автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМОВ МАШИННОГО ДОЕНИЯ КОРОВ

УМмк '

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

МОСКОВСКИЙ ИНСТИТУТ ИНЖЕНЕРОВ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА ям. В.П.ГОРЯЧКИНА

На ¡оравах рукопжея

Инженер КАРАВАЕВ КРИЙ СЕРГЕЕВИЧ

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМОВ МАШИННОГО ДОЕНИЯ НОРОВ

|Специальность # 05,20.01 - механшэацЕЯ сельскохозяйственного прокэводстгз)

Автореферат диссертации на совсканяе учено! степени кандидата техняческях наук

Носкиа - 1972 г.

'U

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

московский институт инженеров сельскохозяЯстввыного производства км. б.п.горячкина

На пранах ружовис«

Инженер КАРАВАЕВ КГИЙ СЕРГЕЕВИЧ

ТВОРВТИЧВСКОВ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РЫОМОВ МАШИННОГО ДОЕНИЯ КОРОБ

і Специальность Jf 05.20,01 - механизация сельскохозяйственного вроизводстта)

Автореферат диссертации на соискание учеяов степей* кандидата технических на/к

IlíllTüS.lbSDt Г кс i- •• 2 . *. . .

впїлг.:-::: . X J ;

i j

№í¡pí¡

woскгta - iyr¿ г.

Работа выполнена ка кафедре Йзханизасши животноводческих ферв Московского института инженеров сельскохозяйственного производства им. Б.П.Горячкина. Эксперидантальная часть исследований проведена яа опытной ферме ТСХА и угзтозе ТСХА "Дубки".

Научный руководитель - заслуженный деятель науки и

техники РОФСР, доктор технических наук, профессор Г.И.Бремер,

Официальные оппоненты: доктор технических наук.

профессор П.Л.Воляков; кандидат технических неук, старшгЧ научный сотрудник С.Г.Аббасов.

Ведущее предприятие - Подольская №!С. ~

Автореферат разослан " Л)" 19?2г-

Защита диссертация состоятся "И " 1972г.

на заседании Ученого Совета факультета механизация Московского института инженеров сельекохозяйствелного производства им. В.П.Горячмша.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Вайс отэивн и замечания просим направлять по адресу: Москва, А-8, Тимирязевская ул,, 58, [ШСП. Ученому секретарю.

Учений секретарь Совета кашугдат технических наук, доцент

(П.М.Макаров)

ВВЕДЕНИЕ

Претворяя в жизнь решения ХХ1У съезда КПСС о дальнейшем развитии животноводства, во многих республиках вашеК страны приступил! к строительству крупных животноводческих комплексов ао производству молока.

Индустриализация молочнотоварных ферм - это не простое объединение мелких ферм в более крупные, а качественно новый этап в развитии молочного скотоводства. Естественно поэтому при создании и освоении промышленных комплексов возникли новые проблемы, появились своеобразные трудности*

Среди этих проблем центральное место занимает вопрос, связанный с выбором конструкции доильного аппарата и типа доильное установки. Именно от его решения во многом будет зависеть здоровье и молочная продуктивность коров, а следовательно, и рентабельность производства.

Система машин на крупных молочнотоварных фермах должна обеспечить: высокое качество молока, безопасность доения, раздоК коров, высокую производительность труда и низкую себестоимость получаемой продукции.

Ддя того, чтобы добиться безопасного доения я раздоя коров в качественно новых условиях промышленного производства, необходимо в первую очередь усовершенствовать конструкцию доильного аппарата. Многолетний опыт эксплуатации аппаратов ДД-ЗМ, "Волга" и "Майга" в самых различных хозяйствах нашей страны показывает, что качество доения коров, а талже.нх раздой в гораздо большей степени зависят от профессионального мастерства дояра, чем от конструкции указанных вше доильных аппаратов. Любые нарушения подготовительных операций и правил доения неизбежно приводят к преждевременному запуску коров и снижению их молочной продуктивности. Передержки доильных аппаратов, особенно двухтактных, нередко приводят к заболеванию коров маститом. По ориентировочным подсчетам специалистов ущерб, причиняемый этим заболеванием, с учетом потерь молока, вынужденную выбраковку коров и затрат на лечение составляет ежегодно только по нашей стране около 250 млн. рублей.

Приведенные данные свидетельствуют о том, что доильные аппараты ЛА-ЗМ, "Волга" и "5аайга" не удовлетворяют запросы молочного скотоводства. Плохая их приспособляемость к меяяишшся Функциональным состояниям молочной железы в ходе доения к значительно большей степени проявят себя при переходе на промышленные метод производства молока.

В связи с этим становится очевидным, что основный условием, обеспечиваицкм безопасное доение и раздоЯ коров на фермах промышленного типа, является разработка более совершенных конструк ций лояльных аппаратов. Новые модели аппаратов должны обеспечивать хорошую стимуляции рефлекса молокоотдачи, быстрое выведение молока в момент припуска и "мягкий" вакуумный режим доенга при снижении интенсивности выведения молока до 400 г.в минуту. При создании такого аппарата необходимо прежде всего иметь теоретические предпосылки для расчета режимов его работы в различные периоды процесса молокоотдачи.

Эти обстоятельства и послужили основанием для выбора темы настоящего исследования, главная задача которого сводится к теоретической разработке методе расчета я оценхж режимов работы доильных аппаратов.

Диссертационная работа включает 7 глав,в которых отражены следущи« вопросы: состояние машинного доения коров в СССР и основные направления я деле совершенствования лояльной техники; физиологические оснобы машинного доводя коров; вывод математического уравнения определяющего влияние отдельных факторов на интенсивность выведения молока и устанавливание го взаимозависимость между физиологическим состоянием молочкоа железы и режимом работы доильного аппарата; метод расчета и оценки величины вакуумной нагрузки и других раздражителей, действующих на ткани сосков в ходе доения. В заключительном разделе рассмотрены вопросы экономической эффектявности внедрения в практик работы конструкторских бюро и машиноиспытательных станций метода ускоренных стендовых испытаний доильных аппаратов яа основе опенки и анализа количественных показателей (параметров) режима работы аппарата в различные периода молокоотдачи и прогнозирования ожидаемого результата доения.

■ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ , ;

Уровень механизация доекяя коров в различных странах в настоящее время характеризуется следующими данным»: Англия - 90 #, Голландия"- 60 Норвегия - 40 %, Швеция - 70 %, Новая Зеландия - 90 США - 90 % и Советский Союз - 45 ■ ■; 1

Шесте с тем статистические данные многих стран инра свидетельствуют о том, что на молочнотоварных фермах,'где применяется машинное доение, процент заболевания коров маститом все еще остается весьма высоким. , ?> "»'.*-.'

Ущерб, причиняемый ежегодно маститами в отдельных странах, составляет: в' США - 600 млн. долларов, в Англии - 28 млн. долларов, в ФРГ - 20 млн. марок, в СССР - 250 шш. рублей. : ' Кроме этого» следует отметить, что внедрение доильной техники нередко сопровождается снижением молочной продуктивности коров.' Это объясняется в основном двумя причинами - преждевременным запускам коров, настуиахадш в результате неполного выдаивания, и заболеванием вымени маститой, который появляется главки» образом из-за перегрузки тканей сосков, возникавшей под дей-; ствием больших доз вакуумной нагрузки. ' ■ ■ ..

.;'.'■ Таким'образом, совершенствование магсмянгго доения коров-ато одна на сложнейших задач в обшей проблеме комплексной механизации и автоматизации молочных ферм. Решаться она должна одновременно в двух направлениях: совершенствование стада молочних коров с учетом новой технологии и улучшение конструкции доильных аппаратов. Последнее можно осуществить лишь на основе глубоких знаний физиологии лактации коров н тщательного изучения режима работа доильного аппарата. ■ .

■ Несмотря на большое количество исследований по проблема, связанным с совершенствованием доильной техники {. Аббассв С.Г. 1967; Бабкин В.П. Д96Є; Белянчиков 11.11., 1353-1965; Еепришшй "А»С.,I265-1 &70; Бальдаан ,1559; Горк С.Я.. 1070; Іук З.Я. 1964-1670; Зрияяцковскйй й.Г., 1970; Картаигев г.Н.,1963; Кояо-рина З.П.,1959} Королев В.Ф.,1569; Матисаа Э.Л,,1970; Картю-гин Д.Д.,Г95-1-.197С; Малкан Ь.П., 1970; Скроманис Лейновкч ,р19$7; Талаляев.Г.Д. ,1367; Хозяев И.&.І967 и д^,.) : целый ряд ваирусоь изучен оше недостаточно пслно. К таким вопросам следует отнести проблему ш'д?верного расчета оатниааиікт

параметров режима работы доильных аппаратов в различные фазы рефлекса кслокоотдачи.

: Г коров при работе доильного аппарата возникают различные ответике реакдги, В одни* случаях дроя аходит стимулирование, в . других - торможение рефлекса колокоотдачи. Следовательно, режим работы аппарата играет исключительно большую роль в регуляции процессов иолокообразованяя и молоковыведеняя. Естественно, при изучения машинного доения коров необходимо в первую очередь детально изучить его влияние на данахдаческие и физиологические ; езыененая тканей сосков и фуккдпональную деятельность выводного аппарата выкеки. ■. '••.;. '

В указанном вааравле(ши особнЭ интерес представляют теоре-■. тическзе исследования, так как быстрое развитие кибернетики и : бионики создают реальные условия для создания доильной установки, работаюцей по заранее.заданной программе с автоматической ■ корректировкой рехкка доения г зависимости от физиологического ■состояния молочной железы.,; . -'.. .'..'

л#я расчета параметров,доильного аппарата и определения оптимальных значкний раздражителей, которые "выдает" доильный ста кан на рецепторные зоны вымени, необходимо изучить взаимозависимость между режимом работа : аппарата и .физиологическим, состоянием молочной железы. : :. '.■ ■

Эти запросы практики молочного скотоводства и послужили основанием для выбора темы настоящего:исследования, задача которого сводится по существу к двум вопросам: • - ;

I. Выявить влияние отдельных факторов, бдределяицих физиологическое состоякаа молочной железы «.режим работы доильного аппарата, на результат доения.

2» Разработать теоретические основы метода расчета и очанки .факторов (раздражителей),[которые возникают при работа доильного аппарата и действуют на реиепторныо зоны вымени. «

. ' фержхлогичеькш сснош маюмюго лоахш коров -

■ 2ивой организм - это сложная саморегулирующиеся система, состоящая из множества взаимодействующих биологических элементов, когорте находятся в состояния устойчивого равновесия как внутри оргакигиа, .так и с внешними разделителями. Любое откло-

некие от физиологических норм.в деятельности автономны* биало-. гичесми систем животного, Еыэквземое внутренними или внешним» . причинами» цагет -приввЪтк х сильным патодогкческгм ааруаевкям и явиться причиной заболевания. ■'■:.■■

.В последнее десятилетие физиология лактахши коров привлекает особое вниманий учених. Среда опубликованных работ многие посвящены такий разлета», как развитие молочної яелеза, биохимия лактации, биосинтез молочного заїра, биосинтез лактози и бед-ков. По, на наш взгляд, совершенно недостаточно внимания уделяется изучена» зависимости мелочной продуктивности уоров от регуляции рефлекса молокоотдачи с учетом рехма работы доильного . аппарата. Динамика истечения молока в доялышй стакан в зависимости от анатомических особенностей и физиологического состояния вымени, реюийа работы и конструкции дрилного стакана фактически не исследована. Одной-из причин этого положения является специфичность проблемы. которая находится на стыке двух самостоятельных .научных разделов - Физиологии дактааки и механика.

Регуляшгя пропеоса молокоотлачи 1

: Машинное доение хоров основано на использовании рефлекса молокоотдачи - активной двигательной реакции протокооой системы : молочной железы, возиикашей в ответ на действия внешних раздражителей, связанных с доением. :

Емпульсы с рецепторов сосков и других отделов желеэа по афферентным волокнам задних корешков достегают спинного мозга, .. отсюда часть их передается на двигательный аппарат протоковой системы. По этой короткой дуге реализуется сегментарные реакции двигательного аппарата вымени, в результате происходит расслабление цистерны и крупных протоков. Указанная первая фаза рефдек-_ с& молокобтдачи (по Ы.Г.Эаксу) создает благоприятные условия для реализации второй фазы. ■ ■■'. ~ ■■.-.'

Другая часть импульсов по афферентным волокнам поднимается по дорзальним столбам до продолговатого мозга. Затем в составе медиальной петли они поднимаются до гшоталомг;еских ядер, .от которых начинается афферентный путь через гипот&ламогипофяэарный ' путь к нейрогипофизу. Здесь ефференжне импульсы вызывахгт выделение в кровь гормона окситощша, который,.достигнув альвеол.

вызывает сокращение миоэпителия, благодаря чему молоко из альвеол и мелких протоков поступает в цистерну вымени.'

Гипотало мгческие центры связшш с корой полушарий головного мозга, поэтому импульсы, посту пашие с вымениі достигают ее. По нисходящим путям кора головного мозга контролирует все звенья дуги безусловного рефяекса молокоотдачя.

Но данным ряда авторов, на рефлекс молокоотдачи сильно влияют термические раздражения, причем эффект молокоотдачи зависят от температуры и продолжительности воздействия раздражителя. .'■';■ - Нами исследования подтвердили зависимость интенсивности процесса молокоотдачи от термических раздражений. Например, при до-, еняи коров Сушеница, Сяехкнка, Скобиоза аппаратом ДА-ЭМ интенсивность припуска и характер выведения молока значительно изменялись в результате перемены температурного воздействия доильного стакана на ткана вымени. : *

Фун^циаиадьные свойства вымани дооценка сопротивляемости ■ выводного канала сфинктера соска

Экспериментально нами было установлено, что показателя интенсивности доения в большой степеня зависят от сопротивляемости сфинктера, Стсуствие в литературе сведение о методах оценки и расчета сопротивляемости ввводного канала сфинктера соска побудили нас уделять этолу вопросу особое внимание.

■Наши исследования, а также данные ряда авторов показывают, \ что на скорость и полноту выдаивания коров влияют не только физиологическое состояние вымени, его анатомические особенности и функцианальная активность выводного механизма протоковой системы, но и анатомо-гяотологическое строение соска я его сфинктера. 1 Установлено, что интенсивность выведения молока зависит от диаметра я длины сосковых каналов, от способности сфинктера к / . растяжение, а также от характера изменений его тонуса^В работах Т. ..Городецкой (1Э64) отмечено наличие эонально-рефлекторкой регулдоия сфинктера соска и указывается, что его тонус находится в обратное зависимости от цнстернального давления.

По нашим далним, применяемы! в настоящее время "вакуумный" метод определения тугодойности сосков не дозволяет достоверно охарактеризовать выводные особенности вымени.

Для объективной оценки тут одой но сти коров необходимо найти показатель, который наиболее полно, отражал бы способности сфинктера пропускать молоко через канал. Ям может быть - условная выводимость У . Этот показатель является функцией

Здесь Д 5, Ар, ¿Ми обозначают величины прирашенгй-сечепиа выводного канала, гндросопротивдяемости сфинктера и скорости истечения молока за ьериод времени ¿Ъ .

Используя эту зависимость, можно разработать достаточно простую методику для определения количественных показателей, характеризующих выводные свойства офкнктера соска.

Определение м сопротивляемости сфккктера соска методоы

обработка данных максимальных скоростей выведения молока ,

Исседоваяия, выполненные нами в 1369 году в учхозе ТСХА "Дубля" на 60 коровах холмогорской породи, показала, что для определения условной выводимости У и сопротивляемости Я можно использовать данные о максимальных скоростях выведения молока при машинном доении.

В результате данных 1С80 опытов, цолучеьных на этих коровах, было выявлено, что в фазу активной иолокоотдачи условная выводимость У для 240 сосков находилась в пределах 8,35 -г 40.2 г/сек, а сопротивляемость канала сфинктера соска колебалась от 2,3-КГ2 до 12,0-10 ~2 сек/г.

СизнческМ смысл этих показателей сводится к следующему. Условная выводзгиость У - это количество молока (в граммах), которое пропускает канал сфинктера соска за I сек. при заранее заданных значениях Рр л Рвн. Показатель сопротивляемости К определяет, сколько секунд требуется для продвижения I г молока через канал сфзшктера соска.

Характер распределения условной яыводемостя У и сопротивляемости сосков для опытной груттн коров показов при помояа вариационной кривей распределена;;. Из графика рвриациошюй крн-вой распредолеьия сладгет, что нанбедыгее число коров имеет соски,1 у которых У = 14,0.-г 2Й.0 г/сек., а К « 7,2-Ю~2 ~ V 4,5 -10 с с ч/г.

Средняя величина условной выводимости Ч'ср, вычисленная на основе вариационного ряда по способу произведений, составила ЧЧр =* 21,0 г/сек., а сопротивляемость Яер » 4,76'Ю-2 сек/г. Среднее квадратичное, отклонение прк этом было равно 5,05.

■ : Разграничение Физиологических и технических Факторов. влияющих на результат маткного доения

При изучении взаимосвязи показателей. влияющих на провесе извлечения молока из выме.л доильным алцаратом, следовало в первую очередь выявить главные факторы рассматриваемой системы и разграничить их на физиологические и технические. Решение этой задачи позволяет Солее четко провести инженерный, анализ влияний конструктивных параметров доильных аппаратов на физи- / ологическое состояние молочной *е.:гзы в ходе доения,.

В литературе пока нет данных, количественно характеризую. «их механизм взаимодействия физиологической к инженерной сторон этой системы. В результате этого конструкторы доильных установок не имеют достаточно точных данных по физиологическому обоснованию оптимальных режимов воздействия на корову в ходе машинного доения.

.Учитывая этот пробел в теории машинного доения в 1У главе рассматриваемой работы дано теоретическое обоснование метода оценки и расчета раздражителей, которые действуют на ткани сосг при ра<>оте доильного аппарата.' .

Принимая во внимание большую сложность взаимозависимостей изучаемой системы доильный аппарат - корова - дояр, а также недостаточную изученность многих физиологических явлений,- проте. кассцгх; в молочной железе, мы сочли необходимом в данном исследовании ограничить круг рассматриваемых оройлем и остановили : ■ внимание на вопросе, как влияют физиологические параметры вымени и.технические показатели доильного аппарата на результат доения. '

Результаты этих исследований можно выразить уравнением

■ . ... ый-

.^Показатели, которые входят в уравнение ( 2 ) характеризуют

взаимосвязь Факторов, определяюскх в итоге результат доения за один рабочий цикл доильного стакана. Бее эта показатели . можно разделить на три груши. .

1. fiifftít&tf &2 Scp- характеризует физиологическое состояние протоковоа системы вымени, состояние тонуса гладкой мускулатуры емкостной скстекы,морфологические особенности выгодного канала и тонус ккш сфинктера соска.

2, ijf йр,V7^ П. - определяют параметры доильного аппарата и характеризуют реки» его работы.

Э. Нз, у - определяют физические свойства молока.

В честности, уравнение (2) показывает, что конечный результат дсенкя Q4 за период времени зависит в основном от морфологических особенностей и физиологического состоянї£я виводи ой системы молочной желазы и сфинктера соска, т.е. от способностей протоковой системы проталкивать молоко из альвеол в цистерну вымени и от сопротивляемости сфинктера соска. Кроме этого, на интенсивность £ывэд£иия молока влияет разность давлений Л р (в соске и подсосковом пространстве доильного стакана), а так же значения коэффициентов сАу^Ы j^Y^ характеризующих

конструктивные особенности и режим работы доильного аппарата.

. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЦЕССА Ш5БЛВІ1ИЯ ШЛОКА

из вьыеки коров дожьшм аппаратом

Во время работы доильные стаканы оказывает определенные воздействия на ткани сосков, я от характера этих раздражений во многом зависит действие рефлекса молокоотдачн, полнота выдаивания и раздой коров.

При наступлении рефлекса молокоотдач» молоко из вымени коров можно удалить, при условии, если открыть выводкой налад соска и преодолеть его сопротивление. Это mozho осуществить ори помощи катетера, выдавливания и отсасывания (вакуума), а также в результате различного сочетания этих способов. При любом способе доения на извлечение молока расходуется анергия мышц вымени и внешнего источника.'

Далее, применив метод математического моделирования^ рассмотрим более подробно пркнпип работы доильного стакана.

Принятие обозначения СX - ускорение деформації тканей соска.

А«- работе, расходуемая на нарушение хрово- и лимфообращения. Ап,Дтр,Аи- работа на с^еиензе скорости переметеная подвижной части соска, на преодоление трения и нагрев тканей соска.

раоота ка увеличение скорости истечения молока. Апч- работа на пере жженке молока из протоков в цистерну соска. Др - работа на упругую дефотжавдю тканей соска. Ар«— работа на раскрытие канала сфинктера соска. Ал*- общий (сумкзртзый) расход работы за I такт сосания. о( « с/ „ - коэффициенты кинетической энергии, о(< - коэффгсдаеит использования такта сосания, о! г - коэффициент гидре сопротивляемости системы отвода молока, «¿л - коэффициент соотногцензд размеров соска и соековсй резины. /Іч и ¡Ъг- коэффициента, характеризующее морфологические особенности протоковой система шмеии и канала сфинктера соска.

и - коэ^ишенти, учитывающие физиологическое состояние протоколюй систеки выкепи и сфинктера соска.

- коэффициент продолжительности такта сосания." £п - кинетическая энергия вытекающего потока молока (из соска). 5 ~ ускорение свободного падения, л - частота пульсаций рабочих циклов. 1ц - продолжительность I рабочего цикла.

= оіі^і і-ч - фактическая продолжительность истечения к опека. V« - средняя скорость истечения молока иэ соска. V« - средняя скорость движения молока в сечении АА»

средняя площадь сечения выводного какала сфинктера соска. |Г - удельный вес молока. /л,' - коэффициент расхода (истечения).

Р» - величина внутривьшеиного (цистернального) давления молока. Pf - величина разряжения в доильной стакане под соском, ; . ■ ■ ( - статический напор колона в вымени, .

Н(,Нг,Ні - потери напора на раскрытие канала сфинктера, на преодоление сопротивляемости канала и вязкого трения в молоке, н» ї и Рр /у - активный напор в вымени.

с ~ Ре / У - активный напор развиваемый доильным стаканом. . Н|-н,»Нз - общие (суммарные) потери напора.

Опгереленяв затрат работы, совеипавиой доильным стаканом. на динамические изменения соска к рывереряе молока »а вымани

Принцип действия доильного стакана рассмотрим на примере работы наиболее распространенного г СССР аппарата ДА-ЗМ.

Такт сосакид

Основным рабочим тактом доильного стакана является такт сосания, поскольку именно в этот период осуществляется выведение молока из вымени животного.

При обосновании конструкции н режима работы доильного стакана необходимо особое внимание уделить типу сосания, так как от выбора высоты вакуума, характера его нарастания и спада, периодичности и продолжительности действия зависят рефлекс моло-коотдачи, скорость выведения молока, полнота выдаивания и состояние тканей сосков.

Запас работоспособности ЛвЫвоянихаящиЯ в доаиъяом стакане -при создании вакуума, расходуется на выведение молока и динамические изменения формы и размеров соска. Показатель Авїдможво характеризовать величиной импульса вакумого воздействия Гц , который за один рабочий цикл работы доильного стакана равен произведению среднего давления (вакуума) за этот цикл Рр на продолжительность его действия ^ ц и на площадь поперечного сечения сосковой ремтн ¡)(; {ЛнеЯГ^А, где <¿1 - внутренний диаметр .поперечного сечения сосковой резины )

. Рм = РрГц'5| . (3)

Доя определенна численного значения импульса вакуумного воздействия Р , следует ввести единицу измерения данного показателе. Веля принять, что в формуле < 3 > Рр * I кг с/см*", . 1г м - I сек. и 5і » 1см2, то

Р = і кгс/сма • І сек : іск'Мкгс сек , (4)

Эту единицу можно назвать единицей вакуумного воздействия, сокращенно I евв, Она позволяет определить ву^уумну» нагрузку, которую испытывают ткани сосков эа любой промежуток времени.

Зал ск работоспособности доильного стакана расходуется на выполнение следующих изменений состояния соска:

1. Растягивание ткани соска, удлинение его.

2. Увеличение скорости перемещения подвижной части соска.

3. Переметение молока из цистерны вымени в цистерну соска.

4. Преодоление трения соска о стенки сосковой резням.

5. Раскрытие выводного канала сфинктера соска. . : *

6. Увеличение скорости потока молока,извлекаемого из соска.

7. Нагреъаяяе тканей соска при термическом воздействии.

Общий расход работы за. тает сосави^

Общие затрата работы »а осуществление такта сосания можно представить как сумму затрат работы на выполнения отдельных операций по изменении состояния соска, а именно:

■. ■ Такт сжатия

В процессе работы доильного стакана такт с х а т и я играет исключительно большую роль, так как оптимально.подобранные по силе и направлению воздействия сосковой резины на сосок усиливают рефлекс молокоотдачя, улучшают кровоснабжение и способствуют устранению отечности сосков.

В такт сжатия работа деформированной сосковой резины расхо-■ дуется на:'

1. деформацию тканей соска и раздражение барорецепторов •

Дсж = Рсж\ДХз: Нг' ) ;

2. упругую деформацию сосковой резины ,

д _ г ■■■■„ у кіСйХкГ. ( 7) .

А9 " г9 ДЛ4----2 ' '

3. перемещение молока из соска в полость цистерны вымени

а т*у* , о <

А & - 2 ( О )

- Эффект воздействия такта с ж а т и я зависит от величины силы Яс* . изменения скорости еа воздействия О. , числа'раздражений в едяюшу времени уз' .. и зоны ее действия £ . /;".

: ■ " 6 г/ с рсж а В ) . 'Г- ( 9 )

Оягималъвне ькачекия этих величав создают максимальную эффективность сигнала, исходящего из воїш действия силы Геж.

Такт отд;та

Основное назначение его сводится к устранен*» отечности н восстановление крово- и лимфообращения, т.е. к ликвидация патологических нарушений, возникаемых в соске за период действие такта сосания. Во время такта отдыха происходит:

1. Сокращение растянутого за такт сосания соска до первоначальной величины (остаточной деформацией пренебрегаем).

2. Перемещение подвижной части соска в первоначальное поло-женке за счет упругости тканей соска.

3. Перекешёние порции молока из цистерны соска в цистерну выхени при сокращении объема соска.

4. Преодоление сил трения при возвращении подвижной Частя соска в первоначальное положение.

5. Закрытие выводного канала сфинктера соска.

6. Нагрев или охлаждение тканей соска. (- 0'^}

Коэффициент использования работоспособности докльного стакана

Для характеристики величины, эденткчной коэффициенту полезного действия работы докльного стакана, можно принять показатель коэффициент использования работоспособности докльного стакана, который показывает, какая доля из общего расхода работы уходит на процесс выведения молока из соска.

Ь .. т}У*/2 (10)

Из анализа этой формулы следует, что коэффициент использования работоспособности доильного стакана возрастает при увеличении порции молока, удаляемой из соска в такт сосания, а также при снижении расхода работы на выполнение остальных изменений состояния соскс. Следовательно, при выборе конструктивных параметров доильного стакана необходимо особое вник-нже уделить обоснованию конструкции сосковой резины, ибо от ее формы и размеров зависят многие динамические изменения состояния соска, а также показатели производительности выведения молока.

.. Вывод уравнения, устанавливавшего взаимосвязь факторов. влтитошрс на интенсивность выведения молока доильным аппаратом

Количество молока, выведенного за один рабочий цикл доильного стакана Оч при наличии рефлекса молокоотдачи, равно:

й4=г; уи 5ср у (и)

Если в «той формуле величину І'і выразить через "Ьц К п. то получим

\ (12)

Оцг ы, ч>, гцл/и 5ср у. (із)

Для определения средней скорости истечения молока V« за один цикл составим уравнение Бернулли для сеченяй АА< к ВВі (на уровне верхнего кроя цистерны вымени я вижнеЯ части соска) относительно горизонтально* плоскости, проведенной череа сечение

ВВ< •■■■.■ 2

Пренебрегая значением величины оввиду ее малости, наіодим значение средней скорости истечения молока V" . /

г "V« у^Дэ!"? (15)

- Далее, подставив в формулу (13) значение величины

получим

Оц = ^ *, У, • 5 СР д [н *# (16!

Бели винести из-под квадратного корня 2 ^ , то будем иметь

7 С)ч~7Г ^ЧЭ^ун^Н^-Ноба (17^

Эти уравнения раскрывают сущность процесса взаимосвязи между молочной железой и доильным аппаратом в ходе доения.

Вывод уравнения, определяющего закономерности изменения длины соска в зависимости от величины вакуума в полсосксвсм пространстве доильного стакана

Дяя изучения законов изменения скорости струи молока, извлекаемой из соска трехтактным доильным аппаратом при различных значениях коэффициентов показателей H»,Hjn,5t^Н., Яг,И»

потребовалось определить, как изменяется длина соска в зависимости от.величины вакуума в подсосковом пространстве стакана.

Изучение свойств соска увеличиваться в длину под действием вакуума было сведено к изучению физических данных биологической системы, в которой величина вакуума под соском являлась входом системы, а удлинение - виходом.

В целях упрощения математического описания задачи принимаем ряд допущений, а именно; массу подвижной части соска пи распо-логаем в точке С ¡движение точки С рассматриваем относительно стенок стакана, которые принимаем за неподвижные; упругость тканей соска К за период времени tu остается величиной постоянной; массу подвижной части соска ггь условно считаем за постоянную величину.

Па сосок с упругость» тканей равной К и массой подвижной части равной rru действует внешняя ша Fp В результате этого действия подвижная часть соска перемещается вдоль стенок соска-вой резины на величину У .преодолевая упругость тканей соска И силу ВЯЗКОГО трения fr г - Frp'dy/cit соска о стснки резины. ( Ftp - коэффициент сопротивления вязкоцу трению).

Принятие обозначения позволяют написать уравнение движения* подвижной части соска /

^♦^•♦-FTpff+ КУ = FP. (18)

Если три параметра rrii, РІри К эшенатъ двумя кокбииировэн-, ншга, а именно; отношение (К/ ті)Уг эквивалентно угловой частота Wn ,поэтому Wo ={к/ті),4,а отношение Frp к величине 2 fК т<)'/г равнозначно коэффициенту затухания , то используя полученные

. g. _ f;, - ■

параметры уравнение IIS) можно привести к шду

і гі^у

гЖгіУ ,.,і.[ 1 сОпсИ [ К

(ЇУ... с мм - йгУ .

(20)

Лалее, закекив Цна5(У) и ^ на 5 (У) Решая уравнение (2 ( ) относительно У

подучим

(21)

н&годвм

У =

1/и

(22)

где мнсвдтель в квадратных скобках представляет собой закон неведения системы. Символически это можно представить так

І/К

Экспериментальные исследования показали, что фаза активного нстечекия молока при доения коров аппаратом ДА-ЗМ начинается поело окончания движения кончика соска, следовательно, чем короче путь перемещения подвижной части соска, тем больше времени приходится на активное истечение. Таким образом, для увеличения сзородойлости доильного аппарата необходимо использовать такую конструкции сосковой резины, которая свела бы к минимуму потери времени на перемещение соска.

Теоретические предпосылки к обоснованию метода расчета опт(ридлъной величины вакуумно^ нагрузки. 'которую испытывают ткани соска в ходе машинного доения

При выборе оптимальней величины вакуума в подсосковом пространстве доильного стакана, на наш взгляд, надо руководствоваться следуШЕМя положениями.

I. Как было показано выше, ьакуукная нагрузка, действующая . на ткани сосков,определяется величиной импульса вакуумного воздействия. Исследования показали, что один и тот же по величине импульс вакуумного воздействия вызывает более сильные напряжения

тканей у небольших по размеру сосков. Следовательно« для получения сопоставимых результатов необходимо ввести роказатель, хоторнй учитывал 6« ъедитаку импульса вакуумного воздействия и размеры сосков. Таким показателем, видимо, ыожет быть доза вакуумного воздействия Ф . За один рабочий шгкл доза вакуумной ' нагрузки (Фч) на ткани соска будет равна величине импульса вакуумного воздействия Рч (за Г шжд) поделенного на вассу подвижной части соска ПТ». ( ©ц = рц / т»)

2. При одошковог. разряжанш в вакуумной магистрали величина дозы ваюгуиной нагрузка завесит от интенсивности процесса молокоотдачн. Чем больае молока поступает в докльныЕ стакан, тем меньше остаточный вакуум под соском, и, следовательно, ниже доза вакуумного воздействия. Б связи с этих в начальный и конечный периоды доения расчетная величина скпульса вакуумного воздействия должна быть всегда меньше, чем в фазу активной молокоотдачн. '."

3. Максимально допустимая доза вакуушого воздействия Флр за весь период доения должна быть меяьпе критической Ф кр, т.е. дозы, вчзываивда заыэтное патологическое изменение сосков.

4. Выбор высоты макскмального разряжения в доильном стакане определяется порогом болевых оодп&еях2, воэнпаицих при растяжении. соска силой Яр. Это условсе шхнэ записать в видо Рр< Рпр;

5. Численно» значение предельно допустимой силы ( Рпр) растяжения соска определяют по величине допустимого (порогового) напряжения тканей сосков (€Гп ) €> о я рр / $ с .

- . РАЗРАБОТКА И 0Б0СН0ВАІШ МЕТОДА РАСЧЕТА К ОЦЕНКИ . ■ РЕШ/ОВ РАБОТЫЖШШГХ АППАРАТОВ '

; Иетод количестве иной оденки параметров, т. агактвризу тон х ■ режим работы доильных аппаратов . ■

- При оценке доильных установок промы:элепного назначения главным и основный критерием их пригодности долдны быть показатели, определяющие безопасность доения и влияние на молочную проД1ГКТИБНость коров. Если при испытании новых доилышх установок выявлено, что эти показатели не соответствуют требовані л . ■физиологии доеная, то век другие показатели, характеризуйте положительяпе качества установки,-теряют свое практическое значение.'.

Для определения величины вакуумной в механической нагрузок, которую испытывают соски при работе доильного стакана* необходимо прежде всего разработать метод количественного замера этих параметров. По этоц? поводу профессор В.Ф.Королев пишет; "Сравнительная опенка различных машн а отношении их патологического воздействия на соски затруднена тем, что ее даст обычно на основании сравнительных испытаний доальшх иапшя, проводимых длительное время на больших группах коров а требувких больших затрат. По результатам атах испытаний трудно разобраться в патологическом влиянии отдельных "факторов на соски коровы, так как на физиологические факторы накладываются еще и зоотехнические, хозяйственные и всякие другие. Исходя из этого необходимо разработать новую методику сравнительного изучения различных доильных машин, чтбй выяснить основные вопроси простым лабораторным путем".

В порядке решония поставленной задачи нами разработан метод количественной оценки параметров, которые характеризуют режим воздействия аппарата на ткани вымени в ходе доения. Суть етого метода сводится х следующему. Опенка работы аппарата производится путем расшифровки осциллограмм, в которых отражена'информация о величине и характере.изменения вакуума в аодсосковом и межстенном пространствах доильного стакана в зависимости от интенсивности молокоотдачй и способа подключения. Этот метод позволяет получить характеристики;

1 ) производительности выведения молока; ..

2 ) величины вакуумной нагрузки на ткани соска;

3 ) растягивающих напряжений в тканях сосков;

4 ) сжимающих действий сосковой резины на ткани соска;

5 ) такта отдыха;

6 > переходных процессов тактов сосания и сжатия. *

ЭКСПЕРИШИАЛ^МВ ИССЛЕДОВАНИЯ

Программа и задачи экспериментальных исследований

Экспериментальная часть исследований включает два раздела:

1. Исследование влияний физиологического состояния вымени на интенсивность выведения молока доильным аппаратом.

2, Изучение и физиологическая оценка режима работы доильных

аппаратов в зависимости от принципа их работы и конструкции, а также интенсивности молокоотдачи.

Прогамма опытов первого раздела ставила целью определять, с какой степенью точности теоретические'изыскания отразают истинные результаты доения различными аппаратам.

Основная задача второго раздела экспериментальных исследований сводилась к изучению возможностей стендовых испытаний при разработке метода для опенки режима работы доильных аппаратов.

Програма исследований

В разделе "Исследование влияний Физиологического состояния вымени на интенсивность выведения молока доялышм аппаратом", было намечено изучить следующие вопросы:

а) влияние термических раздражений вымени на интенсивность рефлекса молокоотдачи;

б) влияние величины давления молока s цистерне соска на скорость его выведения доильным стаканом;

в) влияние сопротивляемости сфинктера соска на интенсивность выведения молока доильным аппаратом;

г) закономерности изменения скорости истечения-струи молока из соска в зависимости от величины вакуума в доильном стакане.

В разделе "Изучение и физиологическая оценка режима работы доильных аппаратов в зависимости от принципа их работы и конструкции, а также интенсивности' молокоотдачи" предстояло изучить:

а) сравнительную характеристику показателей, производительности выведения молока аппаратов ДА-ЗЦ, "Волга" и "Майга";

б) пределы изменений величины импульса вакуумного воздействия у аппаратов ДА-ЗМ, "Волга" и "ІіаЗга* в зависимости от интенсивности молокоотдачи;

в) характер изменений параметров такта сжатия у тех же аппаратов в зависимости от интенсивности молокоотдачи.

г} влияние наблюдаемых явлений расширения сосковой резины на величину.импульса в.в. я силурастяиения соска. .

. Методика,и условия проведения эксперимента

Исследования по программе первого раздела проводились на

экспериментальной ферми ТСХА (на 12 коровах) и в учхозе "Дубки" (на 60 коровах холмогорской породы).

Режим работы доильного 'аппарата оценивали по длительности латентного периода, относительного/ количеству альвеолярной порции молока, величине додоя и скорости выведения молока.

Сопротивляемость выводного какала у сосков К была определена по кетоду обработки данных максимальных скоростей выведения.

Средняя величина сопротивляемости канала сфинктера Кгр у Є0 коров (240 сосков) была вычислена на основе вариационного ряда по способу произведений..

Эквивалентное сечение выводного канала сфинктера соска рассчитывали исходя из данных об энергии струи молока, выте кашей из соска под действием вакуума. Энергию потока молока замеряли с помощью доильного стакана, снабженного датчиком, сигналы от которого фиксіфоваяясь на фотобумаге осциллографом Н-700.

Скорость выдаивания (производительность выведения) каждой четверти видаки определяли ори помощи мерного цилиндра, снабженного устройством дня графической регистрации скорости выведения молока.

Экспериментальные иссяддваная по программе второго раздела проводились в лаборатории кафедры "Механизации животноводческих ферм" МИИСП на специально созданном стенде, который позволяет моделировать различные режимы процесса молокоотдачи.

Во время сравнительных испытаний доильных аппаратов применяли методику последовательной замены одного аппарата другим при неизменных настроечных параметрах стенда (диаметр выводного канала насадка, давление в искусственном вымени, тугодойность сфинктера, температура молока, высота вакуума в магистрали, масштаб осциллограмм, условая подсоединения аппарата и т.д.)

Приборы и коитрольно-и зі «єри тельная атшататуга

Для проведения исследований, намеченных программой, потребовалось создать специальные приборы и стенды, оборудованные электроннойівітемой для графической регистрации изучаемых параметров. Приводим краткие сведения об этом оборудовании.

I. Стенд для натурных исследований процесса молокоотдачи у коров. О комплект стенда входили коллекторы, доильные ведра и молочные шланги аппаратов ЛА-ЗМ, "Волга" и "Кайга", выполненные

яэ прозрачных материалов. Большие возможности визуальных наблюдений за ходом доенкя и наличие регистрирующих аркборов позволяли достаточно точно фиксировать многие яэления процесса взаимосвязи между физиологическим состоянием вымени и режимом работы доильного аппарата.

2. Стенд для моделирования различных режимов молокоотдачи (конструкции liKKCUIJ. с блоком электронного оборудовачкя для графической регистрации быстро протекающих процессов.Стенд позволяет моделировать са*ше различные режими молокоотдачи за счет изменения: расхода жидкости от С до 7 кг/мин, цистернального давления от ГО до 50 мм мол.ст. и тугодойности сфинктера от 40 до 400 ммрт.ст. Искусственные соски обеспечивает ступенчатую и

.плавяую регулировку расхода жидкости. При помощи ВЭТ - 20D и системы автоматики в искусственном вымени можно поддерживать заранее заданную температуру молока в пределах +5 - +70 С.

3. ¡Лобилькый блох приборов с злектрониой приставкой и системой датчиков для графической регистрации изменений вакуума в камерах доильного стакана. С помощью этого блока приборов и доильного стакана. снабженного датчиком давления, изучались изменения скорости струи молока, вытекающей из соска, в зависимости от высоты вакуума. V ■■

4. Мерный цилиндр для определения скорости выведения молока из каждой четверти вымени с устройством для графической регистрации этого параметра.

5. Универсальный даччик давлений ИДЕЯ, который позволяет замерить разность давлений в подсосновом и мажстекном пространствах доильного стакана, т.е. определяет до существу характер

и величину сил сжатия соска в период такта сжатия.

Методууа обработки осцяллогпаум у опытных денных

Дяя получения сопоставимых результатов при оценке отдельных показателей режима работы доильных аппаратов все подученные на стенде осциллограммы с информацией об изменениях вакуума в кодерах доильного стакана был« приведена к одному масштабу измерений По оси аЛсцясс отклали&али время,1см = 1/10 сек.,а по оси орди-,нат величину вакуума Ісм = І/ІС кГ/см2.

Дяя характеристики различай изучаемых признаков (пзраиетрок)/

выявляиих те или сные особенности коров, строили вариационную кривую. Средние величины признаков вычисляли на основе вариационного ряда по способу про я зведений.

Разнообразие *зучаемых признаков характеризовали при помощи среднего квадратичного отклонения Sep.

Вычисление средней арифметической Кср. и среднего квадратичного отклонения ffep. при обработке опытных данных о некоторых признаках коров и отдельных показателей режима работы доильных аппаратов, как правило, проводили по способу взвеиенных дат,

■ анализ результатов , тв0р5ггии экспшйзнтальных-ИССЛЕДОВАНИЙ

При изучении влияний различных параметров режима работы доильного аппарата на физиологический механизм молокоотдачи мы применили метод математического моделирования, так как это, пожалуй, единственный кетод, позволяющий из бесконечного множества причинно-следственных связей изучаемого явления выделить глаї ные факторы и установить их количественную взаимозависимость.

Приняв ряд допущений мы, получили уравнения { 2 и 16 ). которые устанавливают взаимосвязь Факторов, влшшеих на интенсивность выведения молока из вымени коров при машинном доении.

Анализ материалов, подученных при доения коров различными ; аппаратами, к сравнение этих данных с теоретически!^ расчетами позволили глубже изучить рассматриваемые явления и определить влияние отдельных фактров на интенсивность доения. Шла установлена зависимость общей сопротивляемости сфинктера соска ( от скорости истечения молока (V« >. выявлены пргчикн изменений коэффициентов о(< н ju!, а текке определено влияние динамики соска на продолжительность истечения молока за период такта сосания.

Из сопоставления опыяных и расчетных данных следует, что в ■ процессе выведения молока решающее значение имеют такие показатели, как Ре, Sip, Ні ( Нг t которые определяют физиологическое- состояние молочной іселезм и акт иш ость вы водію it деятельности протокотой системы вымени. В частности, было установлено, что достигнуть увеличения интенсивности выведения молока за счет повышения вакуума ( Рр ) не всегда удается из-за появления фиги- . ологических и механических помех. Это объясняется тем, что

увеличение параметра Рр приводит к резкому снижению значений коэффициента использования такта сосания с(і , падению давления молока в цистерне соска Си увеличение сопротивляемости ; сфинктера (благодаря увеличению турбулентности потока молока* проходящегочерез канал сфинктера). Кроме этого, опыты показали, что у многих коров при повышении вактума{ Рр ) на величину более 38 см рт.ст. нарушался ранее выработанный стереотип кривой молокоотдачи, увеличивался латентный период, стлался разовый надой,корова проявляла признаки беспокойства;';.

Совершенно противоположные результаты сслучаются при повышении давления молока а вымени ( £ в ). Даже небольшое повышение показателя Ре приводит к реэкощг увеличении интенсивности дое-. яия. Это объясняется тем, что изменение величины Реноразрывно связано со значением показателей 5е*>, Н», Н* , т.е. при

повышении давления Р® резко снижается сопротивляемость сфинктера и выводимость соска возрастает. Увеличение вяутрицнетер-нального давления молока способствует также интенсивному наполнению цистерны соска молоком и обеспечивает быстрое открытие канала сфинктера на максимальную величину

Опытные данные показали, что тепловые воздейоті#я сосковой резины на ткани сосков, как правило,повышают среднее значение внутрицистернального давления, увеличивает1 скорость выведения молока и снижают продолжительность доения. Выполненные исследования свидетельствуют также о том. что конструктнвные параметры и режим работы доильного аппарата оказывают существенное влияние на ход доения по двум каналам. С одной стороны, аппарат воздействует на центральную нервцую систему животного цугем раздражения рецепторних зон вымени, с другой - доильные стаканы осуществляют выведение молока и производят динамически« изменения соска. Следовательно, от качества раздражений рецепторних зон вымени и динамических изменений соска зависит состояние тканей сосков я конечный результат доения.

С целью поддержания высокой молочной продуктивности хоров и создания условий для их активного раздоя необходимо не только активно раздражать рецепторные зоны вымени, но и вызывать у животного приятные'оиопиезгяя на.протяжении всего доения для того, чтобы вызвать физиологическую активность функционирования

всех биологических систем, цоДдерживаюсих наивысший уровень . . лактационной доминанты. "V 1

Для определения к инженерного расчета оптимальных режимов воздействия доильного аппарата на животное прежде всего потребовалось выявить параметры,, которые оказывают наиболее сушест-, венное ь-ияние на ход процесса колокоотдачи, и разработать методику их количественной оценки. - '

При обработке данных (осциллограмм)' испытаний аппаратов лА-З, ДА-ам, "Волга" и "JiatSra", проведенных на стенде конструкции • ШЖСП по методике количественного замера параметров режима доения, были получены числовые показатели; приведенные в таблице I.

. Анализ данных этой таблицы дает возможность подучить'сравнительную оценку режимов работы доильных аппаратов, а, кроме этого, позволяет сделать прогнозирование физиологической ценности режима доения, т.е. установить степень полезности раздра-' жителей, действующих па ткани вымени в различные фазы рефлекса молокоотдачи.

Кз четырех сравниваемых аппаратов наибольшую производительность выведения ( в реямке 0 « 1,5 км) раэваьаат "¡Лайга" (3,500 кг/мин) и "Волга" (3,400), а при установке насадка с отверстием 0 » 4,0 ш наибольшие скородойиость развивает аппарат- "Волга" (6, 600). _ . ;'

По показателю P^J-(удельный расход импульса в.в. на продай- ■ жекие молока) лучшим является аппарат /Волга", Этот параметр ■ свидетельствует о том, что у данного аппарата система шлангов и других устройств, по которым перемещается молоко, имеет более ; низкую гидросопротивляемость. л

По параметру Fm» характеризушкцу вакуумную нагрузку вымена, предпочтение следует отдать аппарату "Волга", так как при использовании последнего животное испытывает импульс в.в., который на 22 % ниже чем у 'Майги*. Следовательно, при одинаковой продол-жи^льности доения (особенно при передержках) "Майга" будет вызывать более сильны» патологические изменения тканей сосков.

Подобный анализ можно выполнить и по другим показателям таблицы I и, следовательно, вытаять слабые и .сильные стороны испытываемого аппарата.Кроме этого, этот метод создает теоретическую базу для расчета оптимальной дозировки раздражителей, действующих на организм животного в ходе доения.

ТАГЛНЦЛ І '

ХАРАКТЕРИСТИКА РЕЖИМА РАбОТЫ ДОИЛЬНЫХ АППАРАТ08

ВИД ■ ХАРАКТЕРИСТИКИ P E Ж И M A 0 С H И Я :

HO-Krnt ддоии 0 = 1.5

AA-3 дл-зм ШГА МАЙГА ДА-3 Д-ЗН ВОЛГИ »ЛИГА АА-3 ДА-ЗМ ШГЛ МАИГД

і г 3 Í б ? . ■ s- to II fi 1І M

2 4 S K ïïS* ^ л w * -1 < Sga №№1.1МЕд.в«, sй 0 0 0 в (,)(» 3,SOO 3.ÎS0 Voo î,700

KM. МИ» їм), fin. 0 0 0 0 0,« 1,00 US tt« о,7г. LOO 1,1.0 1,21

ад мсш имя. ti і в 0 0 f\í J.ÎS г,17 \?i í.iO 3,« 2.» г M

«.»AMC*. HMRlt.îm 0 0 0 4,50 WW ш 1ЛЧ t,S0 1,00 0,75 г^б

5 £ 1 в £ g ° ï * «t *r число шкши {ni so «0 to Î0 09 « to 1) 60 *0 to 00

тлниі U,СІК. 0,il) 9,(0 . <ш 0,70 в, и 0,í> 0rt3 0,iS 0.23 О.ІЬ

С*АТИ£ ten,««. 0,« 0,(0 0.Ю 0,10 o.iz с,іг о,іг 0,35 в,іг 0.12 fti2 0,І7

вин* t*TX,«* ■ ц« 0,30 0.ÎS о,м 0,56 O.ilt Û.Î5 -0 Д60 0.Î2 o,zt 0

Л. ta ti 11 11 rt * Ef 1* 5 * = -s. Bi ^ X H> Í y» 55 Si ІН ЇЙ « о m л ИМИ Ти.іГ'СІК. ÍS.J 75,2 90,0 t10,2 эг,о 66.0 ег,г ils - U.5 7A5 Ш

«« і »-(Vnr/t*1 o, m в,« <Ш DM О.ік 0,11 с.згг 0M ftlí Olîî Û,Î8S 0,142

cmufw.c. f»,«T W 1,9« : t,)0 МО l,S3 і,в; і." I.ÎÎ l.tlt 1,70 17Î t. so

паз* ач. yî 0,1* ига С о,« 0,« IL» 0 С.ІЧ 0,« о.гі О

"5 ш Z ä * С "Ь 0,1« в. в; 11.64 0 J,Aí 0.І7 0,14 4 SM і.гі 0,17 0

ОПТ о>о 0 O.ít О.ів 0 LÜL а,st о," ü

jí il il il 11 5 я Ï u 0 о s 1 >-< < < К К О ({IKKtLCM. Fan irfkii- 17Í 1,77 ¡,о: ».г ■ г,и 1.« .).« (.4 ЛЇ0 tfir г. іо 3,7ft

Шіск.мпи fa. «r/(J 0,2(0 4JT0 лт цгго оіяо 0,170 0.155 0,1(0 оды O.lM Í,2Í(

RftiJ. СИТ.Д, ІЧНЯ,«* í.íí 6,« é,1S 2SJ 7,75 1,00 Î.9-' !!,0 2,9 S ÍJB lí.d

. X Й X H1 с S? tsTnji. o,« 0.3t о,« <Ш С, «6 0,17 -Art 0,11 ai? ■ ш o.is ftH

t»T СЛ. 0.17 . о.» O.íO im 0.39, 0.2« o,it A3" 0,17 0,2t 0,iî 0.20

i! 21 ниш fAfTIlí M Jütrttf t M. ИМИ А Гри.н кГ^м Ш 0Í6 «7 0. аг» 0,1h 0,<S 0,0 А о,гт <1,15 о,« 0,2)

иаюм.ДК i d, tu. . о,г» одо № 0 0,Í9 Ції . 0 он 0.21 ooe 0.20

U WMiKtlMI НИМЧНЦШ

выводы : ■

1. При изучении некоторых явлений лактации коров большую-пользу иажет оказать метод.математического моделирования.Зтот метод обеспечивает высокую четкость в постановке эадачи после--дования, дозволяет установить колгчественяую взаимосвязь глав-, них факторов изучаемого процесса и этим способствует более глубокому понимании природы рассматриваемого явления.

2. Полноценное и быстрое выдаивание коров зависит в основном от типа высшей нервноГ деятельности животного,' периода лактации, морфологического строения сосками протоковой системы вымени, а также от качества подготовительных операций и режима >•* работы доильного аппарата.;.. ; : ; ■'='..'■ . '.у IV!■

3. ДоклышЙ аппарат "Майга" (в режиме расхода 0» О) создает .тканям сосков вакуумную нагрузи/, которая на 22,0 % больше, чем у аппарата "Волга". Ори передержке этих аппаратов на выме- ■ ни *11айга" вызывает более сильные патологические изменения тканей СОСКОВ. ". .;■ ' ;"'■''.'.■■■ "'■

4. В режиме расхода 0 « 1,5 аппараты "1&йга" и "Волга" ■ развивают примерно одинаковую производительность выведения V молока (3,500 и 3,400 г/мин), величина же остаточного импульса вакуумного воздействия выше у аппарата "Майга", следовательно, и на этом режиме "Ь'-айга" создает более высокую вакуумную нагрузку на тканл вымени. . '■; ■ ■

5. Такт сжатия у аппаратов М-ЗМ, "Волга" и "Чайга" малоэффективен, причем эффективность этого такта снижается при ; . увеличении интенсивности молокоотдачи. ' 0 V

6. Аппарат "Иайга" имеет слишком большую продолжительность " статической фазы такта сжатия (25 ч-30 %), а это, даже'при не-болтлюй передержке аппарата на вымеик, приводит к появлению анемии сосков и способствует нарушению крово- и лимфообращения а тканях вымени.' ;■■ ; л; ■'■-'"■V .■■■.'

7. Аппарат "Волга" (в режиме расхода 3,04-6,0 кг/мин) име-, ет более ннэхкй удельный расход импульса вакуумного воздейст-. вил на продвижение молока по шлангам. Следовательно;показатели ' гидравлической сопротивляемости .системы отвода молока.у аппарата "Волга" лучие, чем у "Улйги". ' '

8. Ре им paöo-ü еьйс.^лгиз ДА-ЗИ, "Волга" к "Майга" на соответствует требованиям физиологии доения но следующим показателем:

а) величине импульса вакуумного воздействия (в режиме 0 =0):

б) величине минутного импульса сил сжатия соска;

в) величине и направлению сил сжатия соска;

г) продолжительности такта сжатия (для -аппарата "Иайга");

д) показатели термической стицуляшш,

9. Солее полное г быстрое опорожнение ьымэни коров от молока при использовании аппаратов ДА-ЭМ. "Волга4 и "Майга", можно получить благодаря применению термической стимуляции в подготовительный период, четкому соблюдению принятого стереотипа доения и правильному подбору сосковой резины к размерам сосков.

10. В целях предотвращения заболеваний и обесценения активного раздоя коров аппараты в доильных установках промышленного назначения должны удовлетворять следующим требованиям:

а) в начальную фазу доения необходимо активно раздражать рецепторы вымени путем механических, термических и других видов воздействий с тем,чтобы вызвать полноценный рефлекс молокоотдачи;

б) при наступлении рефлекса молокоотдачи (300-^400 г/мин) аппарат долин автоматически перейти на режим выведения, который обеспечивает быстрое опорожнение вымени er молока.

в) в завершающи» фазу доения ( 200 250 г/мин ) следует обеспечить стимулирующий режим работы аппарата о целью восстановить нормальное крово- и лимфообращение в тканях вымени и создать физиологическую активность во всех автономных системах организма животного, от которых зависит поддержание высокой интенсивности секреции молока и молочного жира. ( параметры этих режимов даны в приложении ).

11. Возможности форсировать выводные свойства доильного аппарата за счет повышения вакуума свыше 38 ем рт.ст. весьма ограничены из-за опасности появления патологических изменений в тканях выиеин и болевых ощущений, наступающих при нарушении условий Ф Пр < Ф кр И С р < С пр.

12. Параллельно с усовершенствованием конструкции доильных аппаратов должно идти совершенствование самих коров. Для этого -. неоЭходило усилить селекционную работу в неправлении выведения «квотных, хор<жо приспособленных к машинному доеняпо г. неьтребуто-oix особой стимуляции для появления рефлекса молокоотдача.

3 А К Д Р ЧЕНИЕ

В связи с реализацией плана, намеченного ХХЕУ съездом КПСС по индустриализации животноводства и. в частности, строительства крупшх молочнотоварных комплексов, возникла острая необходимость выписка доильных установок, отвечающих требованиям физиологии доения и проышгленннх методов производства. Решение этой проблемы должно основываться прежде всего на создании новых моделей доильных аппаратов, в осносе конструкции которых заложен принцип активного и направленного воздействия на ход процесса доения.

Как показывают экономические расчеты (.глава УП), затраты на создание новых более совершенных доильных систем, выполненных с учетом выше указавних требований на основе инженерного расчета режима их работы, с лихвой окупаются за счет повышения налоев молока и снижения заболеваемости коров маститом.

СПИСОК

опубликованных работ автора по тема диссертации;

1. Р.С.Караваев "Об отличительных особенностях взаимосвязи доильных машин с организмом животного". Доклады ШИСП, том П, выпуск I, Ц., 1365.

2. Ю.С.Караваев "К теории исполнительного механизма доильной машины". Доклады МШШ, том П, выпуск I. Г«., 1965.

3. Ю.С.Караваев "Теоретические основы выведения молока исполнительным механизмом доильной машины", ж. "Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства", Л 3, 1966,

4. Ю.С.Караваев "Теоретические предпосылки оценки тугодойнос-ти соска коров", известия ТСХА, выпуск 6. М., 1966.

5. И.С.Караваев "К вопросу обоснования методики испытаний доельных машин",Доклады МИИСП, том Г, выпуск I, ч,2, и,, 1970.

<~ . Ю.С.Караваев "0 применении метода математического моделирования при изучении некоторых явлений, связанных с машинным доением коров" Доклады МИИСП, том 7, выпуск I, 4.2, П.. 1970,

7. Ю.С.Караваев "К вопросу оценки вакуумного режима работы доильных аппаратов? Доклады ШИСП, тем УП, вып. I, И., 1971..

0. Авторское свидетельство » 257213, 1968. Опубликовано II/ XI, 1369. Биллетень № 355. Авторское свидетельство № 29397?, 1369. Опубликовано

26/ I, 1971. Бшлетень * 6..

ВНЕДШЙК РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ В ПРОИЗВОДСТВО

1. Под научным руководством автора при участии сотрудников ВКСХОМ ( З.Я.Лук и др.) и Подольской ШС (Б.Г.Звикяцковскай н др„, создан к внедрен в производство стенд для ускоренных испытаний доильных аппаратов,

2. Автором настоящей работы разработана и передана Подольской МИС методика ускоренных испытаний доильных аппаратов, в основе которой заложен пришит количественной оценки параметров режима доения.

3. Составлены и переданы в ГСКБ ( г.Рига ) и ВИЭСХ рекомендации по применению метода инженерного расчета показателей при оценке режима работы доильных аппаратов.

JI-878J3. Подиввано в печать 22/9-72г, Тир. 150экз. 3«к.б19.

И И И С П мм, В.П.Горячкжна