• Главная
• Модульный молокопровод УДМ-М
• Вакуумные станции
• Сопутствующие товары
• История доения
• Инструкции
• Контакты

Введите ваш запрос для начала поиска.

• Каталог
• УДМ Модули
• TM Kravta
• Milkrite|Interpuls
• Комплектующие
• Автоматизация
• Milkrite|InterPuls ProductLine
• Автоматы промывки
• Вакуумпровод
• Вентиляция
• Весовые системы
• Доение коз и овец
• Доильные аппараты в сборе
• Доильные залы
• Установки индивидуального доения
• Комфорт коров
• Маты
• Молокомеры
• Молокоприемники
• Молочные насосы
• Моющие средства
• Обработка копыт
• Маслопрессы холодного и горячего отжима
• Поилки
• Пульсаторы
• Светодиодное освещение
• Содержание телят
• Сосковая резина
• Шланги
• Стойловое оборудование
• Танки - охладители молока
• Milkrite
• Spaggiari

 

1 ДОИЛЬНЫЕ АППАРАТЫ 

1.1 Физиологические основы машинного доения коров

Лактация коров включает два основных процесса: образование молока в молочной железе и его выведение из вымени - молокоотдачу.

При равномерном, быстром и полном выдаивании коров их суточные удои повышаются, и жирность мо­лока возрастает. Учитывая высокую трудоемкость этого процесса, необходимо стремиться к возможно более полной его механизации в хозяйствах. Для успешной механизации доения нужны основы знаний о строении вымени, образовании и накоплении молока в нем, а также о закономерностях отдачи молока коровой.

Рис. 1.1 Схема строения вымени коровы:

1 - артерия; 2 - вена; 3 - альвеолы; 4 - соединительная ткань; 5 - молочная цистерна; 6 - сфинкер; 7 - нервы;

8 - молочные протоки; 9 - сосок

Вымя коровы состоит их четырех долей (четвертей) (рис. 1.1). Каждая доля имеет самостоятельные вы­водные каналы, заканчивающиеся соском. Передние доли обычно менее емкие, чем задние. Снаружи вымя по­крыто складчатой и весьма эластичной кожей. Правая и левая его половины отделены друг от друга эластичной перегородкой, служащей одновременно связкой, поддерживающей вымя.

Доли состоят из огромного количества мельчайших пузырьков - альвеол (0,1...0,4 мм в диаметре), выстланных изнутри однослойным секреторным эпителием. В этих секреторных клетках альвеол и образуется молоко. Альвеолы покрыты густой сетью кровеносных сосудов - капилляров. На внешней стороне альвеол рас­положены клетки миоэпителия звездчатой формы, которые играют большую роль в выведении молока из аль­веол: сокращаясь, они сдавливают альвеолы и способствуют удалению молока в протоки.

Протоки, соединяясь, образуют молочные каналы, а затем молочные ходы, впадающие в молочную цистерну. Ниже нее расположен сосок, внутри которого имеется сосковая цистерна. Сосковый канал в нижней час­ти заканчивается запорной группой мышц - сфинкером.

Молоко образуется из так называемых предшественников молока - белков, жиров, углеводов и минераль­ных солей, содержащихся в крови. Эти питательные вещества поступают в организм с пищей и доставляются кровью по мельчайшим капиллярам к альвеолам вымени. В альвеолах происходят сложные биофизические и биохимические процессы взаимодействия между плазмой крови секреторными клетками альвеол, в результате чего в клетках осуществляется синтез молока.

Процесс образования молока протекает весьма интенсивно. Корова с удоем 20 кг вырабатывает в сутки около 700 г белка, 800 г жира и 900 г молочного сахара. Через вымя протекает большое количество крови. Для синтеза 1 л молока молочная железа пропускает около 450 л крови.

Образуется молоко в вымени коровы в промежуток между дойками. На ход этого процесса существенное влияние оказывает вместимость вымени. До заполнения вымени на 80...90 % накопление в нем молока проис­ходит практически равномерно. В процессе молокообразования молоко скапливается в альвеолах; при этом избыточное давление внутри вымени повышается до 4 кПа. Далее интенсивность образования его резко замед­ляется, накопление его прекращается, а затем наблюдается всасывание отдельных составных частей молока в кровь. При этом снижается кислотность молока на 2,5.3 ⁰Т.

У коров средней продуктивности емкость вымени заполняется молоком в период наивысших удоев (на 2 - 4 месяцах лактации) через 12 - 14 ч. Для поддержания на высоком уровне процесса молокообразования необхо­димо систематически освобождать вымя от накопленного в нем молока.

Основная часть молока с более высокой жирностью находится в альвеолярном отделе. Чтобы получить молоко, необходимо вызвать рефлекс молокоотдачи.

Молокоотдача представляет собой сложную двигательную реакцию молочной железы, проявляющуюся в вытеснении молока из альвеолярного отдела в молочные цистерны вымени. Вызывается она безусловнорефлек­торным путем, т.е. посредством воздействия раздражителей (теплоты или давления) непосредственно на рецеп­торы нервной системы вымени, так и под действием условнорефлекторных стимулов, воспринимаемых други­ми анализаторами внешних раздражителей (слух, зрение и т.д.).

В результате многократного осуществления доения в постоянных условиях на ферме и совпадения во вре­мени акта доения с определенными факторами внешней среды (время, место, последовательность операций на вымени, запуск в работу вакуум-насоса и т.д.) у коров формируются условные рефлексы молокоотдачи и выра­батывается устойчивый стереотип поведения при машинном доении.

Рефлекс молокоотдачи осуществляется одновременно и с одинаковой силой во всех долях вымени, не­смотря на различие в количестве образующегося в них молока.

Об интенсивности молокоотдачи судят по крутизне начальной части кривой молокоотдачи (рис. 1.2), от­ражающей совокупное действие таких показателей процесса, как усилие, применяемое для извлечения молока, а также скорость и время выдаивания. В процессе машинного доения реализуются две задачи. Во-первых, не­обходимо воздействовать на корову таким образом, чтобы она "припустила", т.е. была готова полностью отдать молоко. Во-вторых, это молоко нужно извлечь, выдоить из вымени.

Внутренний механизм молокоотдачи сводится к следующему. Раздражение окончаний нервных волокон (рецепторов), возникающее при сосании вымени теленком или доении, через центральную нервную систему передается в головной мозг животного. В ответ на это раздражение (внешний сигнал) мозг выдает команду в гипофиз (железа внутренней секреции, расположенная у основания головного мозга), который выделяет в кровь особый гормон - окситоцин. Последний, дойдя по системе кровообращения до вымени, вызывает быстрое и энергичное сокращение звездчатых мышц, в результате чего молоко из альвеол начинает интенсивно перехо­дить в молочные цистерны и соски. Происходит так называемый "припуск" молока, являющийся ответом животного на внешние раздражения. При этом избыточное давление в вымени быстро возрастает до 5 кПа. От мо­мента получения внешнего сигнала до активного припуска молока проходит около 45 с. За это время должны быть выполнены все подготовительные операции на вымени и включен в работу доильный аппарат, поскольку гормон (окситоцин), выделенный гипофизом в кровь, быстро разрушается и перестает воздействовать на альве­олы. Активное сжатие последних при доении длится 3-4 минуты, после чего мышечные волокна расслабляют­ся, наступает спад, а затем и полное прекращение молокоотдачи, независимо от того, выдоена корова или нет.

Рис. 1.2 График интенсивности молокоотдачи:

I- молокоотдача; II- жирность; ОА - конец скрытого периода; АВ - период активного припуска молока; ВС - окончание припуска; CD - вторичный припуск при машинном додаивании 

Первое и самое важное требование физиологии - выработать у животного полноценный и устойчивый рефлекс молокоотдачи, т.е. приучить корову быстро и полностью отдавать молоко при доении машиной. Это достигается надлежащей подготовкой вымени и правильной организацией работы дояра.

Важно иметь в виду, что внешние раздражения могут как стимулировать, так и тормозить молокоотдачу. К числу положительных раздражителей относятся тепло, приятные физические воздействия на вымя, строгое со­блюдение последовательности и выдерживание ритма всех операций машинного доения, спокойное обращение с коровой со стороны дояра. Необходимо правильное проведение подготовительных, основной и заключитель­ных операций.

При подготовке к дойке проверяют уровень вакуума, отсутствие воды в межстенных камерах доильных стаканов, частоту пульсаций пульсатора. В холодное время года доильные стаканы перед надеванием на соски прогревают горячей водой. Не более чем за минуту до надевания доильных стаканов вымя обмывают чистой теплой водой (t = 40...45°С) из разбрызгивателя или ведра и вытирают чистым теплым полотенцем, протирают соски вымени и, одновременно охватывая их руками, подталкивают их снизу вверх для усиления рефлекса мо­локоотдачи. Если рефлекс молокоотдачи не наступил после обмывания и вытирания вымени, то дополнительно делают массаж.

Перед надеванием доильных стаканов из каждого соска сдаивают несколько струек молока в специальную кружку для обнаружения признаков заболевания вымени маститом.

Далее на соски одевают доильные стаканы. Нельзя устанавливать доильные стаканы на соски до того, как корова припустит молоко.

Продолжительность подготовки вымени к дойке не менее 40 и не более 60 с.

Основная операция - собственно машинное доение. Необходимо предусмотреть в период наибольшего выдаивания полный отвод молока из подсосковых камер доильных стаканов. При спадании напряжения выме­ни, которое определяется визуально и прощупыванием четвертей, уменьшении или прекращения потока молока проводят машинное додаивание путем оттягивания одной рукой доильных стаканов за коллектор вниз и вперед с одновременным контролем и при необходимости массажом четвертей вымени другой рукой. Важно обеспе­чить полное выдаивание машиной всех коров без применения ручного додаивания, так как это приучает коров к неполной отдаче молока в доильный аппарат. Машинное додаивание не должно быть более 30 с.

Основная операция должна быть завершена за 4 - 6 мин с учетом машинного додаивания со скоростью доения до 30.35 г/с.

Заканчивают машинное додаивание, когда поток молока прекращается сниманием доильных стаканов с вымени.

Нельзя снимать доильные стаканы под вакуумом. Очень важно не допускать передержки их на вымени и своевременно снимать с сосков.

С точки зрения быстроты выдаивания не следует держать в стаде и тугодойных коров; из-за узости соско­вого канала, а также сильного развития кольцевого мускула (сфинкера), расположенного внизу соска и запи­рающего его отверстие, такие коровы плохо выдаиваются. При слабом же развитии соскового сфинкера молоко при наполнении вымени обычно самопроизвольно вытекает из него, что также нежелательно.

1.2 Способ доения коров

 

Способы доения коров могут быть разными: естественный - сосание вымени теленком; ручной - выжима­ние молока из вымени руками дояра; машинный - отсасывание или выжимание молока из сосков доильным аппаратом.

При естественном способе для того, чтобы извлечь молоко, теленок вбирает сосок в рот, прижимает его к небу и создает вакуум в ротовой полости, размыкая челюсти и оттягивая язык. Этот акт может быть разделен на две фазы: активную и пассивную. В активной фазе одновременно происходят два процесса: а) создание вакуума на конце соска (в ротовой полости) и б) создание отрицательного давления внутри соска. В фазе отдыха вакуум в конце соска ослабляется по мере расслабления рта теленка. К концу каждого цикла в сосковой цистерне остается вакуум около 20 мм ртутного столба. Далее давление на основание соска ослабляется, и сосковая цистерна заполняется моло­ком. Затем цикл повторяется. За одну минуту можно наблюдать 100 - 120 циклов. Сосание теленком - наиболее быстрый способ эвакуации молока из молочной железы.

При ручном доении вокруг соска вакуума не создается. Молоко выводится через сосковый канал под действием высокого давления внутри сосковой цистер­ны, создаваемого при сжатии соска рукой (рис. 1.3).

Рис. 1.3 Схема доения коровы вручную

Для этого большим и указательным пальцами выжимают молоко. Далее под давлением пальцев (среднего, безымянного и мизинца) молоко удаляется через сосковый канал, при этом сосок массажируется.

Недостатки ручного доения: 1) одновременно можно выдаивать молоко только из двух сосков, в то время как рефлекс молокоотдачи распространяется сразу на все вымя коровы; 2) поступающее в открытое ведро молоко загрязняется; 3) доение сопряжено с большими затратами труда; 4) за смену одна доярка выдаивает обычно лишь 10 - 12 ко­ров.

Все недостатки ручного доения устраняются при машинном доении коров. Распространено оно в боль­шинстве крупных хозяйств. Машинное доение значительно облегчает труд доярок, повышает его производи­тельность в несколько раз, что ведет к снижению себестоимости молока. При машинном доении получают доб­рокачественное молоко: оно поступает из вымени в закрытую систему и не соприкасается с внешней средой. Работа доярок при машинном доении заключается в подготовке коров к доению (обмывание, массаж вымени, сдаивание первых струек молока), надевании доильных стаканов на соски вымени, наблюдении за работой до­ильной машины и в своевременном ее отключении. После снятия стаканов проверяют полноту выдаивания ко­ровы при легком массаже вымени. Иногда корову додаивают машиной после механического массажа вымени. Машинное доение коровы длится обычно 4-7 мин, причем за 1 мин выдаивается около 2-3 кг молока.

Машинное доение должно отвечать зоогигиеническим и зоотехническим требованиям, которые сводятся к: 1) быстроте выдаивания; 2) полноте извлечения молока; 3) равномерному выдаиванию всех сосков; 4) чистоте доения; 5) отсутствию болевых раздражений вымени; 6) недопустимости вакуума в сосках, что может привести к заболеванию вымени коровы маститом или появлению крови в молоке; 7) недопустимости наползания стака­нов на соски. Работа доильного аппарата должна соответствовать физиологической норме организма коровы.

Исполнительным органом доильного аппарата служит доильный стакан, который одевается на сосок вы­мени. Он может быть одно- или двухкамерным. В камерах поддерживается необходимое вакууметрическое давление. Для идеальной работы доильного аппарата необходимо строгое соответствие физиологических воз­можностей животного параметрам машины.

Нужно, чтобы коровы были максимально стандартизированы по удою, форме и размерам вымени и сос­ков, скорости и равномерности молокоотдачи и устойчивости к заболеваниям, в особенности к маститам. В на­стоящее время дойное стадо подбирают по признаку их пригодности к машинному доению, т.е. соответствию их тому или иному типу доильного аппарата и установки.

Период времени, в течение которого осуществляется физиологически однородное воздействие машины на животное, называется тактом, а период времени, в течение которого реализуется совокупность различных так­тов, называется циклом или пульсом рабочего процесса доения.

В современных конструкциях доильных аппаратов применяются двухкамерные стаканы. Двухкамерный доильный стакан состоит из двух цилиндров - наружной гильзы и сосковой резины. Они образуют две камеры - межстенную и подсосковую. Когда в обеих наступает разрежение (рис. 1.4, а), сосковая резина не испытывает деформаций, поэтому молоко под действием разности давлений внутри вымени и под соском струей вытекает в подсосковую камеру, а из нее по молочному шлангу отводится в молокоприемник. Происходит такт сосания. Через некоторое время в межстенной камере действие разрежения прекращается, и давление в ней повышается до атмосферного. Вследствие разности давлений в камерах стакана сосковая резина сжимается, сфинкер соска закрывается, истечение молока прекращается. Происходит такт сжатия. На этом рабочий цикл заканчивается; за тактом сжатия снова следует такт сосания. Чередование тактов сосания и сжатия автоматически обеспечивается работой пульсатора. Работающие по такому принципу доильные машины называются двухтактными.

Рис. 1.4 Схема работы и устройство двухкамерных доильных стаканов:

а - двухтактное доение; б - трехтактное доение;

1 - стакан; 2 - резина сосковая; 3 - кольцо; 4 - патрубок молочный 

В трехтактной машине (рис. 1.4, б) в конце такта сжатия в подсосковую камеру также подается воздух, в ней создается атмосферное давление, в результате чего сосковая резина расправляется, сосок при этом не испы­тывает раздражения. Истечения молока в это время не происходит, сосок отдыхает, и в нем восстанавливается нормальное кровообращение. Происходит такт отдыха.

Преимущество двухтактных аппаратов - более высокая скорость доения; доильные стаканы лучше дер­жатся на сосках вымени. Однако здесь может возникнуть опасность быстрого опорожнения молочной цистерны и распространения вакуума на внутреннюю область соска и в полость вымени, что может послужить причиной воспалительных явлений (мастита). В конце доения стаканы нередко наползают на вымя, в результате чего со­ски втягиваются глубоко внутрь, и тем самым ухудшаются условия как извлечения последних порций молока, так и восстановления нормального кровообращения в сосках. Такие аппараты требуют более высокой класси­фикации дояров и строгого соблюдения правил машинного доения.

Трехтактный режим работы в большей степени отвечает физиологическим особенностям животного, не­жели двухтактные: наличие такта отдыха способствует нормальному кровообращению в сосках и вымени коро­вы и притоку молока из вышерасположенных частей емкостной системы вымени; доильные стаканы к концу доения почти не наползают на основания сосков; незначительная передержка доильных стаканов на сосках вы­мени коровы не причиняет заметного вреда животному. К недостатку этих аппаратов относится несколько меньшая скорость выдаивания (по сравнению с двухтактными аппаратами).

1.3 Тип, устройство и рабочий процесс доильных аппаратов

По роду силы, используемой для извлечения молока из вымени коровы, аппараты делятся на выжимающие и отсасывающие, а по типу действия - трехтактные, двухтактные и непрерывного отсоса. Кроме того, их можно разделить на аппараты попарного и одновременного доения. По месту сбора молока различают аппараты со сбором молока в переносное или подвесное ведро, в подвижную емкость, в молокопровод, а также с раздель­ным сбором молока от каждого соска (почетвертное доение).

Трехтактный доильный аппарат "Волга" состоит из доильного ведра, пульсатора, коллектора, доиль­ных стаканов и соединительных шлангов (рис. 1.5). Рабочий процесс состоит из трех тактов: 1 - сосание; 2 - сжатие; 3 - отдых.

Рис. 1.5 Схема работы доильного аппарата "Волга":

а - сосание, б - сжатие, в - отдых

 

Во время первого такта наличие вакуума в камере 1П и атмосферного давления в камере 4П пульсатора вызывает опускание мембраны 2 и клапана 5. Это обеспечивает соединение камеры 1П с камерой 2П. Из каме­ры 2П пульсатора вакуум передается в камеру 4К коллектора и далее в межстенные камеры стаканов. Одновре­менно из камеры 1П пульсатора через обратный клапан 6 вакуум поступает в доильное ведро, затем в камеры 1К и 2К коллектора и подсосковые камеры доильных стаканов. При этом нижний клапан коллектора открыт, а верхний закрыт, так как над мембраной 8 вакуум, а под мембраной в камере 3К атмосферное давление. Вслед­ствие возникающей разницы давлений (внутри вымени и внутри доильных стаканов) молоко отсасывается из вымени, попадает в стакан, далее в коллектор и по молочному шлангу в доильное ведро или молокопровод. Происходит такт сосания.

Так как камера 2П пульсатора связана с камерой 4П соединительным каналом 4, сечение которого регули­руется иглой 3, то в камере 4П пульсатора постепенно образуется вакуум. Снизу на мембрану 2 по периметру кольцевой камеры 3П (выточки) пульсатора всегда действует атмосферное давление. Под действием этого дав­ления управляющая мембрана 2 переместится вверх и поднимет клапан 5. При верхнем положении клапана 5 камера 2П переменного вакуума отсоединится от камеры 1П постоянного вакуума и соединится с камерой 3П атмосферного давления. В этом случае воздух с атмосферным давлением из камеры 3П пойдет в камеру 2П, камеру 4К коллектора и межстенные камеры доильных стаканов. Сосковая резина сожмется и процесс истече­ния молока прекратится. Произойдет такт сжатия. Одновременно воздух с атмосферным давлением из камеры 2П пульсатора по каналу 4 постепенно будет поступать в камеру 4П.

Когда в камеру 4К коллектора поступит воздух с атмосферным давлением, двойной клапан 1 коллектора опустится. Тем самым камера 2К переменного вакуума отсоединится от камеры 1К постоянного вакуума и со­единится с камерой 3К атмосферного давления. Атмосферный воздух из камеры 3К поступит в камеру 2К и далее в подсосковые камеры доильных стаканов. Наступит такт отдыха, при котором под сосками за счет кана­ла 7 диаметром 1,5 мм сохраняется вакуум (до 13 кПа), необходимый для удержания стаканов на сосках вымени и эвакуации молока из шлангов в ведро.

Таким образом коллектор сокращает такт сжатия, обусловленный положением клапанов пульсатора и обеспечивает такт отдыха. Такт отдыха длится до тех пор, пока пульсатор вновь не подаст в камеру 4К вакуум. После этого рабочий цикл будет повторяться.

Показатели работы доильного аппарата "Волга" представлены в табл. 1.1.

Двухтактный доильный аппарат АДУ-1 предназначен для машинного доения коров на всех типах оте­чественных доильных установок. Состоит из четырех доильных стаканов, пульсатора, коллектора и шлангов.

АДУ-1 (рис. 1.6) имеет пульсатор с нерегулируемой частотой пульсаций за счет применения дроссели­рующего канала с увеличенным сечением. Это упрощает эксплуатацию аппарата, исключает необходимость регулировки частоты пульсов во время работы.

Применен унифицированный доильный стакан, в состав которого входят: цельнометаллическая гильза из нержавеющей стали, сосковая резина, выполненная заодно с молочной трубкой, патрубок переменного вакуу­ма. Конструкция сосковой резины обеспечивает три степени натяжения в доильном стакане по мере вытяжения при эксплуатации.

Коллектор аппарата АДУ-1 (рис. 1.7) изготовлен из пластмассы и имеет прозрачную молочную камеру для контроля молоковыделения. Введен клапан отключения вакуума, исключающий применение зажима молочного шланга. Больший угол наклона от горизонтальной оси выходного штуцера коллектора по сравнению с коллек­тором аппарата "Волга" (соответственно 75° и 15°) улучшает отток молока и способствует более равномерному распределению массы подвесной части доильного аппарата на сосках вымени коровы.

Увеличена вместимость молочной камеры с 58 см³ до 76 см³, молочная камера изготовлена из пластмассы, введена новая конструкция шайбы клапана коллектора, в результате чего шайба фиксируется в пазах основания коллектора и не требует многократных перегибов для ее перевода в положение "доение" и "промывка". Новый прозрачный молочный шланг из пластифицированного поливинилхлорида (ПВХ).

Во избежание отключения работы вследствие загрязненности воздуха и осаждения пыли на дросселе, пульсатор оснащен фильтром с бумажными или ватными вкладышами.

Схема работы двухтактного доильного аппарата АДУ-1 дана на рис. 1.8. При такте сосания вакуум - метрическое давление из вакуумпровода 7 по камере 1П пульсатора поступает в камеру 2П и далее через распределитель 2К коллектора в межстенные камеры 1C доильных стаканов. Одновременно из молоко­провода по молочному шлангу 1 через камеру коллектора 1К в подсосковые камеры 2C доильных стаканов подается постоянный вакуум, и молоко отсасывается из сосков вымени.

Рис. 1.8 Схема работы доильного аппарата АДУ-1

Постепенно из камеры 4П пульсатора через калиброванный канал 4 отсасывается воздух и эта каме­ра вакуумируется. Под действием давления атмосферного воздуха в камере 3П диафрагма 6 вместе с кла­паном 5 опустится вниз, доступ вакуума из камеры 1П пульсатора в камеру 2П прекращается, а из камеры 3П атмосферный воздух поступает в камеру 2П пульсатора и далее через камеру 2К коллектора в меж­стенные камеры 1C доильных стаканов. Сосковая резина сжимается, охватывая нижнюю часть соска. Про­изойдет такт сжатия. Истечение молока прекращается и на время такта сжатия восстанавливается нор­мальное кровообращение в сосках вымени животного.

Наряду с этим воздух постепенно будет поступать из камеры 2П через канал 4 в камеру 4П пульса­тора, и через мембрану 6 преодолевает силу, действующую на клапан 5 сверху (со стороны атмосферы), так как рабочая площадь клапана 5 значительно меньше площади мембраны 6. Клапан 5 вновь поднимется вверх, отсоединит камеру 2П пульсатора от камеры 3П, вакуумметрическое давление из камеры 1П через камеру 2П пульсатора, камеру 2К коллектора поступает в межстенные камеры 1C доильных стаканов. На­ступит такт сосания и рабочий цикл доильного аппарата будет повторятся.

Доильный аппарат АДН-1 (значение вакуума в системе 43 кПа) имеет пульсатор типа АДУ-1 и коллек­тор с мембранно-клапанным механизмом. Схема работы аппарата показана на рис. 1.9.

Рис. 1.9 Схема доильного аппарата АДН-1:

а - сосание; б - сжатие

При включении аппарата мембрана 2 пульсатора поднимает клапан 1, который перекрывает доступ атмо­сферному воздуху из камеры 3П и обеспечивает отсоединение камеры 1П с камерой 2П. Вакуум из камеры 1П через камеру 2П проникает в межстенные пространства доильных стаканов 10 через распределитель коллектора 4К. Оператор, поднимая за шайбу 3 клапан 4, фиксирует его шайбой в пазах прозрачного пластмассового кор­пуса коллектора, открывая при этом связь молочной камеры коллектора 2К с камерой 1К, находящейся под по­стоянным вакуумом. Доильные стаканы одевают на соски вымени в момент такта сосания, когда в межстенных и подсосковых камерах стаканов находится рабочий вакуум. Такт сжатия формируется в пульсаторе при опус­кании клапана 5 и поступления воздуха из камеры 3П в камеру 2П и далее в межстенные камеры стаканов через распределитель коллектора 4К. Давление в камерах 3К и 4К выравнивается и под действием атмосферного дав­ления в камере 3К на площадку клапана 11 он опускается, открывая доступ воздуху из камеры 3К в молочную камеру и в подсосковые камеры доильных стаканов, понижая в них вакуум до 12 кПа. Воздух в молочных ка­мерах доильных стаканов содействует быстрому опорожнению молочного шланга 6. В пульсаторе воздух из камеры 2П по каналу 8 дросселя 9 переходит на камеру 4П. Разность давлений, возникающая в камерах 4П и 1П, поднимает мембрану 2 и клапан 1 перекрывает камеру 3П, открывая путь вакууму в камеру 2П и далее шланг 6, камеру 4К и в межстенные камеры стаканов. Мембрана 7 коллектора поднимается под давлением воз­духа из камеры 3К. Подсосковые камеры, лишенные подсоса воздуха из камеры 3К, вакуумируются до глубины рабочего вакуума. Повторяется такт сосания.

Доильный аппарат АДС-1 имеет сдвоенный пульсатор АДУ-02.200 (рис. 1.10), обеспечивающий в ходе такта сосания для стимулирования молокоотдачи вибрации сосковой резины доильных аппаратов с амплитудой колебаний ±2 мм при частоте вибраций 4-8 Гц. Стимулирующий блок пульсатора маркирован буквой С, а пульсирующий блок, обеспечивающий рабочий ритм пульсации - буквой П.

Патрубок 1 пульсатора при помощи шланга соединяют с вакуум-магистралью. Через патрубок Т пульсатор связан с распределителем коллектора подвесной части доильного аппарата. При включении в работу вакуум от магистрали переходит на камеру Н блока П. При этом давление воздуха камеры Ж на мембрану 5П перемещает подпятник и его клапан 2П, который отделяет камеру В от канала Р, расположенного в перегородке между бло­ками. Вакуум из камеры Н через окна во вставке-диффузоре 3 переходит в камеру В через канал Г перетекает на камеру Д блока С. Давление воздуха на мембрану 5С со стороны камеры К при этом перемещает мембранно­клапанный механизм блока С и клапан 2С перекрывает камеру постоянного атмосферного давления Р, отделяя ее от камеры Е, в которой образовался вакуум. Камера Е связана с камерой Д окнами во вставке 4; че­рез них открывается путь вакууму к распределительной камере коллектора через патрубок Т и шланг перемен­ного вакуума. В межстенных пространствах стаканов образуется рабочий вакуум и происходит такт сосания.

Рис. 1.10 Схема пульсатора АДУ-02.200

 

В ходе такта сосания вакуум через канал О в корпусе блока С, его кольцевую выточку крышки 4С корот­кий дроссельный канал Л переходит на камеру К. Со снижением давления в камере К давление воздуха на кла­пан 2С от канала Р, соединенного с воздушным фильтром 2, переместит клапан 2С и воздух поступит в патру­бок Т и межстенные камеры стаканов, создавая промежуточный такт сосания. При этом воздух из патрубка Т перетекает в камеру К по каналу О и дроссельному каналу Л, создавая давление на мембрану и мембранно­клапанный механизм блока С, закрывает клапаном 2С сообщение между камерой Е и каналом Р. Происходит повторно вакуумирование патрубка Т и межстенных камер с переходом вакуума в камеру К.

Блок С обеспечивает несколько таких переключений с колебаниями вакуума в межстенных камерах стака­нов в период перехода вакуума из канала Г на камеру Ж по выточке в крышке блока П через отверстие в мем­бране 5П и по дросселю И, так как сопротивление перетеканию воздуха по длинному дросселю И значительно больше, чем по короткому дросселю Л. Вследствие вакуумирования камеры Ж воздух из канала Р переместит клапан 2П и поступит в камеру В, канал Г, камеру Д. Воздух из канала Р и камеры Д, имея свободный путь в патрубок Т, проходит в межстенные камеры стаканов. Происходит такт сжатия. Одновременно в камере К исче­зает остаточный вакуум и блок С находится под атмосферным давлением. В блоке П в ходе такта полного сжа­тия воздух, переходя из канала Г по дросселю И в камеру Ж, повышает в ней давление и вследствие постоянст­ва вакуума в камере Н перемещает мембрану 5С с клапаном 2П; перекрывает канал Р. Открывает путь вакууму по линии Н-В-Г-Д-Е-Т и далее в межстенные камеры стаканов формируя такт формируется такт сосания. Ваку­ум проникает по каналу О и дросселю Л в камеру К с повторением вибрационного цикла. Повторяемость пол­ных (глубоких) пульсаций 1,1 ±0,1 Гц. Частота вибраций за период одного полного пульса может быть перемен­ной в зависимости от интенсивности молокоотдачи, влияющей на объем межстенного пространства доильных стаканов в ходе такта сосания. Разница между рабочим вакуумом, равным 48+1 кПа и колебанием вакууммет­рического давления, стимулирующего процесс, составляет 4...6 кПа.

При сборке пульсатора следят, чтобы вставка диффузора блока П была с гнездом большого клапана диа­метром 22 мм и с подпятником меньшего диаметра 26 мм. Камера Ж должна иметь длинный дроссель И. Со стороны патрубка Т (на блоке С) ставится диффузор с гнездом клапана диаметром 20 мм и с большим подпят­ником 31 мм. Камера К имеет малый дроссель. Основные детали маркируются буквами П и С, остальные взаи­мозаменяемы.

Любой доильный аппарат (двух- или трехтактный) будут стимулирующими, если обычный пульсатор за­менить на вибропульсатор.

Пульсоколлектор марки АВЮ 2.940.141, производимый ОАО "Маяк" г. Киров, предназначен для ком­плектации как доильных установок для доения в молокопровод, так и агрегатов для доения в ведро, имеющих вакууметрическое давление 48+1 кПа.

Главной особенностью пульсоколлектора является то, что он обеспечивает принципиально новый режим работы доильного аппарата, приближая его к естественному. В связи с этим, во-первых, обеспечивается полное выдаивание молока даже у тугодойких коров, и жирность молока выше на 0,1 %, во-вторых, уменьшается забо­леваемость коров маститом в 2 - 4 раза.

Устройство и расположение деталей пульсоколлектора показано на рис. 1.11.

Пульсоколлектор объединяет в себе три основные части: А - коллектора сбора молока (с деталями клапана отключения доильного аппарата); Б - распределителя 8 с камерой переменного давления для распределения вакуума или атмосферного давления и фильтра 5 с камерой атмосферного давления; В - пульсатора 3 с воздуш­ной камерой, с деталями регулировки частоты пульсации.

Рабочие параметры и режим работы пульсоколлектора обеспечиваются конструктивными размерами его деталей. Регулировке подлежит только частота пульсации, которая обеспечивается щелевым дросселем, выпол­ненным лыской на подвижной втулке 10. Частота пульсации пуль соколлектора зависит от длины дроссельной щели, которая определяется положением штока 13 во втулке 10. Регулировка производится установкой втулки 10 в одном из пазов штока 13. Работа пульсоколлекто­ра: через молочный шланг доильной установки воздух отсасывается из коллектора А пульсоколлектора и из подсосковых пространств стаканов. За счет разности давления в камерах воздушной 3 и молокосборного корпу­са 2 клапан 7 перемещается вниз, и воздух через зазор между распределителем 8 и клапаном 7 отсасывается из камеры переменного давления 8. Этот режим соответствует такту сосания (сосковая резина в стакане раскрыта). Одновременно через дроссельную щель между втулкой 10 и клапаном 7 воздух отсасывается из камеры воз­душной 3. Это происходит до тех пор, пока не произойдет переключение клапана 7 с кольцевой прокладкой 14 в верхнее положение. При этом камера переменного давления распределителя 8 отключается от молокосборно­го корпуса 2 и сообщается через каналы в распределителе 8 и воздушный фильтр 5 с атмосферным давлением.

Рис. 1.11 Схема работы пульсоколлектора АВЮ 2.940.141

Прошедший через фильтр воздух поступает по каналам в камеру переменного давления распределителя 8. Этот режим соответствует такту сжатия (сосковая резина в стакане сжата).

Для создания разности давлений, транспортирующей молоко из молокосборного корпуса 2, в такте сжатия при верхнем положении клапана 7 и прокладки 14, через калиброванный канал в нижнем конце клапана 7 из камеры переменного давления засасывается воздух. Одновременно воздух из камеры переменного давления через дроссельную щель заполняет воздушную камеру 3, давление в которой в результате этого повышается. При этом клапан 7 и прокладка 14 перемещаются в нижнее положение. Это соответствует такту сосания, т.е. режим повторяется.

Технические характеристики пульсоколлектора АВЮ 2.940.141 следующие: вакуумметрическое давление - 48+1 кПа; частота пульсаций – 54- 70 пул/мин; относительная длительность тактов: - сжатия – 30-45 %, - сосания - 70.55 %; в режиме молоковыведения (2 кг/мин) частота пульсаций уменьшается не более чем на 30 %, а относительная длительность тактов: - сосания уменьшается не более чем на 20 %; - сжатия увеличивается не более чем на 35 %; расход воздуха при холостом режиме работы не более 1 дм³/с; масса подвесной части не более 0,85 кг; габаритные размеры не более 150x95x155 мм.

Доильный аппарат "Нурлат", производимый ОАО "Маяк", г. Киров, предназначен для комплектации систем машинного доения в молокопровод (рис. 1.12, а) и в ведро (рис. 1.12, б), имеющих вакууметрическое

давление 50±1 кПа.

Аппарат контролирует характер молокоотдачи, и в соответствии с этим автоматически регулирует уровень вакууметрического давления: низкого (33 кПа) или высокого (50 кПа). Это позволяет максимально приблизить процесс машинной дойки к естественному, уменьшить заболеваемость коров маститом и увеличить молокоот­дачу на 20...25 %.

Доильный аппарат "Нурлат" состоит из блока управления, приемника и пульсатора, объединенных в один узел (рис. 1.13), и подвесной части - коллектора, четырех доильных стаканов, соединенных вакуумными и мо­лочными шлангами. Пульсатор соединяется с коллектором двумя шлангами переменного вакуума. Детали при­емника и крышка коллектора изготовлены из прозрачных материалов, что позволяет оператору визуально на­блюдать за процессом доения.

Рис. 1.12 Общий вид доильного аппарата "Нурлат":

а - для доения в молокопровод ( исполнение ПАД 00.000); б - для доения в доильное ведро (исполнение ПАД 00.000-1);

Блок регулирования предназначен для регулирования вакууметрического давления, создаваемого доиль­ной установкой в зависимости от уровня молокоотдачи. Состоит из корпуса 2, крышки 9, вставки 1, ручки 17, скобы 18, сильфона 11, заглушки 3, корпуса магнитного клапана 20 и защелки 19.

В крышке 9 смонтирован клапан, состоящий из штока, пружины, двух упоров и сильфона 11. Положение сильфона 11 указывает во время работы аппарата уровень вакуума: во время фазы стимуляции и додаивания (уровень низкого вакуума) сильфон должен быть сжат и должно быть легкое пощелкивание в пульсаторе; фазу основного доения (уровень высокого вакуума) - сильфон в свободном состоянии.

Блок управления имеет два режима: низкого или высокого вакуума. При обоих режимах в полости Е блока управления создается вакуум 50 кПа.

Режим низкого вакуума (рис. 1.14, а) соответствует фазам стимуляции и додаивания. Магнит 1 находится в крайнем верхнем положении и закрывает отверстие Б, соединяющее атмосферу с внутренними полостями бло­ка управления. Магнит 1 удерживается в верхнем положении за счет силы притяжения магнита 1 и магнита, расположенного в поплавке приемника. Через открытое отверстие А происходит выравнивание вакуума в по­лостях Е и В. Созданное в полости В разряжение сжимает сильфон 3 и отжимает в верхнее положение мембра­ну 2, связанную с управляющим клапаном 4. Управляющий клапан 4 при этом закрывает отверстие Д. За счет дросселирования клапаном 5 отверстия Ж, соединяющего полости Е и Г, в полости Г устанавливается постоян­ный вакуум 33 кПа. Такой же уровень вакуума устанавливается в пульсаторе, коллекторе и надмембранной по­лости приемника аппарата.

Рис. 1.13 Общий вид блока управления, приёмника и пульсатора:

1 - вставка, 2 - корпус, 3 - заглушка, 4 - дренажная трубка, 5 - штуцер, 6 - штуцер дренажной трубки, 7 - корпус, 8 - кожух, 9 - крышка, 10 - скоба, 11 - сильфон, 12, 13 - крышка, 14 - шток, 15 - поплавок, 16 - стакан, 17 - ручка, 18 - скоба, 19 - защёлка, 20 - корпус магнитного клапана

Режим высокого вакуума (рис. 1.14, 6) соответствует фазе основного доения. За счет увеличения молоко­отдачи и всплытия поплавка в приемнике, силы притяжения, возникающей между магнитом поплавка и магни­том 1, не хватает, чтобы уравновесить силу тяжести магнита 1 и удержать его в верхнем положении. Магнит 1 падает под собственным весом, открывая отверстие Б, через которое воздух устремляется в полость В. За счет разницы атмосферного давления, созданного в полости В, и давления в полости Е магнит удерживается в край­нем нижнем положении, запирая отверстие А. Из-за отсутствия разряжения в полости В мембрана 2 принимает исходное положение. Связанный с мембраной 2 управляющий клапан 4 примет крайнее нижнее положение и полностью открывает отверстие Д. При этом давление в полости Г выравнивается с давлением в полости Е и принимает вакууметрическое давление 50 кПа. Так как в полости В устанавливается атмосферное давление, сильфон 3 за счет собственной упругости примет первоначальную форму.

Рис. 1.14 Схема работы блока управления:

а - режим низкого вакуума; 6 - режим высокого вакуума;

1 - магнит; 2 - мембрана; 3 - сильфон; 4 - управляющий клапан; 5 - дроссельный клапан; А, Б, Д, Ж - отвер­стия; В, Г, Е - полости

Приемник предназначен для контроля уровня молокоотдачи, переключения блока управления на различ­ные режимы доения, регулирования уровня вакуума в подсосковых камерах доильных стаканов и автоматиче­ского запирания вакуумной линии в случае спадания доильных стаканов с вымени коровы.

Приемник состоит из стакана 16 (рис. 1.15), поплавка 15, штока 14, крышек 12 и 13 и диафрагмы, распо­ложенной между этими крышками.

Рис. 1.15 Схема работы приемника:

а - низкий вакуум; б - высокий вакуум;

1 - стакан; 2 - шток; 3 - поплавок; 4 - мембрана; 5 - магнит; 6 - магнит блока управления; А - седло отверстия;

Б, Г - отверстие; В - надмембранная полость; Д - подмембранная полость

Приемник работает в двух режимах: высокого и низкого вакуума. При обоих режимах в полсти Д создает­ся вакуум 50 кПа.

Режим низкого вакуума (рис. 1.15, а) соответствует низкой молокоотдаче (до 200 г/мин). При этом шток 2 и поплавок 3 находятся на дне стакана 1. Все молоко успевает пройти через дренажное отверстие, расположен­ное в нижней части штока 2. В этом режиме магнит 5 поплавка 3 удерживает магнит 6 блока управления в верхнем положении, блок управления находится в режиме низкого вакуума, а в надмембранной полости В ус­танавливается вакуум 33 кПа. За счет разницы давлений в надмембранной полости В и подмембранной полости Д, в которой поддерживается постоянный вакуум 50 кПа, мембрана 4 отжимается в нижнее положение и дрос­селирует отверстие Г. Дросселирование сечения проходного отверстия Г создает перепад давлений в живом сечении, что приводит к уменьшению вакуума в полости Б до 33 кПа.

Такой же вакуум устанавливается в подсосковых камерах доильных стаканов.

Режим высокого вакуума (рис. 1.15, б) соответствует фазе основного доения. При высокой молокоотдаче (более 200 г/мин) молоко не успевает проходить через дренажное отверстие в нижней части штока 2. Наби­рающееся в стакане 1 молоко поднимает поплавок 3, который в свою очередь поднимает шток 2. Открытое от­верстие А дает возможность свободному выходу молока в молокопровод. При этом магнит 5 поплавка 3 пере­стает удерживать магнит 6 блока управления в верхнем положении. Блок управления переходит в режим высо­кого вакуума, поэтому и надмембранной полости В устанавливается вакуум 50 кПа. Перепад давления в полос­тях В и Д отсутствует, мембрана 4 принимает исходное положение и полностью открывает проходное сечение отверстия Г. В полости Б, а значит и в подсосковых камерах доильных стаканов, устанавливается вакуум 50 кПа.

При случайном спадании доильных аппаратов с вымени коровы в полости Б мгновенно устанавливается атмо­сферное давление. За счет перепада давлений в полостях В и Д мембрана 4 перекрывает отверстие Г.

Пульсатор состоит из корпуса 22 (рис. 1.16), основания 3, штока 7, коромысла 2, ползуна 4, пружины 1, мембраны 21, иглы 18, правой крышки 15, левой крышки 5, заглушки 19, колпачка 20, штуцеров 11 и 13. С по­мощью байонетного разъема на корпусе 22 пульсатор устанавливается на блок управления.

Рис. 1.16 Общий вид пульсатора доильного аппарата "Нурлат":

1 - пружина; 2 - коромысло; 3 - основание; 4 - ползун; 5 - левая крышка; 6 - водило; 7 - шток; 8 - мембрана; 9 - шайба; 10 - ось; 11 - левый штуцер; 12 - ось; 13 - правый штуцер; 14, 16 - шайба; 15 - правая крышка; 17 - гайка; 18 - игла; 19 - заглушка; 20 - колпачек; 21 - мембрана; 22 - корпус; 23 - ось;

А - левая надмембранная полость; Б - левая подмембранная полость; В - правая подмемебранная полость; Г - правая надмембранная полость

В первоначальном положении шток 7, водило 6 и ползун 4 находятся в крайнем правом положении, а коромысло 2 в крайнем правом положении. При таком положении ползун 4 соединяет центральный паз основания 3 с правым пазом. Коромысло 2 соединяет центральное отверстие основания 3, связанное с центральным пазом, с правым отверстием, соединенным с правой подмембранной полостью В. Воздух отсасывается через централь­ное отверстие в основании 3, что приводит к созданию вакуума в правом штуцере 13 и в полость В. В этом по­ложении левое отверстие и левый паз в основании 3 находятся в открытом положении. Левый штуцер 11 и ле­вая подмембранная полость Б находятся под атмосферным давлением.

Созданный в правой подмемберанной полости В вакуум отжимает в левое положение мембрану 21, кото­рая перемещает в левое положение шток 7, водило 6 ползун 4. При этом в правой надмембранной полости Г создается вакуум, величина которого ниже, чем в правой подмембранной полости В (за счет поступления воз­духа через канал штока 7 из надмембранной полости А). При перемещении штока 7 из правого в левое положе­ние коромысло 2 остается в правом положении до тех пор, пока водило 6 не займет крайнее левое положение. В момент достижения штоком 7 крайнего левого положения водило 6 выходит из зацепления коромысла 2, кото­рое под воздействием пружины 1 щелчком принимает крайнее правое положение, т.е. происходит переключе­ние каналов и отверстий в пульсаторе. В таком положении в левом штуцере 11 и в левой подмембранной по­лости Б создается вакуум, а правый штуцер 13 и полость В оказываются под атмосферным давлением, т.е. дви­жение всех частей повторяется, но в обратном направлении.

Скорость переключения пульсатора (частота пульсаций) зависит от скорости перетекания воздуха из од­ной надмембранной полости в другую. Регулирование частоты пульсаций осуществляется изменением проход­ного сечения дроссельного отверстия в полом штоке 7 при вращении иглы 18.

Коллектор доильного аппарата "Нурлат" предназначен для распределения переменного вакуума по пуль- сационным камерам доильных стаканов и сбора молока из подсосковых пространств доильных стаканов в об­щую молочно-вакуумную магистраль.

Детали коллектора образуют две взаимно несвязанные полости. Два штуцера распределителя коллектора предназначены для подключения к пульсатору. Два правых и два левых штуцера распределителя предназначе­ны для подключения коллектора к пульсационным камерам доильных стаканов. Благодаря этому осуществля­ется попарное доение соответствующих долей вымени животного.

В зависимости от квалификации оператор может работать на трех - пяти аппаратах "Нурлат".

Возможные неисправности и методы их устранения доильного аппарата "Нурлат" приведены в прил. 3.

Технические характеристики доильного аппарата "Нурлат" приведены в табл. 1.2.

Манипулятор для доения МД-Ф-1 предназначен для механического доения коров, додаивания и после­дующего отключения доильных стаканов от вакууметрического давления, снятия и выведения их из-под выме­ни коров на серийно выпускаемых промышленностью доильных установках для доения в доильных залах.

Манипулятор для доения (рис. 1.17) состоит из исполнительного механизма манипулятора, автомата управления 9, доильной аппаратуры, крана 8, крепежных деталей, соединительных элементов и трубок.

Исполнительный механизм манипулятора предназначен для поддержания подвесной части доильной аппа­ратуры при надевании доильных стаканов 1, соединенных с коллектором 11 на вымя коровы, а также автомати­ческого выполнения по командам автомата управления 9 механического додаивания, снятия доильных стаканов 1 с соков и вывода их из-под коровы. Он включает в себя пневмоцилиндр 3 додаивания, пневмоцилиндр 6 вы­вода доильной аппаратуры из-под вымени коровы, рычаги 2, 4, 5 и кронштейн 7.

Доильная аппаратура предназначена для механического доения коровы и поддержания доильных стаканов во время доения. Она включает в себя четыре доильных стакана 1, коллектор 11, пульсатор 10, соединенных молочными и вакуумными шлангами.

Кран 8 предназначен для принудительного включения подьема и поддержания дольных стаканов при оде­вании их на вымя.

Автомат управления предназначен для автоматического контроля интенсивности молокоотдачи и подачи сигналов на пневмоцилиндры исполнительного механизма манипулятора. основным функциональным узлом автомата управления является пневмодатчик.

Работа пневмодатчика заключается в следующем:

•  исходное положение - головка 3 (рис. 1.18, а) установлена на скобе 2, жидкость поступает в пневмо­датчик через шланг 8, заполняет камеру 7 и выливается через калиброванное отверстие 5;
•  при увеличении интенсивности молокоотдачи поплавок 6 (рис. 1.18, б) всплывает, освобождает скобу 2, которая под действием собственной массы опрокидывается и начинается автоматический контроль за про­цессом доения. Основная масса молока вытекает через обводной канал 4 в молокопровод;
• при уменьшении интенсивности молокоотдачи в конце доения до 400 г/мин (рис. 1.18, в) уровень жид­кости в камере 7 снижается, жидкость выводится только через калиброванное отверстие 5, поплавок и соеди­ненная с ним головка 1 опускается вниз, отверстие штуцера № 1 головки входит в зону постоянного вакуума и подключает к цилиндру додаивания 3 (рис. 1.17) вакууметрическое давление, цилиндр через рычаг 2 манипуля­тора оттягивает доильную аппаратуру вниз, обеспечивая тем самым механическое додаивание;
•  при снижении интенсивности молокоотдачи ниже 200 г/мин, поплавок 6 (рис. 1.18, г) опускается еще ниже, клапан 3 отключает доильные стаканы 1 (рис. 1.17) от молокопровода, в подсосковые камеры доильных стаканов через отверстие в коллекторе 11 поступает атмосферное давление, канал штуцера № 2 головки 1 (рис. 1.18) подключает к цилиндрам снятия 6 (рис. 1.17) и приподнимания 3 манипулятора вакууметрическое давле­ние. Доильные стаканы снимаются с вымени и выводятся из-под коровы.

При исследовательской и селекционной работе для определения продуктивности и продолжительности доения отдельных долей вымени коров, а также оценить их пригодности к машинному доения используют до­ильный аппарат ЗТ-Ф-1 (рис. 1.19). На коллекторе и измерителе объема нанесены цифровые обозначения, соответствующие долям вымени животного: 1 - левой передней; 2 - правой передней; 3 - левой задней; 4 - правой задней. Для записей показаний аппарата подключают отметчик времени с напряжением питания 12 В. Распределитель в верхней части коллектора шлангами соединен с межстенными камерами доильных стаканов.

Рис. 1.18 Схема работы пневмодатчика:

а - исходное положение; б - увеличение интенсивности молокоотдачи; в - уменьшение интенсивности молокоотдачи; г - отключение доильного аппарата

Рис. 1.19 Доильный аппарат ЗТ-Ф-1:

а - общий вид; б - схема работы; 1 - коллектор; 2 - пульт; 3 - доильные стаканы; 4 - измеритель; 5 - ручка; 6 - гайка фиксации измерителя по уровню; 7 - рама измерителя; 8 - приемная камера; 9 - трубка выравнивающая; 10 - ковш

Измеритель состоит из корпуса, в котором прижимами закреплено основание. На основании размещены четыре двухкамерных измерительных ковша. Сверху корпус закрыт крышками с приемными камерами и пат­рубками для подключения к коллектору доильного аппарата. Наполнение ковшей регулируется винтами.

Для приема и выдачи информации о продуктивности и продолжительности доения отдельных четвертей вымени, обработки сигналов от измерителя о необходимости додаивания или снятия подвесной части с вымени применяется пульт. Погрешность отсчета времени молокоотдачи пультом составляет ±5 %, а по каждой четвер­ти - 5 с, предел измерения разового удоя - 50...9950 г. Питание пульта автономное от двух батареек напряже­нием 4,5 В каждая.

Измеритель объема и пульт закреплены на кронштейнах.

Доильный аппарат ЗТ-Ф-1 перед доением присоединяют к доильному ведру или молокопроводу. После подключения четвертого доильного стакана в работу на пульте нажимают кнопку "включение".

Молоко поступает в приемную камеру 8 (рис. 1.19, б), отделяется от воздуха, который отсасывается по вы­равнивающей трубке 9, и сливается в одну из камер ковша 10. При наборе 50 г молока ковш опрокидывается, подставляя под струю молока вторую камеру. Во время опрокидывания магнит, укрепленный на боковой стен­ке ковша, замыкает контакты датчика, сигнал от которого поступает в блок памяти пульта. В блоке памяти от­дельно фиксируются надой и время доения по каждой доли вымени. При интенсивности доения менее 50 г за 30 с из любой доли отсчет времени прекращается. По окончании доения загорается световой индикатор на пульте.

В этот момент оператор нажимает кнопку "додаивание" на пульте и начинается отсчет времени додаива­ния по всем долям. При вторичном снижении интенсивности молокоотдачи менее 50 г за 30 с световой индика­тор загорается постоянным светом. На этом доение заканчивается. На табло пульта высвечиваются показания удоя по первой доле вымени. Последовательным нажатием соответствующих кнопок на пульте вызывают пока­затели надоя по другим долям вымени. Затем списывают показания продолжительности доения по каждой чет­верти вымени.

Основные технические характеристики доильного аппарата ЗТ-Ф-1 следующие: производительность - 8 коров/ч; погрешность измерения удоя из каждой четверти вымени - ±5 %; погрешность отсчета времени - ±1,5 %; вместимость одной камеры ковша - 50 г; цена деления счетного указателя - 50 г; пропускная способность ковша - 0,2.. .2,0 кг/мин; напряжение питания - 9 В; масса - 12 кг.

Лечебный передвижной доильный аппарат ЛПДА-1УВЧ состоит из серийного доильного аппарата лю­бого типа и медицинского аппарата УВЧ-66. Для создания электромагнитного поля УВЧ в межстенных про­странствах пластмассовых доильных стаканов установлены кольцевые пластинчатые электроды, которые фиде­рами соединены с аппаратом УВЧ-66. Доильный аппарат с УВЧ перевозят на модифицированной тележке ПДА-1.

Применение аппарата УВЧ дает возможность обрабатывать соски и вымя коровы непосредственно в про­цессе машинного доения. Благодаря этому у коров повышается средняя скорость молокоотдачи, увеличивается полнота выдаивания, сокращаются заболевания маститом. Особенно эффективно применение аппарата с про­филактической целью в родильном отделении.

За один час доярка обслуживает 6 коров.

1.4 Расчёт доильных аппаратов

 

Высокой продуктивности коров можно достигнуть только в случае, если доильная машина будет стимули­ровать естественный процесс молокоотдачи. Основная трудность при этом является в правильном функциони­ровании всех элементов биотехнической системы "человек-машина-животное", в которой два последних эле­мента противоположных по своей природе. Поэтому работа доильного аппарата должна проходить в строгом соответствии с физиологией животного.

Расчет доильных аппаратов предполагает определение длительности тактов, а также обоснование выбора конструктивных параметров пульсатора и коллектора.

Рабочий цикл доильного аппарата графически изображается в виде индикаторных диаграмм, показываю­щих в каждый момент давление воздуха в межстенной и подсосковой камерах доильного стакана.

На рис. 1.20 представлены диаграммы идеальных процессов работы двухтактного (рис. 1.20, а, б, г) и трех­тактного (рис. 1.20, в, д) аппаратов.

По оси ординат отложено разрежение h, Па ("нуль" разрежения соответствует атмосферному давлению), а по оси абсцисс - время t, с. Разрежение в межстенной камере h _м.к  откладывают от нулевой линии по оси орди­нат вверх, а в подсосковой камере h _п.к  - вниз.

Рабочий цикл t _ц состоит из тактов сосания t₁ = t_c и разгрузки t₂, т.е. t_ц = t₁ + t₂ . В двухтактных доильных аппаратах такт разгрузки равен такту сжатия t₂ =   t_сж; в трехтактных - сумме тактов сжатия и отдыха, t₂=t_сж+ t₀, при этом частота пульсация определяется как v = 1/ t_ц ,с^-1

Рис. 1.20 Индикаторные диаграммы (идеальные) работы доильных аппаратов:

а - двухтактного с однокамерными стаканами; б - двухтактного с двухкамерными стаканами; в - трехтактного; г - двухтактного при наличии переходных процессов; д - трехтактного при наличии переходных процессов

Работа доильного аппарата всегда связана с наличием переходных процессов, характеризующих время пе­рехода от одного такта к другому, например от такта сосания к такту разгрузки, t_1-2, и от такта разгрузки к так­ту сосания, t_2-1, которые на рис. 1.20, г, д показаны наклонными линиями. Средняя продолжительность тактов при этом определяется интервалами времени, отнесенными к средней высоте ординат (давлений) на диаграм­мах.

Реальные индикаторные диаграммы имеют более сложный характер, некоторые из них представлены на рис. 1.21.

Для аппарата "Волга" (рис. 1.21, а) длительность тактов, определяемая по соответствующему среднему значению давления на индикаторной диаграмме, будет включать t_c = 0,531 c, t_сж = 0,116 с и t_o = 0,315 с. Сле­довательно, относительная длительность такта сосания составит S_c = t_c/(t_сж-t_о) = 1,23 . Максимальное разрежение в камерах h = 50,5 кПа наблюдается при частоте пульсаций v = 1,03 c^-1 (62 мин^-1). 

Рис. 1.21 Действительные индикаторные диаграммы рабочего процесса доильных аппаратов:

а - трехтактного "Волга"; б - двухтактного АДУ-1;

1 - давление в подсосковых камерах; 2 - давление в межстенных камерах;

3 - атмосферное давление

 

Для двухтактного аппарата АДУ-1 (рис. 1.21, б) длительности тактов составляет t_c= 0,404 c, t_сж = 0,167 с, длительность цикла t_ц = 0,571 с при частоте пульсаций v= 1,75 с^-1. Относительная длительность такта сосания будет равна δ_c= t_c/t_сж  = 2,41. Особенностью рассматриваемой диаграммы является то, что линия 1 представ­ляет прямую, так как в подсосковой камере сохраняется постоянный вакуум. Диаграмма и рабочий процесс до­ильного аппарата АДУ-1 проще, чем у аппарата "Волга", так как на ней отсутствуют переходы t', t'', t'''. 

При установившемся режиме работы доильного аппарата длительность тактов определяется по интервалам времени, через которые происходит переключение клапана пульсатора. Расчет основан на учете закономерно­стей перетекания воздуха из управляющей камеры 4П пульсатора в рабочую камеру 2П или из рабочей камеры в управляющую. Воздух через регулируемый канал малого сечения перетекает под действием перепада давле­ний, имеющихся в этих камерах. При установившемся режиме откачивание воздуха из геометрической емкости постоянного объема (камера 4П) в камеру неограниченного объема (камера 2П) происходит за время t₁, соот­ветствующее в основном такту сосания.

При этом в камере 4П разрежение возрастает от h₂до h₁,в то время как в системе вакуумпровода поддер­живается постоянный вакуум. Впуск воздуха из камеры 2П неограниченного объема в геометрическую емкость камеры 4П, в которой разрежение уменьшается от h₁до h₂,происходит за время t₂,соответствующее такту раз­грузки. При пуске аппарата в управляющей камере 4П разрежение равно атмосферному (т.е. h= 0). Небольшое разрежение (4.. .13 кПа) в этой камере будет наблюдаться к концу такта сжатия, которое на индикаторных диа­граммах доильных аппаратов, приведенных на рис. 1.21, отражения не получило.

Процессы откачивания и впуска описываются уравнениями Пуазейля, имеющих следующий вид:

 

где V - объем камеры 4П пульсатора, см³; kp- коэффициент Пуазейля, учитывающий размеры канала и вязкость воздуха, k_p— πd⁴₀/128l₀ƞ_в ;d₀и l₀- соответственно диаметр и длина канала, соединяющего камеры 2П и 4П пульсатора, см; ƞ_в- динамическая вязкость воздуха, ƞ_в =18,1-10^-6, Па-с; Ψ₁ и Ψ₂ - переменные коэффициенты.

Переменные коэффициенты Ψ₁ и Ψ₂ учитывают время на переключение клапанов и уровень вакуума в ка­мерах пульсатора, которые находят из выражений

 

Для расчета длительности тактов по формулам (3) и (4) необходимо определить крайние пределы вакуума h₁и h₂в управляющей камере, которые зависят от параметров биологической (сопротивление извлечению мо­лока) и технической (уровень разрежения) подсистем.

Рассмотрим методику расчета пульсатора доильного аппарата.

Составим и решим для двух случаев уравнения равновесия сил, действующих на клапаны и мембрану: 1) в момент перехода от такта сосания к такту сжатия, при этом клапан поднимается из нижнего положения в верх­нее; 2) в момент перехода от такта сжатия к такту сосания, когда клапан опускается из верхнего положения в нижнее, соединяя камеру 2П с областью постоянного вакуума.

В первом случае вниз направлены сила тяжести подвижных частей G (рис. 1.22) и, вызванная давлением воздуха на верхний клапан площадью F_в.к, сила

Вверх будут направлены сила Rм, Н, упругости мембраны, защемленной по ее периметру, и обусловленная давлением атмосферного воздуха из камеры 3П на кольцо мембраны площадью Fк, сила Р_к, Н

где u - коэффициент активности мембраны, позволяющий учесть часть нагрузки, которая от мембраны переда­ется на стержень клапана, определяемая по формуле Б.Н. Бежанова

d_м - наружный диаметр мембраны, м; d_K - внутренний диаметр кольцевой камеры, м.

Тогда уравнение равновесия сил в момент перехода клапана из нижнего положения в верхнее имеет вид

Отсюда

По результатам экспериментов установлено, что упругая сила R_м мембраны находится в пределах 1...3 Н.

Во втором случае вниз направлены сила тяжести подвижных частей G (рис. 1.23), R_м- упругая сила мем­браны и, обусловленная давлением воздуха на нижний клапан площадью F_н.к, сила Р_н.к = hF_н.к.

Вверх направлены обусловленная давлением на кольцо мембраны площадью F_к, сила Р_к = h₂uF_к (и, вы­званная давлением на шайбу площадью F_ш сила Рш— h₂F_ш.

В момент перехода клапана из верхнего положения в нижнее уравнение сил примет вид

 

Рис. 1.22 Действие сил в пульсаторе доильного аппарата "Волга":

а - схема сил в такте сосания; б - схема сил в такте сжатия; в - расчетная схема

 

После подстановки Р_ш и Р_к и соответствующих преобразований имеем следующий вид

Приведенные формулы справедливы для любого мембранного пульсатора, имеющего управляющую каме­ру 4П постоянного объема, и необходимы для расчета соотношения длительности тактов. При этом предельные значения давлений h₁и h₂необходимо определять с учетом размеров пульсатора и особенностей его конструк­тивной схемы.

Для двухтактного аппарата "Майга" (рис. 1.23) они имеют следующий вид

При расчете действительных значений длительности тактов следует учитывать переходные процессы за пульсатором.

 

Рис. 1.23 Действие сил в пульсаторе доильного аппарата "Майга":

а - схема сил в такте сосания; б - схема сил в такте сжатия; в - расчетная схема

Отличительной особенностью трехтактного аппарата является наличие такта отдыха, длительность кото­рого определяется мембранно-клапанным механизмом коллектора, управляемым пульсатором. Для его работы характерны два момента: 1) момент перехода от такта сосания к такту разгрузки (рис. 1.24, б), когда клапаны при разрежении переходят из верхнего положения в нижнее; 2) момент перехода от такта разгрузки к такту сосания, когда при разрежении клапаны перемещаются из нижнего положения в верхнее (рис. 1.24, в).

Рис. 1.24 Схема коллектора до­ильного аппарата "Волга":

а - расчетная схема; б - схема сил в такте сжатия; в - схема сил в такте отдыха

Методика расчета клапанного механизма коллектора аналогична расчету клапанов пульсатора.

Контрольные вопросы и задания

1                    Как происходят процессы образования молока в молочной железе и его выведение из вымени коровы?

2                    Какие способы выведения молока из вымени коровы вы знаете и в чем их особенности?

3                    Назовите правила работы с доильными аппаратами.

4                    Поясните устройство и работу двухкамерного доильного стакана.

5                     Поясните особенности рабочего процесса доильных аппаратов, работающих по двухтактному, трех­тактному принципу, с вибропульсацией, автоматизированных доильных аппаратов, их преимущества и недос­татки.

6                    Каково назначение пульсатора и коллектора в доильном аппарате?

7                    Чем вызваны отличия диаграмм идеальных и реальных процессов работы двухтактного и трехтактного доильных аппаратов?

8                    Поясните схему действия сил в пульсаторе и коллекторе дольного аппарата.

9                    Как определить длительность тактов и обосновать конструктивные параметры пульсатора и коллектора доильного аппарата?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вернуться к списку новостей