CC BY
13
13. Борознин В.А., Борознин А.В. Обоснование диагностических параметров пульсатора // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2007. №3. С. 16-18.
14. Заяв. 2013146314 . Пульсатор для доильных установок // Ужик В.Ф., Клесов Д.Н., Ужик О.В. Заяв. 16.10.2013.
15. Система технологий и машин для механизации и автоматизации производства продукции животноводства и птицеводства на период до 2020 года / Иванов Ю.А., Морозов Н.М., Гриднев П.И. и др. М., 2013.
16. Текучев И.К., Кормановский Л.П., Иванов Ю.А. Инновационные технологии производства молока. Подольск, 2011.
Relevance of creation of a pulsator is shown in article for the milking machine possessing possibility of change of frequency of pulsations and a ratio of steps in the course of milking. The scheme and the description of the device of a pulsator and its principle of action are provided. Keywords: cow, milking, milking machine, pulsator, step, frequency, case, electric motor, zolotnik, camera.
УДК 637.116
МЕТОДИКА КОНТРОЛЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПУЛЬСАТОРОВ ДОИЛЬНЫХ АППАРАТОВ
B. Ф. Вторый, доктор технических наук, зав. лабораторией
C.В. Вторый, кандидат технических наук, старший научный сотрудник ГНУ СЗНИИМЭСХ
E-mail: vvtoryj@yandex.ru
В соответствии с предложенной методикой производится запись в электронном виде характеристик изменения вакуумметриче-ского давления при работе пульсатора с дальнейшей обработкой данных на компьютере с расчетом частоты пульсаций вакуума, средних значений вакуумметрического давления при тактах сосания и сжатия их среднеквадратичных отклонений, технологических допусков и амплитуды, значения которых сравниваются с нормативными, и принимается решение о дальнейшей эксплуатации, ремонте или списании пульсатора. Приведены примеры диаграмм, значений параметров пульсаторов, имеющих различное техническое состояние. Ключевые слова: доение коров, доильный аппарат, пульсатор, контроль технического состояния.
Введение. В условиях современного высокоинтенсивного использования животных
при производстве молока очень важно обеспечить их долголетнее здоровье.
Установлено, что в молочном скотоводстве до 1/3 коров выбраковывается по причине заболевания вымени, главным образом из-за мастита. Зачастую это связано с нарушением технологий машинного доения или дискомфортного содержания коров [1].
При заболевании животных маститом снижается удой животных, срок их продуктивного использования который для высокопродуктивных коров не превышает в среднем 2,5-3,0 лактации. Это вызвано тем, что при незначительных нарушениях технологии машинного доения корова испытывает дискомфорт, а при существенных нарушениях происходит травмирование тканей и стенок сосудов вымени, активное развитие инфекционных болезней.
Одним из устройств, определяющих режим доения в соответствии с зоотехническими требованиями, является пульсатор доильного аппарата. Проведенные нами ис-
Journal of VNIIMZH №4(16)-2014
89
следования показали, что в хозяйствах до 70% пульсаторов доильных аппаратов эксплуатируются с нарушениями требований завода-изготовителя. Для организации систематического контроля качества работы и своевременного технического обслуживания пульсаторов необходима разработка методического и производство специального технического обеспечения.
Методика исследования. Предлагаемая нами методика контроля технического состояния пульсатора доильного аппарата позволяет зафиксировать рабочие значения таких параметров, как величину и характер, частоту изменения вакуумметрического давления в межстенной камере доильного стакана, представить их в графическом виде (пульсограмма) для дальнейшего анализа.
В соответствии с методикой основными контролируемыми параметрами являются: среднее вакуумметрическое давление кПа при тактах сосания Рс и сжатия Рсж, соответственно их среднеквадратичные отклонения ос, осж, технологические допуски 5с, 5сж, f-частота пульсаций вакуума, 1/мин, А - амплитуда изменения вакуумметрического давления, кПа.
Необходимо отметить, что технологический допуск такта сосания определяется по выражению 5с = Рс ± ос < Рс ± 1 кПа.
Технологический допуск такта сжатия:
бсж = (Р с - Ос) - (Рсж + бсж) > 20 кПа.
При 5сж менее 20 кПа не будет происходить полное сжимание сосковой резины и происходит нарушение режима такта сжатия.
Амплитуда изменения величины вакуум-метрического давления при тактах сосания или сжатия определяется по выражению А = Р ± о и характеризует степень равномерности выполнения процесса пульсации ваку-умметрического давления при доении.
В начале выполнения измерений необходимо установить рабочее вакуумметрическое давление на входном патрубке пульсатора 45±1 кПа, затем с использованием специального устройства произвести регистрацию изменения вакуумметрического давления на выходных патрубках работающего пульсато-
ра при частоте 60±5 пульсаций в минуту в течение 30-60 с.
Экспериментальная часть. В СЗНИИ МЭСХ для измерения и регистрации параметров пульсаторов разработано электронное устройство УРВ-2. Оно предназначено для измерения, регистрации уровня и режимов пульсации вакуумметрического давления.
Устройство имеет 2 канала измерений с индикатором текущих значений параметров и объемом независимой памяти, позволяющей записать до 1 млн значений с дальнейшей обработкой на компьютере [2].
В результате проведенных исследований получены параметры пульсаторов в виде пульсограмм (рис. 1 а, б, в), которые характеризуют качество выполнения процесса доения.
45,0 40,0 35,0 л 30,0 25,0
I 20,0
т
15,0 10,0 5,0 0,0
45,0 40,0 35,0 30,0 25,0 ' 20,0 15,0 10,0 5,0 0,0
' 1 ;—1 1 ■ 1 т 1 ^
1 1 1 /
1 1 1 1 1
1 1
1 1
1 ' 1 | 1 1 /
\ Л 1 / 1 / ч , 1 1 1 / - / 1 1 , /
2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 Время, с а) 5,5 6 6,5 7
1 1 / ^ > 1 * 1 V ! \ г \ 1
1 | 1 1
1 ! 1
1 1 . 1 , 1 1
1 1 . 1 , 1 1 1
1 ; 1 . | 1 1 1
1 / 1 1
— и/ \ \ /
1,5
2,5 3
3,5 Время, с
4,5 5
5,5
б)
2
4
6
45,0 ■
40,0 ■
35,0 ■
л г 30,0 ■
У 25,0 ■
^
т 20,0 ■
т
15,0 ■
10,0 ■
5,0 ■
0,0 ■
■1 1 и пГ 11 / ГТ'
1 ! !
1 1 1 1
1 | / 1 1 > 1 \
1 1 и ' 1
! 1 и
! 1 1 1 1
\ - \
3,5
4,5
6,5
7,5
Пульсатор 6сж,кПа А, кПа
Рис. 1а. 1 кан. такты: 44,6
сосания 44,9±0,06
сжатия 0,3±0
2 кан. такты: 44,5
сосания 44,6±0,08
сжатия 0,1±0
Рис. 1б. 1 кан. такты: 44,6
сосания 45,4±0,43
сжатия 0,3±0
2 кан. такты: 40,5
сосания 45,1±0,08
сжатия 3,18±1,35
Рис. 1в. 1 кан. такты: 27,5
сосания 46,5±0,12
сжатия 14,7±4,2
2 кан. такты: 30,5
сосания 45,6±0,63
сжатия 10,1±4,3
5 5,5 Время, с
в)
Рис. 1 (а, б, в). Общий вид пульсограмм пульсаторов с попарным доением долей вымени
Обсуждение результатов исследований.
Анализ значительного массива данных, полученных в результате исследований пульсаторов хозяйств Ленинградской области, показал, что использование методики позволяет оценить качество выполнения процесса пульсации вакуумметрического давления в доильном аппарате и, соответственно, техническое состояние пульсатора.
В таблице 1 приведены наиболее характерные значения параметров исследованных пульсаторов в соответствии с пульсограм-мами, представленными на рис. 1.
На рис. 1а показана пульсограмма пульсатора, характеристики которого полностью соответствуют нормативам, при этом 5сж значительно превышает допустимые значения, амплитуда изменения вакуумметриче-ского давления по обоим каналам и тактам минимальна в пределах погрешности измерений.
Таблица 1. Результаты исследования пульсаторов
На рис.1б представлена пульсограмма пульсатора, где первый канал имеет нормативные характеристики, а второй канал имеет незначительные отклонения и, соответственно, 5сж имеет меньшее значение, а при такте сосания среднее значение вакууммет-рического давления на 3,18 выше нормы и амплитуда его изменения составляет 1,35 кПа. Пульсатор вполне работоспособен, но требует технического обслуживания.
На рис. 1в приведена пульсограмма пульсатора, имеющего значительные нарушения технологических характеристик. При такте сосания пульсатор функционирует в нормальном режиме, амплитуды изменения ва-куумметрического давления по обоим каналам значительно ниже допустимых значений. В то же время 5сж первого канала составляет 27,5 кПа, а 5сж второго канала -30,5 кПа, что незначительно превышает допустимые значения, амплитуды изменения вакуумметрического давления в этих каналах составляют более 4 кПа при средних значениях вакуумметрического давления 14,7 и 10,1 кПа соответственно. Эти значения технологических характеристик свидетельствуют о том, что пульсатор находится в критическом состоянии и требует проведения технического обслуживания, при необходимости с заменой изношенных элементов.
Выводы. Снижение заболевания коров маститом, обеспечение их высокой продуктивности напрямую связано с соблюдением технологии доения, и здесь существенную роль играет качественная работа доильного аппарата, непосредственно взаимодействующего с выменем животного.
Наиболее распространенным является двухтактный режим доения, состоящий из такта сосания и такта сжатия, который обеспечивается пульсатором, и поэтому требует-
Journal of VNHMZH №4(16)-2014
91
ся систематический контроль его работоспособности. Предлагаемая методика позволяет без разборки пульсатора оценить уровень его работоспособности и сделать заключение о дальнейшей эксплуатации. При условии соответствия вакуумметрического давления и частоты пульсации паспортным данным пульсатора технологический допуск такта сжатия 0сж должен быть не менее 20 кПа, амплитуда изменения вакуумметрического давления А для такта сжатия не должна превышать ± 4кПа, для такта сосания ± 1 кПа.
Литература:
1. Иванов Ю.А. Качество молока и эффективность его производства // Переработка молока. 2013. №4.
2. Вторый В.Ф., Вторый С.В. Устройство для диагностики параметров пульсаторов доильных аппаратов // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и
УДК 637.116.2:636.2
животноводства: Сб. науч. тр. / ГНУ СЗНИИМЭСХ. Вып. 83. СПб., 2012. С. 158-164.
According to the developed monitoring technique the characteristics of vacuum gage pressure variation are electronically recorded during the pulse unit operation; then follows the computer-aided data processing, which includes calculation of vacuum pulsation rates; average values of vacuum gage pressure under milking and squeeze phases and their root-mean-square deviations; manufacturing tolerance and pulse height, the values of which are compared with the standards to make a decision concerning the further operation, repairs or retirement of the pulse unit. The paper presents the graphs showing the characteristics of pulse units with different serviceability status.
Keywords: milking of cows, milking machine, pulse unit, monitoring technique.
УПРАВЛЕНИЕ ПРОЦЕССОМ ДОЕНИЯ КОРОВ В СТОЙЛАХ НА БАЗЕ ОДНОКРИСТАЛЬНЫХ ЭВМ
В.И. Доровских, кандидат технических наук, доцент, зав. лабораторией Д.В. Доровских, кандидат технических наук, старший научный сотрудник О.А. Аткешов, аспирант
Всероссийский НИИ использования техники и нефтепродуктов E-mail: dorovskih50@mail.ru
Рассмотрена система циклового двухпози-ционного и временного управления технологическим оборудованием при автоматизации процесса доения коров в стойлах на базе однокристальных ЭВМ.
Ключевые слова: управление процессом доения, доильная установка, алгоритм, однокристальная ЭВМ, структура электронной системы.
Анализ состояния проблемы обеспечения качества процесса доения коров показал, что современные автоматизированные системы как отечественного, так и зарубежного производства способны контролировать основные параметры процесса доения, осуществлять стимуляцию рефлекса молокоотдачи и
своевременное снятие доильных аппаратов, однако эти системы не в полной мере обеспечивают адаптацию режимных параметров доильного оборудования к особенностям функциональных свойств вымени животных. Средняя интенсивность молоковыведения по стаду при их использовании может колебаться в пределах 1-5 л/мин, время доения от 2 до 15 минут, в результате чего часть животных не раздаивается и уровень использования их генетического потенциала не превышает 70-75%, а заболеваемость скрытым и клиническим маститом легкодойных коров достигает 60-65 %.
Основной причиной такой ситуации является то, что управление процессом доения в них осуществляется на основе контроля
