Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


АВТОМАТИЗАЦИЯ ТП В ЖИВОТНОВОДСТВЕ



2.6.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

 

Животноводство — важнейшая отрасль АПК. Производственно-техническая база животноводства развивается по двум направлениям: строительство новых и реконструкция действующих ферм небольшой мощности с целью внедрения новейших машин, механизмов и прогрессивных форм организации труда; строительство крупных животноводческих комплексов.

Техническое перевооружение отрасли основывается на системе машин и механизмов, в том числе и электрифицированных, в ряде случаев позволяющих комплексно механизировать и автоматизи­ровать многие важнейшие ТП.

В производстве животноводческой продукции можно выделить несколько типовых ТП, характеризуемых достаточно высоким уровнем механизации:

- доение коров (уровень механизации 96 %),

- подача воды (95 %),

- раздача кормов (67 %),

- уборка навоза (66%).

Естественно, именно эти процессы в первую очередь подлежат ав­томатизации. Большое значение имеет также автоматизирован­ный контроль физиологического состояния животных, их массы и продуктивности.

Основанием для синтеза САУ служат зоотехнические нормы и требования, а также конструктивные характеристики помещения и работающего в нем технол. оборудования.

 

2.6.2. АВТОМАТИЗАЦИЯ КОРМЛЕНИЯ И ПОЕНИЯ ЖИВОТНЫХ

 

Автоматизация кормления. Полнорационное кормление — ос­новное условие реализации генетического потенциала продуктив­ности стада, увеличения сроков его хозяйственного использова­ния, а также снижения затрат и удешевления продукции.

Существует два основных способа кормления крупного рогато­го скота (КРС) — нормированный и ненормированный. Первый из них применяют при привязном содержании животных, вто­рой — при беспривязном содержании. При ненормированном способе обычно скармливают грубые корма.

Затраты труда на погрузку, транспортирование и раздачу кормов на фермах КРС, несмотря на достаточно высокий уровень ме­ханизации, достигают 25 % общих затрат. Система машин, дей­ствующая на этих фермах, рассчитана на использование кормовых смесей трех основных видов: 1. сухих гранулированных и брикети­рованных; 2. полувлажных при сенажном кормлении; 3. влажных при силосно-корнеплодном и сенажно-силосном кормлении.

Технологии механизированной раздачи кормов на фермах и комплексах разнообразны. Выбор той или иной из них зависит от размеров фермы, технологии содержания скота, рациона кормле­ния и других факторов, но в любом случае механизированная раз­дача кормов должна быть простой, надежной и универсальной с точки зрения реализации кормов с различными физико-механи­ческими свойствами, а также обеспечивать нормированную разда­чу кормов при минимальных затратах времени (до 30 мин).

Способ кормления определяет перечень операций и тип меха­низмов, в них участвующих. Так, при ненормированном кормле­нии основные операции — доставка корма и выгрузка его в кор­мушки. При нормированном кормлении механизмы, участвую-щие в процессе раздачи корма, должны быть отрегулированы на точное его дозирование.

Многочисленные механизмы для раздачи кормов (кормораз­датчики) классифицируют на мобильные и стационарные.

Мобильные кормораздатчики МКР наиболее эффективны при скарм­ливании силоса или сенажа, поскольку исключаются затраты тру­да на перевалочные операции. Мобильные раздатчики доставляют корма в помещение и сами же раздают их. Они при-водятся в действие от двигателей внутреннего сгорания или электродвигателей. Радиус действия электроМКР ограничен дли­ной питающего кабеля или троллеев.

Среди мобильных раздатчиков представляет интерес КТУ–10А, выполненный в виде двухосного прицепа с приводом от ВОМ трак­тора. Этот раздатчик используют для транспортирования и раздачи грубых, зеленых и сочных кормов. Его раздающее устройство вклю­чает в себя два битера, выгружной и наклонный дополнительный (для выгрузки корма в высокие кормушки) транспортеры. Норма выдачи кормов и направле-ние движения подающего транспортера изменяются кривошипно-шатунным механиз-мом. Раздатчик может быть легко переоборудован для раздачи корма на обе стороны.

При откорме скота на площадках применяют мобильные раз­датчики-смесители. Они позволяют раздавать животным корм в виде смесей. Эти кормораздатчики агрегатируют с тракторами или монтируют на шасси автомобиля. Мобильная кормораздача не ав­томатизируется, ею управляет оператор (водитель).

При доставке корма на прицепных тележках важны измерение общей массы корма и обеспечение заданного соотношения между различными компонентами корма, загружаемыми обычно с помо­щью погрузчика. Массу корма можно определять силоизмерительными элементами, посредством которых корпус тележки кре­пят к шасси трактора (автомобиля). Все компоненты корма загру­жают последовательно до получения светового сигнала о готовно­сти дозы. Более совершенна автоматизированная система, когда масса очередного компонента корма корректируется, исходя из массы предыдуще-го, специальным вычислительным устройством, выдающим предупредительный сигнал при загрузке 90 % дозы очередного компонента и сигнал об окончании загрузки, когда вся доза погружена в тележку.

Стационарные раздатчики кормов СКР (а также и транспортеры) в зависимости от типа рабочего органа делят на скребковые, лен­точные и шнековые.

Скребковый раздатчик представляет собой бесконечную цепь со скребками, перемещающую корм внутри желоба. Такой раздат­чик используют для транспортирова-ния корнеклубнеплодов, си­лоса, грубых кормов и зерна. В зависимости от особенностей кон­струкции корм перемещается верхней или нижней ветвью раздат­чика. Производи-тельностью скребкового раздатчика управляют, изменяя скорость движения цепи.

Ленточный раздатчик представляет собой бесконечную ленту из прорезиненного материала, перемещающую корм горизонталь­но или под небольшим углом, зависящим от сыпучести корма. Производительность ленточного раздатчика регулируют, изменяя скорость движения ленты.

Шнековый раздатчик состоит из кожуха и вращающегося внут­ри него рабочего винта, перемещающего корм (корнеклубнепло­ды, силос и т.д.). Производительность шнекового раздатчика ре­гулируют, изменяя частоту вращения рабочего винта.

Способы автоматизации стационарных раздатчиков кормов рассмотрим на примере раздатчика типа РВК, предназначенного для раздачи кормов всех видов, кроме жидких, на фермах КPC. Рабочий орган этого раздатчика в зависимости от исполнения представляет собой ленту или скребковое полотно.

Корм из бункера равномерно транспортируется в кормушки с помощью электропривода М (рисунок 1).

Кнопкой SB2 включается реле времени КТ1, которое своими контактами включает звуковую сигнализацию НА и с выдержкой времени магнитный пускатель KM1 электропривода М. При заполнении кормушки по всей длине срабатывает конечный выключатель SQ1, который отключает кормораздачу. Перед началом следующего кормления кнопкой SB3 включается реле КТ2, которое аналогичным образом включает звуковой сигнал НА и с выдержкой времени магнитный пускатель КМ 2. Электропривод М возвращает ленту в исходное положение до размыкания контактов конечного выключателя SQ2. При этом лента очищается от остатков корма.

 

Рисунок 1 – Принципиальная электрическая схема раздатчика кормов РВК-Ф-74

 

Методы приготовления и раздачи кормов на крупных комплек­сах по откорму молодняка КРС зависят от возраста животных.

Телята первого периода откорма питаются сухим комбикор­мом, который подается канатно-дисковым транспортером из цен­тральных бункеров в промежуточные, откуда секционные транс­портеры перегружают его в бункера-кормушки, установленные в стойлах. Предохранительное устройство приводной станции каж­дого транспортера отключает электродвигатель при обрыве или чрезмерной натяжке троса. Раздача корма по промежуточным бункерам может быть автоматизирована. Загрузку бункера контролируют силоизмерительным элементом.

Молодняк второго периода откорма питается смесью комби­корма и сенажа, приготовляемой в специальном помещении (кор­моцехе) и раздаваемой по отдельным помещениям по системе пневмоприводов (рисунок 2).

Сенаж из хранилища подается на ленточный транспортер 1 для смешивания с комбикормом, поступа­ющим из спаренного бункера-дозатора 2. Приготовленная смесь поступает в ротационный питатель 5, а затем воздушным потоком, создаваемым компрессором 6, — в распределитель 4, направляю­щий ее в отдельные помещения 3 по системе надземных пневмо­проводов.

В коровнике пневмопровод заканчивается двухпозиционным распределителем, направляющим кормовую смесь в один из двух циклонов, где ее скорость снижается, а воздух отводится в специ­альные рукава. Корм ссыпается на скребковый транспортер и пе­ремещается по всей длине кормушки.

Система управления приготовлением, транспортированием и раздачей кормовой смеси, реализованная в виде вычислительного устройства (ВУ), которое обеспечивает программное управление механизмами всей технологической линии, а также суточный и месячный учет расходуемого комбикорма и сенажа с выводом ре­зультатов на печать. Программу составляют в соответствии с зоо­техническими требованиями.

 

 

Рисунок 2 - Схема управления приготовлением и раздачей кормов

на комплексе по откорму молодняка КРС: 1 - ленточный транспортер; 2 - бункер-дозатор; 3 - помещения; 4 - распределитель; 5 - ротационный питатель; 6 - компрессор

 

Для раздачи кормов свиньям также используют мобильные и стационарные раздатчики, в том числе и кормораздатчик-смеситель типа КС для раздачи влажных кормовых смесей на неболь­ших свинофермах. Мобильность кормораздатчика-смесителя КС (рисунок 3, а) ограничено, поскольку он перемещается только по рельсовому пути, проложенному вдоль кормушек. Тележка и ра­бочие органы кормораздатчика приводятся в действие от четырех автономных электродвигателей.

Компоненты влажной кормовой смеси загружают в бункер 4. При этом разравниватель 5 равномерно распределяет корм по бункеру, а мешалки 6 и 7 перемешивают его. По завершении про­цесса перемешивания заслонки дозирующих устройств 3 с помо­щью штурвалов вручную устанавливают в положение, соответствующее заданной дозе корма. Нажимают кнопку SB3: 2 (рисунок 3, б), и тележка приходит в движение (от двигателя М2). Как только выг­рузные отверстия шнеков 2 окажутся над кормушками, оператор нажимает педаль тормоза, размыкаются контакты конечного вык­лючателя SQ1, отключается тяговый двигатель М2 раздатчика и под действием ленточного тормоза он останавливается. Механизм раздачи корма включают кнопками SB4: 2 и SВ5: 2 (двигатели М3 и М4); при этом раздача корма может осуществляться и в одну кор­мушку, и в обе одновременно.

Система выполняет управляющие и информационные функции. К управляющим функциям относится вся последовательность ко­манд, обеспечивающих нормальный ход ТП и защиту механизмов в случае его нарушения. Информационные функции системы пре­доставляют оператору возможность контроля за ходом ТП. В чис­ле информационных каналов: индикация рекомендуемого рецепта корма и количество подаваемых комбикормов и воды, информа­ция о количестве корма, поступившего в каждую кормушку, о со­стоянии ИМ системы.

Работа системы начинается с установки оператором необходи­мых количеств комбикорма и воды. После нажатия кнопки «Пуск» вся последующая цепь операций выполняется по команде микроконтроллера 17: открывается клапан 10 подачи подогретой до 40 °С воды, а спустя несколько минут включаются шнек 6 пода­чи комбикорма из бункера в ванну и привод 4 мешалки.

 

 

Рис. 4 - Технологическая схема автоматизации приготовления и раздачи жидких кормов:

1 - бункер; 2 - тензометрические преобразователи массы; 3 - смеситель; 4 - двигатель мешалки; 5 - датчик температуры корма; 6 - шнек подачи комбикорма; 7, 10, 11, 13 - клапаны; 8 - расходомер воды; 9 - расходомер корма; 12 - насос; 14 – кормопровод;

15 - кормушки; 16 - шкаф управления; 17 - микроконтроллер

 

 

Подача воды и комбикорма автоматически прекращается после выдачи заданных доз, а привод мешалки продолжает работать до окончания процесса раздачи корма. Система выдает информацию о количестве поданной в ванну воды (расходомер 8), массе комби­корма в бункере (тензометрические преобразователи 2) и темпера­туре корма (в случае ее отклонения от нормы включается сигнали­зация).

Раздача приготовленного корма начинается по команде опера­тора. В соответствии с программой кормления микроконтроллер выдает команды на открытые клапана 7 и включение насоса 12. Так начинается процесс заполнения кормопровода 14, по оконча­нии которого закрывается клапан 7 и открывается клапан 13 для подачи корма в первую кормушку. Доза поступившего в кормушку корма измеряется расходомером 9, выходной сигнал которого че­рез АЦП подается в микроконтрол­лер, и, когда поступившая доза корма сравнивается с заданной, клапан первой кормушки закрывается, а клапан подачи корма во вторую кормушку открывается. Процесс подачи корма отражается на спец-ом индикаторе с указанием номера кормушки и ко­личества загружаемого корма. В случае опорожнения ванны-сме­сителя система переходит в режим «Ожидание» на время, когда будет готовиться новая порция корма, мосле чего его раздача во­зобновляется. Но окончании цикла раздачи корма во все кормуш­ки блок 17 передаёт команду на промывание кормопровода и за­полнение его водой до начала следующего цикла кормления.

Рассмотренные СУ поточной линии стацио­нарных кормораздатчиков сухих и влажных кормов типичны для многих механизмов. Все эти системы должны обеспечить следую­щее: последовательность включения машин и механизмов в по­рядке, обратном направлению движения корма в линии, чтобы исключить «завал» машин кормом; останов линий в требуемой последовательности в случае аварийной остановки одной из ма­шин; контроль и сигнализацию работы механизмов.

Автоматизация поения. Для поения животных используют инди­видуальные и групповые поилки. Одной индивидуальной поилки достаточно для 9…15 животных. Групповая поилка для наружной установки оборудована системой электроподогрева (мощностью до 1 кВт) и предназначена для обслуживания до 200 животных. Такая поилка работает по принципу сообщающихся сосудов. По­плавковый регулятор уровня 1 (рисунок 5) поддерживает заданный уровень воды в чашах 4 поилок. При опорожнении одной из по­илок вода в нее из соседней не переливается благодаря клапану 3. Этим уменьшается опасность передачи инфекции от одного жи­вотного к другому.

Рисунок 5 - Поилка для КРС: 1 - регулятор уровня;

2 - напорный бачок; 3 - клапан; 4 - чаши поилок

 

2.6.3. АВТОМАТИЗАЦИЯ ДОЗИРОВАНИЯ КОРМА И УЧЕТА ПРОДУКЦИИ

 

Особенность рассмотренных в этой главе устройств — их не­пригодность для индивидуальной раздачи кормов. В то же время индивидуальная раздача кормов, особенно концентрированных, имеет большие преимущества, такие, как экономный расход кор­ма и увеличение продуктивности животных на 10…15%. Наибо­лее распространена индивидуальная раздача кормов на доильной площадке.

Существуют также системы раздачи кормов в коровниках с ис­пользованием специальных автоматических кормовых станций. Уп­равление этими системами может быть ручное, программное или ав­томатическое. Системы дозирования кормов в местах содержания животных рекомендуются для высокопродуктивных коров. С помо­щью автоматической кормовой станции можно организовать выдачу концентрированных кормов небольшими дозами в течение суток, когда животное само подходит к кормушке (кормовой станции).

Очевидно, индивидуальная раздача кормов требует выполне­ния ряда условий: идентификация животного, измерение его про­дуктивности и наличие управляемого дозирующего устройства.

Автоматическая идентификация животного. Ее осуществляют с помощью радиотехнического устройства — датчика, закрепляемо­го в ухе или на специальном ошейнике (рисунок 6, а).

Рисунок 6 – Автоматизированная система индивидуального кормления КРС:

а — технологическая схема системы: 1 - трансподер; 2 - приемно-передающее устройство; 3 - кормушка; 4 - дозатор; 5 - бункер; 6 - микроЭВМ;

б – функциональная схема: 1 - иден­тифицирующее устройство; 2 - транспортер;

3 - генератор электромагнитных волн; 4 - при­емное устройство; 5 - блок памяти;

6 - передающее устройство; 7 - декодирующее устройство

 

Наиболее удачной конструкцией такого датчика является трансподер, объединяющий в одном корпусе приемное и передающее устройства (рисунок 6, б). Питание схемы трансподера осуществляется через приемную ферритовую антенну от генератора, входящего в состав идентифицирующего устройства. Передающее устройство выраба­тывает последовательность импульсов в соответствии с индивиду-альным кодом, заложенным в памяти трансподера. Этот сигнал излучается передающим устройством на фиксированной частоте, принимается идентифицирующим устройством, декодируется и используется управляющим устройством системы автоматическо­го кормления в качестве идентификатора животного.

Автоматическое измерение продуктивности животного. Оно мо­жет быть выполнено различными устройствами, в том числе уст­ройством, действующим на принципе автоматического дозатора молока, описанного далее.

Более совершенная конструкция молокомера представляет со­бой сосуд, подвешенный на тензометрическом силоизмерителе. Этот принцип измерения удоя не имеет недостатков, свойствен­ных измерителям объемного типа, — погрешности, вызванной из­менением плотности молока из-за его вспенивания, и температур­ной погрешности. Недостатки конструкции — сложность очистки при промывке доильной установки и необходимость корректиров­ки схемы силоизмерителя.

Автоматическое дозирование корма. В зависимости от уровня ав­томатизации процесса дозирования управление дозаторами может быть ручное, полуавтоматическое или автоматическое. При руч­ном управлении процессом дозирования командует оператор. При полуавтоматическом дозировании оператор использует счетчики порций, устройства для подачи корма в дозатор и другие вспомо­гательные механизмы. При полной автоматизации процесса доза­торы работают по разомкнутому циклу, выполняя функции ИМ, отмеряющих заданное количество корма независимо от измене­ния его параметров, или по замкнутому циклу, когда изменение выдачи материала происходит в соответствии с командой регули­рующего устройства.

Конструкция дозаторов зависит от вида дозируемого корма. Для дозирования сухих рассыпных кормов применяют барабан­ные, тарельчатые, ленточные и шнековые дозаторы (Рисунок 7, аг).

Рисунок 7 - Схемы дозаторов концентрированных кормов:

а — барабанный: 1 - звездочка; 2 - диск; 3 - побудитель расхода; б — тарельчатый: 1 - бункер; 2 - рыхлитель; 3 - подвижный патрубок; 4 - вращающийся диск; 5 - скребок; 6 - от­водный лоток; в — ленточный: 1 - приемный ковш; 2 - регулирующий элемент; 3 - коромыс­ло; 4 - груз; 5 - ролик; 6 - рычаг; 7 - тяга; г — шнековый: 1 - приемный бункер; 2 - рабо­чий винт; 3 - выгрузное отверстие

В барабанном дозаторе рабочим органом является ячеистый ба­рабан, состоящий из нескольких звездочек 1 (рисунок 7, а), разде­ленных дисками 2. Форма поперечного сечения звездочек зависит от физико-механических свойств корма. Побудитель 3 обеспечи­вает равномерное распределение корма по образующей барабана. Объем выдаваемого продукта прямо пропорционален частоте вра­щения барабана.

Тарельчатый дозатор работает следующим образом. Корм по­ступает в приемный бункер 1 (рисунок 7, б) дозатора, в конической части которого вращается рыхлитель 2. В нижней части бунке­ра 1 установлен подвижной патрубок 3, положение которого опреде-ляет интенсивность поступления корма на вращающийся диск 4. При вращении диска скребок 5 сбрасывает корм в отвод­ной лоток 6. Производительность дозатора регули-руют, переме­щая подвижной патрубок и скребок или изменяя частоту враще­ния диска.

Ленточный дозатор предназначен для непрерывного дозирова­ния по объему или массе. Дозируемый корм поступает в прием­ный ковш 1 (рисунок 7, в), из которого вытекает на ленту транспор­тера слоем, толщина которого устанавливается автоматически с помощью шибера, закрепленного на коромысле 3 весов с грузом 4. Лента транспортера опирается на ролик 5. При увеличении на­грузки на ленту ролик 5 опускается и через систему рычаг 6 — тяга 7 воздействует на коромысло 3 весов, уменьшая толщину слоя корма на ленте дозатора. Возможные способы регулирования про­изводительности — перемещение груза 4 по коромыслу 3 весов или изменение скорости движения ленты.

Шнековый дозатор работает по принципу объемного дозирова­ния. Корм поступает в приемный бункер 1 (рисунок 7, г) и переме­щается рабочим винтом 2 к выгрузному отверстию 3. Производи­тельность шнекового дозатора регулируют, изменяя частоту вра­щения винта.

Рассмотренные устройства, кро­ме ленточного дозатора с весо­измерительным устройством, не обеспечивают постоянной произ­водительности при изменении физических свойств корма. С этой целью применяют автоматическую настройку дозатора по его математической модели (рис. 11.8).

Рисунок 8 - Функциональная схема системы автоматической настройки дозатора

Усл.обозн-ия: УУ - устройство управления; УОКР - устрой­ство оценки качества работы; ММ - математи­ческая модель; УКП – устройство коррекции па­раметров ММ

 

Команда на изменение произво­дительности дозатора отрабатывается на его математической модели (ММ), и перенастройка дозатора происходит с помощью управляющего устройства (УУ). Специальное устройство (УОКР) оценивает качество работы дозатора (например, по массе дози­руемого корма) и постоянно корректирует параметры его мате­матической модели. В случае необходимости перенастройка до­затора может быть проведена по команде СУ более высокого уровня.

Автоматическое взвешивание животных. Периодическое взвеши­вание животных (особенно свиней) — необходимое условие по­стоянного контроля процесса откорма. Однако обычные пружин­ные весы не дают точного результата, поскольку животные ведут себя беспокойно и стрелка весов не устанавливается.

Существуют системы полуавтоматического взвешивания, об­служиваемые одним человеком. Дверцы, управляемые автомати­чески, направляют животных в весовую клеть. Сигнал от силового элемента весовой клети дешифрируется и усредняется в течение 2...3 с, после чего выводится на табло. Точность измерения (± 1 %) достаточно высокая, если учесть, что в течение дня масса свиньи изменяется на 5 % (потребление корма, дефекация и т.д.). Коров можно взвешивать в движении, поскольку имеется регулярная схема их перемещения, связанная с доением. При этом животное идентифицируется и результаты взвешивания выводятся на пе­чать.

Длину весовой клети выбирают такой, чтобы на ней помести­лось только одно животное. Если же на платформе оказывается два животных, то результат измерения не учитывают.

 

2.6.4. АВТОМАТИЗАЦИЯ МАШИННОГО ДОЕНИЯ КОРОВ

 

Машинное доение повышает производительность труда в 2...5 раз, но предъявляет особо жесткие требования к соблюдению тех­нологического режима. Так, при пониженном вакууме коровы мо­гут полностью не выдоиться, а при повышенном — увеличивается опасность заболевания маститом; при большом разрыве между подмыванием вымени и началом доения уменьшается полнота выдаивания и т.д. Следует иметь в виду, что молокоотдача животно­го неравномерна, а задержка с отключением вакуума и снятием стаканов также увеличивает вероятность заболевания маститом.

Особенность автоматизации доильных установок зависит от их назначения — для доения в стойлах (типа АДМ, АД, ДАС) и в специальных залах (УДТ, УДА, УДЕ).

Доильный агрегат с молокопроводом АДМ-8А обеспечивает кроме собственно выдаивания животных транспортирование мо­лока в молочное отделение, индивидуальный и групповой учет удоя 50 животных, фильтрацию, а также охлаждение и сбор моло­ка в емкости для хранения.

Конструкция установки АДМ-8А предусматривает автомати­ческие регулирование вакуума, измерение (дозирование) удоя, промывку и дезинфекцию молочной линии по окончании доения. Рассмотрим конструкцию и принцип действия этих автоматичес­ких устройств. Они работают за счет вакуума.

Автоматический регулятор вакуума представляет собой регуля­тор прямого действия, настраиваемый на разрежение 45 кПа. При включении вакуум-насоса перепад давления, действующий на клапан 1 (рисунок 9, а), уравновешивается набором грузов 8, подве­шенных на пружине 4. При изменении давления в вакуум-проводе 2 клапан 1 опускается или поднимается вверх, уменьшая или уве­личивая подсос атмосферного воздуха между корпусом и клапа­ном. Через прозрачный колпак 5 регулятора по положению грузов можно оценить запас производительности вакуум-насоса. Для гашения колебаний регулирующего органа служат две демпфирую­щие шайбы, соединенные с грузом и погруженные в слой масла таким образом, чтобы между ним и грузом оставался зазор 8…12 мм.

Производительность воздушной системы можно оценить по количеству инжектируемого воздуха, измеряемому флажковым индикатором 3. Прозрачный корпус индикатора имеет три метки, соответствующие потоку воздуха 5, 10 и 15 м3/ч. В общем случае вакуум поддерживается более стабильным, если такты сосания и сжатия всех четырех сосков не совпадают или хотя бы объединены попарно.

Перспективным считают программное управление величиной вакуума, частотой пульсации и соотношением тактов пульсаций в процессе доения. Например, в начале и конце доения устанавливают вакуум 35 кПа и частоту пульсаций 48 Гц, а в основное время — 50 кПа и 60 Гц.

Автоматический дозатор молока рассчитан на измерение удоя группы коров, закрепленных за одним дояром. Дозатор работает в следующих режимах.

1. Наполнение мерной камеры. Молоко поступает в мерную ка­меру 8 через молокоприемник 4 и шайбу 6. По мере наполнения камеры 8 поплавок 5 всплывает и отсекает мерную камеру 8 от молокоприемника 4. При этом отверстие 3 сообщает внутреннюю полость трубки 10 с атмосферой, а сильфон 2 под давлением ат­мосферного воздуха переключает счетчик 1.

2. Опорожнение мерной камеры. Под давлением атмосферного воздуха молоко из мерной камеры 8 вытесняется в молокосборник 9. По мере опускания поплавка отверстие 3 разобщается с атмос­ферой, вакуум в молокосборнике восстанавливается и начинается новый цикл заполнения мерной камеры.

Погрешность дозатора ±1, 5% при производительности 12 кг/мин.

 

Рисунок 9 – Аппаратура автоматизации доильных установок:

а — регулятор вакуума: 1 - клапан: 2 - вакуум-провод; 3 - индикатор количества инжектиру­емого воздуха; 4 - пружина; 5 - прозрачный колпак;

6 - масло; 7 - демпфирующие шайбы; 8 - груз;

б — автоматический дозатор молока: 1 - счетчик; 2 - сильфон; 3 - отверстие; 4, 9 – молокоприемники; 5 - поплавок; 6 - шайба; 7 - клапан; 8 - мерная камера; 10 - трубка;

в — групповой счетчик молока; г — автоматическое управление молочным насосом:

1 - молокоприемник; 2 - поплавок; 3 - молочный насос; 4 - предохранительная камера;

5 - регуля­тор вакуума; 6 - вакуум-провод

 

Групповой счетчик молока действует по аналогичному принци­пу, заключающемуся в попеременном заполнении молоком кача­ющегося лотка при его повороте вокруг своей оси (рисунок 9, в). При каждом двойном ходе рычажного устройства срабатывает магнитоуправляемый контакт (геркон) счетного прибора, измеря­ющего удой по объему лотка и числу срабатываний контактов. Бо­лее точные результаты, не зависящие от температуры молока, по­лучают при использовании устройств для взвешивания молокоприемников. В качестве силоизмерительного органа используют тензометрическую балку.

На крупных молочных комплексах учет молока ведут по числу включений молочного насоса (рисунок 9, г). Молочно-воздушная смесь из двух ветвей молокопровода поступает в воздухоразделитель (молокоприемник), представляющий собой стеклянную ем­кость 1 вместимостью 50 л, соединенную с предохранительной камерой 4 и вакуумным регулятором 5. Предохранительная камера 4 предотвращает попадание молока в вакуум-провод 6 при отказе молочного насоса 3.

По мере заполнения сосуда молокоприемника всплывает по­плавок 2, в который вмонтирован постоянный магнит. Последний управляет несколькими герконами, установленными на высоте, соответствующей дозе 5, 10 и 15 л. При наборе соответствующей дозы молока контакты геркона замыкаются и включается молоч­ный насос 3. После откачки дозы молока насос автоматически от­ключается. Процесс повторяется.

Автомат промывки обеспечивает выполнение целого ряда опе­раций, в том числе прополаскивание молокопроводов холодной водой перед доением, циркуляционную промывку и дезинфекцию этих путей по окончании доения, прополаскивание молокопроводов теплой водой в конце цикла промывки, просушку молокопроводов теплым воздухом после удаления остатков моющих раство­ров, кратковременное включение молочного насоса в конце про­сушки для удаления остатков воды из молокосборника и, нако­нец, отключение вакуум-насоса и командного аппарата.

Автоматизированные установки дня доения коров «Тандем» (УДА-8А) и «Елочка» (УДА-16А) в целом унифицированы между собой, но различаются конструкцией станков.

Установки «Тандем» комплектуют индивидуальными доильны­ми станками, а установки «Елочка» — групповыми станками, что позволяет выпускать коров после выдаивания группой и выдавать концентрированные корма одинаковыми порциями. Это рацио­нально лишь при специально подобранном по продуктивности стаде. Установка «Тандем» рекомендуется для доения коров на племенных фермах с неоднородным по продуктивности стадом. Она имеет индивидуальные станки, расположенные по четыре с каждой стороны рабочей траншеи доильного зала. Каждый станок состоит из входной и выходной дверей, кормушки и шнекового дозатора комбикормов. Комбикорм к каждому дозатору подается канатно-дисковым транспортером.

Доильную установку «Елочка» применяют на молочных фермах и комплексах как с беспривязным, так и с привязным содержанием коров, которые подобраны в группы по интенсивности молокоотдачи и продуктивности.

Технологический процесс доения на установках УДА-8А и УДА-16А включает в себя следующие операции:

- подготовку доильной установки к доению, заключающуюся в загрузке комбикорма в дозаторы-накопители, преддоильном опо­ласкивании молокопроводов и доильной аппаратуры, переводе доильных аппаратов из положения ополаскивания в положение доения и включении в работу вакуумных установок;

- впуск коровы (УДА-8А) или группы коров (УДА-16) в доиль­ный станок, включение дозаторов комбикормов;

- обмыв вымени из пистолетных распылителей, обтирание его полотенцем, сдаивание первых струек молока в специальную по­суду и контроль состояния сосков;

- включение доильного аппарата и надевание доильных станков на соски вымени, доение, машинное додаивание;

- отключение аппарата и снятие доильных станков;

- выпуск коровы (коров) из доильного станка;

- учет удоя от каждой коровы и взятие проб молока (при каждом доении или только при контрольном — в зависимости от исполне­ния установки);

- фильтрацию, охлаждение и транспортирование молока в ем­кость для хранения;

- циркуляционную промывку и дезинфекцию молокопроводов и доильной аппаратуры после доения.

Манипулятор МД–Ф–1 облегчает операции по надеванию до­ильных стаканов, обеспечивает контроль за интенсивностью дое­ния, автоматическое додаивание, отключение аппарата от вакуум­ной линии, снятие доильных стаканов с сосков вымени и вывод доильного аппарата из-под коровы.

Основной функциональный узел автомата управления (рисунок 10) —пневмодатчик 7. В исходном положении головка 14 упирается в скобу 6 и малые дозы молока поступают в камеру дат­чика, откуда выливаются через калиброванное отверстие 11 в молокопровод 9. При нарастании потока молока поплавок 12 всплы­вает и освобождает скобу 6, которая под действием собственной массы откидывается вправо. С этого момента начинается автома­тический контроль за процессом доения. Основная часть молока вытекает через обводной канал в молокопровод. При уменьшении интенсивности потока до 400 г/мин молоко успевает вытечь через калиброванное отверстие 11, поплавок и укрепленная на нем го­ловка опускаются вниз, открывая отверстие канала штуцера 1 (рисунок 11) головки цилиндра 2 (см. рисунок 10) додоя, который через рычаг манипулятора оттягивает стаканы вниз, обеспечивая механическое додаивание. При снижении потока до 200 г/мин по­плавок опускается еще ниже, клапан 13 отключает доильные ста­каны от вакуума (молокопровода), штуцер I (см. рисунок 11) сообщается с атмосферой. Штуцер II головки подключает вакуум к пневмоцилиндрам манипулятора, доильные стаканы снимаются и выводятся из-под коровы. Устанавливается манипулятор на вер­тикальной стойке стакана или специально монтируемой опоре.

Рисунок 10 – Схема управления доильным аппаратом с манипулятором МД-Ф-1:

1 - воздуховод чистого воздуха; 2 - цилиндр додоя; 3 - цилиндр вывода доильного аппа­рата из-под коровы; 4 - вакуум-провод; 5 - кран; 6 - скоба; 7 - пневмодатчик; 8 - зажим;

9 - молокопровод; 10 - технологический вакуум-провод; 11 - калибровочное отверстие; 12 - поплавок; 13 - клапан; 14 - головка; 15 - пульсатор; 16 - доильный аппарат

 

Рисунок 11 – Схема работы пневмодатчика манипулятора:

а — исходное положение; б — начало контроля за доением;

в — додаивание; г — снятие доиль­ного аппарата:

1 - головка пневмодтчика; 2 - плунжер; 3 - скоба; 4 - штуцер переливной; 5 - корпус;

6 - поплавок; 7 - игла; 8 - отверстие слива молока; 9 - клапан; 10 - штуцер входа молока;

11 - воздушное отверстие; 12 - штуцер постоянного вакуума

 

На рисунке 11 пневмодатчик изображен в четырех положе­ниях: исходном (а), когда головка упирается в скобу; в начале контроля за доением (б), когда интенсивность молокоотдачи мак­симальна; в режиме додаивания (в); в момент окончания доения и снятия доильных станков (г). Кран 5 (см. рисунок 10) служит для принудительного подъема и поддержания доильных стаканов при их одевании на соски.

Заданный вакуум в доильных аппаратах и всей системе доиль­ной установки поддерживается вакуумными регуляторами прямо­го действия, устройство которых рассмотрено ранее.

Мировой уровень механизации ТП в животноводстве достиг полной автоматизации процесса доения. Главная операция при этом — автоматическое надевание доильных стаканов. Существует несколько конструкций роботов, выполняющих данную опера­цию. Механическая рука подводит аппарат под животное, а затем поочередно одевает стакан за стаканом. Положение сосков каждо­го животного находится в памяти доильного робота, а точная «на­водка» стаканов обеспечивается прецизионными ультразвуковыми или оптическими датчиками. Один такой робот обслуживает до 40 животных.

Полная автоматизация процесса доения позволяет перейти к четырехразовому доению, что увеличивает удой.


Поделиться:



Популярное:

Последнее изменение этой страницы: 2016-05-30; Просмотров: 2764; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.087 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь