Медицины и биотехнологии имени К.И.Скрябина

Медицины и биотехнологии имени К.И.Скрябина

______________________________________________________

 

 

Шпилько А.В., Князев А.Ф.,

Добровольский Ю.Н., Букина Т.П.

 

 

МАШИНЫ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ДОЕНИЯ КОРОВ

И ПЕРВИЧНОЙ ОБРАБОТКИ МОЛОКА

 

 

Методические указания

 

 

Москва 2014

Московская государственная академия ветеринарной

Медицины и биотехнологии имени К.И.Скрябина

 

Шпилько А.В., Князев А.Ф.,

Добровольский Ю.Н., Букина Т.П.

 

МАШИНЫ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ДОЕНИЯ КОРОВ

И ПЕРВИЧНОЙ ОБРАБОТКИ МОЛОКА

 

Методические указания

 

Москва 2014

УДК 631.22

 

Шпилько А.В., Князев А.Ф., Добровольский Ю.Н., Букина Т.П.

«Машины и оборудование для доения коров и первичной обработки молока». Метод. указ. М: МГАВМиБ им. К.И.Скрябина, 2014, ____ с.

 

Представлен материал по изучению машин и оборудования, применяемых в ветеринарии для доения коров и первичной обработки молока.

 

Предназначены для лабораторно-практических занятий студентов факультета зоотехнологий и агробизнеса.

 

Рецензент:

 

 

Утверждены на заседании учебно-методической комиссии факультета зотехнологий и агшробизнеса (протокол № __ от «____» __________ 2014 г.)

 

 

 

 

 

Типография МГАВМиБ им. К.И.Скрябина

109472, Москва, ул. Академика Скрябина, 23

Лабораторная работа № 1

Вакуумные системы доильных установок

Цель работы - изучить назначение и схемы вакуумных систем доильных установок.

Отчёт должен содержать:

1. Назначение и одну схему вакуумной системы доильной установки.

2. Характеристику всех вакуумных установок.

3. Устройство вакуумного насоса водокольцевого и ротационного типов.

4. Регулирование величины вакуума в молочных и вакуумных линиях доильных установок.

Вопросы для контроля

1. Какие основные вакуумные сборочные единицы составляют вакуумную систему?

2. Что такое вакуум применительно к машинному доению и его значение для доильных аппаратов?

3. Что такое переменный вакуум?

4. Как регулируется вакуум в вакуумной системе доильных установок?

5. Как устроен вакуумный насос?

Библиографический список:

1. Воробьёв В.А., Дегтерев Г.П., Филаткин П.А., Практикум по механизации и электрификации животноводства. М.: В.О. Агропромиздат, 2001. С. 211….220.

2. Технологические линии с водокольцевыми вакуумными установками на фермах: Подольск - ВНИИМЖ. 1991.

3. Учебник мастера машинного доения. М.: Колос, 1994. С. 132…136.

 

Технологическое обоснование работы:

Установки вакуумные унифицированные предназначены для создания разряжения (вакуума, вакуумметрического давления), необходимого при машинном доении коров на доильных установках. Под вакуумом в машинном доении коров понимают разряжение (снижение) атмосферного давления примерно в два раза. Дозированная подача воздуха (с нормальным атмосферным давлением) в систему с вакуумом обеспечивает работу доильных аппаратов и транспортирование молока в молокопроводе.

Наряду с машинным доением и транспортированием молока вакуум применяют для привода в действие заслонок дозаторов выдачи концентратов, открытия и закрытия дверей в установках типов «Ёлочка» и «Тандем», опускания дугообразных участков молокопровода в кормовых проходах коровника на установках типов АДМ-8, УДМ и т. п.

Величина вакуума регулируется вакуум-регулятором.

Вакуумметрическое давление (вакуум, разряжение) измеряется в МПа. Соотношение единиц следующее: 1 атм. = 1 кгс/см = 735,6 мм рт. ст. = 98 кПа = 0,1 МПа. На крупных и мелких фермах КРС применяют малопроизводительные ротационные масляные установки серии УВУ и водокольцевые вакуумные установки серии УВВ (табл. 1).

1. Характеристика вакуумных установок

Марка установки	Марка насосной установки	Сравнительное количество насосных установок	Производительность установки при вакууме 48 кПа	Количество коров на ферме (голов)
УВВ-Ф-90/1	ВВН1-3	УВВ-1/2-УВУ
УВВ-Ф-90/2	ВВН1-3	УВВ-2/4-УВУ
УВВ-Ф-180/1	ВВН1-6	УВВ-1/4-УВУ
УВВ-Ф-180/2	ВВН1-6	УВВ-2/8-УВУ
УВВ-Ф-360	ВВН1-12	УВВ-1/8-УВУ
УВВ-Ф-360/2	ВВН1-12	УВВ-2/16-УВУ		до 1600

Технологический процесс.

При включении вакуумного насоса открывают вентиль подачи воды из бака в насос. Вода создаёт в вакуумном насосе кольцо, а в центральном вакуум-проводе - вакуум; при работе насоса вместе с воздухом выбрасывается в бак вода. При циркуляции рабочей жидкости по сравнению с прямоточной системой подачи воды расход её во много раз снижается.

В водяной бак встроен водяной теплообменник, через который поступающая вода для поения животных отбирает тепло, выделяющееся при работе насоса. От центрального вакуум-провода вакуум распространяется в вакуумные системы доильных установок. Для выравнивания пульсирующего вакуума и контроля разряжения в вакуумной магистрали между ней и вакуум-насосом устанавливают стабилизатор вакуума, вакуум-регулятор и вакуумметр.

С целью исключения поломок и повреждений насоса от обратного вращения ротора при включении электродвигателя и остановки насоса в диэлектрическую вставку вакуум-провода устанавливают обратный клапан. При выключении установки обратный клапан закрывается и препятствует попаданию воды из насоса в центральный вакуум-провод.

Диэлектрическую вставку устанавливают на всасывающем патрубке между вакуум-насосом и вакуум-стабилизатором. Она исключает возможность поражения коров и распространения напряжения по вакуум-проводу к местам подключения доильных аппаратов и другого оборудования в случае пробоя изоляции электродвигателя, приводящего насос в работу.

Вакуум-регулятор служит для поддержания вакуума в заданных пределах при любом числе работающих доильных аппаратов. Регуляторы бывают различных типов. Простейший из них состоит из корпуса, ввернутого в тройник трубопровода, клапана и груза. Для поступления воздуха внутрь системы в корпусе имеются два отверстия. Устанавливают вакуум-регулятор на требуемое значение вакуума увеличением или уменьшением груза при 8...12 одновременно работающих аппаратах.

При отключении одного или нескольких доильных аппаратов количество поступающего воздуха уменьшается и его недостаток компенсируется поступлением через клапан вакуум-регулятора. Это осуществляется следующим образом. При повышении вакуума в вакуум-проводе поднимется клапан, открывает отверстие и впускает необходимое количество воздуха. При снижении вакуума до заданного значения клапан закрывается.

Пропускная способность серийного вакуумного регулятора составляет 100-110 м³/ч, поэтому для нормальной работы вакуумных установок с водокольцевыми насосами их необходимо устанавливать 4 или 8 штук. Параллельная установка вакуумных регуляторов вызывает неустойчивую их работу. Клапаны начинают вибрировать и вызывают колебания вакуума в системе. Кроме того, грузовые вакуумные регуляторы имеют наклонную характеристику, т.е. изменение количества проходящего через них воздуха на 10 м³ вызывает изменение величины вакуума в системе на 0,8 кПа. Поэтому в начале и в конце доения, когда работает малое количество доильных аппаратов, уровень вакуума в системе будет выходить за пределы допустимого и процесс выдаивания коров будет нарушаться.

Для устранения перечисленных выше недостатков во ВНИИМЖе разработан стабилизатор вакуума СВ-6.

Стабилизатор вакуума является автоматическим устройством непрямого действия с командным прибором-регулятором управления, работающий без постороннего источника энергии.

Стабилизатор вакуума состоит из регулятора управления и регулирующего клапана, соединённых между собой и центральным вакуумпроводом вакуумными трубками. Уровень вакуума в центральном вакуумпроводе (по вакуумметру) задаётся упругостью пружины с помощью регулировочной гайки.

При увеличении вакуума в центральном вакуумпроводе мембрана идет вверх, приподнимая клапан. Поступление воздуха от клапана по трубке в подмембранную камеру регулирующего клапана увеличивается, давление в ней повышается, поэтому мембрана пойдёт вверх и будет приподнимать клапан. Выпуск воздуха по патрубку в центральный вакуумпровод будет увеличиваться до тех пор, пока вакуум не уменьшится до заданной величины. Скорость срабатывания устанавливается с помощью жиклёров.

При понижении вакуума в центральном вакуумпроводе движение деталей регулятора будет происходить в противоположном направлении. Таким образом, при любом отклонении заданной величины вакуума в центральном вакуумпроводе, изменение величины вакуума под мембраной вызывает перемещение клапана в новое равновесное положение, при котором величина вакуума в центральном трубопроводе восстанавливается.

Вакуумметр служит для измерения и контроля вакуума в системе. Вакуум-провод в коровнике должен быть проложен вдоль кормушек над стойлами на расстоянии 400 мм от передней кромки с уклоном 0,5...1% в сторону вакуум-насоса на высоте 1800-1600 мм. В самых низких точках должны быть установлены клапаны для спуска конденсата. На вакуум-проводе на два смежных стойла устанавливают один кран (под углом 30⁰ вверх по горизонтали) для подключения доильных аппаратов.

В настоящее время ряд заводов выпускают передвижные агрегаты индивидуального доения типа АИД-1 с одним доильным аппаратом и роторно-лопастным масляным вакуумным насосом для семейных молочных ферм, для крупных ферм - доильные установки также с роторно-лопастным насосами производительностью 45/60 м³/час.

Масляных насосов УВУ-60/45

Номинальная производительность, м/ч
Частота вращения ротора насоса, мин
Система смазки	фитильная	фитильная
Номинальная мощность двигателя, кВт
Частота вращения ротора электродвигате-ля, мин

Роторно-лопастные масляные насосы имеют недостатки: издают большой шум при доении, расходуют много дефицитного моторного масла (до 0,4 г/м³ откачанного воздуха) и выбрасывают масляные пары в атмосферу.

Для устранения перечисленных выше недостатков во ВНИИМЖе разработана доильная установка с водокольцевым вакуумным насосом.

 

Лабораторная работа № 2

 

Вопросы для контроля

1. Устройство и принцип действия доильного стакана.

2. Как устроен коллектор доильного аппарата «МАЙГА» или «АДУ-1» и «Нурлат»?

3. Как устроен пульсатор доильного аппарата «МАЙГА» или «АДУ-1» и «Нурлат»?

4. Как работает доильный аппарат «МАЙГА» (работу аппарата объяснить по схеме) или АДУ-1 или «Нурлат»?

5. Дать анализ (по таблице) и оценку рассмотренных доильных аппаратов.

Библиографический список:

1. Белянчиков Н.Н., Смирнов А.И. Механизация животноводства. – М.: Колос, 1995. С. 187…189.

2. Нерсесян В.И. Инструкционно - технологические карты по машинам и оборудованию, применяемым в животноводстве. – М.: Высшая школа, 1999. С. 86…87.

3. Доильный аппарат «Нурлат» - смотри руководство по эксплуатации. 2000г.

Доильный аппарат ДА-2М «Майга»

 

Доильный аппарат «Майга» работает по двухтактному циклу: сосание – сжатие. Аппарат состоит из четырёх доильных стаканов, коллектора, доильного ведра, молочных и вакуумных трубок, шлангов и пульсатора.

Доильный стакан аппарата «Майга» состоит из стальной гильзы, сосковой резины, монтажного кольца, смотрового конуса, нижней и верхней головок. Сборку и разборку доильного стакана выполняют с помощью монтажного стержня.

Доильное ведро служит для сбора молока. Ведро герметично закрывается крышкой, которая крепится дужкой, служащей одновременно ручкой для переноса ведра. На крышке винтом крепится пластмассовый пульсатор.

Пульсатор аппарата «Майга» имеет четыре камеры: I – камера постоянного вакуума; II и IV – камеры переменного вакуума; III – камера атмосферного давления. Камеры II и IV соединены каналом, сечение которого регулируют с помощью винта, что обеспечивает регулирование числа пульсов.

Коллектор аппарата «Майга» состоит из пластмассового корпуса, внутри которого находятся две камеры: распределительная и молочная. От распределительной камеры отходят пять патрубков. Один из них центральный, служит для соединения с камерой II пульсатора, а четыре - резиновыми трубками соединяются с межстенными камерами доильных стаканов. От молочной камеры отходят также пять патрубков. Один (нижний) молочный шланг соединяется с патрубком на крышке доильного ведра, а четыре - молочными трубками соединяются с подсосковыми камерами доильных стаканов. Концы молочных патрубков коллектора, отходящих от корпуса, имеют косой срез, обеспечивающий отключение вакуума при опускании доильных стаканов. Это исключает подсос воздуха и колебания вакуума в системе при надевании доильных стаканов на соски.

Доильный аппарат «НУРЛАТ»

 

Доильный аппарат «НУРЛАТ» предназначен для комплектации систем машинного доения в молокопровод и систем машинного доения в ведро.

Аппарат представляет собой вакуумное механическое устройство, питающееся от линии постоянного вакуума 50 кПа.

Аппарат обеспечивает два уровня вакуума: уровень низкого вакуума (33 кПа) и уровень высокого вакуума (50 кПа).

Конструкция аппарата автоматически контролирует в процессе дойки уровень молокоотдачи коровы (количество выделяемого коровой молока в единицу времени) и регулирует уровень вакуума в зависимости от конкретного уровня молокоотдачи.

При уровне молокоотдачи менее 200 г/мин аппарат обеспечивает уровень низкого вакуума, при молокоотдаче более 200 г/мин - уровень высокого вакуума.

Технические характеристики аппарата

Наименование параметра, размерность	Значение параметра
1. Питающее вакуумметрическое давление, кПа
2. Количество ступеней уровня вакуума, создаваемых аппаратом
3. Режим доения	трёхфазный
4. Вакуумметрическое давление, создаваемое аппаратом, кПа:
фаза стимуляции	33 + 3
фаза основного доения	50
фаза додаивания	33 + 3
5. Частота пульсаций, пул / мин:
фаза стимуляции
фаза основного доения
фаза додаивания
6.Уровень молокоотдачи, при котором происходит переключение режимов аппарата, г/мин
7. Относительная длительность тактов, %:
сжатия	40.....43
сосания	60.....57
8. Масса аппарата без упаковки, кг, не более	1,6

 

Применение аппарата позволяет максимально приблизить процесс машинного доения к естественному процессу, предотвратить травмирование сосков вымени, практически исключить заболевание коров маститом и увеличить на 20-25% молокоотдачу.

 

Принцип работы

 

Функционально аппарат можно разделить на четыре блока: датчик молокоотдачи, двухпозиционный двухполостной вакуумный редуктор, задатчик пульсов и коллектор.

Принцип действия аппарата следующий: в датчике молокоотдачи происходит сравнение действительного уровня молокоотдачи с заданным уровнем, и в зависимости от соотношения действительного и заданного уровней молокоотдачи магнитный клапан, расположенный в вакуумном редукторе, переводит вакуумный редуктор с одного уровня вакуума на другой. Уровень вакуума, созданный вакуумным редуктором, определяет создаваемую задатчиком пульсов частоту смены тактов сжатия и сосания.

При работе аппарата в фазе стимуляции или в фазе додаивания постоянное вакуумметрическое давление 50 кПа создаётся на входе блока управления, в надмембранной полости приёмника, в приёмнике, в молочно-вакуумной полости коллектора и в подсосковых пространствах доильных стаканов. Переменный уровень вакуума (смена с определённой частотой вакуума 50 кПа и атмосферного давления) создаётся пульсатором в пульсационных камерах доильных стаканов.

 

Такт сжатия соска определяется обжатием сосковой резины за счёт разницы вакуумметрического давления в подсосковой полости доильного стакана и атмосферного давления в пульсационной камере доильного стакана.

 

Такт сосания определяется раскрытием (принятием первоначальной формы) сосковой резины в доильном стакане за счёт равенства давления вакуума в подсосковой камере (полости) и в межстенной (пульсационной) камере доильного стакана. В течении такта сосания происходит удаление молока из соска коровы.

 

Собранное в молочно-вакуумной камере (полости) коллектора молоко удаляется из приёмника в молокопровод доильной установки в момент такта сосания.

При молокоотдаче менее 200г/мин. (в фазе стимуляции и в фазе додаивания) молоко удаляется из приёмника не поднимая поплавка в нём.

 

При молокоотдаче более 200 г/мин. (в фазе основного доения) молоко поднимает поплавок в приёмнике, что приводит к переключению режима уровня вакуума в блоке управления.

 

Блок регулирования предназначен для регулирования вакууметрического давления, создаваемого доильной установкой, в зависимости от уровня молокоотдачи.

Блок управления состоит из корпуса, крышки, вставки, ручки, скобы, сильфона, заглушки, корпуса магнитного клапана и защёлки.

Блок управления имеет два режима работы: режим низкого вакуума и режим высокого вакуума.

Приёмник предназначен для контроля уровня молокоотдачи, переключения блока управления с режима на режим, регулирование уровня вакуума в подсосковом пространстве доильных стаканов и автоматического запирания вакуумной линии в случае спадания доильных стаканов с сосков вымени коровы.

Приёмник состоит из стакана, поплавка, штока, крышек, диафрагмы, расположенной между этими крышками.

Пульсатор предназначен для преобразования постоянного вакуума в пульсации давления (колебательный процесс смены вакуума и атмосферного давления), которые формируют повторяющиеся с определённой частотой процесс сжатия сосковой резины в доильных стаканах.

Пульсатор состоит из корпуса, основания, штока, коромысла, ползуна, пружины, мембраны, иглы, правой крышки, левой крышки, заглушки, колпачка, штуцеров.

Пульсатор работает следующим образом: в первоначальном состоянии шток, водило и ползун находятся в крайнем правом положении, а коромысла в крайнем левом положении. При таком положении ползун соединяет центральный паз основания с правым пазом. Коромысла соединяют центральные отверстия основания связанное с центральным пазом, с правым отверстием, соединённым с правой подмембранной полостью. Воздух отсасывается через центральное отверстие в основание, что приводит к созданию вакуума в правом штуцере и в полости. В этом положении левое отверстие и левый паз в основании находятся в открытом положении. Левый штуцер и левая подмембранная полость находятся под атмосферным давлением.

Созданный в правой подмембранной полости вакуум отжимает в левое положение мембрану, которая перемещает в левое положение шток, водило и ползун. При этом в правой надмембранной полости создаётся вакуум, величина которого ниже, чем в правой подмембранной полости (за счёт поступления воздуха через канал штока из левой надмембранной полости). При перемещении штока из правого в левое положение коромысло остаётся в правом положении до тех пор, пока водило не займет крайнее левое положение. В момент достижения штоком крайнего левого положения водило выходит из зацепления коромысла, которое под воздействием пружины щелчком принимает крайнее правое положение, т.е. происходит переключение каналов и отверстий в пульсаторе. В таком положении в левом штуцере и в левой подмембранной полости создаётся вакуум, а правый штуцер и полость оказываются под атмосферным давлением, т.е. движение всех частей повторяется, но в обратном направлении.

Скорость переключения пульсатора (частота пульсаций) зависит от скорости перетекания воздуха из одной надмембранной полости в другую. Регулирование скорости перетекания воздуха, а значит частоты пульсаций, осуществляется за счёт изменения проходного сечения дроссельного отверстия в штоке при вращении иглы.

Коллектор предназначен для распределения переменного вакуума по пульсационным камерам доильных стаканов и сбора молока из подсосковых пространств доильных стаканов в общую молочно-вакуумную магистраль.

Коллектор состоит из крышки, клапана, коллектора, распределителя, скобы.

Через штуцер, расположенный на крышке коллектор соединяется молочным шлангом с приёмником.

Два центральных штуцера распределителя предназначены для подключения к пульсатору. Два правых и два левых штуцера распределителя предназначены для подключения коллектора к пульсационным камерам доильных стаканов.

 

 

 

Показа­тель	«Вол­га»	«Май-га»	АДУ-1 - исполнение	«Нур-лат»	США
основ­ное	0,3	0,4
Тип аппарата	Мембранный одновременного доения	ф. «Сердж»
Рабочий вакуум, кПа						33-50-33
Частота пульсации	60-80+5	80+5	67+5	65+5	65+5	45-60-45
Частота вибрации в такте сосания	-	-	-	-	630+90	-	-
Соотно­шение тактов, %: сосание сжатие отдых		-	-	-	-	-	-
Объем рабочей камеры коллекто­ра, см2				-
Вероят­ность заболева­ния маститом, %	31-34		18,8	17,4	18,8	0-5	0-5

 

 

Лабораторная работа № 3

 

Вопросы для контроля

1. Как устроен и работает пульсатор аппарата АДУ-1–03?

2. Как устроен и работает коллектор аппарата АДУ-1–03?

3. Каковы значения вакуума и частота пульсации при работе аппарата АДУ-1-04?

4. Как устроен и работает пульсатор аппарата АДУ-1–04?

Библиографический список:

1. Воробьёв В.А., Дегтерев Г.П., Филаткин П.А. Практикум по механизации и электрификации животноводства. М.: ВО Агропромиздат, 2001. С 203…..209.

2. Мосийко В.И., Зусмановский А.Г., Звиняцковский В.Г. Интенсификация молочного скотоводства М.: ВО Агропромиздат, 1999. С. 201…..211.

 

Устройство вибропульсатора

 

Низкочастотный блок штуцером подсоединяют к вакуум – проводу, а выход IIн – к входу высокочастотного блока Iв. Выход высокочастотного блока IIв шлангом переменного вакуума подсоединяют к распределительной камере коллектора и к межстенным камерам доильных стаканов.

В камеру Iн подают постоянный вакуум, а с его выхода IIн на вход высокочастотного блока Iв – то вакуум, то воздух с частотой 1 Гц. Когда на вход высокочастотного блока Iв подают вакуум, то начинается преобразование постоянного вакуума в переменный с частотой 10 Гц, который поступает в межстенные камеры доильных стаканов. Сосковая резина начинает колебаться с такой же частотой, стимулируя молокоотдачу.

Устройство низкочастотного и высокочастотного блоков вибропульсатора почти одинаково. Различие заключается только в устройстве колец, определяющих частоту пульсации, и опор клапанов.

Кольцо, имеющее более короткую и широкую канавку, устанавливают в высокочастотном блоке, который расположен со стороны малого штуцера. Кольцо, имеющее длинную и более узкую канавку, устанавливают со стороны большого штуцера канавкой наружу в сторону накидных гаек. Опору большого диаметра устанавливают в высокочастотном блоке, т.е. со стороны малого штуцера; меньшего диаметра – в низкочастотном блоке, со стороны большого штуцера. Большим штуцером пульсатор подключают к вакуумной системе, а малым – к коллектору доильного аппарата.

Нормальная работа доильного аппарата АДУ-1-04 со сдвоенным вибропульсатором обеспечивается в молокопроводе при вакууме 47….49 кПа, а в вакуум – проводе – 50….52 кПа. В случае обратного перепада вакуума происходит неполное выдаивание коров, так как сосковая резина в такте сосания будет находиться в сжатом состоянии. Поэтому значение вакуума следует проверять контрольным вакуумметром как в начале, так и в конце рабочих участков вакуум – и молокопровода при включённых в работу всех доильных аппаратов. Соотношение тактов аппарата АДУ-1-04 составляет: сосание – 72%, сжатие – 28%. Масса подвесной части аппарата 2,9…..3,1 кг, расход воздуха аппаратом 2,3 ± 0,02 м³/ч.

Работа вибропульсатора

 

Работа вибропульсатора осуществляется следующим образом. При подключении аппарата к вакуум – проводу в камере низкочастотного блока создаётся вакуум (I камера постоянного вакуума). В это время в IV и III камерах – атмосферное давление, но в IV камере давление будет больше, чем в III (т.к. больше площадь клапана), поэтому клапанный механизм переместится и перекроет III камеру, но соединит I и II камеры. Воздух при этом будет отсасываться из камер I и II и медленно из камеры IV по каналу К1 в силу его большой длины и малого проходного сечения.

Так как II камера низкочастотного блока соединена с I камерой высокочастотного блока, то в I (за счёт переключения клапана) и во II камерах образуется частичный вакуум (так как клапан высокочастотного блока тоже переместился), поскольку камера II высокочастотного блока соединена с распределительной камерой коллектора и межстенными камерами доильных стаканов, то и там создаётся вакуум. В подсосковых камерах в это время тоже образовался вакуум – наступает такт сосания.

В это время по короткому каналу К2, имеющему большее проходное сечение, воздух быстро отсасывается из камеры IV высокочастотного блока. Под действием давления атмосферы из камеры III клапан переместится вверх и атмосферный воздух из камеры III переходит в камеру IIв и далее в межстенные камеры доильных стаканов. В результате вакуум там начинает уменьшаться. Одновременно по каналу К2 атмосферный воздух моментально заполняет камеру IV высокочастотного блока. Под действием перепада давлений между камерой IVв, где вакуум уменьшился, и камерой II, в которой рабочий вакуум, появляется сила. В это время клапан перемещается, и воздух вновь отсасывается из межстенных камер доильных стаканов и по короткому каналу К2 из камеры IVв.

Клапан опускается вниз, и из камеры III атмосферный воздух поступает в межстенные камеры доильных стаканов. И так в течение одного такта сосания, образуемого низкочастотным блоком; высокочастотный блок делает в среднем 7 микроколебаний, т.е. переключений клапана. При этом стенки соскового чулка колеблются с амплитудой 1….2 мм. Это происходит до тех пор, пока воздух не отсосётся по каналу К1 из камеры IV и там не образуется вакуум. Тогда под давлением атмосферного воздуха из камеры III клапан поднимется, отсоединит камеру II от камеры I и атмосферный воздух переходит в камеру I В, клапан опускается вниз и соединяет II В камеру с III камерой атмосферного воздуха в межстенные камеры доильных стаканов поступит атмосферное давление. Наступает такт сжатия в обычном режиме двухтактного аппарата. Затем, после заполнения IV камеры атмосферным давлением, клапан переключится в низкочастотном блоке и перекроет камеру III. Начнётся новый такт сосания с микроколебаниями клапана.

 

Лабораторная работа № 4

Устройства для учёта молока

Цель работы: Изучить назначение, основные узлы, детали и принцип действия устройства зоотехнического учёта молока УЗМ-1А, счётчик молока групповой СМГ-1 (АДМ-52000-01) и МГБ.

Отчёт должен содержать:

1. Описание назначения, состава устройства счётчиков УЗМ-1А, СМГ-1 и МГБ, основные узлы и детали.

2. Принцип действия счётчиков и схемы подключения их к доильному аппарату, молокопроводу доильного агрегата, доильной установке.

3. Определение абсолютной и относительной погрешности устройства УЗМ – 1А при его проверке.

Вопросы для контроля

1. Для каких целей на молочной ферме применяют счётчики УЗМ – 1А, СМГ – 1 и МГБ?

2. Назовите базовые узлы счётчиков, детали, основные камеры, патрубки и трубки.

3. Как осуществляется работа счётчиков УЗМ – 1А, СМГ – 1 и МГБ?

4. Как подсоединяют счётчики к доильному аппарату, молокопроводу доильного агрегата?

5. Как определить абсолютную и относительную погрешности устройства УЗМ – 1А?

Библиографический список:

1. Воробьёв В.А., Дегтерев Г. П., Филаткин П.А. Практикум по механизации и электрификации животноводства, - М.: Агропромиздат, 2001. С. 226…227, 230…233.

2. Ковалёв Ю.Н. Аппараты молочных линий на фермах. - М.: Агропромиздат, 1985. С. 10…24.

3. Рыжов В.С., Рыжов С.В. Повышение качества молока. - М.:

Агропромиздат, 1992. С. 18…22.

4. Карташов Л.П., Звиняцковский В.Г., Сорокина Л.И. Учебник мастера машинного доения. М.: Колос, 1994. С. 85…91.

 

Устройство УЗМ - 1А предназначено для определения индивидуальных удоев молока от коровы и отбора проб на анализ при определении качества. Это устройство проточного типа, нерегулируемое, с пропорциональным дискретным (отдельными порциями) отбором проб молока при разовых надоях 1...15 кг от одной коровы. Шкала мензуры устройства УЗМ - 1А отградуирована в килограммах с ценой деления 0,1 кг. Основные узлы устройства УЗМ – 1А: колпак, разделитель, камера и мензура. В собранном виде колпак с камерой образуют приёмную камеру I, которая заполняется молоком от коллектора доильного аппарата через патрубок Р. Отвод молока из приёмной камеры происходит через патрубок И. Колпак имеет канавку Г – место для установки хомута, посредством которого устройствоУЗМ – 1А закрепляется на доильной установке.

Разделитель отделяет приёмную камеру I от отмерной камеры II и имеет трубки В, Д и Т. Приёмная и отмерная камеры сообщаются между собой через отверстие Ж. Трубка В предназначена для отвода воздуха из отмерной камеры, а трубка Д – для отсасывания молока из этой камеры. В верхней части трубки Д закреплён наконечник с торцевым Б и боковым Л отверстиями. Трубка Т предназначена для слива учётных порций молока в мензуру. В верхней части трубки Т установлен вкладыш с клапаном. Трубки Д и Т соединены между собой патрубком со съёмным колпачком. В камере на трубку свободно насажен поплавок с резиновой прокладкой. По мере накопления молока в отмерной камере II поплавок всплывает и своей прокладкой перекрывает отверстие Ж и трубку В. Нижний наружный конец трубки камеры закрыт резиновым клапаном, который открывают вручную. В камере имеется отверстие с фильтром воздуха и фиксатор мензуры с резиновым колпачком. Мензура имеет резиновую заглушку и скобу для подвешивания мензуры на вакуумпроводе доильной установки в процессе контрольной дойки. При сборке устройства УЗМ – 1А к камере прижимается колпак при помощи стальной дуги.

Для работы устройства УЗМ – 1А подключается в разрыв молочного шланга между коллектором доильного аппарата и молокопроводом или ведром доильных агрегатов типов АДМ – 8А, АД – 100Б, ДАС – 2В. При этом молочный шланг от доильного аппарата подключают к патрубку Р устройства УЗМ – 1А, а патрубок И этого устройства шлангом подсоединяется к молокопроводу доильного агрегата.

Во время доения коров образующаяся молоковоздушная смесь поступает от коллектора доильного аппарата через патрубок Р устройства УЗМ – 1А в приёмную камеру, а из неё сливается через отверстие Ж в отмерную камеру, заполняя её. Отделившийся воздух отсасывается в молокопровод доильного агрегата через трубку В и патрубок И. Таким же путём отсасывается воздух, поступающий в отмерную камеру из атмосферы через отверстие К. По мере заполнения отмерной камеры молоком поплавок всплывает и перекрывает отверстие Ж и трубку В. Воздух, поступающий через отверстие К, создаёт в отмерной камере повышенное давление, благодаря чему поплавок плотнее прижимается к отверстию Ж, а молоко по трубке Д начинает вытесняться вверх.

На выходе из трубки Д благодаря сужению наконечника торцевого отверстия Б создается повышенное давление молока на стенки камеры, а молоко через калиброванное отверстие Л и трубку Т в строго определённом количестве (примерно 2% общего надоя) попадает в мензуру. Точность работы счетчика молока зависит от значения рабочего вакуума доильного агрегата (которое не должно выходить за пределы 44…50 кПа, как указано в паспорте доильного агрегата), и чистоты отверстий устройства УЗМ – 1А, так как именно эти факторы влияют на давление на выходе из трубки Д, под действием которого молоко перетекает через отверстие Л в мензуру. От сопротивления, т.е. диаметра отверстия Л, зависит то количество молока, которое успевает пройти через это отверстие из трубки Д в трубку Т, а затем в мензуру за время отсасывания очередной порции молока из отмерной камеры. Чем сильнее засорено отверстие Л, тем меньше молока при прочих равных условиях попадает в мензуру и тем больше будет погрешность измерения удоя.

Основная масса молока, пройдя через сужение Б в трубке Д отвода молока, отсасывается по патрубку И в молокопровод доильного агрегата. Когда вся очередная порция молока отсосется из отмерной камеры, в ней создаётся практически рабочий вакуум, при котором происходит доение коров с использованием доильного агрегата и который образуется в устройстве УЗМ – 1А при его подключении к доильному агрегату. В результате выравнивания давлений в приёмной и отмерной камерах этого устройства, т.е. над поплавком и под ним, поплавок под действием собственной массы опускается вниз и начинается заполнение отмерной камеры очередной порцией молока. В конце доения коровы, у которой замеряют удой с применением устройства УЗМ – 1А, последняя неполная порция молока удаляется из отмерной камеры, через атмосферный клапан вручную. За время доения воздух, вытесняемый молоком из мензуры, отсасывается в молокопровод доильного агрегата через клапан. По окончании доения мензуру снимают, под давлением атмосферного воздуха клапан поднимается и перекрывает отверстие вкладыша. Воздух устремляется внутрь устройства УЗМ – 1А через калиброванное отверстие Л в направлении, обратном потоку молока, что способствует очистке отверстия Л от возможных загрязнений.

Заполненную молоком мензуру отсоединяют от устройства УЗМ – 1А лёгким рывком, чтобы преодолеть сопротивление фиксатора, и отдают лаборанту. После этого оператор машинного доения устанавливает вторую пустую мензуру и продолжает контрольное доение. Разовый надой от коровы учитывают по рискам шкалы мензуры, на уровне которых находится молоко (без учёта пены). Лаборант, получив мензуру с исследуемой порцией молока, выполняет следующие операции:

перемешивает молоко в мензуре при помощи пипетки, входящей в комплект устройства УЗМ – 1А, поднимая пипетку вверх и опуская её вниз не менее трёх раз;

берёт пробу