高适应性挤奶电子脉动器与研究.pdfVIP

高适应性挤奶电子脉动器的研究 1 1 1 2 1 蔡晓华 ，王军 ，吴泽全 ，贺刚 ，李源源 （1.黑龙江省农业机械工程科学研究院，哈尔滨150010；2.中国农机院呼和浩特分院，呼和浩特010000） 摘 要：脉动器是机械化挤奶设备中最重要的关键部件，作者等综合国内外多种类型电子脉动器特点，研制开发了一种先进、实用 的高适应性新型挤奶电子脉动器，填补国内空白，并能更好的适应我国工作现场的室内环境和电气环境。本文论述了脉动器阀体的气 动力学结构设计方法和技术实施方案，阐述了该脉动器脉动频率和脉动比率的控制参数的确定依据，简要介绍了在低功耗、仿生化方 面的探索研究，该脉动器及控制系统经台架试验反复优化及样机验证，已完全满足设计任务要求。此文对机械化挤奶设备的研究开发 者具有一定的理论指导意义。 关键词：机械化挤奶；高适应性；电子脉动器；仿生设计；低功耗。 中图分类号： 文献标识码：A 乳器奶杯内套真空气压下降到大气压，当线圈施加直流 0 引 言 电压方波脉冲时，六棱柱受磁力上抬，开启真空管道接 挤奶脉动器是模仿犊牛自然吮乳的特征而产生周 口，静铁芯阀口关闭，奶杯内套通入真空气压。为此我 [5] 期变化的真空压力来控制挤奶衬舒张与闭合，以使乳液 们研究对比不同参数组合下的脉动器压力变化规律 ， [1] 从奶牛乳房流出的装置 ，对提高挤奶效率，预防乳房 以达到优化性能的目的。 炎，促进挤奶设备自动化起着重要的作用。现在使用的 【3】 挤奶脉动器分气动脉动器和电子脉动器两种形式 。电 1.1 脉动器阀口通径的设计 子脉动器（电磁阀直接控制气路开闭）的脉动性能不随 脉动器阀口通径包括下部的真空管道接口和上部的 1 电源或其他因素的变化而发生扰动，可有效保护奶牛在 静铁芯阀口，按照气体流动原理，理论上两者通径相同。 挤奶过程中乳房不受伤害，是气动脉动器的替代产品。 通过在我们自行设计开发的挤奶脉动系统测试台上 但我国过去对这方面的研究开发投入不足，缺乏具有自 进行的试验，当真空系统依据国家标准提供每个脉动器 主知识产权的先进产品，依然需要支付高昂的费用进行 20L/min 真空流量，且真空压力大于 40kPa，脉动频率 引进，使国内挤奶设备的价格居高不下，成为制约我国 60 次/min，脉动比率为60：40 时，脉动系统阀门通径 机械化挤奶设备发展的主要瓶颈。以下介绍我们为此研 达到3.1mm 以上即可完全开闭挤奶杯气路，但进一步实 制的一种适应我国加工制造和作业条件且能够实现仿生 验又发现阀门通径达到3.8mm 以上，脉动相位b 才开始 按摩功能的低功耗电子挤奶脉动器及其控制系统。 大于 30% （国际标准要求），再考虑防止灰尘、油垢引 起动铁芯运动不畅的情况，所以，最终我们选用了 5mm 1 脉动器结构设计计算与工程化实施 的阀口通径。其脉动器气动工作原理图见图2。 该电子脉动器（如图 1）主要由脉动气路接口、接 线端子