15.459-47556.585∙x-0.089∙y+3.619∙10⁷∙x²+155.495∙x∙y+1.56∙10^-7∙y²

Рисунок 4.14. Залежність часу протікання t₁ від величини робочого вакуумметричного тиску та діаметра дросельного каналу

t, с

Р_р, кПа

d, м

Z=6.061-21963∙x+1.602∙10^-6∙y+2.006∙10⁷∙x²-0.003∙x∙y-8.92∙10^-14∙y²

Рисунок 4.15. Залежність часу протікання t₂ від величини робочого вакуумметричного тиску та діаметра дросельного каналу

Таким чином, підбір раціональних конструктивних параметрів дросельного каналу генератора імпульсів тиску попарної дії, дає змогу підняти надійність та стабільність роботи доїльного апарата в режимі молоковиведення і зменшити некеровану зміну тривалості складових пульсації та частоти пульсації.

Результати експериментальних досліджень свідчать, що оптимальний режим роботи генератора імпульсів тиску і доїльного апарата в цілому забезпечують наступні конструктивні параметри:

• діаметр дросельного каналу – 0,38·10^-4 – 0,42·10^-4 м;

• довжина дросельного каналу – 0,18·10^-2 – 0,22·10^-2 м;

• об’єм керуючої камери – 4·10^-6 – 4,7·10^-6 м³;

• осьове переміщення мембранно–клапанного механізму – 0,8·10^-3 – 1,2·10^-3 м;

• робочий вакуумметричний тиск – 48 – 52 кПа;

• сила, яку розвиває пружина в такті ссання і такті стиснення – 88 Н.