Технология машинного доения коров

Технология машинного доения коров предусматривает выполнение следующих операций:

· создание вакуума в воздушной системе доильной машины (установки);

· подготовка вымени коровы к доению;

· одевание доильных стаканов на соски;

· доение и транспортировка молока в накопительную емкость;

· снятие стаканов с сосков.

Все наиболее трудоемкие операции машинного доения выполняются механизировано. Исключение составляет подготовка вымени коровы к доению, одевание и снятие доильных стаканов, которые занимают 15…20 % от общего времени доения. В последнее время разработаны (главным образом за границей – Голландия, США) роботизированные доильные установки, в которых поиск сосков коровы, одевание стаканов, их снятие после окончания доения производится автоматически. Подмыв и массаж вымени также автоматизированы.

Главным образом в организации доения коров являются кратность и промежутки между дойками. Кратность доения устанавливается с учетом емкости вымени и других биологических особенностей коров, а также от конкретных хозяйственных условий содержания животных. Молоко из вымени можно извлекать естественным способом (сосание теленка) ручным и машинным доением.

Машинное доение может осуществляться двумя способами: отсос молока с использованием вакуума и выжимание молока из сосков. Последний способ, который подражает ручному доению, не получил распространения из-за сложности конструкции доильных машин. Для выполнения технологии машинного доения создаются технологические линии, которые представляют собой систему взаимоувязанных между собой машин и узлов, выполняющих все необходимые операции доения.

Зоотехнические требования, предъявляемые к технологии машинного доения, обусловлены физиологией животного, и сводится к следующему:

· подготовительные операции на вымени должны быть закончены в течение одной минуты;

· доильные стаканы должны одеваться после того, когда корова припустила молоко;

· выдаивание самых высокопродуктивных коров должно быть закончено за 4…6 мин. (скорость доения до 2 л/мин.);

· должен быть предусмотрен полный отвод молока из подсосковых камер доильных стаканов в период наибольшей молокоотдачи;

· необходимо обеспечить полное выдаивание коровы машиной без ручного додаивания;

· для двухтактных аппаратов нельзя оставлять доильные стаканы на сосках после прекращения истечения молока из вымени.

В соответствии с требованиями к технологии возникают и требования к доильным аппаратам. Они должны легко и быстро обеспечивать открытие сфинктера соска, не подвергать соски чрезмерному сжатию, не вызывать раздражения; создавать вакуум и продолжительность такта сосания в соответствии с внутривыменным давлением и скоростью молокоотдачи. Доильные стаканы должны подходить к соскам различных размеров, не наползать на вымя и не пережимать верхнее устье соскового канала. Они должны удерживаться на вымени без применения специального приспособления.

Доильная машина должна быть простой в изготовлении и обслуживании, надежной в работе, не должна требовать ручной регулировки в процессе доения, должна обеспечивать возможность удобного визуального контроля за истечением молока из вымени.

Таким образом, одно из основных требований, предъявляемых к доильному аппарату, – его полное соответствие индивидуальным физиологическим особенностям животных. На практике создание такого аппарата встречается с рядом трудностей, в числе которых разные реакции нервной системы животных и неодинаковое функционирование молочных желез.

Способы машинного доения

Естественным способом извлечения молока из вымени коровы является высасывание его теленком. Этот способ очень прост, но для получения молока для нужд человека в период одомашнивания крупного рогатого скота стали применять ручное доение – выжимание молока из вымени. Постепенно в результате творчества инженеров и изобретателей разрабатывались доильные машины выжимающего и отсасывающего принципа действия, совершенствование которых продолжается.

Теленок является самым совершенным аппаратом по извлечению молока из вымени коровы, поэтому изучением закономерностей акта сосания занимались многие исследователи.

Установлено, что акт сосания соска коровы теленком представляет собой колебательный процесс воздействия на сосок давления и вакуума, состоящий из спектра различных частот, как низких (сосательных циклов – 1, 5–2, 5 Гц), так и высоких. Наибольший вклад вносят частоты 7, 5; 10; 12, 5 Гц, т.е. полоса частот, близкая к полосе частот α –ритма мозга. Поэтому частота 10 Гц является наиболее естественной в управлении мышечной активностью, а следовательно, и для вызова рефлекса молокоотдачи при доении коров.

Кроме частоты, каждый колебательный процесс характеризуется скважностью (отношение повторения импульсов к их длительности). При изучении усредненной осциллограммы акта сосания коровы теленком (рис. 4.3, время представлено в относительных единицах) выявлены характерные периоды изменения давления и вакуума за время цикла. Общий период воздействия на сосок – извлечение молока под действием вакуума и давления – равен 34, а снижения вакуума и давления 21, т.е. общий цикл сосания делится соответственно на 61, 8 и 38, 2 %, что соответствует золотой пропорции.

Рис. 4.3. Обобщенные закономерности акта сосания соска коровы теленком:

Р, –Р – давление и разрежение; Т – период (цикл); 1, 2, 3 – давление на основание,

среднюю часть и кончик соска; 4 – разрежение под соском.

В ручном доении используется один из двух факторов, действующих в акте сосания теленком, – фактор положительного давления. Практикой установлено, что из способов ручного доения доение «кулаком» является лучшим. Характер сжатия соска при доении «кулаком» аналогичен сжатию его в акте сосания теленком. Каждое доильное движение состоит из цикла двигательных актов пальцев руки дояра. Каждый цикл складывается из трех двигательных актов пальцев: сгибания, сжатия соска и разгибания. Акты сгибания и сжатия соска занимают 68, 3 % от времени цикла доильного движения. На основе результатов изучения акта сосания сосков животных детенышами и ручного доения инженеры разрабатывают способы машинного доения и машины, реализующие эти способы.

В настоящее время существуют три способа машинного доения:

· периодического отсасывания (сосание–сжатие) под действием вакуума;

· периодического отсасывания со стимуляцией рефлекса молокоотдачи;

· выжимания.

Непосредственное выдаивание производится при помощи доильных аппаратов.

Выжимающие аппараты, над которым работали и работают ученые, хорошо предохраняют соски от воздействия вакуума, так как используют меньший вакуум по сравнению с отсасывающими аппаратами, обладают большей способностью вызывать рефлекса молокоотдачи, но имеют меньшую интенсивность извлечения молока и конструктивно более сложны, поэтому пока еще не нашли практического применения.

Основными являются аппараты, реализующие первый и второй способы машинного доения.

Доильный аппарат действует за счет разряжения, создаваемого вакуумным насосом и вакуум-проводе (магистральном трубопроводе). Доильный аппарат состоит из четырех доильных стаканов, коллектора, пульсатора, вакуумных и молочных шлангов и доильного ведра. Доильные стаканы имеют две стенки: внешнюю, изготовленную из твердого материала, и внутреннюю – из резины. На время доения их надевают на соски вымени коровы. При этом образуются две камеры: под соском и между стенками стакана – вокруг соска. Эти камеры через коллектор и пульсатор шлангами соединяют с вакуум-проводом и доильным ведром или молокопроводом. Пульсатор и коллектор в определенной последовательности автоматически обеспечивают в камерах то разрежение, то давление. Если обе камеры оказываются соединенными с вакуум-проводом, то в них создается разрежение и из соска вымени высасывается молоко. Это первый такт – сосание. Когда же межстенную камеру соединят с атмосферой, а подсосковая камера остается соединенной с вакуум-проводом, т. е. будет находится под разрежением, то высасывание молока прекратится. Это второй такт – сжатие. Так действуют двухтактные аппараты. Но если в конце второго такта не восстанавливать в межстенной камере разряжение, а впустить в подсосковую камеру атмосферный воздух, то сосания и сжатия не произойдет, так как в обеих камерах будет одинаковое атмосферное давление. Во время такой паузы в соске вымени восстанавливается кровообращение. По такому принципу действуют трехтактные аппараты. Они полнее отвечают физиологии животного – так теленок высасывает молоко из вымени.

Доильный аппарат состоит из доильных стаканов, коллектора, пульсатора, шлангов и трубок (рис. 4.4). Доильные стаканы (ДС) надеваются на соски коровы и передают на них пневматическую энергию. Коллектор (МКК) предназначен для передачи вакуума по молочным трубкам (ТМ) к доильным стаканам и сбора молока из доильных стаканов, которое затем передается по молочному шлангу (ШМ) в молокоприемник (МП) (доильное ведро или молокопровод), подключенный к вакуумной системе (Рр). Пульсатор (П) предназначен для преобразования постоянного вакуума (Рр) на входе в переменный (пульсирующий) (Рпв) на выходе пульсатора. Затем пульсирующий вакуум передается по шлангу переменного вакуума (ШПВ) через распределительную камеру коллектора (РК) по вакуумным трубкам (ТВ) в межстенные камеры доильных стаканов.

Рис. 4.4. Схема доильного аппарата: ДС – доильные стаканы; ТВ – трубки

вакуумные; ТМ – трубки молочные; РК – распределительная камера коллектора;

МКК – молочная камера коллектора; ШПВ – шланг переменного вакуума;

ШМ – шланг молочный; П – пульсатор; МП – молокоприемник;

РР, РП – рабочий и подсосковый вакуум; М – движение молока

Исполнительными органами доильного аппарата (рис. 4.5) являются доильные стаканы. Основным типом доильных стаканов в аппаратах, работающих по первому и второму способам доения, является двухкамерный. Стакан состоит из корпуса (гильзы) 1 и сосковой резины 2 в виде трубки (чулка) с присоском в верхней части и молочной трубкой – в нижней. Пространство внутри сосковой резины называется подсосковая камера ПК. Пространство, образованное между корпусом и сосковой резиной, называется межстенная камера МК.

Рис. 4.5. Схема двухкамерного доильного стакана: 1 – корпус (гильза);

2 – сосковая резина (чулок); 3 – присосок сосковой резины;

4 – молочная трубка; МК – межстенная камера; ПК – подсосковая камера.

Работа доильного аппарата, а следовательно, и доильных стаканов происходит циклически (частота циклов, в среднем, 1 Гц). Каждый цикл состоит из двух или трех тактов. Такт – это период времени, в течение которого происходит однородное воздействие доильного аппарата на соски коровы. По количеству тактов в цикле доильные аппараты подразделяются на двухтактного принципа действия (такт сосания и такт сжатия) и трехтактного (такт сосания, такт сжатия и такт отдыха).

Смену тактов осуществляют пульсатор и коллектор. Пульсатор превращает постоянный вакуум в переменный. Переменный вакуум по шлангам и трубкам передается в межстенные камеры доильных стаканов.

Схема работы доильных стаканов по двухтактному принципу и осциллограммы изменения давления в камерах стаканов приведены на рис. 4.6. В подсосковом пространстве 2 постоянно поддерживается вакуум, а в межстенных камерах 1 периодически вакуум РВ и атмосферное давление РА сменяют друг друга.

Рис. 4.6. Работа доильных стаканов по двухтактному принципу:

а – такт сосания; б – такт сжатия; в – осциллограммы давления в камерах ДС;

МК – межстенные камеры; ПК – подсосковые камеры; Рв –вакуум;

РА – атмосфера; 1 – изменение вакуума в МК; 2 – подсосковый вакуум; ТЦ – цикл; ТС – такт сосания; ТСЖ – такт сжатия

Когда в обеих камерах наступает вакуум (РВ), сосковая резина находится в выпрямленном состоянии (рис. 4.6, а), совершается такт сосания. В это время сосок удлиняется, сфинктер его открывается, и молоко вытекает в подсосковую камеру, из нее по молочной трубке отводится в коллектор и далее по молочному шлангу в молокоприемник (в доильное ведро или в молокопровод). Через некоторое время в межстенной камере 2 вакуум сменяется атмосферным давлением (РА). Под действием разности давлений в камерах стакана сосковая резина сжимается, сфинктер соска закрывается, и течение молока прекращается. Происходит такт сжатия. На этом рабочий цикл заканчивается, далее все повторяется.

При работе стакана по трехтактному принципу (рис. 4.7) в конце такта сжатия в подсосковую камеру (за счет работы специального коллектора) подается атмосферное давление. Наступает такт отдыха. Сосковая резина распрямляется, сосок не испытывает действия вакуума. При этом истечение молока не происходит, сосок отдыхает, и в нем восстанавливается нормальное кровообращение.

Рис. 4.7. Работа доильных стаканов по трехтактному принципу: а – такт сосания; б – такт сжатия; в – такт отдыха; г – осциллограммы изменения давлений в камерах ДС; МК – межстенные камеры; ПК – подсосковые камеры;

Р_в –вакуум; Р_А – атмосфера; 1 – изменение вакуума в МК; 2 – изменение вакуума

в ПК; Т_Ц – цикл; Т_С – такт сосания; Т_СЖ – такт сжатия

При работе доильных аппаратов (доильных стаканов) по второму способу (периодического отсасывания со стимуляцией рефлекса молокоотдачи) во время такта сосания в межстенные камеры подается переменный вакуум РПВ (РМК) с частотой 10 Гц (рис. 4.8).

Рис. 4.8: а – такт сосания со стимуляцией рефлекса (ТС); б – такт сжатия (ТСЖ); Р_в –вакуум; Р_А – атмосфера; Р_ПВ – переменный вакуум; 1 – изменение вакуума в МК; 2 – изменение вакуума в ПК; Т_Ц – цикл; Т_С – такт сосания;

Т_СЖ – такт сжатия

За счет переменного вакуума стенки сосковой резины совершают колебания, которые передаются на соски животного и производят стимуляцию рефлекса молокоотдачи. При этом импульсы переменного давления снижают уровень вакуума в межстенных камерах доильных стаканов относительно подсосковых камер, за счет чего создается полуоткрытый режим работы сосковой резины во время такта сосания. Сосковая резина постоянно облегает сосок и массирует его, предупреждая застойные явления и снижая тем самым вредное влияние вакуума.

⇐ Предыдущая 7 8 9 10 111213 14 15 16 Следующая ⇒