CC BY
7
УДК 637.116
ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПУЛЬСАТОРА ПОПАРНОГО ДОЕНИЯ STIMOPULS APEX P
Сергей Валерьевич Вторый, к. техн. н., старший научный сотрудник Роман Михайлович Ильин, аспирант, младший научный сотрудник
ФГБНУ «Институт агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства» (ИАЭП), Россия, г. Санкт-Петербург
Пульсаторы доильных аппаратов должны обеспечивать процесс извлечения молока из вымени коровы в соответствии с зоотехническими требованиями. Нарушения технологии доения, и в частности из-за неисправных или неотрегулированных пульсаторов, приводят к заболеваниям вымени животных, в первую очередь маститом, что влечет существенное снижение продуктивности коров, возрастают затраты на их лечение и происходит преждевременная их выбраковка. Приведены результаты исследований электрических пульсаторов Stimopuls Apex P, установленных на доильной установке «Карусель AR Magnum 40» на 36 доильных мест, которые проводились в одном из хозяйств Ленинградской области. Диагностика проводилась после технического обслуживания установки, в частности, после замены отработавших свой срок элементов пульсатора на ремонтный комплект. В результате проведенной диагностики были получены следующие результаты: вакууммет-рическое давление, создаваемое в доильных аппаратах, равнялось 44-45 кПа, частота пульсаций соответствует нормативным (заводским) - 60±2 пульсаций в минуту для всех 36 пульсаторов. Проведенный анализ диаграмм изменения вакуумметрического давления при работе пульсаторов позволил получить параметры и режимы их работы после технического обслуживания. Основными характеристиками, определяющими качество работы пульсатора, являются: среднее значение вакуумметрического давления при такте сосания Рс=44,1-45,1 кПа, среднее значение вакуумметрического давления при такте сжатия Рсж=2,0-5,2 кПа, технологический допуск такта сжатия ёсж=32,5-40,5 кПа, при минимально допустимом значении 20 кПа. Анализ полученного материала позволил признать работу установки удовлетворительной, был сформирован ряд рекомендаций, которые позволят повысить продуктивность и исключить нанесение вреда животным при дальнейшей эксплуатации установки.
Ключевые слова: доение коров, доильная установка, доильный аппарат, пульсатор.
Введение
Диагностика доильных установок позволяет своевременно выявить несоответствие технологических параметров процесса доения нормативным, установить причины нарушения выполняемых технологических операций,
устранить неисправности в
работе технологического оборудования [1].
Пульсаторы доильных аппаратов должны обеспечивать процесс извлечения молока из вымени коровы в соответствии с зоотехническими требованиями. Нарушения техн ологии доения, и в частности из-за н еисправных или неотрегулирован-
ных пульсаторов, приводят к заболеваниям вымени животных, в первую очередь маститом, что влечет существенное снижение продуктивности коров, возрастают затраты на их лечение и происходит преждевременная их выбраковка [2].
С этой целью проведены исследования пульсаторов Stimopuls Apex P фирмы Westfalia Surge (Германия), которые установлены на доильной установке типа «Карусель AR Magnum 40» на 36 доильных мест (рисунок 1). Управление и контроль процесса доения осуществляет Metatron 12, все операции по обслуживанию животных вводятся напрямую на Metatron индивидуально по каждому животному, регистрируются и оцениваются в программе Dairy Plan.
Материал и методы исследований
Пульсатор Stimopuls
Apex P (рисунок 2) питается напряжением постоянного или переменного тока (24 В, 0,4 А) и имеет следующие заводские настройки:
- Частота стимуляции - 20, 40, 60 с;
- Фаза всасывания - 64%;
Рисунок 1 - Общий вид доильной установки
- Число пульсаций - 62 в минуту.
Компания-изготовитель указывает, что пульсатор и его управление не требуют значительного технического обслуживания, однако настоятельно рекомендуют производить проверку пульсации ежегодно или после замены запасных частей.
Методикой [3] предусматривается диагностика вакуумметрическо-го давления 36 пульсаторов с записью пульсограммы [4, 5] функционирования пульсатора и дальнейшим анализом полученных результатов измерений. Диагностика проводилась после технического обслуживания установки, в частности, после замены отработавших свой срок элементов пульсатора на ремонтный комплект.
Результаты и обсуждение
В результате проведенной диагностики были получены следующие результаты: вакуумметрическое давление, создаваемое в доильных аппаратах, равнялось 44-45 кПа, частота пульсаций соответствует нормативным (заводским) - 60±2 пульсаций в минуту для всех 36 пульсаторов.
Рисунок 2 - Электрический пульсатор
Результаты диагностики по тактам доения для ряда пульсаторов представлены в таблице 1. Значение фазы всасывания (А+В) находится в рабочем диапазоне 64±6%, этот показатель по некоторым пульсаторам находится чуть ниже или выше нормы, незначительно влияя на процесс доения и состояние животного. В случае значительных отклонений это отрицательно скажется на состоянии вымени животного, травмируя его, так как сокращается режим отдыха (C+D), что за собой повлечет серьезные заболевания, одно из которых мастит.
Основными характеристиками, определяющими качество работы пульсатора, можно принять: среднее значение вакуумметрического давления при такте сосания Рс, среднее значение вакуумметрического давления при такте сжатия Рсж. Расчет значений среднеквадратичных отклонений по известным выражениям вакуумметрического давления ос, осж при тактах сосания и сжатия соответственно позволяет определить амплитуду изменения вакуумметри-
ческого давления и соответствие технологическим допускам. Расчетные параметры работы исследуемого пульсатора отражены в таблице 2.
К основному контролируемому параметру также относится технологический допуск такта сжатия бсж, который определяется выражением (1):
5сж = ^с - °с ) - (Pсж + Осж ), кПа (1)
Необходимо отметить, что для качественной работы доильного аппарата 6сж > 20 кПа.
Из рисунка 3 видно, что 6сж различен не только для всех пульсаторов показанной группы исследуемой доильной установки, но и также для каждого канала в отдельности, при этом параметр находится значительно выше минимальной отметки в 20 кПа.
Выводы
В целом, после анализа полученного материала можно признать работу установки удовлетворительной. Имеющиеся отклонения незначительно влияют на качество процесса доения.
Таблица 1 - Результаты диагностики по тактам доения
№ Частота пульс. Такты, %
пульса- ед./мин Канал 1 Канал 2
тора А + В С + Б А + В С + Б
(60-70) (30-40) (60-70) (30-40)
1 60-62 61,6 38,4 61,5 38,5
12 60-62 58,0 42 68,6 31,4
24 60-62 68,0 32 58,7 41,3
36 60-62 67,4 32,6 62,5 37,5
В - такт сосания; D - такт сжатия; А и С - переключение режимов пульсатора: А - с режима сжатия на режим сосания, С - с режима сосания на режим сжатия.
Таблица 2 - Параметры работы исследуемого пульсатора
Параметр 1 12 24 36
1 канал 2 канал 1 канал 2 канал 1 канал 2 канал 1 канал 2 канал
Среднее значение вакуумметрического давления, кПа: - такта сосания Рс - такта сжатия Рсж 44,1 2,8 44,4 1,7 45,1 5,2 44,4 2,0 44,3 3,3 44,7 2,4 45,1 2,1 44,8 2,1
Среднеквадратичное отклонение ва-куумметрического давления, кПа: - такта сосания ос - такта сжатия осж 0,17 3,94 0,07 2,13 0,11 7,26 0,20 2,86 0,06 4,19 0,04 3,96 0,09 3,33 0, 1 3,12
Технологический допуск такта сжатия 6сж, кПа 37,2 40,5 32,5 39,3 36,8 38,3 39,6 39,5
Рисунок 3 - Технологический допуск такта сжатия ряда пульсаторов 6сж, кПа
К таким отклонениям можно отнести то, что ряд пульсаторов не обеспечивает нулевого значения ва-куумметрического давления при такте сжатия, что мы наблюдаем по среднему значению вакуумметриче-ского давления такта сжатия, которое достигает 5,2 кПа. Значение фазы всасывания (А+В) находится в диапазоне 64±6%, что допустимо по технологическим нормативам.
Технологический допуск такта сжатия 0сж находится в диапазоне от 32,5 до 40,5 кПа, это значительно больше минимальной отметки в 20 кПа, при которой не будет происходить полное сжимание сосковой
резины и, как следствие, нарушение режима такта сжатия.
Основной рекомендацией для хозяйства является своевременное и качественное техническое обслуживание доильной установки. При эксплуатации необходимо ежедневно контролировать вакуумметрическое давление во всей системе, а также не реже, чем раз в квартал и после каждого технического обслуживания пульсаторов замерять частоту пульсации и значение технологического допуска на такт сжатия, это позво-л ит повысить продуктивность дойного стада и снизит их заболеваемость маститом.
Библиографический список
1. Вторый С.В. Опыт мониторинга технологических параметров доильных установок / С.В. Вторый // Научно-технический прогресс в сельскохозяйственном производстве: материалы межд. науч.-техн. конф. (16-17 окт. 2013 г., г. Минск). В 3 т. Т.2. - Минск: НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства, 2014. - С.69-75.
2. Вторый В.Ф. Частотно-амплитудные характеристики пульсаторов доильных аппаратов / В.Ф. Вторый, С.В. Вторый // Вестник ВИЭСХ. - 2014. - Выпуск №2 (15). - С.24-26.
3. Вторый В.Ф. Методика контроля технического состояния пульсаторов доильных аппаратов / В.Ф. Вторый, С.В. Вторый // Журнал ВНИИМЖ. Механизация, автоматизация и машинные технологии в животноводстве. - 2014. - №4(16). - С.89-92.
4. Вторый С.В. Результаты диагностики доильных установок / С.В. Вторый // Вестник ВИЭСХ. - 2013. - Выпуск №4 (13). - С.15-19.
5. Вторый В.Ф. Система технологического мониторинга производства молока на ферме крупного рогатого скота / В.Ф. Вторый, С.В. Вторый // Вестник ВНИИМЖ. - 2012. - №2. -С.20-25.
E-mail: [email protected]
196625 Санкт-Петербург, пос. Тярлево, Фильтровское ш. 3 ФГБНУ «Институт агро-инженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства» Тел.: +7 (812) 476-86-02
