Машины и оборудование для доения сельскохозяйственных животных.

Механизация доения коров является важнейшим резервом роста производительности труда в молочном животноводстве и снижения себестоимости молока.

Известно, что машинное доение коров не только повышает про­изводительность труда по сравнению с ручным доением (при доении в переносные ведра в 2 раза, а при доении на площадках - в 3...4 раза), но и значительно облегчает труд операторов (для того, чтобы надоить 1 литр молока, нужно сжать и разжать пальцы рук 100 раз), повышает культуру производства, качество молока; улучшает санитарно-гигиенические условия труда операторов и снижает себестои­мость одного центнера молока.

Работа доильного аппарата должна быть строго согласована с сек­реторной деятельностью коровы, регулирующей процессы молокообразования и молокоотдачи.

Молочная железа коровы состоит из четырех долей (рисунок 7.1), в которых имеется огромное количество мелких желез - альвеол, выра­батывающих молоко из веществ, поступающих в них с кровью. Об­щая поверхность альвеол составляет более 100м²,

Молочные протоки 3 связывают альвеолы 1 с молочной цистерной и соском.На конце соска имеется за­пирающая мышца - сфинктер.

1-альвеолы; 2- мышца звездч атая; 3- протоки мо­лочн ые; 4- цистерна

молоч­ная; 5 - мышца запирающая (сфинктер).

Рисунок 7.1-Схема вымени

В процессе молокообразования молоко накапливается в альвеолах, при этом избыточное давление внут­ри вымени повышается, достигая 4кПа.

Из альвеол через протоки молоко поступает в полость цистерны не самотеком, а выжимается особыми мышцами звездчатой формы, окружающими

альвеолы и протоки.

Внутренний механизм молокоотдачи сводится к следующему: при сосании вымени теленком или при подготовке к машинному доению раздражение окончаний нервных волокон (рецепторов) передается через центральную нервную систему в головной мозг животного. В ответ на это раздражение мозг подает команду в гипофиз(подмозговую железу внутренней секреции), который выделяет в кровь особый гормон - окситоцин.

Окситоцин, дойдя по системе кровообращения до вымени, вы­зывает быстрое и энергичное сокращение звездчатых мышц, в ре­зультате этого молоко из альвеол интенсивно переходит в молочные цистерны и соски. Происходит так называемый припуск молока, являющийся ответом животного на внешние раздражения.

Время получения внешнего сигнала до активного припуска состав­ляет около 45 с. За это время должны быть выполнены все подгото­вительные операции на вымени (подмывание, обтирание, массаж, сдаивание первых струек молока) и включен в работу доильный аппа­рат, так как гормон окситоцин быстроразрушается и перестает воз­действовать на альвеолы. Активное сжатие альвеол при доении длит­ся всего лишь 3...4 мин., затем мышечные волокна утомляются, рас­слабляются и наступает спад и полное прекращение молокоотдачи.

Если корова плохо подготовлена перед доением, окситоцина вы­деляется мало, и он перестает действовать еще до того, как корова выдоится. Следовательно,первое и самое важное требование физио­логии - выработать у животного полноценный и устойчивый рефлекс молокоотдачи, иначе говоря, приучить корову быстро и полностью отдавать молоко при доении машиной. Это достигается надлежащей подготовкой вымени и правильной организацией работы дояра. По данным Уитлстоуна У. Г., при хорошей стимуляции молокоотдачи скорость выведения молока увеличивается на 30% и надои возрастают на 18%. При правильной подготовке вымени перед доением вдвое уменьшается тонус сфинктера соска.

Второе требование сводится к правильной организации проведе­ния подготовительных, основных и заключительных операций. Все подготовительные операции должны быть закончены не позже, чем за одну минуту до начала активного молоковыделения. Процесс мо­локоотдачи протекает относительно быстро, и машинное доение коровы должно быть выполнено за 4..6 мин. со скоростью доения 2...3 л/мин. При этом необходимо обеспечить отвод молока из-под сосков в период наибольшего его выделения.

О динамике процесса молокоотдачи можно судить по графику, представленному на рисунок 7.2.

За время подготовительных операций (ОА) припуск молока возраста­ет. В точке А можно надевать доильные стаканы на соски вымени. По мере выдаивания внутреннее давление в вымени уменьшается, окситоцин разрушается и молокоотдача резко падает (участок ВС).

Из кривой видно, что выдаивание последних порций молока свя­зано с большой затратой времени. Для сокращения времени доения и обеспечения

I-молокоотдача; II-жирность; ОА-конец скрытого периода;АВ- период интенсивной молокоотдачи (активного припуска молока);ВС- окончание припуска; СД - вторичный припуск при машинном додаивании.

Рисунок 7.2-График интенсивности молокоотдачи в процессе выдаивания

полноты выдаивания (выведения самых жирных пор­ций молока - 12...14%) требуется проводить машинное додаивание (СД) коров путем поглаживания вымени. В точке Д нужно снять доильные стаканы с вымени.

Одна из причин воспаления вымени - является передержка стаканов на вымени после доения, когда истечение молока уже прекратилось. Дело в том, что во время доения, когда из вымени вытекает молоко, вакуум до­ильной машины действует лишь на кончик соска, не причиняя ему никакого вреда. Но как только истечение молока из вымени прекра­щается, вакуум начинает распространяться во внутреннюю полость вымени.

При длительном холостом доении под действием вакуума нежные ткани вымени воспаляются, так как разрываются капилляры и мел­кие кровеносные сосуды, что в конечном итоге может привести к тяжелому заболеванию вымени маститом, заращиванию каналов со­сков и выбраковке коровы.

Удовлетворяют ли современные доильные аппараты требованиям физиологии молокоотдачи животных, рассмотрим ниже.

2.Принципиальная схема доильной машины включает: вакуумный регулятор, источник питания (электродвигатель или ДВС), источ­ник энергии (вакуума) - вакуумный насос (ротационный или водокольцевой) с диэлектрической вставкой, вакуумный баллон, вакуумпровод с доильными кранами и доильные аппараты. Иными сло­вами, доильная машина состоит из трех механизмов: двигательного, передаточного и исполнительного.

Рабочим органом исполнительного механизма (доильного аппара­та) является доильный стакан, который надевается на сосок вымени.

В современных доильных аппаратах силой, используемой для из­влечения молока из вымени коровы, является отсасывание за счет разности давления в вымени и стакане доильного аппарата.

По принципу действия доильные аппараты делятся на трехтактные и двухтактные. Кроме того, их можно разделить на аппараты одновременного и попарного доения. По месту сбора молока разли­чают аппараты со сбором молока в переносное или подвесное доиль­ное ведро, в подвижную емкость, в молокопровод, а также с раз­дельным сбором молока от каждого соска (почетвертное доение - для подбора стада по пригодности к машинному доению и селекционной работы- аппарат ДАЧ-1).

Первые исследования по разработке доильного аппарата были про­ведены в России в 1930-1934 годах инженерами Красновым B.C., Королевым В.Ф. и зоотехником Мартюгиным Д.Д. В результате был создан трехтактный доильный аппарат ДА-3, имитирующий процесс сосания из вымени теленком.

Под тактом понимают период времени, в течение которого осуществля­ется физиологически однородное воздействие машины на животное. Пе­риод времени, в течение которого реализуется совокупность разных так­тов, называется циклом или пульсом рабочего процесса доения.

Двухтактный доильный аппарат был разработан Рижским ГСКБ и с 1963 года он выпускается под маркой ДА-2 "Майга".

3.В зависимости от способа содержания коров в зимний и летний периоды, а также от принятой системы организации машинного до­ения применяют доильные агрегаты и установки разных типов.

Для организации машинного доения наиболее характерными яв­ляются четыре способа.

1) Доение круглый год на ферме в стойлах. Содержание коров привязное. Применяемые доильные агрегаты и установки - АД-100А или ДАС-2Б с переносными доильными аппаратами и сбором молока в ведра; АДМ-8 со сбором молока через молокопровод в общую ем­кость; специальные установки для конвейерного обслуживания ко­ров

2) Доение круглый год на ферме, на площадках или в доильно-молочных блоках в специальных станках. Содержание коров беспривязное. Применяемые доильные установки - со станка­ми типа "Тандем", "Елочка" или карусельного типа.

3) Стойлово-лагерная система содержания коров. Доение зимой на ферме, летом - в стационарном лагере. Применяемые доильные установки: на ферме - АД-100А, ДАС-2Б, АДМ-8; в лагере - УДС-ЗБ - универсальная передвижная станция с параллельно-проходными станками или со станками типа "Елочка".

4) Стойлово-пастбищная система содержания коров. Доение зи­мой на ферме, летом на пастбище с применением того же оборудова­ния, что и при стойлово-лагерной системе содержания.

4. Для обоснованного выбора доильного оборудования необходимо иметь следующие исходные данные: количество дойных коров на фер­ме, используемые доильные аппараты, время доения стада, установ­ленное, исходя из зоотехнических условий конкретного хозяйства, и способ организации машинного доения.

При этом нужно иметь в виду следующее. При машинном доении в стойлах за время, когда работает один аппарат, оператор может подготовить к доению следующую корову и поставить на нее другой доильный аппарат, и так действовать до тех пор, пока первая корова не будет выдоена и не нужно будет снимать с вымени доильные стака­ны.

На автоматизированных установках (УДА-8А, УДА-16А, УДА-100) эту операцию проводит автомат (манипулятор МД-Ф-1), так что опе­ратору остается только выполнить подготовительный цикл и поста­вить на вымя стаканы. Ограниченное число доильных станков на площадке (УДА-8А, УДА-16А) замедляет процесс, так как необхо­димо освободить ее от выдоенных и впустить новую партию живот­ных. Процесс непрерывного доения сохраняется только на конвейер­ных установках (УДА-100 "Карусель").

На доильной установке УДА-8А "Тандем" с боковым заходом опе­ратор должен еще открыть дверцу для выпуска выдоенной и для впус­ка очередной коровы, управляя дверцами с пульта пневмосистемы.

Таким образом, работа на каждой доильной установке отличается набором приемов (операций), которые необходимо учитывать при организации машинного доения.

Число доильных аппаратов, обслуживаемых одним оператором, может быть определено из допущения, что сумма времени на подго­товительные операции кратна времени машинного доения коров. Следовательно:

шт. (7.1)

где t_м - время машинного доения (t_м=4...6 мин);

St_n - сумма времени на подготовительные операции (не более 1 мин).

При доении в стойлах в переносные ведра или в молокопровод, как правило, за одним оператором закрепляется трехтактных аппара­тов 3 шт, а двухтактных - 2 шт.

Производительность оператора машинного доения находится из выражения:

коров/ч (7.2)

где t_p - время на ручные операции, мин.

Число операторов определяется так:

чел. (7.3)

где N - число дойных коров;

Т^q- допустимое время доения стада по зоотехническим усло­виям, ч.

При доении в стойлах Т_q-принимается в пределах 1,5…2,4 ч, а при доении на площадках – 3…5 ч.

После данных расчетов можно выбрать тип доильной установки и их количество.

Литература

1. Мельников С.В. Технологическое оборудование животноводческих ферм и комплексов. – Л.: Агропромиздат, 1985.

2. Коба В.Г. и др. Механизация и технология производства продукции животноводства. – М.: Колос, 2000.

3. Карташов Л.П. Машины и аппараты для обработки молока. – Оренбург: Издательство ОГАУ, 1998.

4. Барышников В.Ф., Абдыров А.М., Рустембаев Б.Е. и др. Механизация технологических процессов в животноводстве. – Астана: КазАУ, 2002.

5. Белянчиков Н.Н., Смирнов А.И. Механизация животноводства. – М.:Колос, 1983.

6. Белянчиков Н.Н., Беляхов И.П., Кожевников Г.Н. и др. Механизация технологических процессов. – М.: Агропромиздат, 1989.

7. Брагинец Н.В., Палишкин Д.А. Курсовое и дипломное проектирование по механизации животноводства. – М.: Колос, 1991.

8. Нуртаев Ш.Н. Техника для фермерских (крестьянских) хозяйств. Учебное пособие. – Алматы: Агроуниверситет, 1998.

9. Воробьев В.А., Дегтяров Г.П., Филаткин П.А. Практикум по механизации и электрификации животноводства. – М.: Агропромиздат, 1989.

10. Доценко В.М., Коровин В.В., Абдыров А.М. Механизация технологических процессов на животноводческих и птицеводческих фермах. – Астана: КазАУ, 2002