РОБОТА ДОЇЛЬНОГО АПАРАТУ ДА-2М
МІНІСТЕРСТВО АГРАРНОЇ ПОЛІТИКИ ТА ПРОДОВОЛЬСТВА УКРАЇНИ
ДЕРЖАВНИЙ ВИЩИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ЗАКЛАД
«ХЕРСОНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ»
БІОЛОГО-ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ФАКУЛЬТЕТ
Кафедра технологій переробки та зберігання с.-г. продукції
МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ
до виконання лабораторної роботи „Доїльні апарати”
з дисципліни „Машини і механізми виробничих процесів у тваринництві”
для спеціальності 6.090102 „Технологія виробництва та переробки продукції тваринництва”
Херсон - 2012
Вступ
Вирішальним фактором розвитку молочного скотарства в Україні є збереження, підвищення строку використання тварин в стадах та підтримання високої продуктивності корів при впровадженні вітчизняної і закордонної доїльної техніки.
Сучасний керівник і організатор високомеханізованого тваринництва повинен знати особливості будови і експлуатації сучасного обладнання, вміти вести аналіз при виборі відповідних машин та визначенні їх економічної ефективності.
Спеціаліст повинен вміти використовувати всі набуті знання в різних сферах своєї професійної діяльності, розвивати свої можливості з урахуванням розвитку науки і техніки, здобувати нові знання, використовуючи сучасні інформаційні освітні технології.
В умовах присадибних, фермерських господарств і великих молочних ферм необхідно широко використовувати високопродуктивну молочну худобу з надоєм 5-8 і більше тисяч кілограмів молока. У зв’язку з цим підвищуються вимоги до доїльної техніки, монтажу, наладці і експлуатації, а також створенню новітнього покоління доїльної техніки. Враховуючи значну кількість підприємств з виготовлення, продажу і обслуговуванню доїльної техніки важливими є знання і навички спеціаліста для її ефективного підбору, оцінки роботи і взаємодії з молочною залозою тварин.
Технічні характеристики доїльних апаратів і установок в цілому потребують постійної підтримки в належному і працездатному вигляді з синхронною взаємодією «техніка-тварина-людина». Оцінка доїльних апаратів і установок повинна проводитись з врахуванням типу доїльної техніки, якості обслуговування, породи тварин і ступеня підготовки операторів машинного доїння.
Методичні рекомендації складені для студентів біолого-технологічного факультету спеціальності 6.090102 «Технологія виробництва та переробки продукції тваринництва» і можуть бути використані широким колом інженерів, конструкторів, зоотехніків і інших спеціалістів сільського господарства для ознайомлення з типами доїльної техніки, принципами її роботи і обслуговування, взаємодії і оцінки працездатності.
Методичні рекомендації можуть бути основою для вибору доїльної техніки, апробації параметрів і режимів роботи при взаємодії з твариною, забезпечення росту надою, якості молока, зниження захворюваності вим’я.
ЗАГАЛЬНІ ВИМОГИ ДО ВИКОНАННЯ ЛАБОРАТОРНИХ
РОБІТ, СКЛАДАННЯ І ОЦІНЮВАННЯ ЗВІТІВ
Перед початком циклу лабораторних робіт студенти проходять інструктаж з техніки безпеки і розписуються у відповідному журналі.
Лабораторні роботи виконуються у складі підгрупи, поділеної на кілька ланок. Після вивчення відповідного обладнання, студенти відповідають на контрольні питання, потім виконують необхідні вимірювання і приступають до складання звіту.
Звіт з лабораторної роботи рекомендується оформити і захистити до початку чергової лабораторної роботи. Звіти оформляються в підписаних зошитах в клітинку, схеми викреслюються олівцем або ручкою з дотриманням правил креслення, бажано з використанням креслярських інструментів. Забороняється надавати ксерокопії тексту.
Не слід повністю переписувати до звіту теоретичний матеріал лабораторної роботи, бажано вести стислий конспект з виділенням найважливіших пунктів і точної інформації. Звіт з лабораторної роботи оформлюється відповідно до вимог методичних рекомендацій. У ньому повинні бути чітко виділені наступні розділи:
- Номер лабораторної роботи, її назва, дата виконання;
- Призначення обладнання;
- Будова обладнання (схема зі специфікацією на одній стороні аркуша);
- Технологічний процес роботи;
- Технічні характеристики;
- Правила експлуатації;
- Протокол вимірювань, розрахунки, графіки, висновки.
Якщо схему чи таблицю потрібно розташувати по довгій стороні аркуша, то зошит слід повернути на 90 ° за годинниковою стрілкою.
Критерії оцінювання лабораторних робіт
0 балів – відсутність студента на занятті;
1 бал – формальна готовність до виконання роботи, наявність відповідних записів в зошиті;
2 бали – повна готовність до лабораторної роботи, отриманий допуск до її виконання у викладача;
3 бали – відпрацьована лабораторна робота (при неповажній причині відсутності на занятті);
4 бали – здійснені виміри за дозволом викладача (на занятті), розрахунки завершені не повністю;
5 балів – результати вимірів зняті і опрацьовані, кінцевий результат підписано викладачем;
6 балів – повністю виконана лабораторна робота, зданий звіт та теоретичний матеріал роботи.
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА.
ТЕМА: ДОЇЛЬНІ АПАРАТИ ("Волга"; ДА-2М ”Майга”; АДУ-1) .
МЕТА: Вивчити будову, принцип роботи і технологічні регулювання доїльних апаратів.
ЗАВДАННЯ: Ознайомитись з будовою тритактного доїльного апарату «Волга», особливостями конструкції його складових; ознайомитись з будовою двотактного доїльного апарату ДА-2М ”Майга”, особливостями його конструкції; особливостями роботи доїльного апарату АДУ-1
ОБЛАДНАННЯ: доїльні апарати "Волга"; „Майга”; АДУ-1, плакати, схеми, відеоматеріал, мультимедійні презентації
ПРОГРАМА РОБОТИ.
1. Вивчити призначення і принцип роботи доїльних апаратів.
2. Вивчити будову доїльних стаканів, колектора і пульсатора апаратів різних марок.
3. Оформити звіт.
КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ.
1. Для чого призначений доїльний апарат?
2. Яка будова доїльного апарату?
3. Яка будова і як працює доїльний стакан?
4. Яка будова і як працює колектор?
5. Яка будова і як працює пульсатор?
6. Як працює доїльний апарат?
ТЕОРЕТИЧНА ЧАСТИНА
Технічна характеристика сучасних доїльних апаратів
В сучасних умовах розвитку сільськогосподарського виробництва в Україні і світовій практиці існує тенденція до вдосконалення процесу машинного доїння, обладнання практично до повної автоматизації доїння корів. При цьому значно підвищуються вимоги до доїльної техніки в цілому.
Сучасне доїльне обладнання випускається в широкому асортименті на основі пневматичної і електронної автоматичної системи управління. Доїльні агрегати і установки комплектуються доїльними апаратами з різним типом роботи: двотактні і тритактні.
Під тактом розуміють період часу, протягом якого залишається фізіологічно незмінна дія доїльного апарату на тварину.
Тритактні доїльні апарати (типу «Волга») в основному використовують в стадах з низькою молочною продуктивністю (до 4,5 тис. кг молока за лактацію) і недостатньою відселекціонованістю корів до машинного доїння. Вони забезпечують більш м’яке, але тривале доїння, потребують більшої уваги в обслуговуванні.
Двотактні апарати (типу «ДА-2М», «АДУ-1», «ДАЧ-50») використовують для стад з більш високою молочною продуктивністю – до 5 тис. кг молока за лактацію. Ці апарати більш продуктивні, забезпечують високу середню інтенсивність видоювання 2,9кг/хв., максимальну до 4кг/хв.
Для стад з надоєм 5…6…8 і більше тис. кг молока за лактацію необхідні апарати з більш високою пропускною властивістю (середньою інтенсивністю видоювання 4кг/хв, збільшеним діаметром присоска дійкової гуми, збільшеною ємністю колектора) ці вимоги формуються виходячи з великого об’єму молока, що проходить через апарат з інтенсивністю потоку до 9 кг/хв. Вітчизняна промисловість не виробляє доїльні апарати різних типорозмірів для високопродуктивних стад, тому ринкову нішу заповнює обладнання закордонних фірм «Де Лаваль» (Швеція), «Вестфалія», «Імпульс» (Германія), «Клаухан» (Голландія)
Доїльний апарат призначений для виведення молока з вимені корови і його транспортування в доїльне відро, інші пересувні ємності або в молокопровід доїльних установок
Типовий трьохтактний доїльний апарат працює в три такти: смоктання, стискання і відпочинку. Робочий орган апарату – двокамерний доїльний стакан (рис. 1), який складається із корпуса (1) і соскової гуми (2). Між корпусом і сосковою гумою утворюється кільцевий простір – міжстінна камера (3).
В процесі доїння в камерах доїльного стакана відбувається наступне.
В такті смоктання (а) в підсосковій і міжстінній камерах – вакуум. Внаслідок того, що в цих камерах значення вакууму однакові, соскова гума не деформується і не перешкоджає вільному витіканню молока із соска. Під дією вакууму сосок подовжується, сфінктер відкривається і молоко потрапляє в підсоскову камеру.
В такті стискання (б) в підсосковій камері зберігається вакуум, а в міжстінну камеру подається атмосферне повітря. В результаті тиску повітря соскова гума стискається, перериваючи потік молока, і захищає нижню частину соска від дії вакууму.
В такті відпочинку (в) в підсосковій і міжстінній камерах відновлюється атмосферний тиск. Соскова гума розпрямляється. Вакуум на сосок не діє. Довжина соска зменшується до натуральних розмірів і в ньому відновлюється кровообіг, порушене в тактах смоктання і стискання.
Рис.1 Будова доїльного стакана і такти роботи доїльного апарату
Три такти разом взяті складають цикл або пульс. Нормальний режим роботи трьохтактного апарату 60% пульсу в хвилину. Розподіл паузи між тактами слідуючий: смоктання – 60%, стискання – 10, відпочинку – 30% пульсу.
ДОЇЛЬНИЙ АПАРАТ „ВОЛГА”
Трьохтактний доїльний апарат "Волга" складається із відра ємністю 20л(1), кришки з закріпленим на ній пульсатором (2), гумових молочних і вакуумних шлангів і трубок (3), затискача молочного шланга (4), колектора (5), доїльних стаканів (6). Об'єм відра близько 18 л.
Рис. 2. Будова доїльного апарату «Волга»
Рис.3. Зовнішній вигляд доїльного апарату «Волга»
Доїльні стакани та колектор утворюють підвісну частину, маса якої передається на соски вимені корови. Для спостереження за процесом доїння молочний шланг виготовлений з прозорого матеріалу (пластифікований полівінілхлорид) або має вставки з скляних прозорих трубок.
Доїльний апарат підключається до вакуумпроводу і молокопроводу (при доїнні в молокопровід), а при доїнні в переносні відра підключається до доїльного відра, яке входить в комплект доїльного апарату.
Пульсатор призначений для перетворення постійного вакууму в перемінний, що чергується з атмосферним тиском
Пульсатор доїльного апарата складається з 5 камер: нижня – зворотного клапану; І, ІІ – постійного і змінного вакууму; ІІІ – постійного атмосферного тиску; ІV –змінного вакууму.
Всередині пульсатора встановлена клапанна система, яка складається із стрижня із шайбою, гумовою мембраною і нижнього клапану.
Колектор призначений для розподілу змінного вакууму по міжстінним камерам чотирьох доїльних стаканів, утворення третього такту – відпочинку, збору молока з подсоскових камер стаканів, а також сприяє подальшому транспортуванню молока в доїльне відро або в молокопровід.
Колектор складається з корпусу, розподільника, молочного клапану зі штоком і шайбою. Колектор має чотири камери: І – постійного вакууму; ІІ – змінного вакууму; ІІІ – постійного атмосферного тиску; ІV – змінного вакууму.
Молочний клапан колектора відкриває або закриває доступ вакууму в молокозбірну камеру. При установці доїльних стаканів на соски його відкривають, а при знятті стаканів - закривають. При спадання стаканів з вим’я корови клапан колектора автоматично закривається за рахунок різниці тисків, запобігаючи засмоктування механічних забруднень у молокопровід або доїльне відро.
РОБОТА ДОЇЛЬНОГО АПАРАТУ „ВОЛГА”.
Після підключення доїльного апарату до вакуумпроводу і молокопроводу вакуум створюється в камері I пульсатора та молочному шлангу, що з’єднують молокопровід з молокозбірником колектора.
Відкривають рукою молочний клапан колектора і по черзі надівають стакани на соски вимені корови. При відкритому молочному клапані колектора вакуум поширюється в підсоскову камеру доїльних стаканів і утримує їх на сосках вимені в процесі доїння корови.
У процесі роботи доїльного апарату клапанна система пульсатора здійснює зворотно-поступальний рух, утримуючись у верхньому і нижньому положеннях протягом певного часу, і тим самим забезпечує створення тактів всмоктування і стискання.
Якщо клапанна система знаходиться у верхньому положенні, то вакуум поширюється з камери I в камеру II пульсатора, розподільну камеру колектора та міжстінні камери доїльних стаканів. Таким чином, в обох камерах стакана утворюється вакуум. Відбувається такт всмоктування. Молоко, що виводиться з вимені корови, збирається в молокозбірній камері колектора і транспортується в молокопровід (або доїльне відро). Повітря, що засмоктується через проріз в корпусі колектора, прискорює транспортування молока.
Верхнє положення клапанної системи зберігається до тих пір поки не буде відкачене повітря через дроселюючий канал з камери IV пульсатора і вакуум в ній не досягне певного значення, при якому маса клапана і зусилля, що діє на клапан зверху від різниці тисків в II і III камерах, подолають зусилля, що виникає від різниці тисків у IV і I камерах і діють знизу на мембрану.
Коли клапанна система опуститься вниз, атмосферне повітря проникне з камери III в камеру II пульсатора, розподільник колектора та міжстінні камери доїльних стаканів.
Під дією різниці тисків у міжстінній і підсосковій камерах доїльного стакана соскова гума обжимає сосок вимені, перериває потік молока і захищає нижню частину соска від дії вакууму. Відбувається такт стискання і масаж соска, що сприяє відновленню в соску кровообігу.
Одночасно з цим повітря з камери II пульсатора проникає через дроселюючий канал в камеру IV, поступово заповнюючи її. В цей час клапан колектора з’єднує камери ІІ і ІІІ і перекриває камеру І, атмосферне повітря поступає в підсосковий простір, наступає такт відпочинку. Збільшення тиску в камері IV призводить до збільшення сили, що діє на мембрану знизу і до перемикання клапанної системи у верхнє положення. Далі пульси повторюються.
Після доїння корови вакуумний шланг перетискають затискачем, знімають стакани з сосків вимені корови.
ДОЇЛЬНИЙ АПАРАТ ДА-2М”МАЙГА”
Доїльний апарат ДА–2М складається з доїльного відра, пульсатора, колектора, чотирьох доїльних стаканів, гумових шлангів і патрубків. Він працює за двохтактним циклом (чередування тактів всмоктування і стискання з підсосом повітря в колектор).
Пульсатор мембранного типу призначений для створення тактів всмоктування і стискання. Працює він автоматично. Складається з кришки, корпусу з двома патрубками, регулюючого гвинта, прокладки, клапану, дифузора, шайби, каналу, мембрани.
Пульсатор має чотири камери: І – постійного вакууму; ІІ – змінного вакууму; ІІІ – постійного атмосферного тиску; ІV – змінного вакууму.
Працює пульсатор так. Перед підключенням апарату до вакуум-проводу у всіх камерах пульсатора нормальний атмосферний тиск. Як тільки апарат підключають до вакуум-проводу, в камері І створюється вакуум. В цей момент повітря в камері ІV давить на мембрану, яка піднімає клапан вверх, і він відключає камеру ІІ від камери ІІІ, але з'єднує камеру І з камерою ІІ. Внаслідок цього в камері ІІ утворюється вакуум. Каналом повітря відсмоктується з камери ІV, і в ній створюється вакуум. Коли він досягає необхідного значення, рухома частина клапанної системи опускається вниз.
| 1. вакуум провід 2. молокопровід 3. повітряні трубки 4. пульсатор 5. колектор | 6. доїльний стакан 7. дійкова гума 8. молочний клапан 9. молочний шланг 10. дроселюючий канал |
Рис.4. Схема доїльного апарату ДА-2М”МАЙГА”
Рис.5. Зовнішній вигляд доїльного апарату ДА-2М”МАЙГА”
В цьому випадку камера ІІІ з'єднується з камерою ІІ і повітря потрапляє каналом в камеру ІV.
Коли вона заповниться повітрям, клапанна система підніметься вверх, в результаті чого камера ІІ буде відключена від камери ІІІ і з'єднається з камерою І. Далі цикл повториться. Частоту пульсації регулюють гвинтом. Вона повинна бути 70 – 90 пульсів в хвилину.
Колектор апарату ДА–2М двохкамерний, складається з корпусу, розподілювача, клапана, прокладки і шайби.
Колектор має дві камери: І – розподільну, ІІ – молочну. Від розподільної камери відходять п'ять патрубків: центральний з'єднаний з камерою ІІ пульсатора, а решта гумовими трубками з між стінними камерами доїльних стаканів.
В колекторі встановлений клапан, який використовують в якості молочного крана, а при спаданні стаканів із вимені корови він автоматично відключає доїльні стакани від колектора, тим самим передбачає засмоктування механічного бруду в колектор.
Доїльний стакан складається з корпусу, верхньої манжети, соскової гуми, монтажного кільця, молочної трубки і трубки змінного вакууму, з'єднуючих стакан з колектором.
Доїльні стакани підключають до колектора таким чином, щоб міжстінні камери з'єднались із розподільною камерою, підсоскові – з молочною. В свою чергу, розподільну камеру шлангом з'єднують з камерою ІІ пульсатора. Молочну камеру колектора з'єднують молочним шлангом з великим патрубком на кришці відра. Магістральним шлангом з трійником пульсатор і відро з'єднують з вакуум-проводом.
РОБОТА ДОЇЛЬНОГО АПАРАТУ ДА-2М.
Після підключення доїльного апарату до вакуум-проводу вакуум створюється в доїльному відрі, в молочній камері колектора і в підсоскових камерах стаканів. Одночасно з цим вакуум створюється в камері І пульсатора. Повітря, що в цей час знаходиться в камері ІV розширяється і давить на мембрану, яка прогинається в направленні камери І, піднімає клапан колектора вверх.
В результаті цього, камера ІІ відключається від камери ІІІ і з'єднується з камерою І, що призводить до створення вакууму в камері ІІ пульсатора, повітряному шлангу, розподільній камері колектора і міжстінному просторі доїльних стаканів. Настає такт смоктання.
Одночасно з цим повітря буде відсмоктуватися із камери ІV пульсатора і, за рахунок тиску повітря з камери ІІІ в сторону камери ІІ клапан опуститься вниз. Камера ІІ відключиться від камери І і з'єднається з камерою ІІІ, із якої повітря потрапить в камеру ІІ, в розподілювач колектора і міжстінні камери доїльних стаканів. Настає такт стискання.
Повітря в пульсаторі каналом з камери ІІ потрапляє в камеру ІV заповнює її і, переборюючи тиск, діюче на клапан зверху із камери ІІ, мембрана піднімає клапан вверх, в результаті чого камера ІІ пульсатора з'єднається з камерою І і знову настане такт смоктання.
ДОЇЛЬНИЙ АПАРАТ АДУ-1
Доїльний апарат АДУ-1 випускають двох модифікацій: двох - і трьохтактний.
Апаратами двохтактного виконання комплектують доїльні установки ДАС–2Б, АДМ–8, УДА–8А "Тандем", УДА–16 "Ялинка", УДА–100 "Карусель" і УДС–3А модифікацій 02, 03, 10, 11.
Апаратами АДУ–1 трьохтактного виконання комплектують установки АД–100 і УДС–3А модифікацій 01, 04, 09.
Доїльний апарат АДУ–1 складається з чотирьох доїльних стаканів, колектора, пульсатора, гумових шлангів і патрубків.
Доїльний стакан складається з корпусу-гільзи і соскової гуми із патрубком. Соскова гума виготовлена як одне ціле з молочним патрубком. Конструктивно виділяють частину дійкової гуми «чулок» – частина гуми, яка надівається на сосок вимені і молочний патрубок, що полегшує розбирання і збирання доїльного стакану. При збиранні соскову гуму поміщають так, щоб перший кільцевий буртик на молочному патрубку виходив із отвору каналу.
В процесі експлуатації необхідно слідкувати за натягуванням соскової гуми. При послабленні її натягують на наступний уплотнюючий буртик, а потім на третій, або замінюють на іншу.
Колектор призначений для збирання молока з доїльних стаканів. Він складається із розподілювача, корпусу, прокладки, основи, клапану із стрижнем, фіксуючої шайби, шплінту.
Двохтактний колектор має дві камери: І – розподільча і ІІ –молокозбирна.
Особливості, за якою відрізняють двохтактний колектор АДУ–1 від колектора ДА–2М: збільшений об'єм молочної камери, прозора молочна камера колектора, що дає можливість слідкувати за процесом доїння; змінена конструкція шайби клапану, що спрощує переведення апарату із положення "Доїння" в положення "Промивка" і навпаки; вихідний молочний штуцер має більший кут нахилу від горизонталі в порівнянні з колектором апарату «Волга», що покращує відтік молока і сприяє рівномірному розподілу маси підвісний частини доїльного апарату на сосках. Натомість затискача в розподільнику колектора є клапан відключення від вакууму.
Трьохтактний колектор має чотири камери: І – постійного вакууму; ІІ –молокозбирна (змінного вакууму); ІІІ – повітряна (постійного атмосферного тиску); ІV – розподільна (змінного вакууму).
На кришці розподільної камери розміщений кран-клапан для підключення і відключення колектора і доїльних стаканів від вакууму.
Принцип роботи трьохтактного колектора апарату АДУ–1 ідентичний роботі колектора апарату "Волга".
Доїльні апарати з пульсоколектором
В останні роки промисловістю почали випускатися доїльні апарати, в яких пульсатор суміщений з колектором. Такий вузол апарату називається пульсоколектором, встановлюється на доїльні апарати з двотактним типом роботи. Апаратами з пульсоколектором комплектуються доїльні установки з молокопроводом і для доїння в переносні відра з величиною вакууметричного тиску 48кПа
Головною особливістю пульсоколектора є те, що він забезпечує принципово новий режим роботи доїльного апарату, наближаючи його до природного (вакуум в підсосковій камері доїльного стакану нижчий, на рівні низьковакуумного доїльного апарату АДН-1). Цим забезпечується повне видоювання молока навіть у тугодійних корів, жирність молока вище на 0,1%, зменшується захворюваність корів маститом в 2-4 рази, конструкція забезпечує автоматичне закривання молокопровода в разі падіння пульсоколлектора.
Використання пульсоколлектора дає можливість знизити вимоги до пульсації тиску вакуумнасосу, що збільшує термін його експлуатації і скорочує кількість необхідних профілактичних робіт. Суттєвою перевагою є те, що його використання не потребує окремого вакуум проводу і окремого вакуумного шлангу.