Совершенствование технологии машинного доения коров путем разработки стимулирующе-адаптированных локальных аппаратов и манипуляторов

• Автор: Ульянов, Вячеслав Михайлович
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Рязань
• Количество страниц: 479 с. : ил.

1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ МАШИННОГО ДОЕНИЯ КОРОВ

1.1. Техническая оснащенность молочнотоварных ферм России доильным оборудованием .

1.2. Физиологическотехнологические основы выведения молока из вымени коровы

1.3. Анализ конструкций доильных аппаратов

1.4. Способы и устройства, предотвращающие наползание доильных стаканов на соски вымени

1.5. Анализ устройств, предназначенных для контроля за процессом доения

1.6. Краткий обзор манипуляторов доения.

1.7. Постановка проблемы, цель работы и задачи исследования

2. СТАНДАРТНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ МАШИННОГО ДОЕНИЯ ПРИ ПРИВЯЗНОМ СОДЕРЖАНИИ И УТИ ЕЕ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ .

2.1. Анализ стандартной технологии машинного доения.

2.2. Направления совершенствования технологии машинного доения .

Выводы
3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СОЗДАНИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ДОЕНИЯ
3.1. Теория выведения молока из вымени коровы вакуумным доильным аппаратом
3.2. Закономерности удлинения сосков вымени при машинном доении .
3.3. Взаимодействие доильного стакана с соском вымени
3.4. Конструктивные схемы усовершенствованных доильных стаканов .
3.5. Теоретическое обоснование доильного аппарата с управляющей стимуляцией
3.5.1. Конструстивнотехнологическая схема и физическая сущность работы доильного аппарата с управляющей стимуляцией
3.5.2. Теоретическое обоснование устройства отключения стимулирующего пульсатора при доении в ведро.
3.5.3. Теоретическое обоснование устройства отключения стимулирующего пульсатора при доении в молокопровод
3.6. Основы теории доильного аппарата с изменяющейся нагрузкой на четверти вымени
3.6.1. Физиологически адаптированный доильный аппарате изменяющейся нагрузкой на четверти вымени
3.6.2. Взаимодействие подвесной части физиологически адаптированного доильного аппарата с выменем коровы.
3.6.3. Определение массы доильных стаканов
3.7. Теоретическое обоснование параметров и режимов работы доильного аппарата с манипулятором
3.7.1. Разработка компоновочной схемы технического средства доения с манипулятором.
3.7.2. Обоснование скоростного режима исполнительного механизма манипулятора доения.
3.7.3. Расчет механизма отключения коллектора.
3.7.4. Определение величины расхода воздуха и мощности пневмодвигателя
Выводы
4. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.
4.1. Методика экспериментальных исследований физикомеханических характеристик сосков вымени коровы
4.1.1. Экспериментальные установки
4.1.2. Методика определения морфологических характеристик сосков вымени
4.1.3. Методика определения характеристик упругих свойств сосков вымени
4.1.4. Методика определения коэффициентов трения сосков вымени
4.2. Методика экспериментальных исследований доильного аппарата с манипулятором.
4.2.1. Экспериментальные установки.
4.2.2. Методика определения функционирования пневмодатчика от интенсивности потока молока
4.2.3. Выбор факторов влияющих па мощность и расход воздуха пневмодвигателя
4.2.4. Методика определения влияния сечения выпускного и впускного окон на развиваемую мощность и расход воздуха пневмодвигателем
4.2.5. Методика определения влияния величины вакуума на частоту вращения барабана пневмодвигателя, развиваемую мощность и расход воздуха .
4.2.6. Методика определения необходимой скорости перемещения гибкой нити с подвесной частью доильного аппарата.
4.2.7. Методика определения жесткости пружины коллектора для условия безударного снятия подвесной части доильного аппарата
4.2.8. Планирование многофакторного эксперимента.
4.3. Методика экспериментальных исследований доильного аппарата стимулирующего действия
4.3.1. Экспериментальные установки.
4.3.2. Методика определения пропускной способности доильного аппарата
4.3.3. Методика исследования работы доильного аппарата с управляемой стимуляцией
4.3.4. Методика сравнения теоретических и зкеперимеггапьных исследований
4.4. Методика экспериментальных исследований доильного аппарата с изменяющейся нагрузкой на четверти вымени
4.4.1. Экспериментальные установки.
4.2.2. Методика определения времени движения поршня
4.2.3. Методика определения времени нарастания вакуума в камере цилиндра
4.2.4. Методика определения угла отклонения подвесной части от вертикали .
4.2.5. Методика определения наползания доильных стаканов на соски вымени
4.2.6. Планирование многофакторного эксперимента.
5. РЕЗУЛЬТАТЫ ЛАБОРАТОРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
5.1. Результаты исследований физикомеханических характеристик сосков вымени коровы
5.2. Результаты лабораторных исследований доильного аппарата стимулирующего действия
5.2.1. Результаты лабораторных исследований по определению пропускной способности доильных аппаратов.
5.2.2. Результаты лабораторных исследований но определению времени работы стимулирующего пульсатора.
5.2.3. Результаты сравнения теоретических и экспериментальных исследований
5.3. Результаты лабораторных исследований доильного аппарата изменяющейся нагрузкой на четверти вымени
5.3.1. Результаты лабораторных исследований коллектора с изменяющимся центром масс.
5.3.2. Результаты исследования наползания доильных стаканов па соски вымени.
5.3.3. Результаты сравнения теоретических и экспериментальных исследований
5.4. Результаты исследований доильного аппарата с манипулятором
5.4.1. Результаты исследований пневмодатчика манипулятора
5.4.2. Результаты исследований пневмодвигателя манипулятора
5.4.2. Результаты лабораторных исследований по выбору рациональнооптимальных параметров пневмодвигателя манипулятора .
5.4.3. Результаты сравнения теоретических и экспериментальных
исследований.
Выводы.
6. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ И ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ДОЕНИЯ.
6.1. Программа и методика производственных испытаний.
6.2. Результаты сравнительных производственных испытаний.
6.2.1. Результаты сравнительных производственных испытаний доильного аппарата с управляющей стимуляцией.
6.2.2. Результаты сравнительных производственных испытаний доильного аппарата с изменяющейся нагрузкой на четверти вымени.
6.2.3. Результаты сравнительных производственных испытаний доильного аппарата с манипулятором.
6.3. Проверка усовершенствованной технологии доения с новыми техническими средствами в производственных условиях.
6.4. Внедрение результатов исследований
6.5. Экономическая эффективность применения разработанной технологии
и технических средств доения.
Выводы.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДЛТИИ ПРОИЗВОДСТВУ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Возможны болезненные ощущения при втягивании кончика соска внутрь компенсатора. Доильный стакан, предложенный М. К. Базаровым и Г. И. Огородниковым состоит из корпуса, во внутренней полости которого радиально расположены упор, цилиндр с поршнем и пружиной. При такте сосания в межстенной и подсосковой камерах доильного стакана устанавливается вакуум, под действием которого поршень, перемещаясь в цилиндре, деформирует сосок через сосковую резину, а с противоположной стороны резина опирается на упор. Вследствие этого стакан фиксируется в начальном положении, что исключает его наползание на сосок. При такте сжатия в межстенную камеру стакана подается воздух. Под действием упругой силы соска и сосковой резины поршень перемещается в обратном направлении. При увеличении силы воздействия поршня на сосковую резину, произойдет частичное или полное пережатие молочного канала соска, что повлечет за собой неполное выдаивание коров, и как следствие всего этого заболевание молочной железы маститом. Двухкамерный доильный стакан, предложенный Л. П. Карташовым в соавторстве , имеет дополнительный гофрированный присосок, который расположен концентрично основному и сообщен каналом с подсосковой камерой. Во время доения из подсосковой камеры вакуум но сообщающемуся каналу поступает в дополнительный присосок, который охватывает вымя коровы, и тем самым препятствует наползанию стакана. Однако наличие дополнительного присоска усложняет конструкцию доильного стакана и увеличивает его диаметральные размеры, в результате чего невозможно произвести выдаивание коров с близко расположенными сосками. Не исключен и подсос воздуха через присосок в подсосковую камеру. Обзор способов и устройств предотвращения наползания доильных стаканов на соски показал, что, несмотря на их имеющее многообразие, проблема с этим вредным явлением при доении на практике не решена. Используемые доильные аппараты не обеспечивают чистое выдаивание без проведения машинного додаивания. На наш взгляд, необходимо при доении автоматически перераспределять оттягивающее усилие на сосках в зависимости от такта работы аппарата, что можно выполнить за счет изменения центра масс подвесной части доильного аппарата. Благодаря чему, обеспечивается щадящее обращение с выменем, улучшается здоровье коров и исключается как наползание, так и спадание с вымени подвесной части доильного аппарата. Создание подобного доильного аппарата значительно снизит затраты ручного труда при доении при привязном содержании коров и повысит производительность дояра. Дальнейшим шагом совершенствования является создание переносных доильных аппаратов с манипуляторами. Здесь нельзя обойтись без устройств обеспечивающих слежение за выведением молока у коров. Поэтому подробнее остановимся на этом вопросе. Вопросом разработки и исследования устройств, предназначенных для контроля за процессом доения занимались многие исследователи ,,,6,5. Гак, например, доильная установка рассмотренная в работе Т. Кон рольное устройство имее т сенсор с деся тью вертикально расположенными световодами, которые горят при максимальном потоке молока и но мере его уменьшения последовательно отключаются. Как только поток молока прекращается, подается сигнал для отключения вакуума в подсосковых камерах доильных стаканов и снятия доильного аппарата с вымени животного. Однако, как отмечают некоторые исследователи, не исключается опасность передержки доильных стаканов на сосках вымени ,3,5. Болотиным В. М. в соавторстве предложена схема устройства с регулировкой вакуума в зависимости от стадии доения животного 1 . Данное устройство представляет собой пружинный регулятор вакуума. Работа которого основана на следующем после надевания доильных стаканов на соски вымени происходит автоматическое стимулирование доения при вакууме . Па и частоте пульсаций пульсмин. После достижения интенсивности потока молока 0,2 кгмин. Га, а частота пульсаций до . После снижения интенсивности молокоотдачи идет режим машинного додаивания понижается вакуум и снижается частота пульсаций. Через . В работе В. АльфаЛаваль 4.