VALIDATION OF THE MODEL OF A MILKING MACHINE VACUUM SYSTEM BY THE MEANS OF TEATCUP FALL-OFF TESTS
R. Roşca, P. Cârlescu, I. Ţenu, C-tin Chirilă
Abstract
A previous paper presented some preliminary researches regarding the use of a variable frequency driver (VFD) in order to maintain a constant vacuum in a milking system, by adjusting the speed of the vacuum pump; the PID controller used by the vacuum regulating system was tuned by the method of trial and error, rather than as a result of a theoretical study. In order to proceed to a more systematic approach to this solution for vacuum regulation a mathematical model of the vacuum system should be developed. In the present paper a mathematical model is presented; the model is used to study the dynamic behavior of the milking system and it assumes that the system consists of a single air tank, provided with a vacuum pump port and an air-using port.
In order to validate the model and study the system's response to vacuum variation due to a pulse air leak the detachment (fall-off) of one teatcup was simulated; the teatcup was detached for 10, 20 and 30 seconds respectively. During the fall-off tests the rate of air flow into the system was measured by the means of a rotameter and the vacuum level was recorded. The experimental results were compared with the ones predicted by the model and it was concluded that the model accurately describes the response of the system.
Key words: variable frequency drive, vacuum system model, teatcup fall-off
VALIDAREA UNUI MODEL AL INSTALAŢIEI DE MULS PRIN TESTE DE DESPRINDERE A PAHARULUI
R. Roşca, P. Cârlescu, I. Ţenu, C-tin Chirilă
Rezumat
Într-o lucrare anterioară au fost prezentate rezultatele preliminare ale unor cercetări referitoare la utilizarea unui convertizor de frecvenţă (VFD) ce asigură menţinerea constantă a nivelului vacuumului prin modificarea turaţiei pompei de vacuum; regulatorul automat de PID utilizat pentru comanda convertizorului a fost acordat prin încercări. Pentru un studiu mai sistematic al acestei soluţii de reglare a vacuumului este necesară elaborarea unui model matematic al sistemuuli. In această lucrare este prezentat un astfel de model matematic, care a fost utilizat pentru a studia comportarea dinamică a sistemului; modelul presupune că întregul sistem poate fi redus la un tanc pentru aer, prevăzut cu un racord de legătură cu pompa de vacuum şi cu un al doilea racord prin care aerul exterior intră în sistem. Pentru validarea modelului s-au efectuat teste care simulează desprinderea de pe mamelopn a unuia dintre paharele de muls, ceea ce are ca efect creşterea bruscă a debitului de aer ce intră în sistem; simularea desprinderii paharului a durat 10, 20 şi respeciv 30 s. Debitul suplimentar de aer pătruns în sistem a fost măsurat cu un rotametru, iar nivelul vacuumului a fost înregistrat. Rezultatele experimentale au fost comparate cu cele furnizate de către model, concluzia fiind că modelul utilizat descrie suficient de precis comportarea sistemului.
Cuvinte cheie: convertizor de frecvenţă, model, vacuum, desprinderea paharului
