Параметры оценки доильных аппаратов Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

Параметры оценки доильных аппаратов

Л.П. Карташов, д.т.н, профессор, Оренбургский ГАУ; А.В. Цвяк, к.т.н, Оренбургский научный центр УрО РАН

Оценка техники, используемой для обслуживания животных, невозможна без учёта биологических характеристик животных. В частности, при оценке доильной техники приходится учитывать в первую очередь интенсивность и полноту рефлекса молокоотдачи и другие физиологические параметры.

Некоторые учёные (например, В.И. Доров-ских [1]) сопоставляют молокоотдачу коровы и отсасывающую способность доильного аппарата, считая, что соотношение между этими параметрами определяет качество процесса доения. Другие (например, Н.П. Проничев [2]) основным параметром оценки эффективности работы аппарата считают величину обратного тока молока при такте сжатия. В любом случае без учёта биологических и физиологических характеристик оценить процесс машинного доения и качество работы доильного аппарата не представляется возможным.

Мы также считаем, что методики оценки доильных аппаратов должны включать параметры молоковыведения. В качестве количественного показателя физиологической оценки различных методов извлечения молока из вымени (в том числе и эффективности работы доильных аппаратов) мы используем обобщённый коэффициент К0. Он определяется как отношение произведения средних значений латентного периода — t, с и интенсивность молокоотдачи — Q, г/с к количеству остаточного в вымени после доения молока — q, г. Проведение физиологической оценки различных методов извлечения молока возможно как между ними (сосание телятами, ручное и машинное доение и т.д.), так и внутри каждого метода:

t Q

Kо =-

q

(1)

Физиологическую оценку различных методов извлечения молока проводят путём сравнения коэффициентов К), причём, чем он выше, тем физиологичнее метод. О физиологичности внутри одного метода можно говорить в том случае, если разница в обобщённых коэффициентах составляет более 15%. Следует отметить, что обобщённый коэффициент позволяет исключить необъективность оценки отдельных показателей молоковыведения, входящих в К), значения которых могут мало отличаться друг от друга, и даёт количественную характеристику физиологичности.

Одним из наиболее перспективных методов оценки эффективности процесса выведения

молока из вымени является тепловизионныи. Он основан на измерении температуры кожи вымени, которая зависит от скорости тока крови через молочную железу.

Известно, что во время доения эта скорость увеличивается в два и более раз, одновременно повышается кровяное давление в сонноИ и молочной артериях (на 4—35 мм рт. ст.), изменяется плетизмограмма органа и увеличивается температура как на поверхности молочной железы (от 0,3 до 2,4°), так и внутри ее (на 3—9°) — в молочных цистернах вымени. Эти реакции осуществляются параллельно и имеют наибольшую величину в момент раздражения (перед доением в результате массажа вымени и возбуждения рефлекса молокоотдачи или во время доения) [3]. С появлением новой техники, такой как тепловизоры, использование показателя оценки эффективности молоковыведения — величины изменения температуры вымени — получает преимущества.

Нами разработана методика тепловизионной оценки эффективности молоковыведения и работы доильных аппаратов, основой которой является изменение максимальных температур вымени в процессе доения.

Критерием физиологичности в этом методе является разница максимальных температур вымени (\Jmax) перед надеванием доильных стаканов (Tamax) и после доения (Tbmax) (рис. 1). Причём, чем больше величина A.Tmax, тем выше эффективность молоковыведения:

д jmax = т max _ T^max (2)

Так же, как и обобщённый коэффициент К0, разница максимальных температур вымени дттох. является универсальным показателем эффективности молоковыведения. Этот показатель позволяет проводить сравнение различных методов извлечения молока и оценку внутри каждого метода. Например, при изучении влияния подготовительных операций на эффективность доения выяснили, что при отсутствии массажа дттох. не более 0,8°С, а при проведении полноценного массажа длительностью не менее 40 с. эта величина превышала 1,5 °С.

Кроме того, при проведении исследований было отмечено, что угол наклона прямой, проходящей через точки Tamax и Tbmax (угол а), характеризует эффективность взаимодействия всех элементов системы «Ч-М-Ж» (рис. 2). Чем меньше этот угол, тем выше эффективность рассматриваемого процесса.

Отличительной особенностью нового метода оценки является то, что при проведении эксперимента нет необходимости создавать группы животных-аналогов, поскольку исследуется ин-

Рис. 1 - Изменение максимальной температуры вымени коровы в процессе доения

Рис. 2 - Определение угла а

а) б)

Рис. 3 - Термограммы вымени коровы (прямоугольником выделена зона максимальных температур): а) до надевания доильных стаканов; б) после доения

дивидуальная реакция на изменение внешних условий (технологии машинного доения, способ доения, доильный аппарат и т.д.) каждого животного, участвующего в эксперименте.

Однако широкого применения термография не находит из-за высокой стоимости тепловизоров. Для дистанционного измерения температуры можно применять радиационные пирометры, они позволяют измерить температуру в точке. Стоимость пирометров на два порядка меньше стоимости тепловизоров. Чтобы было возможным применение пирометров для оценки эффективности молоковыведения, необходимо локализовать зону, в которой наблюдается максимальная температура поверхности вымени. В ходе термографического исследования вымени коров мы выделили такую зону (рис. 3): она находится непосредственно в районе задней конечности коровы. Эта зона в большей степени защищена от воздействия окружающей среды. Таким образом, использование пирометра для

измерения температуры вымени сделало возможным применение нашего способа на любой молочно-товарной ферме.

Оценка эффективности молоковыведения и работы доильных аппаратов с использованием пирометра проводится по такой же методике, как и с термографом.

Таким образом, новый параметр физиологической оценки доильных аппаратов позволяет с большей достоверностью судить об эффективности процесса машинного доения при изменении способа доения, доильного аппарата и (или) технологии подготовительных операций.

Литература

1. Доровских В.И. Повышение эффективности использования доильных установок: автореф. дисс. ... канд. техн. наук. Саратов, 1996. С. 15.

2. Проничев Н.П. Сравнительные испытания экспериментального доильного аппарата с физиологической оценкой режимов его работы // VIII (I Всероссийский) симпозиум по машинному доению сельскохозяйственных животных: тез. докл. Оренбург, 1995. С. 38—39.

3. Владимирова А.Д. О рефлекторной регуляции кровоснабжения молочной железы // Вестник ЛГУ. 1963. №3. С. 56.