МиАЖ_методичка_лаб_1

Л а б о р а т о р н а я р а б о т а 1 0

ИЗУЧЕНИЕ КОНСТРУКЦИИ И ЭКСПЛУАТАЦИИ ВАКУУМНОГО ОБОРУДОВАНИЯ.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ВАКУУМНЫХ НАСОСОВ

Цели работы:

1.Изучить устройство вакуумных насосов и их работу.

2.Изучить правила монтажа насосных агрегатов и вакуумного оборудования.

3.Изучить правила эксплуатации вакуумных насосов и вакуумного оборудования.

4.Выполнить исследовательские работы по определению работоспособности вакуумных насосов.

Оборудование:

1.Вакуумные насосы РВН 40/350, УВУ-60, ВВН-90.

2.Плакаты.

3.Набор ключей.

4.Индикатор «КИ-4840».

5.Электрический измерительный комплект К-505.

Назначение насосов

Вакуумные насосы предназначены для создания вакуума, который необходим для работы доильных аппаратов при машинном доении, а также для механизации других процессов, как фиксация животных, раздача кормов, автоматизация машинного додоя, снятия доильных аппаратов и так далее.

Устройство. В настоящее время для создания вакуума в основном применяются насосы ротационного типа (рис. 10.1). Насос состоит из корпуса 7, в котором эксцентрично установлен ротор 9, вращающийся в подшипниках качения или скольжения 5. В роторе имеются пазы, которые у одних насосов расположены по радиусу, а у других по углом к радиусу. В пазах устанавливают текстолитовые лопатки 8. При вращении ротора лопатки, установленные в пазах, под действием центробежной силы выходят по пазам и плотно прижимаются к стенке статора. Между лопатками и поверхностью статора образуются 4 камеры. По мере поворота ротора 1-я камера занимает место 2-й, затем 3-й и 4-й. Таким образом происходит из-

71

менение объема камер и за один оборот отсасывается 4 порции воздуха из вакуумной магистрали и выбрасывается в атмосферу.

У вакуумных насосов лопатки изготовляют из текстолита. При работе насоса текстолитовые лопатки лучше удерживают смазку и создают герметичность. Насосы имеют число оборотов 1420 мин–1. Привод их осуществляется от электродвигателя.

Для смазки насосов в основном применяется эжекция (РВН40/350) и фитильная смазка у насосов типа УВУ-40 (60).

Вакуумный насос создает пульсирующий вакуум, т.е. за один оборот 4 порции, а для работы доильных аппаратов необходим равномерный вакуум. Для сглаживания пульсации и создания равномерного постоянного вакуума, а также улавливания грязи и конденсата из вакуумной магистрали перед насосом устанавливается вакуум-баллон 3, который соединяется с насосом посредством изолирующего обратного клапана 2. За вакуум-баллоном устанавливается вакуумный регулятор 5, который служит для поддержания рабочего вакуума в магистрали. За вакуум-регулятором монтируется вакуумметр 4 – прибор для наблюдения за величиной вакуума. Выпускается два вида вакуумметров: первый – градуированный в мм рт. ст. и второй – в кгс/см2 и кПа.

Р и с. 10.1. Ротационный вакуумный насос

Необходимо знать, что:

0,28 кгс/см2 соответствует 200 мм рт. ст., или 26,6 кПа,

72

0,40 кгс/см2 соответствует 300 мм рт. ст., или 40,0 кПа, 0,48 кгс/см2 соответствует 350 мм рт. ст., или 47,0 кПа, 0,53 кгс/см2 соответствует 400 мм рт. ст., или 53,2 кПа, 0,61 кгс/см2 соответствует 450 мм рт. ст., или 60,0 кПа, 0,95 кгс/см2 соответствует 700 мм рт. ст., или 96,0 кПа.

Чтобы получить величину вакуума в мм рт. ст. достаточно показания вакуумметра в кгс/см2 умножить на 760,0.

Условия монтажа вакуумных магистралей:

1.Вакуумпровод должен иметь уклон для стока конденсата (рис. 10.2).

2.Монтаж вакуумных магистралей производят согласно схеме на рис. 10.2 и начинают с установки насоса. Сборка вакуумпровода производится при помощи соединительных частей (фитингов). После сборки производится проверка на герметичность.

3.Вакуумная магистраль должна быть закольцована.

4.На вакуумной магистрали на стыке кормушек устанавливаются вакуумные краники 6 под углом 45º к оси вакуумпровода из расчета один краник на две коровы.

Таблица.10.1 – Техническая характеристика вакуумных насосов

	Показатели	Марки насосов
		РВН-40/350	ВВН-90		УВУ-60
1.Производительность в мз/ч		40	40		60
(при вакууме 360/380 мм рт.ст.)
2.	Максимальный вакуум, мм рт.ст.	720–700	720		720
3.	Установленная мощность, кВт	2,8	3		4
4.	Число оборотов ротора, мин	1420	1420		1420
5.	Расход масла, г/ч	15–20	20–15		15
6.	Масло для смазки	М	СУ		СУ
7.	Масса установки, кг	132	180		190
8.	В том числе насоса, кг	68	38		45

После изучения устройства, правил монтажа и эксплуатации вакуумного оборудования произвести исследовательские работы по определению производительности вакуумного насоса.

Схема монтажа вакуумного насоса и вакуумпровода показана на рис. 10.2.

73

Ри с. 10.2. Монтажная схема вакуумоборудования:

1 – вакуумный насос; 2 – изолирующая вставка; 3 – вакуумный баллон; 4 – вакуумметр; 5 – вакуумный регулятор; 6 – вакуумные краники

Порядок проведения экспериментальной работы

Перед пуском насоса УВУ-60 необходимо открыть кран на вакуумной магистрали и вращением барабана на приборе КИ-4840 установить минимальное значение вакуума.

Вращением барабана прибора КИ-4840 при работающем насосе установить по вакуумметру 0,1 кгс/см2 и записать число делений по лимбу и расход электроэнергии по ваттметру прибора К-505. Эти операции повторить при заданных величинах вакуума (0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5 кгс/см2). После снятия характеристик определить производительность насоса в заданных точках путем умножение показаний прибора на 20 (постоянная прибора).

Например: для точки 0,3 показания прибора 2,8. Тогда: 2,8 х 20 = 96 м3/ч. Таким образом и определяется производительность насоса в зависимости от величины вакуума. На основании расчетов построить графики зависимости производительности насоса от величины вакуума и потребной мощности.

Затем определяют потребную мощность в заданных точках. При этом показания прибора умножить на три и на постоянную прибора. По полученным данным построить график зависимости потребной мощности насоса от величины вакуума.

74

Таблица.10.2 – Фактические показатели работы насоса

	Величины	Показатели
		приборов		Производитель-	Потребная мощ-
	вакуума,
				3
	гс/см2	КИ-4840	К-505	ность насоса, м /ч	ность, кВт
	0,1
	0,2
	0,3
	0,4
	0,5
	0,6

ОТЧЕТ по работе должен включать:

1.Схему монтажа вакуумного оборудования (рис. 10.4) проставить название узлов и деталей.

2.Краткое описание принципа работы насоса.

3.Таблицу и расчеты производительности и потребной мощ-

ности.

4.На основании полученных данных построить графики зависимости производительности и мощности насоса от величины вакуума.

5.Сделать вывод о пригодности насоса для дальнейшей эксплуатации при машинном доении коров.

Рис.10.3 График изменения мощности и производительности насоса от величины вакуума

75

Литература

1.Мжельский Н.И. Вакуумные насосы для доильных установок.

2.Правила машинного доения коров.– М., 1989.

3.Рекомендации по механизации животноводства.– М., 2001.

Р и с. 10.4. Схема монтажа вакуумного оборудования

Л а б о р а т о р н а я р а б о т а 1 1

УСТРОЙСТВО, РАБОТА И ЭКСПЛУАТАЦИЯ СЧЕТЧИКОВ МОЛОКА

Цель работы – изучить устройство, принцип работы и правила эксплуатации, счетчиков молока УЗМ-1, АДМ-52 и УТБ-

50.Оборудование:

1.Устройство для зоотехнического учета молока УЗМ-1А.

2.Стенд для проверки УЗМ-1 на точность измерения.

3.Групповые счетчики молока – АДМ.52.000. и УТБ-50.

4.Весы.

5.Линейка.

6.Плакаты и инструкции по эксплуатации счетчиков.

76

Устройство для зоотехнического учета молока УЗМ-1А предназначено для определения индивидуальных удоев и используется при проведении контрольных доек на фермах привязного и беспривязного со-

держания.

Р и с. 11.1. Устройство зоотехнического учета молока УЗМ-1А:

I –приемная камера; II – мерная камера: Б – диффузор; Д – трубка для отвода молока; Ж – отверстие и седло поплавка; И – патрубок отвода молока; Р

– патрубок входа молока; Т – трубка ввода молока в мензуру; Л – жиклер 1 – дуга крепления колпака; 2 и 14 – клапаны; 3 – вкладыш; 4, 10 – колпачки; 5 – колпак; 6 – разделитель; 7 и 16 – прокладки; 8 – пробка; 9 – фиксатор; 11 – скоба; 12 – мензура; 15 –

камера; 18 – поплавок

Конструктивно УЗМ-1А состоит из колпака 5, разделителя 6, камеры 15, мензуры 12 и других деталей, входящих в сборку (см. рис. 11.1).

Счетчик подсоединяется между коллектором и молокопроводом или ведром доильного аппарата. При этом молочный шланг от коллектора подключается к патрубку Р, а патрубок И счетчика подсоединяется к молокопроводу или к доильному ведру.

Во время доения молоко из коллектора через патрубок Р поступает в камеру I и затем через отверстие Ж сливается в камеру II. В эту же камеру через отверстие К поступает и небольшое количество воздуха, которое отсасывается через трубку Б.

По мере заполнения камеры II молоком поплавок 18 всплывает и перекрывает отверстие Ж. Воздух, поступающий через от-

77

верстие К, создает в камере П повышенное давление, в результате чего молоко поднимается вверх по трубке Д, верхняя часть которой сужена и имеет отверстие Б калиброванного сечения.

Это приводит к тому, что в верхней части трубки давление молока возрастает и молочный поток раздваивается: основная часть молока (98%) выходит через патрубок И в молокопровод или в ведро доильного аппарата, а вторая часть молока (2%) идет через жиклер и через трубку Т сливается в мензуру.

По мере вытеснения молока из камеры II она заполняется воздухом.

Когда все молоко из камеры II будет отсосано, через трубку Д начнет отсасываться воздух.

При выравнивании давления в камерах I и II поплавок 18 под действием собственной массы опустится вниз, в результате чего начнется заполнение камеры II очередной порцией молока и весь процесс повторяется.

За время доения воздух, вытесняемый молоком из мензуры, отсасывается в молокопровод или доильное ведро через клапан 2.

Уровень молока, поступившего в мензуру (без учета пены), показывает количество надоенного молока, шкала мензурки проградуирована пропорционально надоенному молоку в килограммах. Одно деление шкалы соответствует 0,1 кг.

Таблица.11.1 – Техническая характеристика УЗМ-1А

Показатели	Диапазоны
Величина измерения, кг	1–15
Цена деления шкалы мензуры, кг	0,1
Величина рабочего вакуума, кПа	4,9±1/4
Масса, кг	1,1
Абсолютная погрешность, кг	0,2
при удоях от I до 4 кг
Предел относит-й погрешности надоев более 4 кг, %	0,5
Срок службы, год	7

В процессе эксплуатации при засорении жиклера Л, отверстия К и других причин точность показаний счетчика нарушает-

78

ся. Поэтому периодически, но не менее одного раза в год, проверяют счетчик на точность показаний.

Экспериментальное определение погрешности измерений УЗМ-1А. Ежегодно проводится проверка счетчика на точность измерения по схеме (рис. 11.2).

Порядок определения.

1.Собрать экспериментальную схему стенда для проверки работы счетчика молока УЗМ-1А.

2.Включить вакуумный насос и установить вакуум в магистрали 49 кПа.

3.Заполнить водой емкость 1.

Ри с. 11.2. Схема стенда для проверки работы счетчика молока УЗМ-1

4.Подключить доильный аппарат к вакуумной магистрали и произвести постановку стаканов 3 на искусственное вымя 2.

5.Пропустить через аппарат и устройство 4–6 кг жидкости, имитирующей молоко.

6.Записать в журнале показания мензуры УЗМ-1А-X1.

7.Взвесить жидкость, прошедшую через устройство в доильное ведро, и записать в журнал – X2.

8.Перелить жидкость из доильного ведра 7 в емкость I.

9.Опыт повторить еще два раза и результаты занести в журнал наблюдений.

79

Таблица 11.2 – Журнал наблюдений проверки устройства УЗМ-1А

	Опыт №1			Опыт №2			Опыт №3			Кср	Заключение о год-
											ности счетчика
	X1	X2	K1	X1	X2	K2	X1	X2	K3

Погрешность показаний устройства определяется по формуле:

K		=	x1 − x2	100		0
	1						(1)
			x2			0
Kcp =		K1 + K2 + K3			0	0 ,	(2)
		3

где Ку – относительная погрешность, %; Х1 – показания мензуры, кг;

Х2 – масса жидкости, взвешенная на весах, кг.

Устройство и работа дозатора молока АДМ-52

Дозатор АДМ-52 предназначен для учета количества молока, надоенного от группы коров, которые закреплены за одним оператором.

Дозатор включает в себя приемную 8 и отменную 13 камеры, клапанно-поплавковая устройство, сумматор I, соединительные патрубки и шланги (рис. 11.3).

В начале доения, когда еще в счетчике нет молока, его поплавок 10 опущен и камеры 8 и 13 соединены между собой. При поступлении молока оно сначала заполняет камеру 8, а затем камеру 13.

При заполнении камеры 8 поплавок 10 с клапанами, находящийся на металлической трубке с отверстием, всплывает и клапан, 12 поднимаясь вверх, разъединяет камеры 8 и 13 и одновременно поднимает трубку 9, а через отверстие 18 в ней соединяется с камерой 13 и с атмосферой.

80