CC BY
61
УДК 637.116.4.:636
Вакуумный режим двухрежимного доильного аппарата
Савиных Петр Алексеевич, доктор технических наук, профессор кафедры технологического и энергетического оборудования
e-mail:р[email protected]
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Вятская государственная сельскохозяйственная академия»
Шулятьев Валерий Николаевич, доктор технических наук, профессор кафедры технологического и энергетического оборудования
e-mail:[email protected]
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Вятская государственная сельскохозяйственная академия»
Рылов Александр Аркадьевич, кандидат технических наук, доцент кафедры технологического и энергетического оборудования
e-mail:[email protected]
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Вятская государственная сельскохозяйственная академия»
Аннотация. Разработан двухрежимный доильный аппарат, состоящий из четырех модулей (блоков): двухтактного доильного аппарата попарного доения, модуля почетвертного контроля интенсивности молокоотдачи, электропневматического блока и нормально открытого молочного пневмоклапана. При низкой (менее 50 см3/мин) интенсивности молокоотдачи в любой четверти вымени доильный аппарат работает в трехтактном режиме синхронного доения. При интенсивности выше 50 см3/мин во всех четвертях доильный аппарат автоматически переходит на двухтактный режим попарного доения. Двухрежимный доильный аппарат предназначен для работы в составе доильной установки с молокопроводом при привязном содержании скота. Целью исследований вакуумного режима являлось выявление эффективности использования двухрежимного доильного аппарата по сравнению с двухтактными доильными аппаратами импортного производства InterPuls и Дуо-вак-300. У двухрежимного доильного аппарата первая фаза доения более короткая по продолжительности и завершается при более низком значении разрежения. Это означает, что трехтактный режим синхронного доения вызывает полноценный рефлекс молокоотдачи. Относительно короткая вторая фаза доения с крутой восходящей ветвью разрежения в подсосковой камере опытного образца доильного аппарата свидетельствует о его способности справиться с отводом максимального потока молока во время работы по двухтактному режиму попарного доения. Характер изменения разрежения в подсосковой камере доильного стакана двухре-
жимного доильного аппарата свидетельствует об идентичности машинному додою в заключительной фазе воздействия на молочную железу трехтактного режима синхронного доения. Средняя величина разрежения за весь период доения в под-сосковой камере двухрежимного доильного аппарата ниже, чем при использовании двухтактных доильных аппаратов InterPuls и Дуовак-300, что свидетельствует о его более комфортных (щадящих) условиях извлечения молока.
Ключевые слова: датчик, молокоотдача, пневмоклапан, разрежение, такт, цикл, электроклапан.
Введение
В настоящее время, как правило, передовые хозяйства Кировской области ориентированы на приобретение и использование импортного доильного оборудования. Вместе с тем следует констатировать, что применение современного, в том числе импортного доильного оборудования, не уменьшило число животных с заболеванием молочной железы. Воспаление молочной железы регистрируется в среднем по области у 29,3% коров, в 38-40% случаев причиной выбраковки высокопродуктивных животных является патология вымени [1].
Объективно определить окончание доения и момент снятия доильных стаканов с сосков вымени коров при машинном доении возможно лишь с помощью технических средств - сигнализаторов молокоотдачи. Как правило, такие устройства, в том числе импортные, оценивают поступление молока со всех четвертей вымени животного, что, естественно, не позволяет получить объективную картину молокоотдачи по причине их неравномерного развития и интенсивности молокоотдачи.
В соответствии с концепцией создания доильных аппаратов на основе принципа открытой архитектуры [2] на кафедре технологического и энергетического оборудования Вятской ГСХА разработан модуль почетвертного контроля молокоотдачи, состоящий из датчика, установленного непосредственно в молочной камере коллектора, и электронного блока. На техническое решение доильного аппарата с модулем почетвертного контроля интенсивности молокоотдачи получен патент на полезную модель [3]. Доильные аппараты, снабженные модулем почетвертного контроля интенсивности молокоотдачи, подтвердили высокую эффективность их использования в реальных условиях эксплуатации [4]. Вместе с тем доильный аппарат, снабженный модулем почетвертного контроля интенсивности молокоотдачи, по-прежнему является пассивным, поскольку только сигнализирует о снижении молокоотдачи в каждой четверти.
На начальном и заключительном этапах машинного доения интенсивность мо-локоотдачи у коров, как правило, низкая. Из литературных источников [5, 6] известно, что при малой интенсивности молокоотдачи трехтактный режим работы доильного аппарата предпочтительней двухтактного. В соответствии с концепцией, сформулированной выше, разработан двухрежимный доильный аппарат, автоматически переходящий с двухтактного режима доения на трехтактный при интенсивности молокоотдачи 50 мл/мин и ниже в любой четверти вымени, а при восстановлении молокоотдачи - наоборот.
Основными возмутителями стабильности разрежения в работающей доильной установке являются доильные аппараты, значительно и случайным образом изменяющие расход воздуха в различные фазы взаимодействия биологических объектов [7]. По данным исследований В.Ф. Ужика [8], колебания разрежения в подсо-
сковой камере доильного стакана свыше 5-6 кПа и отклонение частоты пульсации от дойки к дойке лишь на 5-10% приводят к торможению продуцирования молока, удой уменьшается на 3-4%. Многочисленными исследованиями установлено [9, 10], что в двухтактных доильных аппаратах величина разрежения 50-53 кПа является приемлемой для большинства коров, а повышение разрежения вызывает на сосках излишнюю гиперемию.
На эффективность доения коров с пониженным разрежением в публикациях имеются полярные точки зрения. Так, по мнению В.И. Передни [11], доение коров низким разрежением снижает надои молока на 2-3%. Наоборот, О.И. Соловьева [12] утверждает, что доение коров доильным аппаратом «Зорька» с прозрачными однокамерными стаканами и гомеоморфными силиконовыми присосками в высокой степени эффективно происходит при разрежении равном 30 кПа. В одном исследователи сходятся во мнении, что при разработке доильных аппаратов необходимо закладывать использование безопасного рабочего разрежения, поскольку разрежение в ротовой полости теленка редко превышает 20 кПа [13].
Методы исследования
Измерение разрежения в подсосковой камере доильного стакана доильных аппаратов в лаборатории и на производстве в типовых коровниках привязного содержания выполнили с помощью вакуум-тестера «Тензор-7». В режиме измерения устройство позволяет увидеть и записать характер кривой изменения разрежения за две секунды (два полных цикла) и измерить его максимальное (pmax), минимальное (pmin) и среднее (pcp) значения. Измерения разрежения проводили в течение полного периода доения коровы от момента надевания первого доильного стакана на соски вымени коровы до момента их снятия с интервалом в 10 секунд. Статистическая обработка опытных данных и получение математических моделей выполнены на персональном компьютере по программе Microsoft Excel 2010.
Результаты исследований
Принципиальная схема двухрежимного доильного аппарата представлена на рисунке 1. Он включает в себя четыре блока: двухтактный доильный аппарат попарного доения, модуль почетвертного контроля интенсивности молокоотдачи, электропневматический блок и нормально открытый молочный пневмоклапан 7. Электропневматический блок содержит два пневмоклапана: нормально закрытый 1 и нормально открытый 2, а также два нормально закрытых микро-электроклапана 3 и 4. Модуль почетвертного контроля интенсивности молокоотдачи состоит из почетвертного датчика 5, установленного в молочной камере коллектора 8 доильного аппарата, и электронного блока 6. Пневмоклапаны 1 и 2 подключены к существующей вакуумной системе, их управляющие камеры, работающие исключительно в момент перехода доильного аппарата с двухтактного режима доения на трехтактный, практически не оказывают влияние на вакуумный режим доильной установки. Микроэлектроклапан 3 подключен своими патрубками к вакуумпроводу и к управляющим камерам пневмоклапанов 1 и 2. Он предназначен для перевода доильного аппарата с двухтактного режима работы на трехтактный и обратно. Микроэлектроклапан 4 подключен своими патрубками к входному патрубку нормально открытого пневмоклапана 2 и к молочному пневмоклапану 7, установленному в конце молочного шланга 9 на рукоятке молочного крана 10. Микро электроклапан 4 предназначен для закрытия молочного пневмоклапана 7 в такте «отдых» и открытия в тактах «сосание» и «сжатие». Один патрубок двухполупериодного пульсатора 11 соединен с одной из распределительных камер коллектора 8 доиль-
ного аппарата напрямую и с входным патрубком нормально закрытого пневмокла-пана 1. Второй патрубок двухполупериодного пульсатора 11 доильного аппарата соединен с другой распределительной камерой коллектора 8 через нормально открытый пневмоклапан 2. Выходные патрубки пневмоклапанов 1 и 2 соединены между собой.
1
2 11
6 7
Рисунок 1. Принципиальная схема двухрежимного доильного аппарата
Двухрежимный доильный аппарат работает следующим образом. В момент надевания доильных стаканов 12 на соски вымени коровы отсутствует поступление
молока на электроды почетвертного датчика 5, поэтому по сигналу электронного блока 6 доильный аппарат функционирует в трехтактном режиме синхронного доения.
После поступления молока от всех четвертей с интенсивностью выше критической электрический сигнал (напряжение) от электронного блока 6 прекращает поступать к микроэлектроклапанам 3 и 4, в результате двухрежимный доильный аппарат переходит на двухтактный режим попарного доения. Начинается основной этап машинного доения.
В двухтактном режиме работы доильного аппарата микроэлектроклапаны 3 и 4 обесточены. Микроэлектроклапан 3 отсоединяет управляющие камеры пневмокла-панов 1 и 2 от вакуумной системы и соединяет их с окружающей средой. Микроэлектроклапан 4 соединяет управляющую камеру молочного пневмоклапана 7 с окружающей средой, молочный пневмоклапан 7 открыт.
При снижении интенсивности молокоотдачи в любой четверти ниже критической (50 мл/мин) по сигналу электронного блока 6 напряжение одновременно подается к микроэлектроклапанам 3 и 4. Микроэлектроклапан 3 подает разрежение в управляющие камеры пневмоклапанов 1 и 2. Нормально закрытый пневмоклапан 1 открывается, соединяет распределительные камеры коллектора с одним патрубком пульсатора 11 и переводит доильный аппарат из двухтактного режима попарного доения в трехтактный режим синхронного доения. Нормально открытый пневмоклапан 2 закрывается. Микроэлектроклапан 4 соединяет управляющую камеру молочного пневмоклапана 7 со вторым патрубком пульсатора. В такте «сосание» в межстенные и молочные камеры доильных стаканов 12 поступает разрежение. В управляющей камере молочного пневмоклапана 7 атмосферное давление, поэтому он открыт.
В такте «сжатие» в межстенные камеры доильных стаканов 12 поступает атмосферное давление, сосковая резина сжимается. Одновременно разрежение поступает в управляющую камеру молочного пневмоклапана 7, в результате он закрывается. Такт «сжатие» сменяется тактом «отдых». По команде пульсатора 11 трехтактные циклы работы повторяются.
Если молокоотдача в четверти восстановится, то по сигналу электронного блока 6 отключаются оба электроклапана 3 и 4. Доильный аппарат переходит на двухтактный режим попарного доения.
По мере снижения молокоотдачи последовательно в четвертях вымени коровы доильный аппарат постоянно работает в трехтактном режиме синхронного доения, обеспечивая щадящие условия извлечения молока. Проблем с эвакуацией молока в молокопровод из молочной камеры коллектора не возникает, поскольку общее количество поступающего молока постоянно уменьшается.
Электропневматический блок (рис. 2) при доении подвешивается на молоко-провод рядом с молочным краном посредством скобы. Он соединен с доильным аппаратом попарного доения, модулем почетвертного контроля интенсивности молокоотдачи и молочным пневмоклапаном воздушными шлангами и электрокабелями. Электропитание осуществляется от аккумулятора.
Когда молокоотдача прекратится по всем четвертям вымени коровы (будут гореть четыре светодиода (см. рис.2)), в электронном блоке формируется звуковой сигнал, работа светодиодов переходит в мигающий режим окончания доения. Звуковой сигнал и мигание светодиодов свидетельствуют о прекращении активной фазы доения и необходимости перехода оператора машинного доения к заключи-
тельной операции: снятию доильных стаканов с вымени животного. Ручной операции «машинный додой» в этом случае не требуется, поскольку молоко из вымени коровы полностью выведено. Для завершения процесса доения дояр закрывает клапан отключения доильного аппарата и снимает доильные стаканы.
Рисунок 2. Общий вид опытного образца двухрежимного доильного аппарата
С целью сравнительного анализа условий извлечения молока в реальных условиях эксплуатации в двух коровниках Кировской области получены реализации изменения разрежения в подсосковых камерах доильных аппаратов: двухрежимного итальянского InterPuls, оснащенного модулем почетвертного контроля интенсивности молокоотдачи и шведского Дуовак-300. Двумя последними моделями укомплектованы доильные установки данных помещений. Анализ диаграмм показал, что характер колебания разрежения обусловлен и однозначно идентифицирует три основных этапа машинного доения, поэтому по продолжительности доения
для анализа и математического описания диаграмму изменения разрежения целесообразно разделить на три фазы.
Первая фаза, обусловленная надеванием доильных стаканов, машинной стимуляцией рефлекса молокоотдачи и некоторой задержкой активного припуска молока, как правило, характеризуется нарастанием разрежения в подсосковой камере доильного стакана. Вторая фаза соответствует основному этапу процесса машинного доения, она начинается после интенсивного припуска молока, обусловленного вызовом полноценного рефлекса молокоотдачи. Диаграмма второй фазы доения, как правило, характеризуется сначала снижением величины разрежения до частного минимума, а потом повышением практически до максимальных значе-
V/ v/ I v V/ V/
ний. В третьей фазе доения, включающей «машинный додои» и снятие доильных аппаратов разрежение стремиться к абсолютному максимуму.
На рисунке 3 изображены диаграммы изменения средней величины разрежения в подсосковых камерах двухрежимного доильного аппарата и двухтактного доильного аппарата InterPuls.
Рисунок 3. Диаграммы изменения средней величины разрежения в подсосковых камерах доильных аппаратов двухрежимный (1) и Дуовак-300 (2)
Из графиков виден характер изменения средней величины разрежения в подсосковой камере двухрежимного доильного аппарата: в целом сохраняется тренд изменения разрежения при работе двухтактных доильных аппаратов. Отличие состоит в статистически значимой коррекции каждой фазы доения по продолжительности и величине максимального разрежения. Продолжительность первой фазы двухрежимного доильного аппарата значительно (почти в три раза) короче аналогичной фазы доильного аппарата 1^егРи^. Максимальная величина разрежения в конце первой фазы вследствие активного припуска молока меньше, чем у доиль-
ного аппарата InterPuls на 12 кПа. Данное обстоятельство свидетельствует о высокой стимулирующей способности двухрежимного доильного аппарата в начальный период доения, обусловленной его работой в трехтактном режиме синхронного доения. Характер нарастания разрежения в подсосковой камере доильных стаканов во время первой фазы доения аппроксимирован линейным уравнением:
p=23,10+7,78t.
Коэффициент детерминации R2 = 1 подтверждает наличие существенной связи.
Во второй фазе доения двухрежимный доильный аппарат работает в двухтактном режиме попарного доения, поэтому диаграммы изменения разрежения сближаются друг с другом. Из рисунка следует, что характер изменения разрежения также имеет участки снижения и возрастания. Продолжительность снижения составляет более половины (55%) протяженности процесса доения. Более короткая (10%) длительность нарастания разрежения характеризуется интенсивным его стремлением к максимуму. Однако общая продолжительность второй фазы значительно (почти на 22%) короче по сравнению с аналогичной фазой доильного аппарата InterPuls. Данное обстоятельство свидетельствует о высокой отсасывающей способности двухрежимного доильного аппарата и готовности коровы интенсивно отдавать молоко. Вторая фаза доения аппроксимирована уравнением второго порядка:
р=39,63-0,41£-0,009£2.
Коэффициент детерминации R2 = 0,85 подтверждает наличие существенной связи между разрежением в подсосковой камере и периодом доения.
Режим додоя и снятия доильных аппаратов (третья фаза доения) продолжительностью 32% осуществляется в трехтактном режиме синхронного доения. Третья фаза в два с небольшим раза продолжительнее, чем у доильного аппарата InterPuls. Это обстоятельство обусловлено неравномерным развитием четвертей вымени коровы и, соответственно, неодновременным их опорожнением. Диаграмма третьей фазы двухрежимного доильного аппарата характеризуется периодическими колебаниями разрежения вокруг среднего (рср= 41,55 кПа) положения с увеличивающейся амплитудой. Данное обстоятельство, на наш взгляд, обусловлено последовательным снижением молокоотдачи в четвертях вымени ниже критической и достаточно высокой отсасывающей способностью доильного аппарата в трехтактном режиме синхронного доения.
Характер изменения разрежения третьей фазы доения в двухрежимном доильном аппарате с коэффициентом детерминации R2 = 0,75 может быть аппроксимирован уравнением:
p=-514,53 + 13,28t-0,079t2.
Максимальное разрежение за весь период работы двухрежимного доильного аппарата составило pmax =46,8 кПа, минимальное - pmin =23,1 кПа. Средняя величина разрежения за период доения составила рср = 36,8 кПа.
Среднее значение величины разрежения в молочной камере доильного аппарата InterPuls за весь период доения коровы составило pcp = 39,2 кПа.
На рисунке 4 изображены диаграммы изменения разрежения в подсосковых камерах доильных аппаратов двухрежимного и Дуовак-300. Характер колебания величины разрежения в подсосковой камере доильного аппарата Дуовак-300, являющегося в настоящее время одним из наиболее совершенных для привязного содержания коров [14], заметно отличается от предыдущих диаграмм трендом по-
стоянного нарастания разрежения. Данное обстоятельство позволяет аппроксимировать практически постоянное возрастание разрежения в подсосковой камере за весь период доения с коэффициентом детерминации Я2 = 0,46 уравнением первого порядка:
р=37,71+0,021£.
Рисунок 4. Диаграммы изменения средней величины разрежения в подсосковых камерах доильных аппаратов двухрежимного (1) и Дуовак-300 (2)
В более продолжительной (28%) первой фазе доения сначала следует снижение, а затем нарастание разрежения. Такой характер изменения разрежения, по-видимому, обусловлен биологическими особенностями животного и недостаточно высокими стимулирующими способностями доильного аппарата Дуовак-300 в щадящем режиме. По сравнению с двухрежимным у доильного аппарата Дуовак-300 первая фаза почти в 14 раз продолжительней, а максимальное значения разрежение выше на 4 кПа.
После обильного припуска молока вторая фаза доения в доильном аппарате Дуовак-300, по продолжительности совпадающая с двухрежимным аппаратом, длится на протяжении 65% времени доения. В целом ей присущи меньшие колебания разрежения по сравнению с двухрежимным, но при более высоких (почти на 5 кПа) значениях разрежения. Вторая фаза доения в аппарате Дуовак-300 характеризуется малым падением разрежения на участке снижения продолжительностью две трети второй фазы доения и более крутым возрастанием разрежения на оставшейся трети.
В заключительной третьей фазе доения продолжительностью менее 10% в аппарате Дуовак-300 разрежение снижается в результате перехода аппарата на ща-
дящий режим.
Размах колебаний разрежения в доильном аппарате Дуовак-300 составил Я = 6,1 кПа; максимальная величина разрежения равна ртах =43,1 кПа, минимальная - Ртт =37,0 кПа. Средняя величина разрежения составила за период дойки рс = 39,ТкПа.
Третья фаза у двухрежимного аппарата значительно (почти в 3,8 раза) продолжительнее по сравнению с аналогичным периодом доильного аппарата Дуовак-300. Это обусловлено реагированием двухрежимного доильного аппарата на снижение интенсивности молокоотдачи в любой четверти ниже критических значений, а не по суммарному объему от всех четвертей вымени. Периодический характер колебаний разрежения обусловлен, на наш взгляд, временным восстановлением интенсивности молокоотдачи в ответ на трехтактный цикл синхронного доения (приспусканием доильных стаканов с сосков вымени, благоприятным воздействием снижения разрежения в такте «отдых»). Среднее значение разрежения на заключительном этапе двухрежимного доильного аппарата незначительно превышает среднюю величину за третью фазу доения доильным аппаратом Дуовак-300 (рср= 41,6 кПа > рср= 39,2 кПа), а среднее значение разрежения за весь период доения значительно ниже по сравнению с обоими импортными аппаратами рс = 36,8 кПа < рср= 39,2 кПа.
Выполненный сравнительный анализ позволяет констатировать высокую эффективность функционирования двухрежимного доильного аппарата на основе модуля контроля интенсивности молокоотдачи в совокупности с электропневматическим блоком и пневматическим молочным клапаном.
Выводы:
1. Сравнительный анализ результатов производственной проверки двухрежимного доильного аппарата подтвердил эффективность его функционирования в реальных условиях эксплуатации.
2. По сравнению с двухтактными у двухрежимного доильного аппарата первая фаза доения, наиболее короткая по продолжительности, она завершается при более низком значении разрежения, это означает, что доильный аппарат в трехтактном режиме синхронного доения осуществляет в большей степени стимулирующее воздействие на молочную железу, вызывая тем самым полноценный рефлекс молокоотдачи.
3. Относительно короткая вторая фаза доения с более крутой восходящей ветвью разрежения в подсосковой камере двухрежимного доильного аппарата свидетельствует о его способности справиться с отводом молока во время интенсивного его поступления.
4. Характер изменения разрежения в подсосковой камере доильного стакана двухрежимного доильного аппарата в заключительной третьей фазе свидетельствует об идентичности машинному додою воздействия на молочную железу трехтактного режима синхронного доения. Это обстоятельство позволит обоснованно исключить ручную операцию «машинный додой» из технологии его функционирования.
5. Средняя величина разрежения за весь период доения в молочной камере двухрежимного доильного аппарата ниже, чем при использовании двухтактных доильных аппаратов 1^егРи^ и Дуовак-300, что свидетельствует о его более комфортных (щадящих) условиях извлечения молока.
6. Экономическая эффективность использования двухрежимного доильного
аппарата обусловлена повышением качества и количества товарного молока и, в перспективе, увеличением срока продуктивного использования животных.
Список литературных источников:
1. Конопельцев, И.Г. Воспаление вымени у коров // И.Г. Конопельцев, В.Н. Шулятьев ; Вятская ГСХА. - Киров-СПб.: Издательство СПбГАВМ, 2010. - 355 с.
2. Карташов, Л.П. Концепция развития доильных аппаратов / Л.П. Карташов, З.В. Макаровская // Техника в сельском хозяйстве. - 2003. - №1. - С. 15-18.
3. Пат. №154881 РФ, МПК A01J 5/00 Доильный аппарат / А.А. Рылов, В.Н. Шулятьев, И.Г. Конопельцев (РФ). - №2015113650/13: Заявлено 13.04.2015: Опубликовано 10.09.2015.
4. Рылов, А.А. Повышение эффективности машинного доения коров при привязном содержании / А.А. Рылов, П.А. Савиных, В.Н. Шулятьев // Вестник ВНИ-ИМЖ. - 2016.- №3(23). - С. 87-94.
5. Пат. 2257707 РФ, МПК A 01 J 5/00. Двухрежимный доильный аппарат / И.К. Винников (РФ). - №2004103725/12: Заявлено 09.02.2004: Опубликовано 10.08.2005.
6. Келпис, Э.А. Научные основы создания доильных установок для ферм промышленного типа: автореф. дис ... д-ра техн. наук / Э.А. Келпис. - Елгава, 1973.
- 36 с.
7. Шулятьев, В.Н. Математический анализ случайного процесса колебаний разрежения в молокопроводе доильной установки / В.Н. Шулятьев, В.Р. Алешкин, С.В. Сурков // Тракторы и сельхозмашины. - 2012. - №9. - С. 44-45.
8. Ужик, В.Ф. К созданию новых доильных аппаратов / В.Ф. Ужик // Труды Х Междунар. симпозиума по машинному доению с.-х. животных, первич. обраб. и перераб. молока. - М.: ГОСНИТИ, 2002.-С. 54-55.
9. Юлдашев, Ф.Ф. Варианты вакуумного режима доения коров / Ф.Ф. Юлдашев // Зоотехния. - 1997. - №9. - С. 23-24.
10. Королев, В.Ф. Доильные машины / В.Ф. Королев. - М.: Машиностроение, 1962. - 284 с.
11. Пути решения проблемы «холостого» доения / В.И. Передня, М.В. Барановский, А.С. Курак, И.В. Астапенко // Труды Х междунар. симп. по машин. доению с.-х. животных, первич. обраб. и перераб. молока. -М.: ГОСНИТИ, 2002.-С. 276278.
12. Соловьева О.И. Доение коров аппаратом с прозрачными однокамерными стаканами гомеоморфными силиконовыми присосками при низком вакууме //Тр. XI междунар. симп. по машин. доению с.-х. животных, первич. обраб. и перераб. молока. - Казань: Образцовая типография, 2003.-С. 76-81.
13. Ужик В.Ф. К созданию выжимающих доильных аппаратов / В.Ф. Ужик, В.В. Кучумов // Труды X междунар. симпозиума по машиннному доению с.-х. животных, первич. обраб. и перераб. молока. - М.: ГОСНИТИ, 2002.-С. 151-153.
14. Барановский, М. Повышение эффективности выдаивания коров доильным аппаратом / М. Барановский, А. Курак // Молочное и мясное скотоводство. - 2006.
- С. 7-8.
References:
1. Konopel'cev I.G. Vospalenie vymeni u korov [Udder inflammation in cows]. Kirov-St Petersburg, 2010. 355 p.
2. Kartashov L.P. The concept of developing milking machines. Tehnika v sel'skom hozjajstve [Machines in agriculture]. 2003, no.1. pp.15-18. (in Russian)
3. Rylov A.A., e.a. Doil'nyj apparat [Milking machine]. Patent RF, no. 154881, 2015.
4. Rylov A.A. Improving the efficiency of machine milking the cows in the tied housing system Vestnik VNIIMZh [VNIIMZh bulletin], 2016, no. 3, pp. 87-94. (in Russian)
5. Vinnikov I.K. Dvuhrezhimnyj doil'nyj apparat [Two-mode milking machine]. Patent RF, no. 2004103725/12, 2005.
6. Kelpis Je.A. Nauchnye osnovy sozdanija doil'nyh ustanovok dlja ferm promyshlennogo tipa. Avtoref. Dokt. Diss. [Scientific foundations of creating milking installations for industrial farms. Abstr. Doct. Diss.]. Elgava, 1973. 36 p.
7. Shuljat'ev V.N. Mathematical analysis of the random process of underpressure variations in the milking installation pipeline. Traktory i sel'hozmashiny [Tractors and farm machines], 2012, no. 9, pp. 44-45. (in Russian)
8. Uzhik V.F. To creating new milking machines. Tr. H Mezhdunar. simp. po mashin. doeniju s.-h. zhivotnyh, pervich. obrab. i pererab. Moloka [Proc. Of the Xth international symposium on machine milking of farm animals and milk processing], 2002, pp. 54-55.
9. Juldashev F.F. The vacuum regime variations in milking cows. Zootehnija [Animal science], 1997, no. 9, pp. 23-24. (in Russian)
10. Korolev V.F. Doil'nye mashiny [Milking machines]. Moscow, Mashinostroenie Publ., 1962. 284 p.
11. V.I. Perednja e.a. Ways of solving the problem of 'idle' milking. Tr. H Mezhdunar. simp. po mashin. doeniju s.-h. zhivotnyh, pervich. obrab. i pererab. Moloka [Proc. Of the Xth international symposium on machine milking of farm animals and milk processing],
2002, pp. 276-278.
12. Solov'eva O.I. Milking cows with the apparatus having transparent one-chamber teat cups with homeomorphous silicone suction cup at low vacuum. Tr. H Mezhdunar. simp. po mashin. doeniju s.-h. zhivotnyh, pervich. obrab. i pererab. Moloka [Proc. Of the Xth international symposium on machine milking of farm animals and milk processing],
2003, pp. 76-81.
13. Uzhik V.F. To creating squeezing milk machines. Tr. H Mezhdunar. simp. po mashin. doeniju s.-h. zhivotnyh, pervich. obrab. i pererab. Moloka [Proc. Of the Xth international symposium on machine milking of farm animals and milk processing], 2002, pp.151-153.
14. Baranovskij M. Improving the efficiency of milking cows with a milking machine. Molochnoe i mjasnoe skotovodstvo [Meat and dairy stock farming], 2006, pp. 7-8.
The vacuum regime of the dual-mode milking machine
Savinykh Pyotr Alekseyevich, Doctor of Sciences (Technics), Professor, the Technological and Energy Equipment Chair
e-mail: [email protected]
The Federal State Budget Educational Institution of Higher Education the Vyatka State Agricultural Academy
Shulyatiev Valeriy Nikolayevich, Doctor of Sciences (Technics), Professor, the Technological and Energy Equipment Chair
e-mail: [email protected]
The Federal State Budget Educational Institution of Higher Education the Vyatka State Agricultural Academy
Rylov Aleksandr Arkadievich, Candidate of Sciences (Technics), Associate Professor, the Technological and Energy Equipment Chair
e-mail: [email protected]
The Federal State Budget Educational Institution of Higher Education the Vyatka State Agricultural Academy
Abstract. A dual-mode milking machine consisting of four modules (a two-phase milking machine for milking in pairs, a module for quarter controlling the milk flow intensity, an electrical pneumatic block, and a milk pneumatic valve) has been designed. If the milk flow intensity in any quarter of the udder is low (less than 50cm3/ min) the milking machine works in the three-phase regime of simultaneous milking. If the milk flow intensity in all quarters is higher than 50cm3/min, the milking machine automatically switches to the two-phase regime of milking in pairs. The dual-mode milking machine is intended to be combined with the milking plant having milk pipeline in the tied cattle housing system. The aim of the vacuum regime research was to asce rtain the efficiency of using the dual-mode milking machine compared to the imported two-phase milking machines InterPuls and Duovac 300. The dual-mode milking machine has a shorter first milking phase completing with a lower underpressure value. It means that the three-phase regime of simultaneous milking leads to a complete reflex of milk flow. A relatively short second phase of milking having a sharp underpressure rise in the teat cup space of the milking machine prototype shows its ability to accomplish the withdrawal of the maximum milk flow while operating in the two-phase regime of milking in pairs. The pattern of changing the underpressure in the teat cup space of the dual-mode milking machine indicates the identity with machine stripping in the last phase of affecting the mammary gland by the three-phase regime of simultaneous milking. The average value of underpressure for the whole period of milking in the teat cup space of the dual-mode milking machine is lower than by using two-phase milking machines InterPuls and Duovac 300, which indicates its more comfortable (gentle) conditions of milk withdrawal.
Keywords: sensor, milk flow, pneumatic valve, underpressure, phase, cycle, electric valve.
