Конструкции доильных аппаратов и их параметры

12.11.2014

Анализ конструкций отдельных деталей и узлов можно завершить кратким описанием отечественных и зарубежных доильных аппаратов с переносными ведрами.
На рис. 58 показан общий вид доильного аппарата ДА-3М выпуска 1961 г. Этот аппарат служил эталоном при сравнительных испытаниях доильных машин в 1962 г. на Подольской МИС.
Его конструкция имеет следующие преимущества и недостатки. Смотровое стекло 3 в молочном шланге расположено ближе к коллектору, чем в аппарате ДА-3. Это более удобно для наблюдения за истечением молока. Но молочный кран находится на крышке ведра, что менее удобно в эксплуатации по сравнению с расположением его в коллекторе. Присоединение аппарата к вакуумному шлангу осуществляется через две трубки и тройник. Скоба 8 удобна в эксплуатации, но очень трудна в изготовлении.

Конструкции доильных аппаратов и их параметры

Следует отметить очень простую конструкцию ведра, не имеющего никаких подставок или упоров. От этого его устойчивость повышается, и оно становится проще и доступнее для чистки и мойки.
На рис. 59 показан доильный аппарат «Волга», который пришел на смену аппарату ДА-3М. Конструкция его доильных стаканов и коллектора не отличается от аналогичных узлов доильного аппарата ДА-3М. Главное его отличие состоит в конструкции пульсатора и крышки ведра. Они приведены на рис. 35 и 56, а.
Конструкции доильных аппаратов и их параметры

Здесь следует только отметить, что крышку доильного ведра во время переноски аппарата можно прижать дужкой, что упрощает обращение с аппаратом. Кроме того, взаимное расположение на крышке ведра пульсатора, патрубков и др. деталей здесь более удобное для эксплуатации, чем в ДА-3М.
На рис. 60 дан общий вид двухтактного доильного аппарата «Майга», который выпускает теперь наша промышленность вместо ДПР-2 наряду с аппаратом «Волга». Пульсатор и крышка ведра этого аппарата уже описаны выше (см. рис. 36 и 56, б). Доильные стаканы имеют прозрачные молочные чашечки, обеспечивающие наблюдение за истечением молока из каждого соска в отдельности.
Конструкции доильных аппаратов и их параметры

На рис. 61 показан общий вид доильного аппарата фирмы Чор-Бой в двух вариантах: со стоячим ведром и с ведром, подвешиваемым под брюхо коровы. Доильные стаканы состоят из двух деталей, так как сосковая резина совмещена с молочной трубкой.
Конструкции доильных аппаратов и их параметры

У стоячего ведра боковая скоба расположена выше, чем у аналогичных аппаратов, но удобство пользования от этого не снижается. Фигурная ручка ведра удобна для прижимания крышки дужкой и для подвешивания на нее коллектора с доильными стаканами.
На рис. 62 показан типичный двухтактный доильный аппарат «Милка» (Финляндия). В нем используются довольно длинные доильные стаканы, оригинальный молочный кран на крышке ведра и мембранный пульсатор, расположенный не в центре крышки. Все детали изготовлены из высококачественных материалов.
Остановимся кратко на основных параметрах доильных аппаратов, которые. разумеется, не остаются стабильными: каждая фирма непрерывно работает над их оптимизацией на основе научных исследовании, проводимых как по физиологии лактации, так и по технике и организации машинного доения коров.
Конструкции доильных аппаратов и их параметры

В табл. 17 приведены основные параметры доильных аппаратов наиболее известных фирм. Две цифры в графе «Вакуум в см рт. ст.» свидетельствуют о том, что эти фирмы не установили точного стандарта как для каждого аппарата, так и для всех аппаратов в целом, где пределы колебания вакуума еще значительно шире (минимальный 25 см рт. ст. и максимальный 70 см рт. ст.). Еще труднее сказать что-либо определенное о величине рабочего вакуума, действующего непосредственно на соски коров, так как потери вакуума в трубопроводе, молочных шлангах, молокопроводах являются величиной переменной и достигают иногда 30% от номинала. Значительное влияние на устойчивость вакуума оказывают также запас производительности вакуум-насосов, потери от утечек в трубах, арматуре и аппаратах. Существенное понижение вакуума под сосками коров происходит и от случайных неисправностей в доильных установках, а также ;От нарушения правил обращения при обслуживании доильных аппаратов. Из этого вытекает, что величина вакуума, наблюдаемая обслуживающим персоналом по вакуумметру в одном из пунктов вакуумпровода, не дает правильного представления о действительном вакууме под сосками. Поэтому было бы весьма желательно в дальнейшем разработать простой и общедоступный метод определения действующего под сосками коров вакуума во время доения.
Соотношение тактов в аппаратах большинства фирм — 1:1. Это особенно удобно для попарного доения сосков, когда отсасывание молока происходит по очереди то из правой, то из левой пары сосков. Сдвоенный пульсатор обеспечивает одинаковое воздействие на обе пары сосков. Некоторые фирмы для относительного удлинения такта сосания (сверх 50%) применяют дросселирование воздуха, впускаемого в межстенное пространство доильных стаканов при такте сжатия.
Конструкции доильных аппаратов и их параметры

Фирма Дэри-Кул Бу-Мэтик применила попарное доение сосков с разделением их на задние и передние. При этом она установила для задних сосков соотношение тактов 3:2, а для передних — 2:3, исходя из того, что задние четверти вымени, как правило, содержат больше молока и нуждаются в более интенсивном доении, чем передние.
Этот вариант не только правильно обоснован физиологически, но и прост в осуществлении, так как здесь не нужно прибегать к дросселированию воздуха, поступающего в межстенное пространство задних доильных стаканов. Относительное удлинение такта сосания в задних доильных стаканах производится за счет сокращения такта сосания в стаканах, выдаивающих передние соски.
Следует обратить внимание на то, что сдвоенные пульсаторы, предназначенные для попарного доения сосков, более сложны, а их параметры (особенно соотношение тактов) менее устойчивы. Измерения показывают, что соотношение тактов в разной степени отличается от номинальной величины даже в новых аппаратах, и особенно значительно в аппаратах, уже побывавших в эксплуатации.
В некоторых аппаратах такт сосания особенно удлинен (соотношение 4:1). Тенденция к этому появилась более 10 лет назад в связи с так называемым скоростным доением. В настоящее время этот вопрос утратил свою остроту и значение, так как теперь в США и других странах проблемой номер один является борьба с маститами, приносящими ежегодно убытки (только в США) в сумме свыше 550 млн. долл. Одна из мер в борьбе с маститами — это оптимизация параметров доильных аппаратов, а не интенсификация их.
В Англии были собраны данные о длительности доения 736 коров и первотелок с средним удоем около 9 л. Эти данные приводятся в табл. 18. Средняя продолжительность доения для всех коров составляет 7,2 мин. В Англии считают, что большинство коров выдаивается за 4—8 мин, если в доильной машине действует вакуум 36—38 см рт. ст., число пульсаций — 50 в мин, а относительная длительность такта сосания составляет 50% (эти параметры соответствуют доильной машине «Импульс»).
Конструкции доильных аппаратов и их параметры

Изменение параметров доильного аппарата также влияет на скорость доения, но в значительно меньшей степени, чем, например, предварительная подготовка вымени коров. В Институте физиологии сельскохозяйственных животных им. Павлова кандидатом биологических наук Вальдманом установлено, что хорошая стимуляция молокоотдачи перед надеванием доильных стаканов повышает скорость доения на 30%.
Число пульсаций также не является установившимся параметром, тем более, что при применении пневматических пульсаторов его регулируют вручную, на слух, часто даже без секундомера. Число пульсаций в аппаратах различных фирм находится в пределах 40—80 в минуту.
Здесь важно отметить физиологическую сторону вопроса. Установленное каждой фирмой номинальное число пульсаций обычно имеет солидное обоснование, вытекающее из особенностей конструкции аппарата и физиологических особенностей животных, для которых этот аппарат предназначен. Нельзя допускать отступления от номинального числа пульсаций, имеющие место на практике в результате недостаточно квалифицированного обращения с аппаратами. Как уже упоминалось значительные колебания числа пульсаций приводят к снижению продуктивности животных. Отсюда возникает необходимость в создании дешевого пневматического пульсатора со стабильным и нерегулируемым числом пульсаций.
Важным параметром каждого доильного аппарата является вес всех деталей, которые во время доения висят на сосках коровы. Увеличение веса деталей в известных пределах улучшает такие показатели доения, как скорость и связанную с ней продолжительность выдаивания, а главное, уменьшает додаивание, которое является преимущественно результатом наползания доильных стаканов на соски коровы.
Вес (в кг) доильных стаканов вместе с коллектором и шлангами следующий:
Конструкции доильных аппаратов и их параметры

Предельным для двухтактных доильных аппаратов считается вес стаканов с коллектором и шлангами, равный 3,3 кг. Однако не все считают это достаточным. Так, Г. Блау пишет, что на практике пытаются увеличивать вес доильных стаканов, накладывая при доении некоторых коров дополнительный груз на коллектор, чтобы получить лучшие результаты. У некоторых фирм такие грузы входят в комплект выпускаемых ими доильных машин.
Было проведено несколько опытов по изучению влияния веса доильных стаканов вместе с коллектором и подвешиваемыми грузами на процесс доения, качество которого характеризовали продолжительность и средняя скорость доения, а также величина додоя. Г. Блау пишет, что испытания доильных стаканов с коллектором, вес которых равен 3,0—4,55 кг, в отношении -эффективности доения дали следующие результаты:
1. При малом удое (3—5 л) оттягивание вымени в начале доения может дать хороший эффект.
2. При больших удоях дополнительный груз должен быть меньшим, так как излишнее оттягивание вымени может затруднить вытекание молока. При удоях свыше 8 л сила Оттягивания вымени в начале доения не должна превышать 3,8 кГ. Вообще, чем больше удой, тем меньшим должно быть оттягивание вымени в начале доения. Увеличение оттягивания допустимо только после того, как часть молока уже выдоена.
Оттягивание вымени на отдельных животных влияет по-разному. Чем меньше вымя, тем легче должен быть доильный аппарат, и наоборот: большое вымя легче выдаивается тяжелым доильным аппаратом. Предел оттягивания определяется диаметром молочных протоков, растяжимостью тканей и емкостью вымени. На величину додоя вес доильного прибора оказывает решающее влияние. За исключением серии опытов с заключительным массажем вымени, наименьшее количество додоя получали при доении, когда вес доильных стаканов с коллектором составлял 4,55 кг.
На основании результатов опытов Г. Блау делает следующие выводы:
- во время доения аппаратом со стоячим ведром нагрузка на вымя постоянна. Для хорошего выдаивания в конце доения ее следует увеличивать, руками оттягивая стаканы вниз;
- при доении аппаратом с подвешиваемым ведром увеличение нагрузки на вымя происходит автоматически с помощью выдаиваемого молока, поступающего в ведро. Опыты по изучению влияния величины нагрузки на чистоту выдаивания при аппаратах с подвешиваемыми ведрами показали, что создаваемая ими нагрузка при малом наполнении вымени часто бывает недостаточна. Ее хватает лишь при среднем и большом наполнениях вымени. Коровы, которые плохо выдаиваются аппаратом со стоячим ведром, так же плохо отдают молоко и при доении их аппаратом с подвешиваемым ведром.
В других литературных источниках можно найти сообщения, что основным критерием для определения веса грузов, подвешиваемых к доильным стаканам, является предельный вес, при котором стаканы еще не спадают с сосков. Предупреждая наползание доильных стаканов, дополнительные грузы значительно сокращают додаивание.
Среди специалистов машинного доения существует мнение, что дополнительная нагрузка на доильные стаканы (груз 0,5 и 1,0 кг), ручное оттягивание стаканов и массаж вымени без наложения дополнительного груза сильно влияют на продолжительность доения и особенно на величину ручного додоя. Считают, что оттягивание стаканов вручную с одновременным массажем вымени действует лучше, чем утяжеление доильных стаканов и коллектора дополнительным грузом.
Фирмы, выпускающие доильные аппараты с подвешиваемыми ведрами, обычно подчеркивают достоинства своих аппаратов. Старейшей фирмой, изготовляющей такие аппараты является фирма Сердж (США). В настоящее время у нее появилось много последователей. Фирма Сердж считает, что ее машина доит коров быстрее других вследствие того, что она производит хорошее оттягивание вымени, не вялое и инертное а активное, прерывистое и стимулирующее. При оттягивании вымени доильным ведром стаканы опускаются и не наползают на соски. Фирма считает, что для постепенно возрастающего оттягивания вымени нет более простого и разумного способа, чем использование веса молока по мере его выдаивания.
В нашей стране не было большого опыта по применению двухтактных доильных аппаратов, а особенно аппаратов с подвешиваемыми ведрами. Люди, недостаточно знакомые с вопросами машинного доения, обычно с недоверием относятся к разговорам о наползании доильных стаканов на соски. Это и заставило нас сослаться на зарубежный опыт.
В литературе имеются сообщения, что аппараты с подвешиваемыми ведрами не лишены недостатков. Прежде всего они тяжелы, и поэтому с ними трудно работать женщинам. Чтобы поставить на корову или снять с нее этот аппарат, требуется больше времени, чем на аналогичные операции при обычном аппарате. Работа с ними требует большого умения. По этой причине конструкторы стремятся найти более простые способы, предотвращающие наползание доильных стаканов. С этой точки зрения многие предпочитают работать над усовершенствованием верхней части доильного стакана — присоска. Однако, несмотря на многочисленные попытки, результаты пока невелики. Причина заключается в том, что верхний конец стакана должен в первую очередь обеспечивать герметичность соединения верхнего края с основанием соска, чтобы не было прососов воздуха внутрь стакана.
Своеобразной мерой борьбы с наползанием стаканов является предварительная подготовка вымени, обеспечивающая припуск молока. Доение в этом случае начинается сразу же после надевания доильных стаканов, а поэтому вакуум под сосками (в двухтактном доильном аппарате) сразу же становится пульсирующим и вызывает незначительное наползание стаканов на соски. Однако, когда доение подходит к концу, поток молока уменьшается, вакуум под сосками повышается и становится постоянным, вследствие чего у многих коров стаканы успевают наползти на соски. Если не принять во-время меры против наползания, чистого выдаивания коров ожидать нельзя. Оттягивание вниз доильных стаканов руками, предотвращающее наползание, требует большой затраты времени. Поэтому исследования в этом направлении продолжаются.
Для борьбы с наползанием доильных стаканов на вымя коровы есть несколько способов. Первое место среди них нужно отвести трехтактному способу доения, в котором заложены еще далеко не использованные возможности. Чередование отсасывания и отдыха в оптимальном соотношении является, простейшим способом предотвращения наползания стаканов. При такте сосания стаканы слегка наползают, при такте отдыха они опускаются. Перевес в сторону наползания или опускания зависит от веса доильных стаканов, величины вакуума, числа пульсаций и соотношения тактов. К этому приходится добавить и соответствие размера соска размеру сосковой резины. Рассчитать оптимальные параметры, при которых предотвращается наползание, трудно, поэтому для немодернизированного аппарата ДА-3 трехтактной доильной машины эти параметры были взяты экспериментально. Практика показала, что в большинстве случаев при работе немодернизированного аппарата к концу доения стаканы не наползают на соски, а наоборот —спадают с них. Чтобы они не упали на пол, их приходится подвязывать веревочкой. Это относится к недостаткам аппарата, так как доярки обычно слишком сильно подтягивают веревочку, в результате чего стаканы наползают на соски и вымя, что увеличивает количество додоя. Для правильного натяжения веревочки требуется умение. Этот недостаток затрудняет эксплуатацию доильной машины. Он устранен в модернизированном доильном аппарате ДА-3М, как уже упоминалось выше, путем относительного удлинения такта сосания до 60 %, увеличения числа пульсаций до 60 в минуту и уменьшения числа отверстий в направляющей коллектора с шести до трех. Модернизированный доильный аппарат удерживается на сосках большинства коров без веревочки, и стаканы не наползают на вымя.
Борьба с спаданием стаканов сравнительно проста. Гораздо труднее бороться с наползанием, вредные последствия которого в виде нечистого выдаивания не всем понятны. Поскольку вес доильных стаканов модернизированного трехтактного аппарата составляет менее 3,3 кг, были проведены опыты по доению с дополнительным грузом на коллекторе. Эти опыты дали возможность установить оптимальный вес доильных стаканов н коллектора для этого аппарата и даже повлияли на изменение конструкции доильных стаканов, стенки которых, например, стали делать толще. Эта работа проведена Институтом физиологии им. И. П. Павлова. В результате рекомендовано увеличить вес доильных стаканов машины ДА-3М на 0,5—1,0 кг.
ВИЭСХ разработал новые способы борьбы с наползанием доильных стаканов. Однако они предназначены не только для этой цели, но и для механизации массажа вымени и будут описаны ниже.