ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ РАБОТЫ ПЕРЕДВИЖНОЙ ДОИЛЬНОЙ УСТАНОВКИ Текст научной статьи по специальности «Прочие сельскохозяйственные науки»

в

естник АПК

Агроинженерия . № 2(18), 2015 ■ ■

41

УДК 637.11

Краснов И. Н., Назарова Е. В.

Krasnov I. N., Nazarova E. V.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ РАБОТЫ ПЕРЕДВИЖНОЙ ДОИЛЬНОЙ УСТАНОВКИ

TECHNOLOGICAL ASPECTS OF WORK MOBILE MILKING MACHINES

Дана схема передвижной доильной установки для малых The scheme of the mobile milking system for small farms

ферм и усовершенствованный технологический процесс and improve the technological process of milking it. We obtain

доения ею. Получена теоретическая закономерность для a theoretical pattern to determine the performance study unit. определения производительности исследуемой установки.

Ключевые слова: доение; передвижная доильная Keywords: milking; Mobile milking machine; milk farm; установка; молочная ферма; доильный аппарат. milking machine.

Краснов Иван Николаевич -

доктор технических наук, профессор кафедры «Механизация и технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции» Азово-Черноморского инженерного института ФГБОУ ВПО «Донской государственный аграрный университет» в г. Зернограде Тел.: 8(86359) 42-6-78. E-mail: krasnov1310@rambler.ru

Назарова Елена Владимировна -

кандидат технических наук, доцент кафедры «Информационных технологий и управляющих систем» Азово-Черноморского инженерного института ФГБОУ ВПО «Донской государственный аграрный университет» в г. Зернограде Тел.: 8 (86359) 42-6-78 E-mail:krasnov1310@rambler.ru

Krasnov Ivan Nikolaevich -

Doctor in Technical Sciences, Professor of the Deparment

of «Mechanization and production technology

and processing of agricultural products»

Azov-Black Sea Engineering Institute VPO

«Don State Agrarian University» in Zernograd

Tel.: 8 (86359) 42-6-78.

E-mail: krasnov1310@rambler.ru

Nazarova Elena Vladimirovna-

Ph.D. in Technical Sciences, Associate Professor

of the Department of Information technology

and management systems

Azov-Black Sea Engineering Institute VPO

«Don State Agrarian University» in Zernograd

Tel.: 8 (86359) 42-6-78

E-mail: krasnov1310@rambler.ru

Передвижная доильная установка (рис. 1) предназначена для малых ферм с привязным содержанием крупного рогатого скота. Она имеет узкую платформу 19, передвигающуюся на колёсах 14 по полу коровника и на опорных катках 2 по направляющей рейке 1 над кормушками. На платформе имеются вертикальные стойки 13, шарнирно соединённые с кольцевой рамой 5, и фиксаторы 9. К раме стойками 18 крепятся опорные катки. Установка оснащена доильными аппаратами 12, мерными ёмкостями для сбора молока 15 и термоизолированными баками для подогретой моющей жидкости 8. Ёмкости для молока и моющей жидкости могут поворачиваться вокруг стоек. Доильные аппараты, ёмкости для молока и моющей жидкости шлангами 16 и 17 подключены к раме, которая краном 4 соединена с вакуумпроводом 3 коровника.

При доении оператор устанавливает платформу между двумя рядами стойл в начале прохода коровника и подключает её к вакуум-проводу. По трубопроводам каркаса вакуум подаётся к доильным аппаратам. Затем он выполняет подготовительные операции: обмывает из распылителя 6 вымя первой коровы, вытирает, массажирует, сдаивает первые струйки мо-

лока и надевает на соски стаканы первого доильного аппарата. Переходит ко второй корове, выполняет те же операции, надевая второй аппарат. Такие же операции он выполняет для третей коровы. К этому моменту доение первой коровы завершается, оператор проводит машинный додой, отключает и снимает с вымени аппарат. Аналогичные заключительные операции он выполняет для второй и третьей коров. Выдоенное молоко собирается во фляги. Затем он отключает установку от вакуумпровода и перемещает для доения следующих трёх коров. Далее операции выполняются в той же последовательности.

В поперечном проходе коровника и в конце ряда стойл оператор перекачивает выдоенное молоко по транспортному молокопроводу в молочное отделение. Для доения коров второго прохода четырёхрядного коровника он трансформирует установку: поворачивает кольцевую раму на шарнирах 10 и опускает её опорными катками на направляющую второго прохода и поворачивает баки на 180°.

Процесс доения исследуемой установкой цикличен. Длительность цикла содержит продолжительности всех перечисленных технологических операций:

= *пв + 1о+ ^ + Овд + Оп + и + и + ^рм, МИН, (1)

42

,,„ „„„,„,„,„„,„„. Ставрополья

научно-практическии журнал

I ! И ) « I 8 IV

\\ IГ Г Г Г X Г/ /7^

\ „

+^

п =

1 „

■• С, шт.

где

где

а - вид сбоку; б - вид сзади; в - общий вид

Рисунок 1 - Схема и об щий вид передвижной доильной установки для доения коров в стойлах коровника

в)

где ^ ^ !д, 1мд, 1СдС, ^п, 10в, 1прм — затраты вре-

мени в минутах на подключение доильной установки к вакуумпроводу, подготовку коровы к доению и закрепление аппарата, машинное доение коровы, машинный додой, снятие стаканов, переходы оператора, отключение установки от вакуумпровода, перекатывание установки, п - количество доильных аппаратов на установке, шт.

Количество доильных аппаратов, обслуживаемых оператором, зависит от длительности машинного доения гд и времени выполнения ручных операций ю /1, с. 541/:

Так как длительность выполнения ручных и машинно-ручных операций гр, затраты времени на подключение доильной установки к вакуум-проводу и отключение от него гв, а продолжительность перекачки молока в молочное отделение гм, то продолжительность дойки всех коров будет:

1

1

N

Т — 11 _ + - X1 д + ^ (1пв +1 ов) + (-^ - 2) • 1

+ 2 • (г

где

пм ^отк

п 1

+10М)+1

п

прм

+

прб ^-ПП 1 трп :

МИН,

(2)

N - число обслуживаемых оператором коров, гол; гпрв - затраты времени на переоборудование установки для доения коров второго прохода, мин;

1Т1

затраты времени на транспорти-

с - коэффициент занятости доярки /2, с. 322/

1

с =:—, (3)

го +1 всп

гвсп - затраты времени на выполнение вспомогательных операций, мин.

60 • N. ■ к

_к н_

ровку доильной установки в центральный проход коровника для промывки, мин.

Зная число обслуживаемых оператором коров и общую продолжительность их дойки, производительность установки можно определить по формуле:

1 ^ ^ N N гол/час,

-(У 1 +У1 ) + ^ • 1 + (—к - 2) • 1 +2-1 +1 , +1 +1

4 / р / Д ' в 4 у прм м про пп

п

трп

где

кн - коэффициент надёжности технологического процесса.

1

в

естник АПК

Ставрополья

№ 2(18), 2015

Агроинженерия

43

Анализ этой формулы показывает, что пропускная способность установки возрастает с увеличением числа обслуживаемых доильных аппаратов и снижается с ростом затрат времени на вспомогательные операции.

Для расчёта количества доильных аппаратов, обслуживаемых одной дояркой, использованы хронометражные данные, полученные на ферме КРС ОПХ «Экспериментальное» Зерно-градского района Ростовской области в результате наблюдений за работой двух операторов со стажами машинного доения 5 и 7 лет, Согласно этим данным /3, с. 56/, при обслуживании оператором одного животного время, обусловливающее простой доильного аппарата, то есть операционное время доярки го, составило 83,2 с, время, затрачиваемое ею на вспомогательные операции гвсп, составило 20,8 с, а время машинного доения коровы и выполнения машинно-ручных операций гмаш - 334 с. Отсюда

83,2с

83,2с + 20,8с

0,8.

334 с + 83,2 с

n =--0,8

83,2 с

3.

(6)

(7)

Чтобы установить степень соответствия приведённых выше элементов теории расчёта доильных установок приемлемым конструктивным параметрам исследуемой установки и обосновать рациональную организацию труда оператора при доении коров ею, был изготовлен её макет (рис. 1, в) с возможностью комплектации его двумя или тремя доильными аппаратами, устройствами для преддоильной обработки вымени и флягами для молока.

Рассматривали несколько вариантов конструктивного исполнения и расположения доильной установки для доения 200 коров:

- с тремя доильными аппаратами, находящимися между крайним рядом стойл и стеной коровника (один оператор обслуживает 48 коров);

- с тремя доильными аппаратами, находящимися в центральном проходе коровника (оператор обслуживает две группы по 24 коровы);

- с двумя доильными аппаратами, расположенными между крайним рядом стойл и стеной коровника (оператор обслуживает 48 коров);

- с двумя доильными аппаратами, расположенными в центральном проходе коровника (оператор обслуживает две группы по 24 коровы в каждой).

Литература

1. Мельников С. В. Технологическое оборудование животноводческих ферм и комплексов. Л. : Агропромиздат, 640 с.

2. Винников И. К., Бабкин В. П. Сравнительная оценка основных показателей работы доярки при доении коров на различных типах доильных установок // Механизация и

Наилучшие показатели получены при работе на установке с тремя доильными аппаратами. Затраты времени оператора на доение одной коровы в этом случае в среднем составляют 2 минуты 59 секунд, а с двумя - 4 минуты 1 секунда; производительность труда оператора составляет соответственно около 20 гол./час и около 17 гол./час.

Организация труда доярки в соответствии с первыми двумя вариантами оказалась рациональнее, так как она обеспечивала своевременное и качественное выполнение подготовительных и заключительных операций. А вот в последних двух вариантах доения операторы, чтобы ускорить работу, предварительно обмывали и вытирали вымя у второй (или четвёртой) по счёту коровы в группе, затем проводили машинный додой первой (или третьей) коровы, снимали с неё доильный аппарат и только после этого надевали его на вымя второй (или четвёртой) коровы. В результате в каждой группе, состоящей из 4-х животных, нарушалась непрерывность выполнения подготовительных операций для второй и четвёртой коров. Кроме того, возникали случаи холостого доения первой и третьей коров.

Общие затраты времени на доение группы закреплённых за оператором коров, как показали результаты хронометражных наблюдений, сокращаются на 17 % в сравнении с затратами времени при работе на установке с двумя доильными аппаратами. В среднем они составили 2,45 ч. и 2,86 ч. соответственно. Теоретические значения общих затрат времени доения, определённые по уравнению (4), составили » 2,43 ч. при работе оператора тремя доильными аппаратами, » 2,89 ч. при работе двумя аппаратами. Отклонения теоретических значений времени от значений, полученных опытным путём, - 2...3 %, что подтверждает соответствие уравнения (4) конструктивным параметрам исследуемой доильной установки.

Таким образом, теоретический расчёт и экспериментальные исследования подтвердили:

Передвижную доильную установку целесообразно комплектовать тремя доильными аппаратами, а работу оператора организовывать в последовательности, соответствующей первому или второму вариантам доения.

Уравнения (4) и (5) могут быть использованы для рассчёта общей продолжительности дойки закреплённых за оператором коров и часовой пропускной способности доильной установки при определении эффективности использования установки на конкретной ферме.

References

1. Melnikov S.V. Technological equipment livestock farms and complexes. AL: Agropromizdat, 640.

2. Vinnikov I.K., Babkin V.P. Comparative evaluation of key performance indicators milkmaids milking cows on different types of milking installations // Mechanization and

c

44

,,„ „„„,„,„,„„,„„. Jj Ставрополья

научно-практическии журнал

электрификация сельскохозяйственного производства. Зерноград, 1971. Вып. 14. С. 320-327.

3. Краснов И. Н., Назарова Е. В. Результаты исследованийдоения коров передвижной доильной установкой // Вестник аграрной науки Дона. Зерноград, 2008. № 2. С. 52-60.

4. Петухов Н. А Исследование и обоснование эксплуатационных параметров доильных установок : автореф. дис. ... канд. техн. наук. М.: ВИЭСХ, 1967. 29 с.

5. Похваленский В. Г Доильные установки. М. : Машиностроение, 1971. 1б0 с.

electrification of agricultural production. Zernograd, 1971. Vol. 14. S. 320-327.

3. Krasnov I.N. , Nazarova E.V. research results milking cows mobile milking machines // Herald of Agricultural Science Don. Zernograd, 2008. № 2.

S. 52-60.

4. Petukhov N.A. Research and validation of operational parameters of milking machines: Author. Dis. ... Cand. tehn. Sciences. M .: VIESH, 1967. 29 p.

5. Pohvalensky V.G. Milking machines. M: Mechanical engineering, 1971. 160 pp.