Машинногодоения коров путемразработки стимулирующе-адаптированныхдоильных аппаратов и манипуляторов

рата, массой m = 3,4 кг представлены нарисунке 27. При увеличении величиныразряжения Р ввакуумпроводе с 30 до 60 кПа происходит ростзначения расходуемого воздуха Q пневмодвигателем c0,8810-3 до 2,3310-3 м/с.Характер приведенных зависимостейостается неизменным при различныхдиаметрах барабанов и внутреннихдиаметрах выпускных патрубков. Приизменении величины вакуума Р с30 до 60 кПа также происходит увеличениемощности N c 0,25 до8,95 Вт, этообъясняется ростом перепада давленийдействующих на лопатку в роторной камере,что приводит к повышению крутящего моментана барабане пневмодвигателя. При постоянном параметревакуумметрического давления Р с увеличением диаметра барабана D с 12до 36мм значение мощности N возрастает с 2,94до 7,34Вт, так как увеличиваетсяскорость подъема доильного аппарата принезначительном падении частотывращения барабана. При диаметрахбарабана D от12 до 16мм наблюдались удары доильного аппарата о пол стойла при автоматическом снятиис искусственного вымени, сувеличениемрабочего диаметрабарабана D более 16 мм осуществлялось безударное снятиядоильного аппарата. Для реализации данногопроцесса минимально необходимаямощность. Увеличениедиаметра барабана болеезначения 36 ммнецелесообразно, так какэто приведет к увеличению массы игабаритных размеров пневмодвигателя, чтоявляетсянежелательным при использовании его всоставе переносного манипулятора доения. Сувеличением диаметра барабана D с 12до 36 мм, происходит рост величины расходуемоговоздуха Qпневмодвигателем c 1,7810-3до 2,110-3м/с. Это объясняется тем, что происходит увеличение моментапри подъеме подвесной части доильногоаппарата и приводит к большему расходу Q из-заутечек воздуха в роторной камере.

А.Б.

Рисунок 27 – Графическаязависимость расхода воздуха Q (А) имощности N пневмодвигателя (Б) от величинывакуума P: 1 - при диаметре барабана D = 16 мм, ивнутреннем диаметре патрубка d = 3 мм;2- при D = 16 мм и d = 6 мм; 3 - при D = 26 мм и d = 3мм; 4 -

при D = 16 мм и d = 9 мм; 5 - при D = 36 мми d = 3 мм; 6- при D = 26 мм и d = 6 мм; 7- при D = 26 мми d = 9 мм; 8 - при D = 36 мм и d =6 мм; 9- при D = 36 мми d = 9 мм

Зависимость расхода воз-духа Q, изменениямощности

N и массы m поднимаемого грузаот размера внутреннего

диаметра патрубкаd при подъ-

еме подвеснойчастидоиль-

ногоаппарата массой m=3,4 кг,

величине вакуума Р=50 кПа идиаметре барабанаD=16 мм

представлены на рисунке28.

При увеличении внутреннего

диаметравыпускного патрубка

Рисунок 28 – Зависимостьрасхода воздуха Q (1); dc 3 до9 мм происходитувели-

мощности на барабанепневмодвигателя N (2) и чение расходавоздуха Q пнев- массы m (3) поднимаемого груза отвнутреннего модвигателя с 1,3310-3 до

диаметра выпускногопатрубка d 1,910-3 м/си мощности Nна

барабане пневмодвигателя с 0,8до 4,1 Вт. Этообъясняется повышением скорости движениявоздуха и частоты вращения ротора. Масса mподнимаемого груза увеличивается с1,49 до 9,14кг.

Зависимость частотывращения n барабанапневмодвигателя от величины вакуума P при подъеме подвесной части доильного аппарата массой m=3,4 кг и диаметрах барабана D=16мм,выпускного патрубка d=6 ммпоказана на рисунке 29. Работоспособность пневмодвигателя возможна при минимальнодопустимой

частотевращения барабана пневмо-

двигателя равной nmin= 60 об/мин, при ее дальнейшемснижениипроисходит остановка ротора пневмодвигателя. Сувеличением величины вакуума с 42 до 60 кПа частота вращениябарабана пневмо-двигателя увеличиваетсяс 60 до 146 об/мин. При увеличении диаметра

барабана D с12 до 36 ммскорость

подъема подвесной частидоильного

аппарата возрастает с0,09 до0,2

Рисунок 29 – Зависимостьчастоты вращениям/с. Безударное снятие доильного

от величинывакуума аппарата о пол наблюдалось при

скорости движения нити 0,11 м/с. В результатепроведенного многофакторного эксперимента истатистического анализа опытных данных cиспользованием программы на языке GW BASICбыл получены математическая модельзависимости величины расхода воздухаQ(м3/с) пневмодвигателемот величины вакуумметрического давления ввакуумпроводе Р(кПа), диаметра поверхности барабанаD(мм) ивнутреннего диаметра выпускногопатрубка d(мм):

(68)

и математическая модель зависимостиразвиваемой мощности на барабанепневмодвигателя N(Вт) от величиныдавления в вакуумпроводе Р(кПа), диаметрабарабана D(мм) и внутреннегодиаметра выпускного патрубка d(мм):

(69)

В результате пошаговойобработки данных установлено, чтооптимально-рациональными значениямипараметров для пневмодвигателя являются:величина разряжения в вакуумпроводеР=48 кПа, диаметр барабанаD = 22 мм, внутреннийдиаметр выпускного патрубка d =7мм. При этом достигаютсяразвиваемая мощность на барабанепневмодвигателя N=4,1 Вт,расход воздуха Q =1,810-3м/с (6,5 м/ч),частота вращения n=105 об/мин, а скорость движения нити сподвесной частью доильного аппарата= 0,12 м/с.

В шестом разделе «Производственныеиспытания и экономическая эффективностьразработанной технологии и техническихсредств доения» изложенапрограмма, методика и результатыпроизводственных испытаний разработанныхдоильных аппаратов и усовершенствованнойтехнологии доения коров, определенаэкономическая эффективность.

Производственныесравнительные испытаниядоильных аппаратов нагруппахкоров-аналогов проводилисьна молочном комплексе учхоза "Стенькино"РязанскойГСХА в 1998…2006гг.В целом результатысравнительных испытаний показали, чторазработанные технические средства доенияработоспособны и эффективны.

Такпри увеличении среднейинтенсивности молоковыведенияна 9,48% у до­ильного аппарата суправляемой стимуляцией, по сравнению сАДУ-1-04 времямашинного доения сократилась на 8,55%, а продуктивностькоров выше на 1,26 %, чтоговорит о более адекватной стимуляциирефлекса молокоотдачи.В основной период испытанийколичество остаточного молока у коров опытнойгруппы уменьшилось на 9,28%,а содержание жира вмолокеувеличи­лось на 0,06 % посравнению с контрольной.

Применение доильногоаппарата с изменяющей нагрузкой на вымяпоказало, что он в отличие от АДУ-1 ненаползает на соски вымени, и животноевыдаивается полностью без машинногододаивания, на которое у серийновыпускаемого аппарата затрачивается до 80с. Общая продолжительность доения уэкспериментального аппарата меньше, чем усерийного на 8,47%. Интенсивностьмолоковыведения у экспериментальногодоильного аппарата выше, чем у серийного на11,21% за счет более высокой отсасывающейспособности в период интенсивногоприпуска молока. При этом покачиваниеподвесной части аппарата вызываетстимулирующее воздействие. Этоспособствует беспрепятственному ибыстрому отводу молока из вымени.Продуктивность коров опытной группы посравнению с контрольной выше на 4%.

Производственныеиспытания пневмодвигателя в качествеисполнительного

механизмаманипулятора оказали его эффективность.Оптимальная частота вращениябарабана пневмодвигателя при снятии свымени и выводе из-под коровы доильногоаппарата находится в пределах 100…110мин-1, чтообеспечивает скорость движения гибкойнити подвеса 0,11…0,12 м/с придлительности процесса около 6…8 с и расходевоздуха за одно снятие – 0,015…0,017 м.

Испытаниеусовершенствованной технологии доениякоров в

производственныхусловиях

Манипулятор доения иаппарат с изменяющейся нагрузкой начетверти вымени использовались дляпроизводственной проверкиусовершенствованной технологии доения.Проверка технологии в производственныхусловиях проводилась в двух хозяйствахРязанской области.

Для испытанийиспользовались по две группы коров до 50голов, учет вели по 35 животным в группах.Коров доили в молокопровод, доярка вконтрольной группе работала одновременнос тремя доильными аппаратами АДУ-1, а вопытных группах – с четырьмя разработанными.

Результатыпроизводственной проверки технологий представлены в таблице.

Производительностьдояра по предлагаемой технологии доенияболее 29 гол/час, что на 33% выше, чем пристандартной, продолжительность дойкистада сократилось на 25%, при сниженииобщих затрат труда на доение коровы на 24,4%. Существенно важно, за счетстимулирующего адекватного действиядоильного аппарата с изменяющейсянагрузкой на четверти вымени,продуктивность коров повысилась на 3,85 %.Проверка степени опорожнения вымени послеавтоматического снятия доильного аппаратапутем ручного додоя показала, коровыотдают молоко полностью. Случаевзаболевания маститом у коров при испытаниитехнологии на основе манипулятора доения вопытной группе не наблюдалось, а вконтрольной группе их было три.Производительность доильного аппарата сманипулятором практически равна доильномуаппарату с изменяющейся нагрузкой начетверти вымени без манипулятора. Главноеего достоинство в том, что он исключаетпередержки доильных стаканов на соскахвымени выдоившейся коровы.

Таблица Результатыпроизводственной проверки технологийдоения

Показатели	Стандартная технология доения	Новаятехнология доения	Разница,%
Количество коров вгруппе, гол	35	35	-
Продолжительность дойки, ч	1,59	1,19	-25,16
Разовыйсредний удой на корову, кг	4,88	5,07	+3,85
Общаяпродолжительность доения коровы, мин	6,24	5,72	-8,3
Производительность дояра, гол/ч	22,0	29,4	-33,6
Затраты трудана доение чел.- ч/гол	0,045	0,034	-24,4