Лабораторная работа по агроинженерии, БелГАУ

Лабораторная работа №14 МЕХАНИЗАЦИЯ ДОЕНИЯ КОРОВ Цель работы: изучить устройство и принцип действия доильных аппаратов и установок, освоить методику расчета технологической линии машинного доения коров. Оборудование: плакаты, слайды, видеоролики, двух- и трехтактные доильные аппараты, передвижные доильные агрегаты, макеты доильных установок типа АДМ-8, «Тандем», «Карусель», «Елочка». Порядок выполнения работы: изучить устройство и принцип действия двух- и трехтактных доильных аппаратов, принципиальные схемы доильных установок; зарисовать их схемы; решить задачу по расчету технологической линии машинного доения коров (задание выдает преподаватель индивидуально каждому студенту). ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ПО ТЕМЕ Доильные аппараты Машинное доение коров — технологический процесс, при осуществлении которого исполнительный механизм (доильный аппарат) работает во взаимодействии с организмом животного. Это взаимодействие (доение) происходит 2…4 раза в день по 4…6 мин. Двухкамерный доильный стакан (исполнительный орган доильного аппарата) может иметь цилиндрический или конический корпус, в котором размещена сосковая резина, выполненная в виде трубки, с присоском в верхней части и суживающаяся к низу. Кольцевое (межстенное) пространство между корпусом и сосковой резиной соединено при помощи резиновых патрубков и трубки через распределительную камеру коллектора с пульсатором доильного аппарата. Пространство внутри сосковой трубки (подсосковая камера) связано с доильной емкостью через молочную камеру коллектора при помощи молочных резиновых патрубков и трубки. Когда в межстенном и подсосковом пространствах стакана образуется вакууметрическое давление определенной величины, сосковая резина не препятствует выходу молока из соска вымени — такт сосания. Впуск воздуха в межстенное пространство вызывает сжатие сосковой резины, массирующее сосок и задерживающие выведение молока — такт сжатия. Чередование тактов сосания и сжатия автоматически обеспечивается работой пульсатора. Таков принцип действия двухтактного доильного аппарата. В трехтактных аппаратах введен еще третий такт — отдыха, когда вслед за тактом сжатия в подсосковое пространство доильных стаканов впускается атмосферный воздух и в обеих камерах стакана давление приближается к атмосферному. Применяемое вакуумметрическое давление доения коров колеблется в интервале 33-50 кПа и устанавливается индивидуально для каждого типа доильного аппарата, в связи с его конструктивно-технологическими особенностями, производителем этого оборудования (указывается в паспорте на доильный аппарат или доильную установку). В общем виде доильная установка состоит из доильных аппаратов, вакуумпровода с вакуум-регулятором, вакуумметра, доильных кранов, вакуум-насоса и электродвигателя. Создаваемое вакуум-насосом разрежение распространяется через вакуум-баллон по вакуумпроводу через открытые краны в доильные аппараты, которые обеспечивают процесс доения: прерывистое высасывание молока из сосков вымени, транспортировку и сбор его в доильном ведре. При работе доильных установок с молокопроводом (без доильных ведер) молоко из доильного аппарата отсасывается в молокопровод, по которому транспортируется воздушным потоком, проходит очистку и собирается в общей емкости (молочном резервуаре). Охлаждение молока осуществляется либо по пути следования в емкость для хранения молока, либо непосредственно в емкости. Для этого применяют танки-охладители молока. На молочных фермах и комплексах, в связи с существенным ростом молочной продуктивности коров, отдается предпочтение двухтактным доильным аппаратам, но не исключается возможность применения и трехтактных. Трехтактный доильный аппарат «Волга» включает ведро, крышку, пульсатор, молочный и воздушный шланги, коллектор и четыре доильных стакана. Доильное ведро вместимостью 18л. герметически закрыто крышкой с резиновой прокладкой, в результате чего в ведре и молокоприемной камере коллектора поддерживается постоянный вакуум. На крышке укреплены пульсатор, патрубок для молочного шланга, клапан для впуска воздуха в ведро и специальная ручка, верхняя часть которой выполнена в виде гребенки, при помощи которой дужка ведра плотно прижимает крышку к горловине. Это предохраняет крышку с доильными стаканами от открывания при переносе аппарата. Пульсатор предназначен для преобразования постоянного по величине вакуумметрического давления в переменное, необходимое для работы исполнительных органов — доильных стаканов. Пульсатор прикреплен к камере обратного клапана. Во время работы воздух откачивается из пульсатора и доильного ведра. При этом обратный клапан поднимается и свободно пропускает воздух. В случае понижения вакуума в трубопроводе обратный клапан опускается в гнездо и не пропускает воздух из трубопровода в ведро, предохраняя молоко от загрязнения. Это особенно важно при спадании магистрального вакуумного шланга с крана трубопровода. Коллектор предназначен для сбора молока во время доения, передачи его по молочному шлангу в ведро или молокопровод и для создания такта отдыха. У двухтактных аппаратов необходимость в создании такта отдыха отсутствует. Чередование тактов осуществляется благодаря взаимосвязанной работе пульсатора и коллектора. Схема работы трехтактного доильного аппарата показана на рисунке в тот момент, когда давление в камере П-IV (буква П означает пульсатор) равно атмосферному. В это время клапан пульсатора 7 с мембраной находятся внизу и соединяют камеры П-I и П-II, закрыв доступ атмосферному воздуху в камеру П-II. Таким образом, в камерах К-II и K-IV коллектора, а также в межстенных пространствах доильных стаканов образуется вакуум. Одновременно из подсоскового пространства через камеры K-I и К-II коллектора отсасывается воздух. В результате в доильном стакане (под соском и в межстенном пространстве) образуется вакуум. Происходит такт сосания. Под давлением воздуха, находящегося в камере П-IV пульсатора, мембрана плотно прижимается к камере П-II. Воздух из камеры П-IV через канал переходит в камеру П-II. Сила, прижимающая мембрану, ослабевает, и одновременно растет сила, действующая на мембрану вверх, потому что в камере П-III давление всегда атмосферное, а в камере П-IV увеличивается вакуум. Наступает такой момент, когда сумма сил, действующих на мембрану вверх, становится больше силы, действующей на клапан (к этому времени в камере П-IV пульсатора устанавливается вакуум), и мембрана со стержнем переходит в верхнее положение. При этом камеры П-II и П-III пульсатора соединяются, атмосферный воздух заполняет последовательно камеру П-II пульсатора, камеру K-IV коллектора и межстенные пространства доильных стаканов. Если в под сосковом пространстве стакана вакуум, а в межстенном атмосферное давление, резина сжимается и происходит такт сжатия. Во время такта сосания и сжатия клапан коллектора плотно прижат кверху, потому что площадь мембраны больше, чем верхняя плоскость резинового клапана. Когда камера K-IV коллектора заполняется атмосферным воздухом, на мембрану клапана действует сила, направленная вниз. Под действием этой силы он опускается, соединяя камеры K-II и К-III коллектора между собой и одновременно перекрывая вход в камеру K-I. Атмосферный воздух из камеры К-III через камеру К-II по молочным трубам доильных стаканов поступает в подсосковое пространство, и сосковая резина восстанавливает цилиндрическую форму за счет своих упругих свойств. В подсосковом пространстве давление станет равно атмосферному — наступит третий такт — отдых. На рисунке 14.4 показано устройство пульсатора и коллектора двухтактного доильного аппарата типа АДУ-1. Пульсатор преобразует постоянный вакуум в переменный, формирую¬щий режим работы коллектора и доильных стаканов. Коллектор распределяет переменный вакуум по доильным стаканам, формирует режим их работы, собирает молоко из стаканов и способствует его эвакуации в молокоприемную емкость (ведро или молокопровод). Частота смены режимов работы доильных стаканов зависит от скорости перетекания воздуха через дроссель 4. Его параметры подбираются таковыми, чтобы обеспечить частоту пульсаций пульсатора 40-110 пульсов в минуту и которая устанавливаются индивидуально для различных доильных аппаратов в соответствии с физиологическим состоянием коровы и конструктивно-режимными особенностями доильного аппарата. Например, для доильного аппарата АДУ-1 она принимается равной 70-72 пульса в минуту. Установки для машинного доения можно разделить на три основных типа: стационарные для доения коров в стойлах (линейные доильные агрегаты), стационарные для доения коров в специальных доильных помещениях, универсальные передвижные для доения как на пастбищах, так и в доильных помещениях или коровниках. При доении коров круглый год на ферме в стойлах при привязном содержании широко используют установки типа ДАС-2В с переносными аппаратами и сбором молока в ведра. В тех же условиях, но со сбором молока через молокопровод в общую емкость применяют доильные установки типа АДМ-8А. При наличии автоматической привязи рекомендуется доение в доильных залах. В этом случае должна быть предусмотрена поточно-коридорная система движения коров. Для доения круглый год на комплексе в специальных доильных залах и при беспривязно-боксовом содержании коров используют автоматизированные доильные установки типа УДА-8А «Тандем», УДА-16А «Елочка», а также конвейерные установки типа «Карусель», в которых молоко собирается в общую емкость. При стойлово-пастбищном содержании коров доят, используя названные ранее установки и передвижную УДС-ЗБ со сбором молока в общую емкость через молокопровод или в доильные ведра. В зимнее время УДС-ЗБ можно установить стационарно в доильном зале фермы или комплекса. Установка ДАС-2В обслуживает стадо в 100 голов и укомплектована девятью двухтактными аппаратами АДУ-1. Доильная установка АДМ-8А с молокопроводом выполнена в двух вариантах: для машинного доения соответственно 100 и 200 коров в стойлах, транспортировки выдоенного молока в молочное помещение, группового учета (от 50 коров) выдоенного молока, фильтрации, охлаждения и сбора молока в емкость для хранения. Основные части установки: 16 доильных аппаратов АДС-1, вакуум-провод, четыре петли молокопровода, 12 устройств подъема молокопровода, автоматическое устройство для промывки, две вакуумные установки УВУ-60/45А, оборудование для первичной обработки и хранения молока. Установка УДА-8А «Тандем» оборудована восемью индивидуальными станками, расположенными вдоль траншеи, последовательно один за другим. Возможность доения каждой коровы отдельно, независимо от других, удобство работы создают благоприятные условия для индивидуального подхода к каждой корове, что позволяет использовать такие установки для доения высокопродуктивных и племенных коров, а также неподобранных коров (не выровненных по времени выдаивания). Доильная установка УДА-16А «Елочка» имеет два групповых станка, вмещающие по восемь коров. Характерная особенность установки: впуск, доение и выпуск коров происходят группами циклично, вследствие чего необходимо тщательно подбирать животных с одинаковым временем выдаивания. Установки УДА-16А компактнее и менее материалоемкие, чем УДА-8, что позволяет уменьшить площадь доильного зала и стоимость оборудования. Значительно повышается производительность труда. Степень унификации доильных установок УДА-8А и УДА-16А достаточно высокая (80…90 %), благодаря чему они очень удобны в эксплуатации. Установка УДА-100 «Карусель» предназначена для доения коров на крупных молочных комплексах с высокопродуктивным хорошо подобранным стадом при беспривязном способе содержания. На подвижной кольцевой платформе (Рисунок 6, е) установлены станки для коров. Привод платформы имеет устройство для регулирования частоты вращения (5…7 мин-1) достаточной для выдаивания коровы. Каждый станок оборудован манипулятором доения МД-Ф-1, дозатором комбикормов и кормушкой. В установке предусмотрены шесть поточных технологических линий: вакуумная, молочная, выдачи кормов, теплой воды, первичной обработки молока, промывки молочного оборудования. Основное оборудование УДА-100 с одним конвейером унифицировано с оборудованием установок УДА-8А «Тандем» и УДА-16А «Елочка». Во время доения УДА-100 обслуживают оператор и скотник. Контрольные вопросы: 1. Расскажите принцип действия двух- и трехтактного доильного аппарата. 2. Перечислите основные элементы доильной машины. 3. Как классифицируют до¬ильные установки? 4. Каковы устройство и принцип действия доильного аппарата «Волга»? 5. чем главное отличие работы доильных установок типа «Елочка» и «Карусель»? Расскажите об устройстве доильной установки УДА-8А «Тандем». 6. В чем сущность расчета технологической линии машинного доения коров?