Дослідження процесу доїння молочного скота та розробка автоматизованої системи керування вакуумного насосу доїльної установки

Abstract

У підготовленій випускній кваліфікаційній роботі магістра представлено технічне рішення, щодо підтримання постійним рівень вакууму в доїльних стаканах не враховуючи кількість доїльних установок в приміщенні. Сформульоване завдання виконане завдяки проведеному аналізу організаційно-економічного стану господарства, який підтверджує можливість вкладання частини отриманого прибутку в удосконалення обладнання для доїння молочного стада. Для обгрунтування напрямку модернізації технології виробництва молока розраховано і вибрано електричне обладнання на ферми і визначено рівень електроспоживання окремими технологічними процесами. Проблема захворюваності корів на мастит пов’язана із відхиленням рівня вакууму в присосках доїльних стаканів при зміні підключення кількості доїльних установок. Для створення автоматизованої системи керування електроприводом вакуумного насосу розроблена в пакеті програм Simulink та досліджена в імітаційна модель асинхронного двигуна і насосної установки, побудовані графіки перехідних процесів та вибрано ефективні режими роботи. Запропоновано структурну схему підключення перетворювача частоти для електроприводу насосу з регулюванням частоти обертання двигуна в залежності від рівня вакууму в трудопроводі. Крім того, розглянуті питання охорони праці на об’єкті, для чого проведено аналіз умов праці, виявлені небезпечні та шкідливі виробничі фактори, розроблено організаційні та технічні заходи для забезпечення захисту працюючих та розраховане захисне заземлення, пожежотезпека, ін. У підсумку виконання випускної роботи проведено техніко-економічне обґрунтування застосування перетворювача частоти в електроприводі вакуумного насосу.

В подготовленной выпускной квалификационной работе магистра представлено техническое решение по поддержанию постоянного уровня вакуума в доильных стаканах не учитывая количество доильных установок в помещении. Сформулированное задание выполнено на основе проведения анализа организационно - экономического состояния хозяйства, которое подтверждает возможность вкладывания части полученной прибыли в совершенствование оборудования для доения молочного стада. Для обоснования направления модернизации технологии производства молока рассчитано и выбрано электрическое оборудование на ферме и определено уровень электропотребления отдельными технологическими процессами. Проблема заболевания коров маститом связана с отклонением величины вакуума в присосках доильных стаканов при изменении подключения количества доильных установок. Для создания автоматической системы управления электроприводом вакуумного насоса разработана в пакете программ Simulink и исследована имитационная модель асинхронного двигателя ы насосная установка, построены графики переходных процессов и выбрано эффективные режимы работы. Предложена структурная схема подключения преобразователя частоы электропривода насоса с регулированием частоты вращения двигателя в зависимости в зависимости от величины вакуума в трубопроводе. Кроме того, рассмотрены вопросы охраны труда на объекте, для чего проведено анализ условий труда, выявлены небезопасные и вредные производственные факторы. В результате выполнения выпускной работы проведено технико-экономическое обоснование применения преобразователя частоты в электроприводе вакуумного насоса.

In the prepared masters final qualification work, a technical solution for maintaining a constant vacuum level in the milking cups is presented, not taking into account the number of milking installations in the room. The formulated task was fulfilled on the basis of an analysis of the organizational and economic state of the economy, which confirms the possibility of investing a part of the profit obtained in improvement of equipment for milking a dairy herd. To substantiate the direction of modernization of milk production technology, electrical equipment on the farm was calculated and selected, and the level of power consumption by individual technological processes was determined. The problem of cow disease with mastitis is associated with the deviation of the vacuum value in the suction cups of the teat cups when the number of milking machines is changed. To create an automatic control system for an electric drive of a vacuum pump, a simulation model of an asynchronous motor and a pumping unit was developed in the Simulink software package, the graphs of transient processes were constructed, and effective operating modes were selected. A block diagram of the connection of the frequency converter of the pump electric drive with the regulation of the engine speed depending on the vacuum value in the pipeline is proposed. In addition, the issues of labor protection at the facility were considered, for which the analysis of working conditions was carried out, unsafe and harmful production factors were identified. As a result of the final work, a feasibility study was carried out for the of a frequency converter in an electric drive of a vacuum pump.