挤奶机脉动规律的分析与数学建模

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具有良好性能的挤奶机是奶牛养殖业的必备机械,机械挤奶可降劳动强度,提高牛奶的产量和质量,是实现乳业现代化的重要措施之一。我国中小型养殖场占有较大比例,他们对性能理想的小型挤奶机需求很大。  本文根据国内外有关挤奶机的标准要求,综合我国中小型奶牛场的使用经验。运用畜牧机械、空气动力学、数学及计算机等理论和方法,以9JH-1型挤奶机为具体研究对象,推导出挤奶机脉动规律的数学关系及递推公式,建立脉动规律与挤奶机工作状况的数学模型,得出壁间室和奶桶的脉动真空记录曲线。通过对挤奶机壁间室真空度理论计算结果与标准要求进行对比分析,验证所建理论数学模型的正确性。在计算和分析方法上,运用计算机编程软件VC++编制计算、仿真和优选模块,对挤奶机的脉动规律进行计算和运动仿真,对影响挤奶机性能的球阀参数进行优选。通过对所得数据进行分析可知:真空时相是奶桶和气缸球阀共同作用的结果,其中,奶桶球阀小球直径与座孔直径对真空时相的影响较气缸球阀参数的影响大,这为合理选择球阀结构参数提供了理论依据,且不同材质的奶桶和气缸球阀,在各球阀参数相同的情况下,其脉动比率不同,这为合理选择球阀材质提供了依据。  通过以上分析与研究工作,为小型移动式挤奶机的性能改进提供了一些理论依据,为机械挤奶理论的充实和挤奶设备的优化设计提供参考,推进适合我国国情的经济型挤奶设备的研制进程。
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