CC BY
37
УДК 637.116.2:636.2
УСОВЕРШЕНСТВОВАННАЯ МОЛОКОПРОВОДНАЯ ДОИЛЬНАЯ УСТАНОВКА
В.М. Радоманский, кандидат технических наук, старший научный сотрудник Всероссийский научно-исследовательский институт техники и нефтепродуктов E-mail: viitin-adm@mail.ru
В статье дается анализ конструктивно-функциональных особенностей, достоинств и недостатков молокопроводных доильных установок, производимых и широко использовавшихся в нашей стране, на основе которого предлагается более совершенная конструктивно-монтажная схема молокопро-вода, лишенная наиболее негативных и синтезировавшая в себе особенности лучших своих предшественниц.
Ключевые слова: доильная установка, мо-локопровод, доение, промывка, качество.
Исходя из того, что около 90% коров в стране обслуживается при привязном содержании и не менее 60-70% из них доится в молокопровод, дальнейшее совершенствование молокопроводной доильной установки имеет огромное практическое и экономическое значение [1, 2, 3].
Первая из таких установок - АДМ-8 конструкции Рижского ГСКБ (рис. 1), использовалась, начиная с 60-х годов прошлого столетия, широко и повсеместно.
Чк
4J
I —^^— —щ—'
-ф—1
устройство подъема мол окоп р овода р а здел ител ь
Рис. 1. Монтажная схема АДМ-8 при двух кормовых проездах
Ее монтажная схема предусматривала движение молока по вакуумированным мо-локопроводам от самой дальней точки в молочную и к дозаторам, расположенным рядом с молокосборником.
В связи с этим в коровнике на 200 голов этот путь составлял 100 и более метров, количество автоматических пневмоподъемни-ков достигало 6 шт. Их сложная и несовершенная конструкция быстро приводила к серьезным и частым отказам со всеми вытекающими из-за этого крайне негативными последствиями: значительные колебания вакуумного режима в молокопроводе, спадание доильных стаканов, небывало высокая заболеваемость коров маститом. Эта схема обуславливала также крайне жесткие и практически невыполнимые требования, обеспечивающие необходимый уклон молокопровод-ных трасс в молочную, к молокосборнику. Ущерб, который эта установка принесла молочному животноводству в ту пору - неизмерим. Положительным элементом в монтажной схеме этого молокопровода являлось лишь одно - расположение дозаторов рядом с молокосборником, достаточно простых конструктивно и надежных в работе.
Стремясь сократить огромную протяженность молокопроводной трассы к дозаторам и избавить молокопроводную установку от подъемников Горм С.А., Жоров И.В. и Голубцов Н.Н. предложили располагать дозаторы непосредственно в коровнике, в центре каждого стойлового молокопровода и поднимать с их помощью молоко вверх в вакуу-мированный транспортный молокопровод, пересекающий на высоте 3 м кормовые проезды и далее следующий с уклоном в молочную к молокосборнику (рис. 2).
Рис. 2. Монтажная схема молокопроводной доильной установки с подъемом молока вверх дозатором
В 80-е годы в институте ВИИТиН именно эта схема монтажа молокопровода стала основой для ее конструктивной разработки и широкого практического внедрения во многих областях страны, особенно в Тамбовской области. Такое решение позволило не только сократить путь молока к дозаторам до 30 м, что значительно улучшило стабильность вакуумного режима в стойловых молокопрово-дах, а следовательно, и процесс доения, но и
_ Джпьный контурна 1К) горев
или р; автомату промывки
к автомату прФмывки
отказаться от подъемников вообще. Недостатки в этой схеме все же остались. Это довольно значительный путь молока по вакуумированному молокопро-воду от дозаторов к молокосбор-нику, который остался в молочной, что не может не влиять на структурное качество и загрязненность молока. При этом все же возникли технические трудности в монтаже и функционировании дозаторов АДМ-52. Тем не менее, именно эта схема доказала свою жизнеспособность и стала основой для ее дальнейшего совершенствования. Поэтому в том или ином конструктивно-усовершенствованном варианте она продолжает использоваться и внедряться до сих пор.
В начале 2000 года НПП «Фемакс» (авторы Цой Ю.А., Зеленцов А.И.) предложило достаточно хорошо проработанную для практического применения новую конструктивно-технологическую схему молокопро-водной доильной установки (рис. 3), в которой произошел опять возврат к торцовым подъемникам, но уже с ручным их подъемом и опусканием, что обеспечило их конструктивную простоту и надежность в работе [1].
ь_Л
ьнои 1 при
СО! ■ IIII
[ИЯ
)ЛОКО-[ЦИЙ
мник;
1ЫЙ 1ЫЙ
гьный
льтр
1ДО-
- пла-
эав-
око-
>Д
Самым ценным здесь оказался именно подъемник, широкий опыт использования которого показал, что он может достаточно просто и надежно решить проблему переброски молока через кормовые проезды.
Это дает возможность отказаться от дозаторов, как необходимого средства для подъема и транспортировки молока через кормовые проезды. При использовании подъемников упростился, в целом, и сам молокопро-вод, особенно в монтаже и в дальнейшей его эксплуатации.
Далее в этой схеме был сделан и еще очень важный шаг - это монтаж молоко-сборников в коровнике, в небольшом помещении площадью 1,5х2 м. В совокупности, эта конструктивно-монтажная схема приобрела следующие положительные свойства: значительно сократился путь молока к моло-косборнику по вакуумированному молоко-проводу, отпала необходимость обязательно иметь дозаторы и поднимать с их помощью молоко вверх, значительно улучшился режим и, соответственно, качество промывки молокопроводов.
Расположение молокосборника в коровнике обеспечивает хорошую наблюдаемость, оперативный контроль в его работе и удобное обслуживание. В связи с этим уже давно созрела необходимость в создании легко монтируемого стандартного модульного домика взамен самодельных помещений. Тем не менее, эта схема имеет и недостатки. В ней, в сравнении с предыдущей, протяженность пути молока к дозаторам или молокосборни-ку увеличилась от самой дальней точки с 30 м до 65 м, что, конечно же, сказывается на вакуумном режиме и движении потока молока в молокопроводе.
Эта схема обуславливает и более серьезный ее недостаток - необходимость 2-3 раза в день совершать маршруты к торцовым подъемни-
кам для их подъема и опускания. Например, в коровнике на 200 голов он составляет ежегодно не менее 500 м с трудозатратами до 0,2-0,3 чел/ч.
Все вышеперечисленные схемы имеют и один общий недостаток, обусловленный тем, что при промывке все количество моющей жидкости, подаваемой к молокопроводному контуру, движется по нему единым потоком. При этом огромная масса жидкости, накапливаемая в контуре, а ее становится тем больше, чем больше протяженность всего контура и препятствий на его пути в виде противоуклонов и торцовых перекидок, периодически, врываясь в молокосборник огромными порциями, переполняет его, вызывая несанкционированное отключение. На практике в этом случае прибегают к снижению интенсивности потока, а следовательно, и интенсивности процесса промывки.
Стремясь избавиться от этого недостатка, в ряде случаев и в рамках вышеприведенных монтажных схем прибегают к разделению их общего контура и общего потока моющей жидкости, подаваемой к контуру, на два с дальнейшей их циркуляцией в изолированных друг от друга полуконтурах, за которыми они опять объединяются в одном транспортном молокопроводе и движутся к моло-косборнику единым потоком (рис. 4).
Рис. 4. Монтажная схема молокопровода с полуконтурной циркуляцией моющей жидкости
Для этого на каждом полуконтуре и непосредственно в стойловых молокопрово-дах устанавливают задвижки, пыжепускате-ли и пыжеуловители, а управление ими перед очередной дойкой или промывкой моло-копровода осуществляется слесарем непосредственно у каждой стойловой линии. Разделение единого потока на два для каждого полуконтура осуществляется из водоподаю-щего трубопровода по пути его следования к стойловым молокопроводам.
Недостаток такой полуконтурной циркуляции потоков заключается в их функциональной изоляции, а следовательно, и в гидродинамической независимости друг от друга. Кроме того, она требует избыточного количества регулирующей арматуры, трудозатрат и переходов при ее обслуживании.
В соответствии с этой схемой (отсутствие в ней гидродинамической связи и конкуренции между полуконтурными потоками, а также их объединение на выходе далеко от молокосборника) не решается задача поступления значительных порций жидкости в молокосборник из каждого полуконтура поочередно.
Вышеприведенный анализ наиболее типичных монтажных схем молокопроводов позволил выделить их наиболее важные положительные и отрицательные стороны для дальнейшего их использования или устранения в следующей, более совершенной конструктивно-монтажной схеме молокопрово-да (рис. 5«а» - для одноконтурного молоко-провода, рис. 5«б» - для двухконтурного мо-локопровода).
Она включает стойловые молокопроводы 1, торцовые перекидки 2, подъемник 5, установленный в центре молопроводного контура, один конец которого соединен с дальней, по отношению к молокосборнику, ветвью контура, а второй - транспортным молоко-проводом 3, через пыжепускатель 7, водопо-дающий элемент системы промывки 9 и от-секатель вакуума 6 с молокосборником 4. Разомкнутые концы ближней ветви стойлового молокопровода соединяются транспортными молокопроводами 3 через пыже-уловители 8 также с молокосборником, ми-
нуя задвижку 6, т.е. между задвижкой и мо-локосборником или через другой свободный вход в молокосборник.
2 1 5
усовершенствованного молокопровода:
1 - стойловые молокопроводы, 2 - торцовые молокопроводы, 3 - соединительные молокопроводы, 4 - молокосборник, 5 - подъемник, 6 - задвижка, 7 - пыжепускатель, 8 - пыжеуловители, 9 - система подачи и ввода в молокопровод моющей жидкости
Работает схема следующим образом. Перед доением задвижка 6 открыта для потока молока, а система подачи моющей жидкости в молокопровод 9 - закрыта.
В процессе доения молоко по дальней ветви стойлового молокопровода по уклону к центру поступает в подъемник 5 и далее, пройдя его, по транспортному молокопрово-ду 3 поступает в вакуумированный молоко-сборник 4. Молоко с ближней разомкнутой ветви стойлового молокопровода так же по уклону к центру поступает к соединительным молокопроводам 3 и далее в молоко-сборник 4.
При сгоне из молокопровода остатков жидкости задвижка 6 закрывается, а в пыже-пускатель 7 вводится пыж, который, пройдя через подъемник, направляется случайным образом в левый или правый полуконтур, а в конце его попадает в пыжеуловитель, перекрывая, тем самым, вакуум в этом полуконтуре.
Не изымая первый пыж, запускают второй, который проходит по другому полуконтуру и улавливается вторым пыжеуловите-лем. Далее пыжи изымаются и включается система подачи моющей жидкости 9.
Входя в транспортный молокопровод 3, моющая жидкость поступает в подъемник 5 и, пройдя его, разделяется на два потока - в левый и правый полуконтуры. Пройдя далее торцовые и стойловые полуветви молоко-провода, жидкость по транспортным моло-копроводам поступает в молокосборник, причем значительные порции моющей жидкости, поступающей в молокосборник из каждого полуконтура, будут чередоваться во времени в силу того, что гидравлические сопротивления в каждом из них и по величине, и во времени не могут быть устойчиво одинаковыми, а если это и происходит, то кратковременно.
Одновременное поступление жидкости в молокосборник с обеих полуветвей также имеет место, но оно незначительно количественно, имеет характер вялотекущей жидкости и не приводит к переполнению моло-косборника.
Весь процесс запуска и промывки моло-копровода осуществляется с одного рабочего места.
При такой схеме молокопровода возможны даже некоторые манипуляции с потоком
моющей жидкости. Например, направить его только по одному полуконтуру, оставив перед промывкой для этого один пыж во втором полуконтуре, или устанавливать при монтаже на концах транспортных молоко-проводов за пыжеуловителями задвижки и использовать их также для выполнения не только полуконтурной промывки, но и для целенаправленного движения пыжа в тот или иной полуконтур или регулировать с их помощью интенсивность потоков.
Далее, приподнимая перед промывкой подъемник на ту ли иную высоту, можно регулировать тем самым не только интенсивность потока, но и пробковую структуру потока, поступающего из подъемника в стойловый молокопровод.
Эта схема не исключает возможность установки в ней дозаторов для каждого стойлового молокопровода, т.е. для каждой доярки, но уже не непосредственно в стойловых молокопроводах, а в домике у моло-косборника, а именно: для дальней ветви контура - между задвижкой 6 и пыжепуска-телем 7, а для ближней ветви контура за пы-жеуловителями 8.
Следует отметить, что монтаж дозаторов в домике у молокосборников имеет очень большое значение. Во-первых, здесь они находятся в удовлетворительных санитарных условиях, хорошо наблюдаемы и легкодоступны в обслуживании и ремонте далее, рядом с молокосборником они избавлены от функциональной перегрузки - выгрузки дозирующей камеры. В связи с этим в этих условиях могут надежно использоваться простые и дешевые дозаторы типа АДМ-52. Монтаж дозаторов в домике избавляет их от дорогостоящих ограждающих металлоконструкций, упрощает и удешевляет их монтаж.
Обобщая вышеизложенное, резюмируем: предлагаемая конструктивно-монтажная схема молокопровода не требует разработки или создания каких-то новых узлов и деталей, в то же время максимально интегрирует практически все достоинства, имеющие место, но разбросанные по разным монтажным схемам.
Выделим их особо.
1. Путь молока к молокосборнику - минимально возможный, что гарантирует отличный вакуумный режим в молокопроводе даже при возникновении в нем кратковременных пробковых структур. Эта гарантия позволяет опять вернуться к молокопровод-ным трубам меньшего диаметра, например, до 38-40 мм и снизить металлоемкость дорогостоящих труб на 20-25%. Эта предпосылка подкрепляется тем, что используемые до сих пор стеклянные молокопроводные трубы с проходным диаметром 36 мм также обеспечивают хороший вакуумный режим для 3-4 доильных аппаратов, но только лишь на коротком плече - не более 30-40 м, т.е. на плече стойлового молокопровода на 25 голов.
2. Исключается какой бы то ни было подъем молока выше стойловых молокопрово-дов под действием вакуума, т.е. отпадает необходимость использовать дозаторы в качестве подъемников молока, даже если они и присутствуют в комплектации молокопрово-да.
3. Количество подъемников в этой схеме в два раза меньше, они находятся в центре молокопроводного контура, легкодоступны в использовании и наблюдаемы, их центральное расположение исключает продолжительные дальние маршруты к ним для использования.
4. Общая протяженность вакуумирован-ного молокопровода, а следовательно, его внутренняя поверхность и объем циркулирующей жидкости в нем при промывке минимально возможные.
5. Монтажная схема молокопровода позволяет его использование как с дозаторами, так и без дозаторов, без каких либо существенных монтажных преобразований или изменений в комплектации, а это весьма существенно при изменении организационно-учетной формы на ферме.
6. Предлагаемая схема позволяет использовать для двух контуров (в коровнике с двумя кормовыми проездами) всего лишь один молокосборник, а рядом с ним устанавливать все дозаторы.
7. Полуконтурная система промывки позволяет не только снизить вероятность переполнения и несанкционированного отключения молокосборника, но и интенсифицировать процесс промывки за счет более интенсивного кругооборота жидкости.
8. Предлагаемая универсальная схема монтажа молокопровода позволяет создать электрифицированный модуль-домик для молокосборника и дозаторов с посадочно-крепежными местами и нишами для инструментов и подсобного материала, разводящими трубопроводами и арматурой.
Литература:
1. Радоманский В.М. Совершенствование процесса доения на молочных фермах с привязным содержанием коров // Вестник ВНИИМЖ. 2013. №3. С. 71-77.
2. Радоманский В.М. Технологическая модернизация доильных машин // Вестник ВНИИМЖ. 2012. №2. С. 66-72.
3. Радоманский В.М. К созданию эффективного доильного аппарата, повышению продуктивности коров и снижению заболеваемости их маститом // Вестник ВНИИМЖ. 2011. Т. 22. № 2. С. 91-100.
4. Опыт реконструкции и технологической модернизации молочных ферм / Л.П. Кормановский, Ю.А. Цой и др. М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2010. 192 с.
The article analyzes the structural and functional features, advantages and disadvantages molokoprovodnyh milking machines, produ-dimyh and widely used in our country, which is offered on the basis of more advanced structural and wiring diagram of the milk, devoid of the most negative and synthesize the features of the best of its predecessors.
Keywords: milking machine, the milk, milking, washing, quality.
