К вопросу оценки функциональных свойств вымени коров в фермерских и личных подсобных хозяйствах

Введение. Обычно на молочных фермах оценка молочной продуктивности коров осуществляется с помощью серийно выпускаемого доильного аппарата ДАЧ-1М с лотковыми счетчиками надоенного молока из каждой четверти вымени [1, 2, 3]. Применение его на небольших молочных фермах личных подсобных, семейных и фермерских хозяйств существенно повышает прямые затраты на производство молока.

Поэтому, для этих целей предложен вариант использования в таких малых хозяйствах того же комплекта доильных аппаратов, в основном типа ДА-2М, который используется в повседневных условиях доения коров [4].

Методикой предусмотрено с этой целью массу закрепляемого на вымени коровы доильного аппарата сохранять постоянной, оставив в составе его коллектор с отсоединёнными молочными патрубками и шлангом для подачи молока в доильное ведро. Доильный аппарат был далее доукомплектован молокомером, имеющим отдельные секции для сбора надоенного от каждой отдельной четверти вымени молока.

Молокомер такой конструкции представлен на рисунке 1 в соответствии с а. с. СССР № 1101206, кл. A01J7/00, 1984 г. [8].

Он содержит цилиндрический корпус 1, разделённый перегородками 2-5 на ёмкости 6-9 для сбора молока от четвертей вымени. В корпусе 1 закреплена трубка 10, имеющая патрубок 18 и шланг для откачки молока после измерений. В нижней части трубка 10 имеет пневмоклапан перекрывающий сливные отверстия 12 из ёмкостей 6-9 после доения.

Вверху трубка 10 закрыта пробкой 21, открыв которую возможно производить отбор проб молока для анализа.

Емкости 6, 7, 8 и 9 молокомера соединены патрубками 25 с подсосковыми камерами стаканов. Стаканы и эти емкости имеют метки ПП и ЗП - передние правые и задние правые, ПЛ и ЗЛ - передний и задний левые. Молокомер оборудован снаружи шкалами 26 определения надоя по четвертям вымени и шкалой 27 измерения общего надоя молока.

При контроле надоя доильным аппаратом с таким молокомером кран 17 открывают для подачи в камеру 14 воздуха атмосферного давления; зажим 24 откры- вают, а 20 закрывают под действием атмосферного давления и вакуума в молокомере мембрана 13 пневмоклапана 11 закрывает отверстия в трубке 10. Далее доильные стаканы надевают на подготовленные к доению соски, и выдоенное из них молоко собирается в соответствующие емкости 6-

9 молокомера. По шкалам 26 через одинаковые промежутки времени измеряется надой по четвертям вымени. Данные этих замеров используются для расчета показателей молоковыведения и определения динамики выдаивания коровы с оценкой развития его четвертей.

1 - цилиндрический корпус; 2, 3, 4, 5 - внутренние перегородки; б, 7, 8, 9 - ёмкости цилиндра для сбора молока от четвертей вымени; 10 - трубки; 11 - пневмоклапан;

12 - отверстия; 13 - мембрана; 14 и 15 - камеры клапана 11; 1 б - трубопровод;

17 - трехходовой кран; 18, 22, 25 - патрубки; 19 - молокопровод; 20, 24 - зажимы;

21 - пробка; 23 - вакуумпровод; 26 - мерные шкалы; 27 - шкала измерения общего надоя;

28 - опора молокомера

Рисунок 1 - Схема молокомера к доильному аппарату четвертного доения

После снятия с вымени доильного аппарата по шкалам 26 измеряется надой молока из каждой четверти. Кран 17 открывают для подачи в камеру 14 вакуума из вакуумпровода 20, что обеспечивает открытие отверстий в патрубке 10 и отверстия 12 слива молока из емкостей 6-9 и выравнивание уровня молока в молокомере. По шкале 27 замеряют общий надой от этой коровы, а из трубки 10 отбирают пробу молока для анализа на жирность.

Открывая зажим 20, обеспечивают далее слив молока из молокомера в вакуумированную флягу или в молокопровод 19 доильного агрегата.

В экспериментах по доению коров черно-пёстрой породы таким аппаратом четвертного доения надой по четвертям вымени определялся с точностью ±4%.

Анализ результатов этих опытов показал, что обе половины вымени коровы (правая и левая) содержат практически одинаковое количество молока. Передние же доли вымени содержат меньшее количество молока (при чашеобразном вымени около 42%, а округлом - 39,5%), чем задние, в связи с чем, они выдаиваются при машинном доении быстрее задних. У коров, имеющих чашеобразную форму вымени, эта разница времени их выдаивания со- ставляет 18 секунд, а имеющих округлую форму - порядка 30 секунд. При козьей форме вымени разница во времени выдаивания задних и передних долей вымени может быть более минуты.

В связи с этим передние доли после выдаивания подвергнуты воздействию достаточно высокого вакуума, при котором продолжает работать доильный аппарат, и повышается возможность повреждения и заболевания вымени маститами [5, 6, 7]. В аппаратах четвертного доения устранить это можно сокращением продолжительности такта сосания в стаканах для передних долей при стандартном соотношении тактов в стаканах для задних долей.

Работа доильного аппарата в таком режиме определения функциональных свойств вымени не меняет синхронного (одновременного) пневмопривода доильных стаканов, частоту и уровень доильных раздражений в виде механического сжатия соска вымени при сжатии сосковой резины. В то же время известно, что оба эти фактора оказывают прямое влияние на общее силовое воздействие на вымя при доении, полноту выдаивания молока и повышение его секреции в период между доениями [5].

Оставляя неизменной конструкцию доильных стаканов, а следовательно и степень механического давления сосковой резины их на соски вымени, можно увеличить количество массирующих воздействий исполнительных органов повышением их частоты, обеспечив привод доильных стаканов в попарном или круговом (почет-вертном) доении, не меняя в принципе частоту пульсаций в доильном аппарате.

Один из таких вариантов работы доильного аппарата предложен нами на основе работы ротационного пульсатора (рисунок 2).

• 1    - корпус; 2 и 3 - патрубки пневмопривода стаканов для задних и передних долей;

• 4    - патрубок подачи в пульсатор постоянного вакуума; 5 - ротор; б и 7 - перегородки ротора; 8 - вакуумированная полость пульсатора; 9 - атмосферная полость пульсатора

Рисунок 2 - Ротационный пульсатор к доильному аппарату четвертного доения

Он содержит корпус I с патрубками 2 и 3 пневмопривода доильных стаканов для задних и передних долей вымени, содержащих, как правило, различное количество молока, из-за чего передние доли вымени серийным аппаратом выдаиваются быстрее задних, что может быть одной из причин заболевания вымени маститами машинного происхождения.

В корпусе 1 установлен патрубок 4 для подвода вакуума в пульсатор из ваку-умпровода доильного агрегата и полый ротор 5 с механизмом привода во вращение с необходимой частотой пульсаций.

Ротор оборудован прямой 6 и ступенчатой 7 перегородками, что обеспечивает образование в пульсаторе вакуумной 8 полости и полости 9, находящейся под атмосферным давлением. Благодаря перегородкам 6 и 7 ротора в пульсаторе создан открытый в атмосферу секторный ступенчатый просвет, имеющий углы ос и р.

Внутренняя полость 8 ротора 5 посредством патрубка 4 вакуумирована, а патрубки 2 и 3 к доильным стаканам для задних и передних долей вымени расположены в корпусе 1 в соответствии с расположением вырезов (просветов) ротора с углами аир. Величиной этих углов задано необходимое соотношение тактов в каждой паре доильных стаканов.

Ротационный пульсатор обеспечивает работу двухтактного доильного аппарата в четвертном режиме доения следующим образом.

В подсосковых камерах доильных стаканов постоянно поддерживается разрежение, а в межстенные камеры при вращении ротора 5 периодически поступает то вакуум в такт сосания, то атмосферное давление в такт сжатия. В стаканах для задних долей такт сосания длится дольше, чем в стаканах для передних долей вымени, так как патрубки 2 подачи переменного вакуума в межстенные камеры стаканов для задних долей вымени смещены ближе к центру вращения ротора, чем патрубки 3 для стаканов на передние доли.

Атмосферная полость 9 образована перегородками 6 и 7 так, что ротор дольше перекрывает отверстия в патрубках 2, чем отверстия в патрубках 3, так как угол а меньше угла р.

Особенностью пневмопривода доильных стаканов в предлагаемом режиме работы доильного аппарата является то, что объём межстенной камеры каждого из них в четыре раза меньше объёма межстенных камер доильных стаканов в аппарате с синхронным пневмоприводом.

Температура воздуха в межстенных камерах стаканов при их работе, а также температура окружающей среды практически равны, поэтому можно считать, что процесс истечения воздуха из этих камер доильных стаканов является изотермическим и характеризуется следующим дифференциальным уравнением [1,9]:

Pi {Рат)

* Ф * f V Рат^ат * ^                    (1)

где рч и Р - текущие давление и объём межстенных камер доильных стаканов;

р_ат и v_am - атмосферное давление и удельный объём воздуха при нём;

ц - коэффициент расхода воздуха при истечении из межстенных камер;

/- площадь сечения шланга, по которому происходит истечение воздуха;

/ - длительность истечения воздуха;

ф- функция расхода воздуха.

к - показатель адиабаты, А = 1,41.

Это уравнение справедливо для случая мгновенного открытия отверстия истечения площадью /[1, 10]. Однако примени- ние происходит из одного стакана, а открытая часть площади этого отверстия меняется по мере поворота его ротора и полностью открывается за время:

тельно к ротационному пульсатору истече-

rcRn ’

где го и R - радиусы отверстия патрубка (2 или 3 по рисунку 2) подачи в межстенные камеры переменного вакуума и окружности размещения отверстия на корпусе ротационного пульсатора;

п - число оборотов ротора в минуту (частота пульсаций).

Для упрощения полагаем изменение объёма межстенной камеры доильного ста-

2V0-d      = -

V Рат )

Двойное интегрирование его (от нуля до to и от нуля до domG = 2го) позволяет определить значение интегральной суммы No (интеграл вида Ni по данным И.Н. Крас кана Д - VopPpam^ а приращение А/'площади этого отверстия по мере поворота ротора пульсатора постоянным (например, тра-пециодальное отверстие шириной в центральной части 2/1 и высотой д?74), тогда уравнение (1) истечения воздуха через него примет вид:

^7" Д Рат^ ат ' ^dl ' ^d().         (3)

нова [1, с. 51, таблица 2]) по истечению времени полного открытия отверстия истечения воздуха из межстенной камеры стакана: