Обоснование параметров устройства для преддоильной очистки сосков вымени коров на автоматических доильных установках

• Автор: Лапкин, Андрей Геннадиевич
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 170 с. : ил.

РЕФЕРАТ
Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 170 страницах, содержит 60 рисунков, 11 таблиц. Список использованной литературы включает 115 наименований, из них 21 на иностранных языках, приложения на 37 страницах.
Ключевые слова и приятые сокращения: ДОИЛЬНАЯ УСТАНОВКА (ДУ), АВТОМАТИЧЕСКАЯ ДОИЛЬНАЯ УСТАНОВКА (АДУ), ДОИЛЬНЫЙ РОБОТ (ДР), УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ СОСКОВ (УОС), ЩЕТОЧНОЕ УСТРОЙСТВО (ЩО), ЩЕТОЧНЫЙ ВОРС (ЩВ), ЗАГРЯЗНЕНИЯ СОСКОВ (ЗС).
В диссертации проведен анализ автоматических доильных установок и устройств для преддоильной подготовки сосков вымени коров. Даны классификации причин возникновения загрязнений на сосках и способов подготовки сосков к доению. В периоды времени выпадения осадков, в особенности весной и осенью, при содержании коров на выгульных площадках, соски вымени коров загрязняются значительнее, удалять их сложнее, а существующие устройства в этих случаях не обеспечивают эффективную очистку сосков перед доением, что приводит к увеличению механического и микробиологического загрязнения молока. В связи с этим, целесообразно разработать усовершенствованное устройство для преддоильной очистки сосков вымени коров на автоматических доильных установках.
Разработана математическая модель процесса очистки сосков вымени коров щеточным устройством, устанавливающая соотношения между параметрами воздействия ворса на загрязненный сосок, увлажнения щеток, щеточного устройства и режимами очистки. Определены конструктивно-режимные параметры устройства, обеспечивающие повышение эффективности преддоильной очистки сосков вымени коров на автоматических доильных установках. Разработан алгоритм функционирования щеточного устройства, учитывающий режимы увлажненной очистки сосков от загрязнений и контроль частоты вращения щеток. Разработано щеточное устройство для очистки сосков

вымени коров перед доением. Разработана методика проведения экспериментальных исследований, лабораторная установка и
специализированный стенд. Проведены лабораторные и производственные исследования устройства. Проведена оценка эффективности очистки механических загрязнений молока, а также микробиологических загрязнений сосков вымени коров и выдаиваемого молока. Проведена оценка экономической эффективности применения щеточного устройства для очистки сосков вымени коров перед доением.
Результаты исследований внедрены на предприятии по производству молока «КФК Кузмин», а также используются в учебном процессе ФГБОУ ВО РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, ФГБОУ ВО Великолукской ГСХА, ФГБОУ ВО Чувашской ГСХА и Нижегородского ГИЭИ.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Типы автоматических доильных установ.ок
1.2. Проблема качества молока при подготовке сосков к доению на автоматических доильных установках
1.3. Классификация загрязнений
1.4. Классификация способов подготовки сосков вымени к доению..
1.5. Цель и задачи исследования
2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1 Математическая модель очистки сосков вымени коров
3. МЕТОДИКА И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА
ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Программа экспериментальных исследований устройства
для преддоильной очистки сосков вымени коров
3.2. Экспериментальная установка для исследования устройства
для преддоильной очистки сосков вымени коров
3.3. Методика проведения экспериментальных исследований устройства для преддоильной очистки сосков вымени коров
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1 Результаты экспериментальных исследований устройства
для преддоильной очистки сосков вымени коров
5. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДДОИЛЬНОЙ ОЧИСТКИ СОСКОВ ВЫМЕНИ КОРОВ
5.1 Устройство для преддоильной очистки сосков
вымени коров и алгоритм его функционирования

3 этап. В точке выхода ворса из зацепления происходит распрямление изогнутой ворсинки, при этом другая часть загрязнения отбрасывается от соска за счет резкого увеличения окружной скорости концов упругого ворса.
4 этап. Стряхивание загрязнений с щетки за счет последующих затухающих колебательных движений упругого ворса.
Выбор ворса щетки
Щетки, используемые во многих отраслях народного хозяйства, используют ворс различных видов:
1. Ворс животного происхождения (свиной, конский, коровий и др).
2. Ворс растительного происхождения (бамбук, сорго, мексиканская трава и др.)
3. Искусственный ворс (капрон, нейлон, хлорин, дедерон, полиуретан и др.)
4. Металлическая проволока
Используя известные данные о физико-механических свойствах материалов ворса щеток, можно сделать вывод о том, что для преддоилъной очистки сосков вымени коров от загрязнений наибольший интерес представляет искусственный ворс. Он обладает высокой прочностью, эластичен, может работать в широком диапазоне температур и влажности, устойчив к химическому воздействию от загрязнений [4, 43, 31].
При выборе материала ворса и его размеров необходимо учитывать следующие основные показатели:
1. Жесткость, определяющая степень воздействия ворса на поверхность соска й вымени коровы.
2. Способность смачиваться водой и переносить влагу на сосок.
3. Износоустойчивость т.е. срок службы до критического истирания ворса.
4. Способность противостоять многократному изгибу.
5. Коэффициент трения относительно очищаемой поверхности.
6. Стабильность физико-механических свойств с учетом условий эксплуатации на молочной ферме.