автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Разработка и конструктивно-технологическое обоснование доильной машины, способствующей биотехнологическим принципам производства молока

ГОСУДАРСТВЕННАЯ КОМИССИЯ СОВЕТА МИНИСТРОВ СССР ПО ПРОДОВОЛЬСТВИЮ И ЗАКУПКАМ

АЗЕРБАЙДЖАНСКАЯ ОРДЕНА «ЗНАК ПОЧЕТА» СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ им. С. АГАМАЛИОГЛЫ

На правах рукописи

МЕХТИЕВ МЕХТИ ПОЛАД оглы

УДК (¡37. 116

РАЗРАБОТКА И КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ДОИЛЬНОЙ МАШИНЫ, СПОСОБСТВУЮЩЕЙ БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРИНЦИПАМ ПРОИЗВОДСТВА МОЛОКА

05.20.01 — механизация сельскохозя «енивго производства

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Гянджа —

1992

Работа выполнена и Азербайджанском научно-исследовательском институте механизации и электрификации сельского хозяйства (АзНИИ-МЭСХ).

Научный руководитель:

кандидат технических наук, старший научный сотрудник

Р. Т. ХАЛИЛОВ

Официальные оппоненты:

доктор технических наук Н. Р- МАМЕДОВ,

кандидат технических наук, доцент К. А. ДЖАЛАЛОВА

Ведущее предприятие — Азербайджанский научно-исследоиательскнй институт животноводства им. Ф. Мелнкова (АзНИИЖ).

Защита состоится « » . ^¿у0Т^-. 1992 г. в /<?. час. на заседании специализированного совета К. 120.43.01 по присуждению ученой степени кандидата технических наук в Азербайджанской ордена «Знак Почета» сельскохозяйственной академии им. С. Агамалиоглы, по адресу: 374700, Азербайджанская Республика, г. Гянджа, ул. Азизбе-кова, 202

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке академии.

Автореферат разослан . 1992 г.

Ученый секретарь специализированного совета, к. т. п., доцепг

I». И. РУСТАЛ\ОВ

■ 3

я ОНЦАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТУ

Актуальность теми. Интс хихикания молочного скотоводства предполагает широкое внедрение машинного доения. Для более полного охвата коров и повышения эффективности маш;лного доения, наряду о проведением целенаправленной племенной работы по улучшению формы вымени и молокоотдачи у коров, необходимо совершенствовать доильную аппаратуру. Доильная техника должна отвечать биотехнологическим принципам производства молока, основанным на создании технологического типа скота, на сохранении и улучшении таких показателей, как полнота видаивапия, развитие четвертей вымени и устойчивость сосков к маститу. В настоящее время в хозяйствах, где применяется машинное доение, маститом заболевают 16...20 % коров всего поголовья, что приводит к огромным потерям молока, измеряемым в десятках тысяч тонн. Несмотря на большие достижения в общей племенной практике, все еще нет значительных сдвигов в улучшении морфологических признаков вымени. При одинаковом кормлении, уходе и содержании коров, надой молока и время доения не всегда <"чикано вы в различных долях вымени. У большинства коров передние четверти менее развиты и содержат молока меньше, чем задние. Доильный аппарат извлекает молоко из четвертей с одинаковой скоростью, поэтому передние четверти выдаиваются быстрее, чем задние. В результате начинается "холостое" доение уже выдоенных четвертей, коровы испытывают болевые ощущения, возможны торможения молокоотдачи других четвертей, заболевает вымя, снижается продуктивность.

В связи с этим данная работа актуальна, так как направлена на создание специального доильного аппарата, отвечающего требованиям племенной работы в молочном скотоводстве, увеличение производства молока, сохранение здоровья вымени животных.

Цель исследования - обоснованно конструктивных и технологических параметром доилмк'го ошпрата, оЗчспочиваяцего наиболее

псшюе и безопаснда доение животных с одновременным выдаиванием передних и задних долей вымени.

Объект исследования. Детали и узлы серийных доильных аппаратов, экспериментальный доильный аппарат, одновременно доящий передние соски коровы в' трехтактном, а задние - в двухтактном режимах.

Методика исследования. Теоретические исследования включали разработку математических методов обоснования одновременности выдаивания всех' четвертей вымени доильным аппаратом, осуществляющим доение передних и задних далей вымени в различных режимах. Выведены математические формулы для расчета параметров вновь разработанного доильного аппарата.

Результаты теоретических исследований проверялись на созданной ■специально для этой цели лабораторно-стендовой установке с использованием тензометрирования давлений в камерах коллектора, пульсатора и доильных стаканов экспериментального доильного аппарата. При проведении экспериментальной работы применялись полярографический способ анализа, аналитический расчет на ЭВМ и графоаналитический метод сравнения результатов исследований. Измерения статистического характера обрабатывались методом вариационной статистики на ЭВМ.

Научная новизна; Теоретически обоснованы безопасность выведения молока из сосков доильным аппаратом и параметры коллектора, осуществляющего доение передних и задних долей вымени в раапичных режимах. Определено влияние диаметра и высоты молочной камеры на п;одолжительность такта сосания и среднюю высоту вакуума в подсос-ковой камере доильных стаканов. Установлено оптимальное соотношение тактов раздельно для задних и передних долей вымени, обеспечивающее их равномерное опорожнение и наибольшую производительность доильного аппарата. Разработанный в >езультате доильный аппарат

признан изобретением (а.о. I435212).

Практическая ценность. Разработанный новый доильный аппарат обеспечивает высокую степень сохранности племенных качеств молочных коров. Его применение в племенном хозяйстве колхоза им. С.Вур-гуна Ханларского района исключило случаи заболевания животных маститом, обеспечило высокую степень полноты выдаивания и сохранном! продуктивности коров. Годовой экономический эффект составил 4388 рублей.

Пути реализации работы. Результаты исследований рассмотрены научно-техническим советом Госагропрома республики (протокол № 3 от 01.12.1988 г.), одобрены и переданы в СКБ АзНИИМЭСХ для разработки технической документации и изготовления двухреклмных доильных аппаратов. Они могут, быть использованы проектно-конструктор-скими организациями, занимающимися конструированием доильных машин, а также работешками молочно-товаршх и молочно-племенных хозяйств.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались па Закавказской научно-производственной конференции молодых ученых и специалистов сельского хозяйства (г. Гяндка, 1988 г.), заседании секции механизации, электрификации и автоматизации НТС Госагропрома Азербайджанской Республики (г. Баку, 1990 г.), на заседании Ученого совета АзНИИМЭСХ (г. Гянджа, 1991 г.).

Публикация. По тёмр диссертации опубликовано пять печатных работ.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, списка литературы и приложений. Работа язлояена на 133 страницах машинописного текста и включает 36 рисунков и 21 таблицу. Список литературы насчитывает 108 наименований, в том числе 12 на иностранных языках.

СОДЕШШЕ РАБОТЫ

Введение содержит обоснование актуальности темы и аннотацию выполненной работы.

Р цервой главе "Состояние вопроса, цель и задачи исследования" рассмотрены особенности внедрения методов биотехнологии в молочном скотоводстве, (¡вязь технологических качеств молочных коров о проблемами машинного доения, анализ тенденций конструктив-"ого совершенствования доильных аппаратов.

Большой вклад в развитие техники и технологии машинного доения коров внесли Админ Е.И., Азимов Г.И., Барышников И.А., Бабкин В.П., Белянчиков H.H., Велиток И.Г., Веприцкий A.C., Горм С.Я., Гольденраяг A.B., Городецкая Т.К., Додд Т., Закс С.М., Карташов Д., Келпис Э.А., Кпауф П., Кор«мев Ь.Ф., Краснов И.Н., Матисан Э.А., Скроманис A.A., Халклов Р.Т., Хилькевич Н.М., Щульц И., Уиттлсто-ун У.Г. и др.

В последние годы ученые, работающие с доильными машинами, более глубоко изучают физиологические основы дойки. Известны многочисленные конструкции доильных аппаратов из технической и патентной литературы. Однако, несмотря на большую номенклатуру, принципиальная их схема за последние десятилетия изменилась несущественно. Материалы о работе доильных аппаратов в большинстве случаез очень противоречивы. Такое положение объясняется, в первую очередь, слояшостыо создания техники, параметры которой находится з функциональной зависимости от физических и физиологических ЙОЗМОЕКОС'ГеЙ животных.

Одним из главных недостатков доильных аппаратов является то, что они имеют одинаковое воздействие на вг" доли вымени, доение всех дачей вымени происходит в одном и том же реяиме - то наиболее умеренном трехтактном, то наиболее скоростном двухтактном. Так как в передних долях вымени обычно содержится меньше молока, чем в

?

задних, то при двухтактном режиме доения они выдаиваются быстрее и в конце доения подвергаются воздействию вакуума, что создает опасность заболевания их маститом. При трехтактном же доении задних долой вцмени не обеспечивается их быстрое доение, что приводит к потерям молока.

Ввиду указанного, обоснование технических и технологических параметров доильной машины, обеспечивающей одновременно трехтактное доение передних и двухтактное доение задних далей вымени. является важным для достижения качественного.доенкл коров, создания условий увеличения производства молока, наиболее полного использования племенных качеств коров и сохранения здоровья их вымени.

Для достижения поставленной цели в работе решались следувдие задачи:

1. Исследование продуктивности и внутривыменного давления задних и передних долей вымени у коров.

2. Теоретическое обоснование конструктивных, технологических и режимных параметров доильного аппарата во взаимодействии с физиологическими особенностями молокоотдачи коровы.

3. Разработка экспериментального доильного аппарата, одновременно доящего все доли вцмени и исследование рабочих параметров.

4. Производственная проверка доильного аппарата, одновременно доящего передние и задние доли вымени и его технико-экономическая оценка.

Во второй главе "Теоретическое обоснование доильного аппарата с различными режимами доения передних и задних долей вымени" разработана методика расчета параметров,коллектора, обеспечивадъ ¡цего действие двух режимов в о,"нем аппарате, обоснована безопасность выведения молока из соска о .теоретическим анализом механики раскрытия сфинктера соска, течения молока через сосок. Осуществлена оптимизация скорости доения передних и задних долрй бнмпни це-

тодом цданирования-экспериментов.

Большой вклад в создание теории доильного аппарата внесли В.Ф.Королев, А.А.Скроышшо, разработавшие теорию пульсатора. Известно, что основшо технические показатели доильного аппарата -величина и характер изменения вакуума в камерах доильного стакана, продолжительность такта сосания, соотношение тактов и др. зависят не только от работы пульсатора, но и от многих других факторов и параметров. Например, от интенсивности отдачи молока отдельными долями вымени, объемов камер доильного стакана, коллектора и т.д.

При создании новых доильных аппаратов часто изменяются некоторые его параметры, что может иовлиять на процесс и поэтому ети изменения должны' быть теоретически обоснованы.

Для доения передних и задних далей вымени коров различными режимами, т.в', передних долей в трехтактном, а задних - в двухтактном режимах, имеем измененную конструкцию коллектора (рис. I) о измененными параметрами камер. Это в свою очередь повлияет на время истечения воздуха из камер доильных стаканов.

Рис. I. Схема экспериментального коллектора душ доения

передних и задних долей вымени в различных режимах

. Для получения аналитических зависимостей между временем движения вспуха и давлением в управляющей камере-использованы формулы для определения времени движения воздуха в управляющей камере пульсатора с учетом меняющегося объема.

Время иотечешш воздуха из управляющей камеры экспериментального коллектора можно определить по следующей формуле:

г « ., \-т , ( ' ¿р , (I)

где К - постоянная (для двухатомных газов, К = 1,4)!

к- 1

т в -

а х ГШ

1 к- <

к Л С"

^ Я с * ~~

е

д - ускорение силы тяжести, и/с2»

р - давление1 воздуха в межстенной камера, кПа;

р - атмосферное давление» кПа;

/ь - рабочее давление воздуха (давление в вакуумной системе), кПа;

у1 - удельная масса воздуха, кг/мэ)

- сечение выходного отверстия, соединяющее коллектор о пульсатором, мм;

¡л - коэффициент расхода воздуха;

- общий объем управляющей кш.геры коллектора включая 1 отсек дйя задних долей вымени, ил3; .

Чи - к *Л ♦ V, ♦ «/(/О)

где V, - объем правого отсека управляющей камеры, ммэ; V, - объем отсека для подпружиненных клапанов, V, - объем левого отсека управляющей камеры коллектора, мл3;

V4. - объем надмемЗрэниого отсека при деформированной мембране, мм3.

Время выпуска воздуха до определен .ого давления в управляющей камере коллектора:

г„ . (' «р (2)

' " ' " К, • О"

V«'

а-/'/"

V* + V, 4. V/ « /

где ^ - объем надмембранного отсска при недеформированной мембране, мм3. •

Численные значения величин ^ , V, , V, и /' можно получить путем измерения. Дня определения необходимо заснять кривые изменения объема надмембранного отсека в зависимости от разницы давлений в камчрах коллектора. При известном характере изменения давлений в камерах коллектора по разнице давлений и по заснятым кривым можно найти у^ .соответствующий давлению в управляющей камере экспериментального коллектора.

Уменьшение диаметра мембранной камеры нике 40 мм приводит к уменьшению хода стержня клапана. В этом случае происходит резкое переключение клапанов, регулирующее соотношение тактов для правой и левой частей аппарата.

Определено влияние высоты и диаметра мембранной камеры, а также высоты молочной камеры коллектора на характер изменения давления в подсосковой камера доильного стакана. В начале этой части работы характер изменения давления в подсосковой камере в зависимости от указанных параметров был заснят экспериментальной установкой в ввде осциллограмм, а потом, исходя из анализа процессов, протекающих а доильном аппарате, получены аналитические зависимости для определения, давления в подсосковой камере доильного стакана.

При выведении аналитических,зависимостей дом определения дав-

ления в подсосковой камере было принято, что за отрезок времени, в течение которого клапан зркрнвает отверстия молочной камеры коллектора, двухфазный состав в молочной'камере успокоится и в момент начала переключения клапана в верхнее положение, камера освобождается.

Принимаем, что подсосковые камеры доилышх стаканов, молочных трубок и молочной камеры коллектора составляют одну общую камеру и что перемещение двухфазного состава из указанных объемов вызывает изменение давления в общей камере по закону адиабаты.

Учитывая сказанное, для момента переключения клапана коллектора в верхнее положение, можно примотать закон об изменении кинетической энергии:

I г х х ? х

Я+.г&.и^-сО)

где - кинетическая энергия двухфазного состава (молоко *

воздух), перемещающегося по системе молочных камер;

- то яе, в момент переключения клапанов коллектора;

2 р

ей - сечение молочной камеры, :.м ,

А - давление в общей камере, кПа; /О = Сощ{- давление в вакуумной система, кПа;

- суммарная сила гидравлических сопротивлений, Н;

^ - сила тяжести двухфазного состава, II;

.зс - перемещение (пройденный путь двухфазного состава из подсосковой камеры до молочного шланга с момента переключения клапанов коллектора в верхнее положение), мм.

Давление ¡о , начиная с момента переключения клапанов коллектора в верхнее положение до момента начала истечения молока из сосков, изменяется по закону адиабаты и определяется по следующей зависимости:

р к -- (4)

а начиная о момента начала истечения молока из сосков до момента, когда в камере достигается рабочий вакуум - по следующей зависимости:

Л

где Р^ и - давление и объем общей камеры в момент начала переключения клапанов коллектора;

i - коэффициент, учитывающий изменения объема вследствие деформации сосковой резины;

из - сечение молочной камеры;

8 - коэффициент, зависящий от количества молока, истекающего ).з соска за такт сосания;

' хи - перемещение двухфазного состава по системе молочных камер к моменту начала истечения молока из сосков о начала переключения клапанов коллектора.

Ь* _У«2---(7)

где - объем молока, поступившего в камеру за один

Такт сосания;

сох? - объем молочной камеры, освобоаденный основной массой молока, перемещающегося по ней, до мо-' мента достижения в общей каморе рабочего вакуума.

Суммарная сила гидравлических сопротивлений:

Р * Р + Р (8)

' и» ' "V» ' «

где - сила, затрачиваемая на преодоление сопротивле-

ния трения;

Рм - сила, затрачиваемая на преодоление местных сопротивлений.

Сила, необходимая для преодоления сопротивления трения, возникающего при перемещении двухфазного состава по молочной камере, определяется по формуле:

(л1т1)»в (9)

где X - коэффициент гидравлического сопротивления; у* - объемная масса двухфазного состава, кг/мэ; с( - диаметр молочной камеры, мм; И - высота молочной камеры, мм; 5 - ускорение силы тяяес'ти, м/с^. ' Сила, необходимая для преодоления местных ооппотивлений, определяется по следуицей формуле:

г- » I

тг* • (10)

где С, - коэффициент местного сопротивления.

Сила тяжести двухфазного состава, перемещаемого по молочной камере, определяется по формуле:

5то< , (И)

где <* - угол наклона доильного аппарата (коллектора) по отношению к горизонтали.

Масса двухфазного состава, перемещаемая по молочной камере,

«ь

принималась постоянной

т а -— г .

В 0

Подставляя в уравнение (3) полученные выражения отдельных переменных величин и учитывая, что в момент переключения клапанов коллектора в верхнее положение 1?, = 0, № получим следущее уравнение для определения изменения кинетической энергии движущегося

по молочной камере двухфазного состава:

а) до начала истечения молока из сосков

/. Ям

О)V"- -у) г ( ¿X (

-— /■ г> = Ы А \ 7-г-— - СдЭ р \ о1 X -

- ^ ^ Т^ (12)

ее г > "г?

б) начиная с момента начала истечения молока из сосков г« г

о» (Л--7-) , ( с/а (___

(л ^(А-^^Л-Ц^(13)

» е ■> !• * •

По уравнениям (12) и (13) можно определить скорость перемещения двухфазного состава по молочной камере, соответствухщую любому перемещению л: , т.е. получить и

о{¿с

Учитывая, что & = —гт~ , можно определить время, соответ-а г

ствувдае любому перемещения: •

Так как каждому перемещению я: соответствует определенное давление в подсосковой камере, то можно получить график:

/>«/( о

Шполнен расчет по формулам (12)...(14) для правой части коллектора. При расчете по формуле (13) было принято, что количество молока, истекающего из сосков, следует данному закону только для рабочего вакуума.

В третьей главе "Методика экспериментальных исследований" изложена методики оценки анатомо-физиологических особенностей

долей вымени коровы, определения изменения давлений в камерах доильных стаканов и коллектора, Описаны приборы, использованные в экспериментальных исследованиях и конструктивная особенность экспериментального доильного аппарата.

Давление в полости молочной железы коров определяется при помощи и -образной трубки.

Катетеризация проводилась поочередно всем подопытным коровам сразу же после подмывания вымени. После этого коровы доились, как обычно на линейной установке АД-ЮОЛ с примененном ручного додаивания. Разовые удои каждой коровы определялись при помощи градуированной мензурки, имеющей цену деления 5 мл.

Для определения показателей развития вымени коровы и времени доония передних и задних долей вымени были выбраны 30 коров твицкой порода и 40 коров черно-пестрой породы.

Опыты проводились о помощью доильного аппарата для раздельного выдаивания вымени коровы. Еивотные находились в привычной для них обстановке. Выдаивали коров йо время дойки и по порядку, как при эксплуатации обычного доильного аппарата.

На основании записей для каждой доли вкменп найдены следующие показатели: количество выдоенного молока, продолжительность доения, время чистого доения, средняя и максимальная скорооть доения.

Для определения изменения давлений в камерах доильных стаканов и коллектора, определения производительности доильного аппарата использована лабораторная установка, состоящая из доильной установки, искусственного вымени, приборов регистрации и запиои давления.

Доильный аппарат устанавливался на искусственное вымя. Величина вакуума в сети контролировалась вакуумметром. Плавная и устойчивая регулировка величины вакуума осуществлялась кранами;

На этой установке проверили закономерности опорожнения и наполнения управляющей камеры коллектора экспериментального доильного аппарата воздухом, при различном лавлении в системе и различной частоте пульсаций.

Запись осуществлялась осциллографом Н-700. Для определения пределов давлений в управляющей камере коллектора в зависимости от рабочих площадей мембраны и клапанов использована эта же установка. Запись вакуумных режимов в камерах доильного аппарата проводилась с помощью индуктивных датчиков на полупроводниковых кремниевых тензорезисторах. Для записи хода штока клапана коллектора применяли проволочные тензодатчики. Проволочный тензодатчик был собран по полумостовой схеме и подключался к усилителю 8АНЧ-7М.

Экспериментальный доильный аппарат с различными режимами доения передних и задних долей вымени (рис. 2) состоит из двухкамерных доильных стаканов I и 2 соответственно для задних и передних долей вымени животного, пульсатора 3, коллектора 4, доильной емкости 5, а также патрубков 6, 7, 8, 9 и шлангов 10, II для соединения этих узлов между собой.

Аппарат работает следующим образом: при включении подачи вакуума из доильной емкости 5 постоянный вакуум через шланг II поступает б общую молочную камеру 22 коллектора 4, а оттуда, через патрубок ? в подсосковую камеру доильного стакана I.

Пульсирующий вакуум из пульсатора 3 через шланг 10 поступает в камеру переменного вакуума 13. При поступлении в эту камеру вакуума, вакуум протекает через отверстие 20 в камеру 29, а оттуда через отверстие 31 в камеру 30 и через патрубок 8 в межстешгую камеру доильного стакана I. Такое положение обеспечивает такт сосания в доильном стакане I.

В этот же период вакуум из 13 каморы, через отверстие 14, протекает в камеру 15 и ввиду разницы давлений в камерах 15 и 16

(в камере 16 имеется постоянное атмосферное давление за счет отверстия Г8) мембрана 17 поднимает в крайне верхнее положение клапан 23. При этом, клапаном 23 закрыто отверстие 19. 3 камерах доильного стакана 2 также через патрубок 6 и 7 действует вакуум и происходит такт сосания. В этот момент связь камер 26 н 30 осуществляется через отверстия 31 и 28 и камеры 29, так как при крайне верхнем положении клапана 23 о помощью коромысла 25 стержень 32 клапана в камере 29 находится в крайне нижнем положении. Ограничитель 37 через пластину 34 и пружину 36, прижимает пластину 35 к отверстию 33.

СосаннЕ Соспнне Статне Смпгне

Сосят Отдых

Рис. 2. Доильный аппарат с различными режимами доения передних и ачцних долой »имени

При поступлении из пульсатора 3 в камеру 13 атмосферного давления в обоих доильных стаканах происходит такт сжатия несмотря на то, что мембрана 17 выпрямляется (рис, 2 б) и клапан 23 отталкивается от отверстия ГЭ в сторону отверстия 21.

В это время атмосферное давление в ь-чкстенную камеру доильного стакана I поступает через камеры 26 и 30 и отверстия 31 и 28, так как стержень 32 клапаЗш в камере 28 лишь меняет положения ограничителей 37 и 38, Пластины 34 и 33 клапана остаются в прежнем положении.

Двигаясь к отверстию 21 клапан 23 достигает крайне нижнее положение и закрывает путь вакуума в подоосковую камеру доильного стакана 2, В подоосковую камеру доильного стакана 2 через отверстие 18 камеры 16 и отверстия К, поступает атмосферное давление, что создает такт отдыха в этих стаканах (рис. 2 в).

В этот момент, то есть при крайнем положении клалала 23, коромысло 25 поднимает стержень 32 клапана в камере 29 ца крайне верхнее положение, и ограничитель 38 прижимает пластину 34 к отверстию 28, В межстенную кулеру доильного стакана I поступает вакуум из камеры 22,

Далее,, с чередованием атмосферного давления вакуумом в камере переменного давления коллектора, цикл повторяется.

В четвертой главе "Результаты экспериментальных исследований" дается анализ полученных данных поисковых экспериментов по исследованию анатомо-физиологических особенностей долей вымени коровы и исследований работы экспериментального доильного аппарата.

Результаты опытов по определению продуктивности отдельных долей вымени представлены в таблице I. Как видно из таблицы, у обследованных наш подопытных коров продуктивность передних долей вымени несколько ниже, чем задних, а правая и левая половины вымени, продуцируют почти одинаково.

Таблица I

Продуктивность отдельных даней внмени, %

Способы Первотелки Взрослые коровы

выведения —-:- -

молока передние задние передние задние

доли дачи доли доли

лев; прав, лев, прав. лев. прав. лев. прав.

Ручное доение 44,4 44,7 55,6 55;3 45,6 45,3 54,5 54,7 Машинное '

доение 42,5 42,4 57,5 57,6 44,6 44,3 55,4 55,7

Различия в продуктивности передних и задних долей вымени наблвдались у всех подопнишх коров при ручных способах доения. У первотелок й у взрослых коров продуктивность задних долей вымени на 5...17 % больше, чем передних.

Исследование продолжительности машинного доения для различных долей вымени сводилось к установлении ее закона распределения. На рис. 3 и 4 приводятся кривые распределения времени машинного доения задних и передних долей вымени коров производственного цеха.

0,15

\

Р

о,м

OJS

о,ю w

Рис. 3. График распределения времени машинного доения задних долей вымени

Рио. 4. График распределения времени машинного доения передних долей вымени

Соотношение тактов является одним ид основных параметров доильного аппарата. От соотношения тактов зависит скорость доения доильным аппаратом. Такт сосания проиоходит, если в межстенном и подсосковом пространствах доильного стакана находится вакуум. Нужно уточнить, что только при определенной величине вакуума проиоходит такт сосания, если разность меаду вакуумами в подсосковом и межстенном пространстве меньше 26 кПа.

Продолжительность вакуумного состояния в межстенном пространстве также зависит от рабочих размеров клапанов. Чем больше площади клапанов, тем больше соотношение тактов в обоих режимах (рис.5 и 6). Изменение площади клапана задней камеры оказывает меньшее влияние на соотношение тактов, чем изменение площади клэлана передней камеры.

Производительность доильного аппарата '"ри неизменном состоянии вымани зависит от величины вакуума в системе доильной установки и соотношения тактов доильного аппарата. Соотношение тактов .доильного аппарата, работающего в разных режимах, различное. Оно

Рис. 5. Изменение соотношения тактов доильного

аппарата в зависимости от площади клапана задней р.амерц

передней камеры

реако падает с увеличением давления в системе доильной установки в режиме Л,-^, а в режиме О—Ь незначительно растет.

Производительность стаканов в режиме с - Ь резко повышается, так как одновременно с понижением давления в системе происходит увеличение соотношения тактов (рис. 7). В режиме с увеличе-

нием давления в сиотемо соотношение тактов значительно уменьшается, поэтоцу производительность доильных стаканов в этом режиме растет сравнительно с меньшими значениями.

Рис, ?. Изменение производительности доильных стаканов в 'зависимости от давления в системе

й. ПЧТРЧ Л'ЛЗвв "Ьнедрение результатов исследования, определите технико-экономических показателей доильного аппарата с различными режимами доения передних и задних долей вымени" излагаются результаты опытного внедрения разработанного доильного аппарата в производственных условиях и расчет его экономической эффективности.

При испытании установлено, что по сравнении с применяющимися в хозяйстве доильными аппаратами "Волга" экспериментальный доильный аппарат имоет большую скорост]. машинного доения - 13С0...

...1530 мл/мин, против 910...1200 ют/мин. Полнота выдаивания при доении коров экспериментальным доильным аппаратом составила для передних долей 98,2...99,3 %, для задних долей - 98,8...99,6 %. У аппарата "Волга" полнота выдаивания - 97,1...98,3 Разница времени завершения доения передних и задних долей у экспериментального аппарата составила 0...12 о, У аппарата "Волга" эта разница находилась в пределах 37...70 с. Затраты труда доярок при работе о экспериментальными аппаратами на единицу объема выдоенного молока снизилась в 1,2 раза.

выводи

1. Продуктивность задних долей вымени у первотелок и у взроо-лых коров швицкой порода-на 5...17 % больше, чем передних. У 75 $ всего поголовья продолжительность машинного доения с вероятностью 0,95 находится в интервале от 5,5 до 8,5 минут, ддя задних долей

и от 4,0 до 7,0 минут для передних долей. Внутривыменное давление у задних долей колеблется в пределах-от 2,68 до 7,89 кПа, а у передних - от 1,18 до 3,71 кПа. При более выооком внутривыменном давлении получаем высокий удой.

2. Анализ современного состояния вопроса показал актуальность разработки доильного аппарата, обеспечивающего одновременное доение задних и передних долей вымени на различных скоростных режимах, то есть более продуктивных задних долей двухтактным, а передних -менее продуктивных долей вымени - трехтактным способом. Это спосо<^ ствует извлечению максимального количества молока, сохранности здоровья вымени, качественному выполнению раздоя, племенной работы и

в целом внедрению принципов биотехнологии в молочном скотоводстве.

3. В результате теоретического исследования работы коллектора, осуществляющего доение передних и задних долей вымени в различных режимах, получена методика расчета его конструктивных пара-

метров. Было выяснено влияние диаметра и высоты молочной камеры на продолжительность такта сосания и среднюю высоту вакуума в подсос-ковой камере доильных стаканов. Определен диаметр молочной камеры, обеспечивающий наибольший эффект доения - (I = 40.. .60 мм.

4. Доение малопродуктивных передних сосков скоростным режимом не допустимо, так как при замедлении полости соска молоком (особенно в кошз/> доения) происходит сужение соска, так как внутри нет воздействия давления молока, а с наружи действует вакуум. При таком положении сильно растянутый и сжатый сосок не позволяет выведения остаточного молока даже при появлении состояния активизации молоко-отдачи в передней части вымени.

5. На основе применения метода планирования экспериментов установлено оптимальное соотношение тактов для задних 70:30, для передних - 60:10:30, обеспечивающее равномерность опорожнения долей вымени и наибольшую производительность доильного аппарата.

6. У ргзработанного, на основе результатов теоретических и поисковых исследований, нового доильного аппарата (а.с. 1435212) основным узлом является коллектор, разделенный на две части.и работающий системами клапанов от мембранного механизма, Коллектор

•обеспечивает одновременное доение задних долей вымени двухтактным, а передних - трехтактным способом.

7. Уточненные конструктивные размеры экспериментального коллектора обеспечивают в управляющей камере вакуум в пределах от

55 до 87 кПа.

8. Продолжительность вакуумного состояния в межстенном пространстве зависит в большей степени от размера рабочей площади пе- " реднего клапана и в меньшей мере - от разыера площади заднего. Чем больше площадь заднего клапана, тем больше соотношение тактов в обоих режимах. В связи с этим, максимальное удельное давление

на сосковую резину также зависит от площ?дп клапана поредной коме-

ры коллектора.

9. Производственная проверка экспериментального доильного аппарата, одновременно выдаиьшего задние и передние доли вымени в различных режимах, показала, что по сравнению с аппаратом ДА-ЗМ средняя скорость доения у экспериментального аппарата больше и затраты труда доярок на производство I л молока снижаются в 1,2 раза

10. Экономический эффект от внедрения доильного аппарата по сравнению с серийными при работе на линейной установке ДД-ЮО для молочного комплекса за год составляет 4368,7 руб.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Мехтиев М.П. Совершенствование доильного аппарата для одновременного доения всех долей иныени. - Вестник сельскохозяйственной науки, Баку, 1988, № 2 (в соавторстве с Халиловым Р.Т.).

2. Мехтиев М.П. Усовершенствованный доильный аппарат. - Информационный листок АзНИИНТЙ, сер."Сельское хозяйство", Баку,1988,1628.

3. Мехтиев М.П. Совершенствование средств электромеханического доения применительно к племенным молочно-товарным комплексам с привязным содержанием скота. - Материалы Закавказской научно-производственной конференции молодых ученых и специалистов сельского хозяйства, Баку, 1988.

4. Мехтиев М.П. Доильный аппарат. - А.с. й 1435212, Бюллетень открытий и изобретений, М., 1988, № 41 (в соавторстве с Халиловым Р.Т. и Зейналовым Г.З.).

5. Мехтиев М.П. Изменение параметров пульсатора применительно к доильному аппарату с разными режимами доения передних и задних долей вымени.-Вестник сельскохозяйственной науки, Баку, 1990, № I.

Лак //6 |„., "/СС П.-, л;нт/,5" Г1Ш '•Л " ' С1 ! пр. . |ц.|; | Л,

Л|||У им Л1 Лэп¡Оскоия

ПН г. )(>,