Вакуумные управляемые пульсаторы, доильные автоматы и системы

в начале доения (до припуска молока)

W н ≤ 3000 кПа∙с,

в конце доения

W к ≤ 1500 кПа∙с.

Таким образом, безопасность работы доильного аппарата может быть гарантирована только в том случае, если количество вакуума, передаваемого аппаратом на вымя в начале и в конце доения, будет в пределах, определяемых соответствующими критериями. При этом следует заметить, что снижением величины вакуума в подсосковых камерах доильных стаканов в рабочем диапазоне, например, 30 – 50 кПа, можно увеличить время безопасного «сухого доения» на несколько секунд [37], но на практике, в реальных условиях эксплуатации, особенно для «безопасных» доильных аппаратов типа Duovac, оно измеряется минутами. Защитить вымя коровы от длительного воздействия даже слабого вакуума можно только путем автоматизации заключительных операций процесса молоковыведения, включая контроль, своевременные адекватные изменения параметров аппарата, машинное додаивание, отключение, снятие и вывод доильных стаканов из-под вымени коровы. Поэтому автоматизация является основным направлением создания безопасных доильных аппаратов.

На основе новых знаний, полученных в результате дальнейших исследований [106], была сформулирована научная гипотеза, заключающаяся в том, что рабочий процесс пульсатора доильного аппарата осуществляется не произвольно, а по гистерезисной петле как по алгоритму, включающему конечный набор правил со строго определенными параметрами (частотой пульсаций, соотношением тактов и глубиной вакуума под соском), которыми можно управлять по сигналам датчика интенсивности молоковыведения в допустимых физиологически обоснованных пределах.

Таким образом, создание вакуумного стойлового доильного автомата с управляемыми частотой пульсации, соотношением тактов и глубиной вакуума под соском в процессе доения в зависимости от интенсивности и фазы молоковыведения в физиологически обоснованных пределах вполне возможно и реально, как оказалось реальным в своё время создание вакуумных доильных манипуляторов и стойловых двухрежимных двух-трехтактных доильных автоматов.

3.4 Проблема дояров в России и концепция её решения

Обычное доильное ведро аппарата вмещает 19 кг молока, при этом масса брутто составляет около 25 кг, в то время как Постановлением Правительства РФ от 06.02.1993 г. № 105 «Основные нормы предельных нагрузок для женщин при подъёме и перемещении тяжестей вручную» допускается не более 7 кг.

Автоматизация доения позволяет доярке обслуживать не менее 8 доильных аппаратов, но из-за ограничения предельных нагрузок переноска до-

ильных аппаратов и молока доярками становится проблемой. В западных странах высокой культуры производства молока этой проблемы не существует, потому что там коров доят в основном мужчины, для которых никаких ограничений по подъёму и перемещению тяжестей вручную не существует.

В нашей стране мужчина-дояр – серьёзная социальная проблема. Поэтому очевидно, что при традиционных для России технологиях содержания и доения коров наряду с автоматизацией доения необходимо решать задачу по транспортированию не только молока, но и доильных автоматов.

3.5 Технические требования к доильному автомату

Технические требования к выполнению начальной стадии разработки по машинному доению коров оформляются и представляются в виде проектов технических и зоотехнических требований к доильным аппаратам и установкам. Основой любой автоматизированной доильной установки является доильный автомат. Отличительные технические особенности и конкретные зоотехнические требования к доильным установкам, как правило, выявляют в процессе доения на этапе зооветеринарной оценки разработки.

Проект зоотехнических требований на автомат стойловый доильный включает следующие основные положения:

1. Назначение – для автоматизированного доения коров на всех типах отечественных доильных установок, включая стойловые и пастбищные.

2. Место в системе машин:

3. 2.1. Вместо манипулятора МД-Ф-1 для станочных доильных установок.

4. 2.2. Для стойловых установок автомат доильный предлагается впервые.

5. Зона применения – во всех регионах РФ.

6. Заводы-изготовители: ОАО «Кургансельмаш» и ОАО «Азовский оп-

тико-механический завод» (АОМЗ, г. Азов).

1. Условия работы:

2. 5.1. На станочных установках те же, что и для манипулятора МД-Ф-1.

3. 5.2. При доении в стойлах для доения более 20 коров необходимо использовать с легкой подвесной транспортной линией типа EasyLine шведской фирмы DeLaval до шести доильных автоматов и более на доярку.

4. Качественные показатели технологического процесса:

5. 6.1. Автомат должен работать в трех режимах: автоматическом, полуавтоматическом и ручном.

6. 6.2. В зависимости от средней величины вакуума в подсосковых камерах доильных стаканов в конце доения 50 или 30 кПа продолжительность «сухого доения» не должна превышать 30 и 60 с, соответственно.

• 6.3. При доении в стойлах количество коров, больных маститом, в стаде не должно превышать 5% (как при ручном доении).

• 6.4. Необходимо предусмотреть возможность дальнейшего приобретения новых знаний о функциональных свойствах двухтрёхтактного доильного автомата в управляемом режиме по частоте пульсаций, соотношению тактов и глубине вакуума под соском в зависимости от интенсивности и фазы молоковыведения.

• Технико-эксплуатационные требования и показатели, регулирующие

надежность:

• 7.1. Вакуумный привод и управление работой автомата должны обеспечиваться вакуумной системой доильной установки. 7.2. Степень унификации автомата с серийными доильными аппаратами и их узлами должна быть не ниже 0,85.

• 7.3. Масса автомата не должна превышать массу трехтактного доильного аппарата ДА-3М «Волга» больше чем на 25% его основной комплектации.

• 7.4. Срок службы автомата стойлового доильного – 7 лет.

• 7.5. Коэффициент готовности – не менее 0,99.

• 7.6. Коэффициент технического использования – не менее 0,98.

• Экономические требования:

• 8.1. Снижение затрат труда: всего – не менее 30%, дояра – не менее 40%.

• 8.2. Лимитная стоимость автомата доильного – двойная стоимость аппарата ДА-3М «Волга».

• 8.3. Годовой экономический эффект в расчете на один автомат (минимальный) – 3 тыс. руб.

• 8.4. Снижение эксплуатационных затрат в расчете на один автомат доильный стойловый – не менее 25%. 8.5. Срок окупаемости в расчете на один автомат доильный – не более одного года.