CC BY
134
Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.
УДК 637.116
В.Ф. ВТОРЫЙ, д-р техн. наук; С.В. ВТОРЫЙ, канд. техн. наук
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ ПАРАМЕТРОВ ПУЛЬСАТОРОВ ДОИЛЬНЫХ АППАРАТОВ
Представлена конструкция устройства УРВ-2 для диагностики основных технологических параметров пульсаторов доильных аппаратов. Апробация устройства проведена на фермах КРС сельскохозяйственных предприятий Ленинградской области.
Производство молока является сложным технологическим процессом, и доение - важнейшая технологическая операция, где корова является главным звеном биотехнической системы. Эффективность этой биотехнической системы зависит от того, насколько параметры и характеристики животного согласуются с параметрами и характеристиками обслуживающей его техники, насколько своевременно устраняются ошибки и промахи, обнаруженные при учете большого числа факторов. Это позволяют делать современные информационные технологии. Компьютерная поддержка деятельности специалистов при объективном анализе своевременно поступающей информации обеспечивает значительное повышение производительности их труда, выверенное принятие управленческих решений, что обеспечивает эффективность производства молока.
Одним из важнейших факторов, влияющих на процесс доения, является обеспечение стабильного, соответствующего зоотехническим требованиям, вакуумметрического давления в доильном аппарате, что снижает нагрузку на соски, увеличивает скорость и полноту выдаивания, снижает риск заболевания животных маститом и другими болезнями вымени.
В то же время результаты обследования доильно-молочного оборудования по состоянию их технологических параметров показали, что подача вакуумных насосов не соответствует норме у 77,8% обследованных установок, рабочее вакуумметрическое давление в основном завышено у 74,0%, колебания вакуума в 30-40 раз превышают нормативные значения у 78%, частота пульсаций и длительность такта соса-
158
ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов.
_________ГНУ СЗНИИМЭСХРоссельхозакадемии. 2012. Вып. 83._______
ния не соответствуют норме у 72% аппаратов, а жесткость сосковой резины превышена у 82% доильных аппаратов [1].
Доильный аппарат - механическое устройство, непосредственно взаимодействующее с выменем животного. В настоящее время в основном применяются двухтактные доильные аппараты как отечественного, так и зарубежного производства. Цикл работы двухтактного доильного аппарата состоит из такта сосания и такт сжатия при соотношении их 60^70% : 30^40% соответственно.
При такте сосания происходит выведение молока из соска животного, при такте сжатия происходит массаж соска, и в это время сосковая резина под атмосферным давлением пережимает сосок, и выведение молока должно прекращаться. При такте сосания вакуумметрическое давление должно быть в пределах 40-50 кПа (в соответствии с требованиями фирмы изготовителя, на отечественных установках это, как правило, 47-49 кПа). При такте сжатия вакуумметр ическое давление в межстенной камере доильного стакана должно быть равно 0, т.е. атмосферному. При уровне вакуума от 10 до 20 кПа происходит не полное смыкание стенок сосковой резины, это зависит от состояния сосковой резины, а при вакууме более 20 кПа смыкание стенок отсутствует, что отрицательно сказывается на здоровье животного. Эти режимы работы доильного аппарата обеспечивает пульсатор с пневматическим или электронным управлением.
Параметры пульсаторов, подлежащие диагностике - уровень вакуума, кПа; частота пульсации вакуума, пульс./с; соблюдение соотношений фаз и циклов работы пульсаторов доильных аппаратов, в % к общему времени цикла.
Для измерения и регистрации параметров пульсаторов в институте разработано электронное устройство УРВ-2 (рис.1). Оно предназначено для измерения, регистрации уровня и режимов пульсации вакуумметрического давления с дальнейшим анализом качества выполнения процесса доения коров на фермах и комплексах крупного рогатого скота.
Устройство имеет 2 канала измерений с индикатором текущих значений параметров и объемом независимой памяти, позволяющей записать до 1 млн значений с интервалом от 0,1 с до 10 минут и обработать на компьютере. УРВ-2 выполняется как в переносном, так и стационарном варианте.
159
Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.
Рис. 1. Общий вид УРВ-2
С использованием разработанного устройства УРВ-2 в соответствии с разработанной методикой проведен мониторинг технологических параметров доильных установок типа «Елочка», «Карусель», «Молокопровод» в ПК «Шушары», ЗАО «Племхоз им. Тельмана», ОПХ «Каложицы», Ленинградской области.
В результате проведенных исследований получены параметры пульсаторов в виде пульсограмм, которые характеризуют качество выполнения процесса доения. Так, на рис. 2 представлена пульсограмма электронного пульсатора StimoPuls Apex P с попарным доением долей вымени, работающего в номинальном режиме. Уровень и равномерность распределения вакуума по долям вымени, частота пульсаций соответствуют нормативным.
160
ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов.
ГНУ СЗНИИМЭСХРоссельхозакадемии. 2012. Вып. 83.
Пульсатор 2
----Ряд1
----Ряд2
Рис. 2. Пульсограмма пульсатора, работающего в номинальном
режиме
Из рис. 3 видно, что существуют отклонения уровня вакуумметрического давления в одном из каналов пульсатора от номинальных в фазе сжатия, и это указывает на то, что требуется техническое обслуживание данного пульсатора. Причиной такой неисправности, в первую очередь, служит снижение пропускной способности каналов пульсатора.
На рис. 4 представлена пульсограмма пульсатора, имеющего существенные отклонения параметров от нормативных. Использование такого пульсатора в доильном аппарате наносит значительный ущерб здоровью животного, поэтому требуется немедленный ремонт или замена пульсатора.
161
Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.
Пульсатор 21
|
со
Время, с
-----Ряд1
-----Ряд2
Рис. 3. Пульсограмма пульсатора требующего технического обслуживания
В целом необходимо отметить, что отклонения параметров пульсаторов от нормативных могут быть обусловлены конструктивными недостатками пульсаторов (особенно это относится к отечественным, пневматическим, наиболее простым по конструктивному исполнению пульсаторам, не соответствующим современным требованиям), или техническими неисправностями ввиду износа отдельных деталей. Если первый недостаток может быть исправлен только заменой на более совершенную модель, то для устранения неисправностей пульсаторов требуется их техническое обслуживание или ремонт.
162
ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов.
ГНУ СЗНИИМЭСХРоссельхозакадемии. 2012. Вып. 83.
Пульсатор 8
-----Ряд1
-----Ряд2
Рис. 4. Пульсограмма пульсатора, требующего ремонта или
замены
На рис. 5 представлена развернутая по временному интервалу пульсограмма, позволяющая произвести оценку соответствия цикла работы пульсатора нормативам.
Рис. 5. Развернутая пульсограмма
ана
163
Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.
Результаты исследований с использованием УРВ-2 показали, что при отсутствии периодической диагностики около 50-55% доильных аппаратов эксплуатируются с серьезными отклонениями технологических параметров и режимов доения, это связано в первую очередь с тем, что без специального оборудования невозможно определить данные нарушения. Наиболее характерными неисправностями пульсаторов являются: засорение внутренних воздушных каналов пульсатора, негерметичность клапанов и уплотнений ввиду их износа. У электронных пульсаторов требуют дополнительного внимания электромагнитный привод клапанов, система электропитания и управления.
Систематическая диагностика работы пульсаторов (один раз в 2-3 месяца) в ЗАО «Племхоз им. Тельмана» и устранение выявленных недостатков инженерной службой хозяйства значительно повысили качество работы доильных аппаратов, что при совместной работе с зооветеринарной службой молочного комплекса за 8 месяцев 2011 года позволило более чем в два раза снизить заболевания коров маститом при снижении содержания соматических клеток в молоке менее 300 тыс. на миллилитр.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Борознин А.В. Повышение эффективности использования доильных аппаратов за счет совершенствования их диагностирования / А.В. Борознин: автореферат дисс...канд. техн. наук. - Волгоград, 2008. - 22 с.
V.F. VTORYY, DSc (Engineering);
S.V. VTORYY, Cand. Sc (Engineering)
DEVICE FOR DIAGNOSTICS OF A MILKING MACHINE PULSATOR
The paper describes the УРВ-2 device for diagnostics of basic technological parameters of a milking machine pulsator. The device has been tested on dairy farms in Leningrad Oblast.
164
