Для создания разрежения при работе доильной машины используют воздушные установки, состоящие из вакуумного насоса, вакуумного балона-ресивера, вакуум-регулятора, вакууметра, системы трубопроводов с арматурой и двигателя, которые делятся на ротационные, поршневые и эжекторные. В свою очередь ротационные вакуумные насосы подразделяются на лопастные, водокольцевые, типа Рутс и другие. Наибольшее распространение на фермах получили ротационные лопастные вакуумные установки марки УВУ-60/45 и водокольцевые воздушные насосы ВВН-3, ВВН-6, ВВН-12.
Принцип действия эжекторных (струйных) насосов следующий. Когда жидкость (или газ) протекает по трубе, имеющей сужение, давление в сужении оказывается ниже, чем в остальных частях трубы (если при этом скорость потока в сужении не достигает скорости звука). Впервые это было установлено итальянским физиком Дж. Вентури (1746-1822), по имени которого была названа трубка, основанная на данном явлении. Если откачиваемый объем присоединить к трубе в месте ее сужения, то газ из него будет переходить в область пониженного давления и уноситься струей жидкости. Эжекторные (струйные) установки крепятся на выхлопной трубе трактора и разрежение создается за счет скоростного потока выхлопных газов.
Ротационная лопастная вакуумная установка типа УВУ включает в себя (рис. 2.2) электродвигатель 1, вакуумный баллон 3, регулятор вакуума 4, вакууметр 6, вакуумпровод 5, вакуумный насос 2. При частом отключении электроэнергии может комплектоваться резервным двигателем 7 внутреннего сгорания. Унифицированный насос УВУ-60/45 работает при вакууме 53 кПа с воздухопроизводительностью 60 и 40 м 3 /ч. Для получения требуемого расхода изменяют частоту вращения ротора постановкой шкивов разного диаметра на вал электродвигателя.
Рис. 2.2 Общий вид вакуумной установки УВУ 60/45
Насос вакуумный пластинчато-роторный предназначен для эксплуатации в районах с умеренным климатом на открытом воздухе в диапазоне от минус 10 до плюс 40 0С и высоте над уровнем моря не более 1000 м, выпускается в четырех исполнениях.
Внутри чугунного цилиндрического корпуса 22 (рис. 2.3) с ребристой поверхностью для лучшей теплоизоляции вращается ротор 17. Ротор имеет четыре паза, в которых свободно перемещаются текстолитовые лопатки 16. Ротор вращается в шарикоподшипниках 14, установленных в посадочных отверстиях крышек 12 и 19, расположенных эксцентрично относительно оси корпуса. Подшипники со стороны внутренней полости насоса закрыты шайбами 15. Для ориентации крышек относительно корпуса при сборке насоса установлены штифты 5. Направление вращения ротора указано стрелкой на корпусе насоса. В зависимости от исполнения насос имеет один или два выходных конца ротора.
В средней части цилиндрического корпуса имеются выхлопные окна, которые соединяются с выхлопной трубой рамы. На конец выхлопной трубы насаживают глушитель, корпус которого заполнен стекловатой для задержки отработавшей смазки.
Технологический процесс работы вакуумной установки происходит следующим образом. При вращении ротора 17 (рис. 2.3) лопатки 16, под действием центробежных сил прижимаются к корпусу 22, и образуют замкнутые пространства, ограниченные ротором 17, корпусом 22 и торцевыми стенками 12 и 21, объем которых за один оборот сначала увеличивается, создавая разрежение между лопатками на стороне всасывания, а затем уменьшается. При этом воздух сжимается и вытесняется в атмосферу через выпускное отверстие.
Для смазки подшипников и трущихся поверхностей насос снабжен масленкой фитильного типа, которая обеспечивает равномерную и непрерывную подачу масла в насос.
Масленка состоит из двух основных составных частей: стакана 5 (рис. 2.4) вместимостью 0,6 л и чашки 2. Масло заливается в стакан, который закрывается крышкой 7 и фиксируется на чашке дугой 6. Из стакана масло вытекает в чашку до тех пор, пока его уровень не достигнет верхней части клинообразного выреза трубки крышки. Уровень масла в чашке масленки исполнения УВД.10.020 не регулируется. Уровень масла в чашке масленки УВА 12.000 зависит от длины выступающего конца трубки и должен находиться в пределах 13.18 мм. При снижении уровня масла воздух поступает в стакан через вырез в трубке и масло вытекает до тех пор, пока не достигнет установленного уровня.
Процесс смазки происходит следующим образом. Из чашки масло по фитилям 3 поступает в маслопроводящие каналы и под действием разности давлений в масленке и насосе по шлангам 9, отверстиям в крышках 12, 21 (рис. 2.3) насоса поступает в шарикоподшипники 14, через каналы шайб 15 в пазы ротора 17, смазывая поверхности лопаток 16, корпуса и крышек насоса. Далее масло потоком воздуха выбрасывается через выпускное отверстие насоса.
Масленка обеспечивает подачу масла в насос с расходом 0,25.0,4 г/м 3 воздуха, что соответствует истечению масла из стакана при работе установки на величину одного деления в среднем за 1,5 часа работы вакуумной установки производительностью 0,75 м 3 /мин, и в среднем за 1,1 часа для вакуумной установки производительностью 1 м 3 /мин.
Контроль за поступлением масла в подшипники производится визуально через пластмассовые шланги, а общий расход - по делениям на стакане.
Рис. 2.3 Вакуумный насос:
1,20 - болты; 2, 15 - шайбы; 3 - стопорное кольцо; 4 - шкив; 5 - штифт; 6
- шпонка; 7 - винт; 8, 22 - крышки; 9 - пробка; 10,11 - прокладки; 12 -
правая крышка; 13 - манжета; 14 - шарикоподшипник; 16 - лопатка; 17 -
ротор; 18 - корпус; 19 - левая крышка; 21 - втулка; 22 - корпус
Обеспечение требуемого расхода масла в процессе эксплуатации производится периодической прочисткой маслопроводящих каналов в чашке 2 (рис. 2.4) и пробках 4, промывкой фитилей в дизельном топливе или изменением количества нитей в фитиле, а для масленки УВА 12.000 также изменением длины выступающей части трубки.
Для исключения возможного обратного вращения ротора и поломок лопаток при выключении электродвигателя соединение впускного отверстия насоса с вакуумпроводом осуществляется через предохранительный клапан.
Рис. 2.4 Масленка УВД.10.020:
1 - кронштейн; 2 - чашка; 3 - фитиль; 4 - пробка; 5 - стакан; 6 - дуга; 7 - крышка; 8 - прокладка; 9 - шланг
Рис. 2.5 Вакуум-регулятор
Вакуум-баллон 3 (рис. 2.2) сглаживает пульсацию вакуума, неизбежно возникающую при работе насоса, собирает влагу и молоко, попавшие в вакуум-провод, а также используется как сливная емкость при промывке трубопроводов. При работе насоса крышка вакуумного баллона должна быть плотно закрыта.
Вакуум-регулятор 4 (рис. 2.2) поддерживает стабильный вакуум в вакуум-проводе. Он состоит из клапана 1 (рис. 2.5), пружины 3, набора грузов 4, демпферирующих пластин 5 и индикатора 2.
Вакуум-регулятор работает следующим образом. Сила, действующая на клапан 1 снизу из-за разницы между атмосферным и вакуумметрическим давлением в вакуум-проводе поднимает клапан вверх, преодолевая вес груза 4. В результате этого через индикатор 2 в вакуум-провод начинает поступать атмосферный воздух. Величина разрежения, при котором поднимается клапан 1, устанавливается весом груза 4. Величина расхода воздуха через вакуум-регулятор контролируется по показаниям индикатора 2. При нормальном расходе стрелка индикатора 2 должна находиться в среднем положении. Для смягчения вибрации груза 4, они подвешиваются на пружине 3, а снизу демпферирующие пластины 5 находятся в слое масла.
Водокольцевые машины типа ВВН предназначены для создания вакуума в закрытых аппаратах и системах. Изготавливаются в двух исполнениях: ВВН1 - с номинальным давлением всасывания 0,04 МПа; ВВН2 - с номинальным давлением всасывания 0,02 МПа.
Машины типа ВВН - жидкостно-кольцевые с непосредственным приводом от электродвигателя через упругую муфту.
Водокольцевая установка ВВН-12 состоит из водокольцевой машины 4 (рис. 2.6), имеющей привод от электродвигателя 1 через муфту 2. Все это размещено на фундаментной плите 3.
Водокольцевая машина состоит из корпуса-цилиндра 2 (рис. 2.7), закрытого с торцов крышками-лобовинами. В цилиндре эксцентрично расположено лопастное колесо 1, закрепленное на валу. Выход вала из лобовин уплотняется сальниками с мягкой набивкой. Подаваемая в машину вода питает водяное кольцо 7 и создает гидравлический затвор в сальниках. Вал вращается в подшипниках, расположенных в прикрепленных к лобовинам корпусах.
Перед пуском в работу через всасывающий патрубок 5 машину заполняют примерно до оси вала водой. При пуске жидкость центробежной силой отбрасывается от втулки ротора к корпусу. При этом образуется жидкостное кольцо и серповидной пространство, которое является рабочей полостью. Рабочая полость разделена на отдельные ячейки, ограниченные лопатками, втулкой колеса, лобовинами и внутренней поверхностью жидкостного кольца. При вращении колеса объем ячеек увеличивается (на рис. 2.7 вращение по часовой стрелке) и через всасывающее окно 6 происходит всасывание газа. Затем объем ячеек уменьшается, происходит сжатие и выталкивание газа через нагнетательное окно 3. Через нагнетательный патрубок 4 вместе с газом выбрасывается вода. Для отделения воды от газов и ее сбора непосредственно на нагнетательном патрубке в вакуумных насосах устанавливают водоотделитель с открытой переливной трубой. Для отделения воды от газа в вакуумных насосах ВВН-12 применяется прямоточный сепаратор 5 (рис. 2.6). Прямоточный сепаратор представляет собой неразборный сосуд объемом около 24 литров со встроенной внутри многолопастной решеткой, посредством которой и происходит разделение газо-жидкостной смеси, выбрасываемой из насоса. Он обеспечивает практически полное отделение воды от газа при всех возможных режимах работы.
При использовании машины в качестве компрессора к сливному патрубку сепаратора присоединяется водоотводчик, обеспечивающий слив воды без утечки газа.
Преимуществом водокольцевых вакуумных машин перед лопастными вакуумными насосами является то, что при вращении ротор не касается стенок статора. Однако при вращении ротора происходит повышение температуры воды в статоре насоса, что снижает его подачу. Для повышения устойчивости работы насоса ВВН предусмотрена установка специального охладителя воды.
Рис. 2.6 Общий вид вакуумного насоса ВВН-12
Рис. 2.7 Схема водокольцевой машины
Основные параметры применимости водокольцевых машин представлены в таблице 2.1.
| 2.1. Показатели водокольцевых вакуумных машин | ||||
| Показатель | Типоразмер | |||
| ВВН-3 | ВВН-6 | ВВН-12 | ВВН-25 | |
| Производительность при номинальном давлении всасывания, м 3 /мин | 3 (2,7) |
6(5,4) |
12 (10,8) |
25 (22,5) |
| Номинальное вакуумерическое давление от барометрического давления, % |
60 (80) |
|||
| Максимальный вакуум от барометрического давления, % |
90 |
96 |
||
| Удельный расход воды на номинальном режиме, дм 3 /с |
0,13 (0,2) |
0,3 (0,47) |
0,5 (0,75) |
1,0 (1,5) |
| Мощность, кВт | 13 |
22 |
30 |
75 |
| Масса, кг |
125 |
215 |
455 |
980 |
| Примечание : в скобках даны значения для вакуумных насосов исполнения 2 | ||||
Рис. 2.8 Общий вид водокольцевой вакуумной установки УВВ-Ф-60Д:
1 - вакуумпровод; 2 - предохранитель; 3 - насос; 4 - емкость для воды; 5
- электродвигатель; 6 - выхлопная труба; 7 - нагнетательный патрубок
Установка вакуумная водокольцевая УВВ-Ф-60Д предназначена для создания вакуума, используется для комплектации доильных установок всех типов. Установка не предназначена для откачки агрессивных газов и паров.
Состоит из водокольцевого вакуумного насоса 3 (рис. 2.8) с приводом от электродвигалея 5 (мощностью 6 кВт), установленного над емкостью для воды 4. Вакуумный насос соединен с вауумпроводом 1 через предохранитель 2. Остаточный воздух вместе с водой по трубопроводу 6 выбрасывается из помещения.
Основные технические характеристики водокольцевой вакуумной установки УВВ-Ф-60Д представлены в табл. 2.2.
| 2.2 Основные технические характеристики установки УВВ-Ф-60Д | |
| Наименование параметра и единицы измерения | Значение параметра |
| Производительность при h=50кПа, м 3 /ч |
60±6 |
| Мощность, потребляемая при номинальном режиме, кВт | 4±0,4 |
| Предельное остаточное давление, кПа |
15±5 |
| Габаритные размеры, м |
0,65х0,36х0,75 |
| Масса без воды, кг |
110 |
| Объем жидкости, заливаемой в водоотделитель, дм 3 |
50 |
| Условный проход патрубком, мм |
40 |
Для некоторых процессов требуется очень большая быстрота откачки, хотя бы и не при очень низких давлениях. Этим требованиям удовлетворяют двухроторные объемные насосы типа воздуходувки Рутса. Схема такого насоса представлена на рис. 2.9.
Рис. 2.9 Схема двухроторного насоса типа Рутса
Два длинных ротора с поперечным сечением, напоминающим восьмерку, вращаются в противоположных направлениях, не соприкасаясь ни с друг другом, ни со стенками корпуса, так что насос может работать без смазки. Необходимости в масляном уплотнении тоже нет, поскольку очень малы зазоры между подогнанными деталями конструкции.
Ротор вращается с частотой до 50 с -1 , и высокая быстрота откачки поддерживается до давлений порядка одной миллионной атмосферного. Каждый ротор может иметь два или три кулачка.
Хотя такие насосы способны работать с прямым выхлопом в атмосферу, на их выходе обычно устанавливают вспомогательный вращательный масляный насос, который не только понижает их предельное давление, но и повышает КПД, снижая потребляемую мощность, что позволяет обходиться менее сложной системой охлаждения. Вспомогательный насос, пропускающий ту же массу газа, но при более высоких давлениях, может быть сравнительно небольшим.
Вакуумный насос предназначен для создания вакуума (разряжения) в системе за счет откачивания из нее воздуха. Вакуумный насос является движущей силой любого доильного оборудования.
Классификация насосов
Классифицируются вакуумные насосы следующим образом:
1. По конструкции:
2. По величине создаваемого разряжения:
- насосы низкого вакуума;
- насосы среднего вакуума;
- насосы высокого вакуума.
3. По назначению:
- «сухие»(для отсасывания газов);
- «мокрые» (для отсасывания газа вместе с жидкостью).
Пластинчато-роторные (масляные) насосы работают с использованием масла, а для работы водокольцевых насосов применяется вода.
Основными преимуществами водокольцевых насосов являются:
- отсутствие трущихся рабочих органов, т. к. уплотнением между ротором и статором является слой воды.
- экологичность
- компактность
- низкий уровень шума.
Однако водокольцевые насосы обладают более низким производительностью, сложны в эксплуатации и работают только при положительных температурах.
Схема водокольцевого вакуумного насоса
Пластинчато-роторные насосы отличаются высокой эксплуатационной надежностью и
высокой производительностью. Маслянные насосы могут работать при минусовых температурах.
Недостатками пластинчато-роторных насосов можно назвать:
- высокий уровень шума
- сложное сервисное обслуживание
- более высокая цена, по сравнению с водокольцевыми насосами.
Схема пластинчато-роторного насоса
1 - ротор; 2 - корпус; 3 - прямоугольные пластины; 4 и 7 - патрубки; 5 и 6 - рабочая полость насоса. Стрелками указано движение воздуха (области всасывания воздуха и нагнетания вакуума).
Вакуумные станции
Вакуумные станции устанавливаются в доильных системах для создания вакуумметрического давления. Они также применяются в других отраслях народного хозяйства, где требуется создание стабильного вакуума.
Вакуумные станции состоят из емкости для воды и насосного агрегата (вакуумного насоса), установленного на емкости и электродвигателя. В зависимости от требуемой мощности вакуумная станция комплектуется одним, двумя или большим количеством вакуумных насосов.
На фермах привязного содержания с поголовьем до 30 коров для доения животных в стойлах на привязи применяют стационарные линейные доильные установки со сбором молока в ведра
, разработанные компанией SAC. В комплект доильной установки (рис. 10.1) входят следующие сборочные единицы: вакуум-провод 1, вакуумный кран 2, вакуумный регулятор 3, вакуумметр 4, выхлопная труба 5, глушитель 6, масляный бачок 7, вакуумный насос 8, электродвигатель 9, вакуум-баллон 10, доильное ведро 11, пульсатор 12, коллектор 13.
Вакуумный насос 8 создает рабочее тело (разреженный воздух) с заданными характеристиками для обеспечения работы всех систем доильной установки. Насос откачивает воздух из замкнутого объема вакуум-провода 1, доильных аппаратов, доильного ведра 11, молочных 14 и вакуумных 15 шлангов. В доильных установках используют два типа вакуумных насосов: ротационные лопастные и ротационные водокольцевые. Типы применяемых насосов и их характеристики представлены далее. Применяемые насосы обеспечивают подачу от 10,2 до 126,0 м3/ч при вакуумметрическом давлении 50 кПа. При этом ротационные лопастные вакуумные насосы оборудованы глушителями для уменьшения шума и, зачастую, устройствами для выделения масла из отработанных газов.
Вакуумный баллон 10 предназначен для сглаживания пульсаций рабочего тела, создаваемых вакуумным насосом, обеспечивает определенный запас рабочего тела, расходуемого в системе при одевании доильных стаканов на соски вымени животного, а также в случае их спадания с сосков. Кроме того, вакуум-баллон защищает вакуумный насос от попадания в него воды, молока и механических частиц из вакуум-провода, служит в качестве накопительной сливной емкости при помывке вакуум-провода, облегчает запуск насоса. Вакуум-баллон обеспечивает также автоматическое удаление конденсата и механических частиц после остановки насоса.
Вакуум-провод 1 служит для передачи рабочего тела к доильным аппаратам и другим пневматическим устройствам доильной установки. Он выполнен из гальванизированных стальных труб и располагается на стойках или специальных кронштейнах вдоль ряда стойл животных. На вакуум-провод устанавливают вакуумные краны 2, служащие для подачи рабочего тела к доильным аппаратам при доении коров.
Вакуумный регулятор 3 поддерживает установленное вакуумметрическое давление (разрежение) в вакуумной системе доильной установки. Глубину вакуума в системе контролируют вакуумметром 4.
Исполнительным рабочим органом доильной установки является доильный аппарат (рис. 10.2), в который входят следующие сборочные единицы: пульсатор, коллектор, доильные стаканы, молочные и вакуумные шланги.
Пульсатор преобразует постоянный вакуум, создаваемый вакуумным насосом, в пульсирующий, необходимый для работы доильных стаканов и коллектора. На стационарных доильных установках линемного типа с доением коров в ведра применяют пульсаторы Unipuls 2 и Unipuls Electronic (а также Unico 1 и Unico 2), обеспечивающие стимуляцию процесса молокоотдачи.
Коллектор служит для сбора молока из доильных стаканов и распределения переменного вакуума в межстенные и подсосоковые камеры доильных стаканов. На рассматриваемых доильных установках применяют коллекторы Uniflow 2 и Uniflow-3М. Последний оборудован датчиками температуры и электропроводимости молока для работы с индикатором мастита.
Основными исполнительными органами доильного аппарата, непосредственно взаимодействующими с животным, являются доильные стаканы. В рассматриваемой установке применяют двухкамерные доильные стаканы, имеющие двойные стенки: наружную - из нержавеющей стали или пластмассы и внутреннюю, выполненную из резины. Стенки образуют замкнутую, межстенную, камеру, которую гибким шлангом соединяют с пульсатором. Пространство внутри сосковой резины образует подсосковую камеру, соединяемую шлангом с доильным ведром.
Для доения на установках со сбором молока в ведра используют в основном двухтактные (сосание и сжатие) доильные аппараты. В нем во время такта сосания воздух отсасывают из межстенной камеры, а в подсосковой камере поддерживают постоянный вакуум. При этом сосковая резина разжимается, сосок вымени животного удлиняется, сфинктер (запирающая мышца соска) открывается и молоко отсасывается из цистерны вымени. При такте сжатия в межстенную камеру подают атмосферный воздух. В подсосковой камере при этом поддерживают постоянный вакуум. Вследствие перепада давлений сосковая резина доильного стакана сжимается и отсасывание молока из вымени прекращается. Выдоенное молоко поступает в доильное ведро.
Мобильные доильные установки для доения коров в ведра применяют на фермах привязного содержания с поголовьем до 30 коров, а также в качестве резервных, на случай аварий на других фермах. Компанией SAC разработаны два типа мобильных установок: Minicart и Unicart. Доильная установка Minicart (рис. 10.3) включает в себя следующие сборочные единицы: двухколесную ручную тележку на пневматических шинах, силовую установку, включающую однофазный или трехфазный электродвигатель; ротационный вакуумный насос, один доильный аппарат с ведром, вакуумные и молочные шланги, вакуумный регулятор, вакуумный баллон, глушитель.
В комплект доильной установки Unicart (рис. 10.4) входят следующие сборочные единицы: трехколесная ручная тележка на пневмошинах, силовая установка в одном из трех вариантов: одно- или трехфазный электродвигатель; бензиновый двигатель внутреннего сгорания; бензиновый и электрический двигатели; ротационный лопастной вакуумный насос; два доильных аппарата с доильными ведрами, вакуумный регулятор, вакуумметр, вакуумные и молочные шланги, ресивер.
Представленные мобильные доильные установки выполняют те же функции, что и стационарные линейные доильные агрегаты.
На фермах привязного содержания с поголовьем 30 и более коров для доения животных в стойлах на привязи применяют также стационарные линейные доильные установки со сбором молока в молокопровод. Компанией SAC разработаны два типа таких установок: традиционная с транспортированием молока по молокопроводу, а доильных аппаратов - оператором машинного доения и с линией Uniline, обеспечивающей транспортирование доильных аппаратов механическими средствами.
Традиционная доильная установка (рис. 10.5) включает в себя следующие сборочные единицы: вакуумный насос, вакуум-провод, вакуум-баллон, вакуумный регулятор, вакуумметр, доильные аппараты, а также молокопровод, молочно-вакуумный кран Unicombicock, индивидуальный счетчик молока, молокоприемник, молочный насос, молочный фильтр, напорный молокопровод, молочный танк, водонагреватель, автомат промывки.
Доильная установка второго типа обеспечивает сбор и транспортирование молока молокопроводом, а доильных аппаратов - пинией Uniline (рис, 10.6). Она включает в себя те же сборочные единицы, что и установка первого типа Кроме того, дополнительно оснащена ручной тележкой Unicombicart для доставки доильных аппаратов в коровник и стационарной линией Uniline, обеспечивающей транспортирование доильных аппаратов в стойла животных.
Транспортируют доильные аппараты из молочного отделения в коровник и обратно ручной тележкой Unicombicart (рис. 10.7).
Назначение сборочных единиц, входящих в бесстаночные доильные установки с молокопроводом (кроме рассмотренных ранее), представлено ниже.
Молокопровод, изготовленный из полипропиленовых труб, соединяют между собой муфтами, а с вакуум-проводом - анодированными металлическими кронштейнами. Служит для сбора и транспортирования молока в молокоприемник.
Молочно-вакуумный кран Unicombicock (рис. 10.8) служит для подключения доильных аппаратов к молоко- и вакуум-проводу, выполнен из нержавеющей стали, обслуживает поочередно две рядом стоящие коровы.
Молокоприемник (молокосборник) изготовлен из стекла, служит для отделение воздуха от молока или молочной жидкости. Указанные продукты выводят из-под вакуума молочным насосом и подают соответственно молоко - в молочный танк, а моющую жидкость - в ванну для моюще-дезинфицирующих растворов.
Индивидуальный счетчик молока (рис. 10.9) обеспечивает учет молока, полученного от каждой коровы. Счетчик устанавливают между доильным аппаратом и молокопроводом.
Водонагреватель нагревает воду до 90,0...95,0 °С. Специальным патрубком его соединяют с доильной установкой напрямую, что позволяет поддерживать высокую температуру воды при промывке системы доения.
Автомат промывки Uniwach обеспечивает мойку и дезинфекцию посредством циркуляции рабочих растворов в замкнутой системе доильных аппаратов, молокопровода, молокоприемника, молочного фильтра, молочного насоса, напорного молокопровода. Работой автомата промывки управляет микропроцессор.
В режиме доения рассмотренные линии работают следующим образом. Доильный агрегат, работающий по принципу извлечения молока методом отсасывания доильными аппаратами выводит молоко из цистерн сосков вымени животного под действием вакуумметрического давления (разрежения), создаваемого в системе трубопроводов вакуумным насосом. При этом выдоенное молоко поступает в молокопровод, которым транспортируется в молокоприемник, где отделяется от воздуха, а затем молочным насосом через фильтр по напорному молокопроводу подается в молочный танк для охлаждения и последующего хранения.
В режиме промывки линии работают следующим образом. Доильные аппараты устанавливают в резервуар, куда подают рабочий раствор - теплую воду, моющий или дезинфицирующий раствор. Рабочий раствор отсасывают из резервуара через доильные аппараты и прокачивают его через систему молочных трубопроводов в молокоприемник. Из последнего молочный насос подает рабочий раствор в автомат промывки. Особенностью автомата промывки Uniwach является то, что все параметры процесса промывки - температура рабочего раствора (рабочей жидкости), продолжительность циркуляционной промывки, состав рабочей жидкости, непрерывно автоматически контролируются и изменяются по специальным программам.
Доильный аппарат - это автоматическая установка для быстрого и эффективного выдаивания коров без повреждения соска и железы, а также с минимальным риском проникновения патогенных микроорганизмов. Это не единое целое, а сборка компонентов, предназначенных для обработки не одного десятка буренок в час. Есть много факторов, которые могут повлиять на качество молока и здоровье вымени у молочного скота, и оборудование для дойки является одним из них.
Старинное фото — доение коровы вручную
Ранние попытки доения коров представляли собой использование различных методов. Около 380 года до нашей эры, египтяне, наряду с традиционной ручной дойкой, присоединяли соломинку пшеницы к соску коров. Доильную установку впервые применили в 1851 году, хотя попытка была не совсем успешной.
Для стимуляции дальнейших изобретений Королевское сельскохозяйственное сообщество Англии объявило вознаграждение за представление безопасной доильной машины. В конце XIX века в Шотландии разработали машину с вакуумным насосом, приводимую в движение с помощью парового двигателя. Этот агрегат, наряду с внедрением двойного доильного стакана, привел к автоматизированному доению животных. С начала XX века принцип машинной дойки укоренился в молочной промышленности.
Принцип работы доильного аппарата
Традиционная техника доения включает в себя доильные стаканы для контакта с сосками коровы и снятия продукта, трубки для молока, трубки пульсатора, емкости для конечного сбора. Стаканы состоят из внутренней резиновой прокладки и наружной оболочки, как правило, изготовленной из металла. В процессе работы продукт всасывается из коровьего вымени, в результате созданного вакуума внутри стакана, заставляя молоко идти через канал соска.
При машинном выдаивании, как и при кормлении теленка, идет активация нервных рецепторов, расположенных на соске. При такой стимуляции происходит выброс гормона окситоцина, поступающего в дальнейшем в ткани вымени. Оказавшись на месте, гормон заставляет мышечные волокна сокращаться, и млечные протоки наполняются молоком. Максимальное молочное поступление идет при спокойной и последовательной дойке коровы, а также при правильной подготовке вымени. Для достаточной стимуляции нервного рецептора требуется от 12 до 15 секунд тактильного контакта. Это обеспечит адекватное высвобождение окситоцина и хорошую реакцию на выброс молока.
Технология машинного доения
Доильный агрегат служит незаменимым помощником на молочной ферме. Современные машины гарантируют производство дойки коров по всем правилам, помогают сохранять свежесть молока, предотвращая столкновение продукта с воздухом или руками. Управиться с установкой не составляет особого труда, но требует определенных навыков. Для получения желаемых результатов важно соблюдать все инструкции и должным образом подготовить корову к важному процессу.
Скорость молочного потока во многом зависит от отверстия млечного канала и от механических свойств устройства. После прикрепления стаканов к соскам, скорость потока достигает предела в течение одной минуты и снижается в конце доения. Оставшееся молоко, следует выдоить вручную, чтобы избежать нежелательных последствий в виде мастита. На скорость течения молока оказывает влияние уровень вакуума и частота пульсации. Скорость увеличивается при использовании более широкого коэффициента пульсации. Чаще всего доильные аппараты работают с оптимальной частотой 55-65 циклов в минуту. Такой принцип не наносит отрицательного воздействия на вымя животного.
Техника ручного доения
Хотя способы ручного доения совершенствовались на протяжении столетий, они и сегодня все еще работают. Методы доения влияют на качество и количество молока. Самый распространенный - кулачный способ доения. Коров доят в одно и то же время два раза в день. Чаще доят отелившуюся буренку (5-6 раз в сутки).
Телочка должна чувствовать доброе к ней расположение, поэтому с животным обращаются аккуратно и с нежностью. При соблюдении режима доения и ласковом отношении к телочке, корова будет готовиться к церемонии заранее, а вымя наполняться молоком, что значительно улучшит процесс подачи молочного продукта.
Руки и вымя телки тщательно моются, чтобы избежать инфекций или мастита. Протирают нижнюю и боковую часть вымени мокрым полотенцем, смоченным в теплой воде, затем вытирают насухо и делают легкий массаж. Сначала обеими руками происходит массаж всего вымени, затем отдельно каждую половинку. Это мероприятия не следует затягивать, чтобы не упустить момент молочного прилива. Любая влага на вымени может привести к трещинам на коже. Несколько первых молочных струй сдаивают в отдельную посуду и прикрывают салфеткой. Доение начинают, когда соски коровы набухли и стали упругими. Руки и вымя чистые, стерильное эмалированное ведро подготовлено - можно начинать дойку.
Молоко сдаивается полностью, что способствует хорошему удою и оберегает корову от инфекций. Именно остаток молока, застаиваясь, ведет к возникновению мастита.
Типы доильных аппаратов
С появлением доильных аппаратов значительно улучшилась работа фермеров и простых владельцев коров. Устройство позволяет экономить время и силы, так необходимые для ведения хозяйства. Существует несколько видов доильных аппаратов, тип которых зависит от масштабности применения.
Переносные доильные аппараты
Переносные доильные аппараты идеально подходят для небольшого количества скота (до 20 голов). Портативная машина обеспечивает эффективный и удобный способ дойки животных. Безмасляный вакуумный насос с электроприводом создает вакуум, необходимый для автоматизированного доения. Каждый аппарат поставляется с вакуумным регулятором и манометром, для обеспечения и поддерживания надлежащего уровня давления во время процесса дойки. Пульсация в кластере создается с помощью пневматического пульсатора, установленного в аппарате. Он удовлетворяет всем требованиям надежности, прочности и точности. Скорость пульсации устанавливается с помощью регулировочного ключа. Коэффициент выбирает сам пользователь.
Молоко собирается в прочном ведре из нержавеющей стали для дальнейшей транспортировки. Доступны варианты как с одним, так и двумя ведрами. В полный комплект доильного аппарата входят необходимые крепления для легкого монтажа и насосно-компрессорные трубки. Все детали надежно закреплены на легкой, но в то же время устойчивой, тележке, которая без труда транспортируется и требует минимального технического обслуживания.
Переносной доильный аппарат, закрепленный на телеге, с двумя емкостями для молока
Доильная система
Доильная система устанавливается на фермах, где животные находятся в своих кабинках, и рассчитано на 20-100 голов. Дойка осуществляется с помощью переносного аппарата, обеспечивающего пульсацию и вакуум. Блок подключается к доильной станции. Обычно, одна станция устанавливается на каждые две головы. Продукт поступает в приемный сосуд с контролем уровня жидкости и дальше перекачивается в бак для охлаждения. Система легко масштабируется.
Автоматические доильные системы устанавливают на больших фермах и предназначены для более 100 голов.
Как правильно подобрать качественный доильный аппарат
Доильные машины характеризуются по их техническим данным, мобильности и типу. Легкие и небольшого размера устройства могут обслуживать одну или двух коров - это отлично подходит для малого домашнего хозяйства. Для крупных ферм используются более масштабные аппараты. Наиболее популярным считается облегченный аппарат, благодаря своей мобильности передвижения.
Аппараты отличаются по классу вакуумных насосов.
При выборе аппарата стоит обратить внимание на способ образования вакуума. В одном случае вакуум в устройстве образуется, благодаря работе пульсатора и центробежного насоса. В другом - работу пульсатора выполняет поршневой насос, влияющий на давление. При выборе аппарата внимательно изучите все достоинства и недостатки каждого из устройств. К примеру, машины с пульсатором более сложные и дорогостоящие, но гарантирующие высокие надои. Устройства с поршневым насосом просты в управлении с бюджетной стоимостью, но по качество доения ниже, чем у машин с пульсатором.
Обратите внимание на мобильность техники. Устройство может быть передвижным или использоваться стационарно. Передвижная машина подходит для больших ферм. Тележка оснащена колесами и опорами, помимо всех необходимых составляющих. Машина без труда перемещается по зоне обслуживания, обрабатывая большое число голов. Стационарный аппарат предназначен для дойки максимум трех коров, находящихся на близком расстоянии.
Приобретая доильное устройство, стоит обратить внимание на качество сосковой резины. От этой части агрегата зависит здоровье вымени буренки. Более качественным считается использование каучука в составе резины. Вкладыши из низкопробного сырья со временем трескаются, накапливая бактерии, и нанося, таким образом, вред здоровью коровы. Придется производить замен сосковой резины минимум раз в год. Обратите внимание, чтобы цена соответствовала качеству, приобретаемого агрегата, сборке деталей, функциональности и простоте пользования.
Достоинства и недостатки доильных машин
Изучая достоинства доильных машин , следует выделить некоторые преимущества техники.
- Владелец крупной фермы может хорошо сэкономить на зарплате рабочим, уменьшив штат персонала. Достаточно оставить определенное число людей, которые будут заниматься контролем дойки и следить за чистотой в помещении.
- Доильная техника сводит к минимуму утомительный и кропотливый труд доярок и хозяек малых частных ферм.
- С появлением устройства качество дойки увеличивается в разы. Выдаивание с помощью аппарата идеально для любой буренки, а скорость намного больше, по сравнению с ручным доением.
- На овладение навыками работы с техникой уйдет совсем немного времени. Правила эксплуатации не представляют ничего сложного. Достаточно лишь следовать инструкции.
Доильный аппарат для коровы
К недостаткам доильных устройств можно отнести следующие моменты:
Виды и основные модели аппаратов доения
Сегодня выбор техники для доения достаточно широк и многообразен. В первую очередь стоит обозначить, на какое число голов приобретается устройство и предпочитаемый тип насоса, установленный в агрегате. Вот лишь несколько самых распространенных моделей аппаратов:
Цены на доильные аппараты для коров
Доильный аппарат для коровы
Обслуживание техники
Доильную технику используют в течение нескольких часов ежедневно, и ей необходим регулярный сервисный осмотр. Оборудование чистят, проверяют состояние компонентов и крепежей, ликвидируют возникшие неисправности, проводят смазку в соответствии с инструкцией. Обязательно проверяют состояние сосковой резины на предмет целостности, а также трубок и шлангов. Счетчики и коллекторы разбирают и промывают один раз в день. Также ежедневно проверяются вакуумные насосы и натяжение ремня. Своевременный технический осмотр обеспечит бесперебойную работу агрегатов.
В настоящее время современная ферма не представляется без механизированного оборудования. Автоматизация сельского хозяйства идет в ногу со временем практически каждое домашнее хозяйство имеет в своем арсенале доильный аппарат.
Видео — Доильный аппарат Моя Милка
Без вакуумного насоса для доильного аппарата ни одна система работать не будет. Его смело можно назвать сердцем всего агрегата. Начинающие фермеры часто сталкиваются с проблемой выбора этого оборудования. Предложений масса и каждый продавец расхваливает свое. Поэтому мы решили разъяснить в доступной форме, от чего зависит выбор той или иной модели, и что может ломаться в таком оборудовании. Также данная информация будет полезна тем, кто решил собрать аппарат своими руками.
Составляющие и виды устройств, создающих давление
Вакуумная система, используемая в доильном аппарате, независимо от производителя, состоит из одних и тех же узлов. Сюда входит баллон, на основе которого создается вакуум, собственно, сам вакуумный насос, аппаратура контроля (вакуумметр), пульсатор и регулятор вакуума для доильного аппарата. Кстати, последний узел является одним из самых важных.
Для нормальной молокоотдачи в доильных стаканах должно быть создано оптимальное давление, и оно составляет 0,48 бар.
Вакуумный насос должен создавать переменный вакуум именно с таким показателем. Если будет больше, значит, у коров будут травмироваться соски, а при падении показателя ниже допустимой нормы отпадают стаканы. Периодичность создает пульсатор, она колеблется в пределах 45-65 тактов за минуту. Пульсатор — это небольшой клапан, который довольно просто регулируется и редко ломается.
И здесь мы подходим к самому важному моменту, определяющему нормальную работу, а именно виды насосов:
- вакуумный доильный агрегат с сухим ротором;
- масляные аппараты для создания вакуума;
- водокольцевые вакуумные аппараты.
Сразу предупредим самоделкиных – своими руками вы можете только собрать готовые узлы, сделать сами узлы с нуля у вас не получится.
Сухой ротор
Здесь мы сталкиваемся с первой уловкой продавцов. Помимо создания оптимального давления есть такой показатель, как производительность. Для индивидуального доильного аппарата, то есть, доим одну корову, одним аппаратом, он составляет 110 л/мин. Если вы собираетесь одним аппаратом доить две коровы одновременно, то производительность должна быть 220 л/мин. И так по нарастающей.
Лопатки в таких агрегатах графитовые. Эта смазка действительно имеет очень высокий коэффициент скольжения, что является причиной бесшумной работы. Но при длительной эксплуатации лопатки перегреваются и могут деформироваться. Проще говоря, насос довольно быстро клинит. А при обращении в сервисный центр вас могут обвинить в нарушении условий эксплуатации и отказать в гарантийном обслуживании.
Делаем вывод – вакуумные приборы с графитовым сухим ротором — штука хорошая, но при условии, если у вас не более 2-3 коров в хозяйстве.
Мифы и правда о масляных системах
Если сравнивать принцип работы масляных и сухих агрегатов, то конструктивно они мало чем отличаются. Просто в этих насосах вместо графитовой установлена текстолитовая лопатка, проваренная в масле.
Плюс там предусмотрена постоянная циркуляция масла. В результате такой новации оно выступает не только по своему прямому назначению, то есть, смазка, а еще обеспечивает отвод тепла и препятствует перегреву.
Самыми распространенными мифами, касающимися подобных масляных систем, являются слухи о якобы сложной настройке и большом расходе смазочного материала. Мы можем вас заверить, что регулировка в таких системах ничуть не сложнее, чем в сухих. А басни по поводу расточительного использования, скорее всего, придуманы конкурентами.
Поэтому для небольших фермерских хозяйств, где предусмотрено индивидуальное доение коров одним аппаратом, лучше брать именно масляную систему. Как показывает практика, такой вакуумный насос может работать без перерыва на охлаждение до 3-4 часов.
Работает вода
Водокольцевые насосы устанавливают на доильные залы с одновременным обслуживанием более 6-8 коров. Как можно понять из названия, рабочим телом в них выступает вода, и поддержание ее заданной температуры требует установки дополнительной аппаратуры и датчиков слежения.
В водокольцевых насосах регуляторы вакуума для доильных аппаратов представляют собой сложные многокомпонентные устройства, и настройка здесь требует определенной подготовки. Мы не рекомендуем брать такое оборудование для фермерских хозяйств, в которых менее 50 голов скота. А на индивидуальных аппаратах подобные насосы вообще не ставятся.
Выбор вакуумного оборудования для доильных систем КРС дело тонкое, но при большом желании в этом вопросе разобраться можно. Главное для вас определиться с количеством голов, временем работы насосов и очередностью доения.
Расскажите в комментариях, приходилось ли вам пользоваться подобными системами.