Теоретические условия повышения производительности доильной установки

О.Н. Санжарова, А.В. Продивлянов

Саратовский государственный аграрный университет

им. Н.И. Вавилова, г. Саратов

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ПОВЫШЕНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ДОИЛЬНОЙ УСТАНОВКИ

Вопросы организации машинного доения коров на доильных установках наиболее теоретически обобщены в работах А.А. Цекулиной, В.С. Миртумяна, Л.П. Кормановского, В.П. Похваленского, Карташова Л.П., Мельникова С.В., Овчинникова А.А. и других исследователей. Особенности функционирования поточной линии получения и обработки молока, анализ ее структуры и научное обоснование методики расчета дал в своей работе Ю.А. Цой [1], однако, анализ других работ и собственные исследования позволяют сделать уточнения и корректировки полученных теоретических выражений.

В зависимости от принятой технологии содержания животных привязное или беспривязное, организуются производственные потоки в технологических линиях доения коров, которые значительно влияют на производительность доильной установки, количество и качество получаемого молока [2, 3].

Рассмотрим беспривязное содержание, при котором действуют четыре материальных потока, два из которых являются встречными. В направлении животноводческих помещений идут потоки животных и кормов, а после дойки от него движутся потоки выдоенных коров и продуктов производства.

Из этого следует, что система О-М-Ж-С-К (оператор - машина - животное - среда - корма) применительно к доению на площадках, с одной стороны, становится более сложной, так как требует более глубокого учета взаимодействия между звеньями системы, с другой стороны ее анализ открывает возможности для повышения производительности доильной установки, значительного сокращения затрат времени на вспомогательные операции и более глубокой дифференциации труда дояров.

Известно, что продолжительность времени машинного доения не должна превышать 4-6 мин (физиологически обоснованный факт). Время выполнения ручных операций в среднем можно принять равным: при доении ведра ;в молокопровод ; в доильных залах .

Тогда

откуда

(1)

где - оптимальное число доильных аппаратов, шт.

Следовательно, пропускная способность W доильной установки, за конкретное время дойки всех коров, определяется по формуле

(2)

Тогда, часовая пропускная способность коров доильной установкой будет

(3)

Производительность одного оператора коров, за 1 час работы, получится из соотношения

или (4)

где - число операторов, обслуживающих установку, чел;

- коэффициент учитывающий квалификацию оператора.

Число коров, которое обслуживает один оператор, может быть найдено из уравнения

(5)

где - ритм (шаг) потока, равный проценту времени между окончанием дойки одной коровы и начала дойки следующей из идущих последовательно одна за другой;

- время цикла доения, ч.

Из выражения (5) ритм потока равен

(6)

Уравнение (6) основное уравнение поточного процесса доения коров. Интенсивность, или плотность потока характеризуется отношением времени цикла и ритму потока, т.е.

или (7)

Для нас важна скорость потока, так как чем выше скорость потока, тем выше производительность доильной установки.

Скорость потока определится из выражений

где - длина пути пройденное по доильной установке, м;

- коэффициент учитывающий неравномерность захождения коров на доильную установку.

После преобразований скорость потока будет равна:

(9)

Ритм потока:

(10)

Из анализа полученных выражений следует, что скорость потока доильной установки прямо пропорциональна длине доильной установки проходимую животным и количества обслуживаемых коров, и обратно пропорциональна ритму потока и неравномерности захождения животных на доение.

Ритм потока зависит от скорости потока, случайных величин задержки захождения коров на доильную установку, количества животных, обслуживаемых оператором и длине пути проходимого животным по доильной установке.

В системе О-М-Ж-С-К (оператор--машина--животное--среда--корма), применительно к рассматриваемому процессу доения на площадках, оператор неслучайно поставлен на первое место. Он учитывает множественную информацию, таких показателей как форма вымени и сосков, расположения сосков, длина вымени и размеры сосков, глубина вымени и соотношение удоя по четвертям, интенсивность молокоотдачи и т.д. Такой объем информации ведет к неизбежным ошибкам оператора в процессе доения, что можно исключить при наличии контрольной аппаратуры. В связи с этим в приведенные формулы введен коэффициент, учитывают квалификацию персонала обслуживающего доильную установку, в связи с большой разницей между теоретической и практической производительностью.

Литература

Цой Ю.А. Молочные линии животноводческих ферм и комплексов. М.: Колос, 1982.

Мельников С.В. Технологическое оборудование животноводческих ферм и комплексов. - 2-е изд., перер. и доп. - Л., Агропромиздат. Ленингр. отд-ние, 1985.

Карташов Л.П., Соловьев С.А. Повышение надежности системы человек-машина-животное. Екатеринбург; УрО РАН, 2000.