Доильный аппарат с устройством защиты вымени при холостом доении тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.20.01, кандидат наук Карпов, Юрий Николаевич

• Карпов, Юрий Николаевич
• кандидат наук
• 2015

Оглавление диссертации кандидат наук Карпов, Юрий Николаевич

Содержание

Аннотация

Введение

1. Анализ способов и средств защиты молочной железы от вредного воздействия вакуума при холостом доении

1.1 Физиологические основы доения коров

1.2 Вредное воздействие вакуума на внутренние ткани сосков вымени

1.3 Анализ конструкций доильных аппаратов

1.4 Устройства защиты вымени от вредного воздействия вакуума

1.5 Анализ теоретических исследований по обоснованию конструктивно-

технологических параметров доильных аппаратов

1.6 Постановка проблемы, цель работы и задачи исследования

2. Теоретическое обоснование конструктивно-режимных параметров

доильного аппарата с устройством защиты вымени при холостом доении

2.1. Теоретические предпосылки создания доильного аппарата с

устройством защиты вымени при холостом доении

2.2 Конструктивно-технологическая схема доильного аппарата с

устройством защиты вымени при холостом доении

2.3. Обоснование основных параметров доильного аппарата с

устройством защиты вымени при холостом доении

2.3.1. Определение числа пульсаций пульсоприставки

2.3.2. Определение диаметра канала корпуса пульсатора

2.3.3. Определение уравнения и времени движения клапана

Выводы

3. Экспериментальные исследования доильного аппарата с

устройством защиты вымени при холостом доении

3.1. Программа лабораторных исследований

3.2. Методика лабораторных исследований

3.2.1 Лабораторные установки

3.2.2. Методика проверки пригодности использования термостатического сильфона в доильном аппарате с устройством защиты вымени при холостом доении

3.2.3. Методика определения времени движения клапана отключения пульсатора

3.2.4. Методика определения времени отключения пульсатора и выбора рациональных параметров доильного аппарата с устройством защиты вымени при холостом доении

3.2.5. Планирование многофакторного эксперимента

3.3. Результаты лабораторных исследований

3.3.1. Результаты проверки пригодности использования

термостатического сильфона для доильного аппарата с устройством

защиты вымени при холостом доении

3.3.2. Результаты исследований времени движения клапана устройства

отключения пульсатора

3.3.3. Результаты исследований по проведению многофакторного

эксперимента

3.3.4. Результаты сравнения теоретических и экспериментальных

исследований

ВЫВОДЫ

4. Производственные испытания и экономическая эффективность

применения доильного аппарата с устройством защиты вымени при

холостом доении

4.1. Программа и методика производственных испытаний

4.2. Внедрение результатов исследований

4.3. Экономическая эффективность применения доильного аппарата с

устройством защиты вымени при холостом доении

ВЫВОДЫ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Библиографический список

Приложения

Аннотация

Целью диссертационной работы является повышение эффективности машинного доения коров, за счет сокращения ручных операций и заболеваний животного, путем разработки и обоснования параметров и режимов работы доильного аппарата с устройством защиты вымени при холостом доении.

Во введении обоснована актуальность темы, сформулирована цель и задачи исследований, научная новизна, народно-хозяйственное значение выполненной работы. Приведены основные научные положения, выносимые на защиту.

В первом разделе дан анализ способов и средств защиты молочной железы от вредного воздействия вакуума. Рассмотрено воздействие вакуума на внутренние ткани сосков вымени. Представлены теоретические исследования по обоснованию конструктивно-технологических параметров доильных аппаратов. Обоснована необходимость создания доильного аппарата, обеспечивающего высокую скорость доения и защиту вымени от вредного воздействия вакуума при холостом доении, связанном с передержками доильных стаканов на вымени по завершению доения коров.

Во втором разделе представлены теоретические предпосылки к созданию доильного аппарата с устройством защиты вымени при холостом доении, описана его конструктивно-технологическая схема. Теоретически обоснованы основные параметры и режимы его работы. Получено уравнение времени срабатывания отключающего устройства в зависимости от разницы температур и величины перемещения клапана.

В третьем разделе представлена программа и методика лабораторных исследований. Представлены лабораторные установки. Обработка опытных данных экспериментов проводилась с помощью программ «Microsoft Excel 2010», «Mathematica 9» и «Statistica 8.0». Представлена сходимость теоретических и экспериментальных исследований. Определены рациональные значения факторов и уровни их варьирования для работы доильного аппарата с устройством защиты вымени при холостом доении.

В четвертом разделе изложена программа, методика и результаты производственных испытаний. Представлена методика и расчет экономической эффективности применения доильного аппарата с устройством защиты вымени при холостом доении.

Сделаны выводы и по результатам проведенных исследований даны рекомендации производству. Представлен список литературы, приложения.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Доильный аппарат с устройством защиты вымени при холостом доении»

Введение

Актуальность темы исследования. В настоящее время во многих хозяйствах нашего региона активно развивается молочное животноводство. Эта отрасль достаточно трудоемкая, требует значительных материальных вложений и больших затрат труда. Основным технологическим процессом на ферме по производству молока является доение.

Данный процесс на многих фермах малоэффективен, особенно при привязном содержании. Из-за неравномерности выдаивания коров, возникают передержки доильных аппаратов и соответственно холостое доение, при котором вакуум негативно воздействует на вымя, что может привести к заболеванию коров маститом и снижению их продуктивности. Исключить этот недостаток можно снабдив доильный аппарат устройством защиты вымени от воздействия вакуума при холостом доении, что повышает эффективность машинного доения.

Степень разработанности темы. Анализ способов и средств доения, изложенных в работах Борисова Д.С., Борознина В.А., Волкова И.Е., Гордиевских M.JL, Карташова Л.П. Квашенникова В.И., Краснова И. Н., Королева В.Ф., Лукманова P.P., Ужика В.Ф., Ульянова В.М., Утолина В.В, Щукина С.И. и других авторов, показал, что вопрос безопасного молоковыведения требует дальнейшего изучения и исследования.

Цель исследований: повышение эффективности машинного доения коров путем разработки доильного аппарата с устройством защиты вымени при холостом доении и снижения затрат труда с обоснованием параметров и режимов его работы.

Для выполнения указанной цели поставлены задачи исследования:

- оценить степень вероятности возникновения холостого доения у коров, обслуживаемых оператором, и определить направление совершенствования доильных аппаратов, обеспечивающих защиту вымени от воздействия вакуума;

- разработать конструктивно-технологическую схему доильного аппарата с устройством защиты вымени при холостом доении;

- теоретически и экспериментально обосновать конструктивно-режимные параметры доильного аппарата с устройством защиты вымени при холостом доении;

- выявить рациональные параметры и режимы работы доильного аппарата с устройством защиты вымени при холостом доении;

- произвести проверку разработанного доильного аппарата с устройством защиты вымени при холостом доении в производственных условиях, определить снижение затрат труда и экономическую эффективность его применения, выполнить заключение.

Научная новизна диссертационной работы:

- конструктивно-технологическая схема доильного аппарата с устройством защиты вымени при холостом доении;

- теоретические положения по обоснованию конструктивно-режимных параметров доильного аппарата с устройством защиты вымени при холостом доении;

- результаты экспериментальных и производственных исследований доильного аппарата с устройством защиты вымени при холостом доении;

Техническая новизна доильного аппарата подтверждена патентами РФ на изобретения №2493696, №2524542.

Теоретическая и практическая значимость работы. Определена зависимость возникновения холостого доения у коров, обслуживаемых оператором, в зависимости от коэффициента неравномерности их выдаивания. Разработан доильный аппарат с устройством защиты вымени при холостом доении и получены теоретические зависимости по обоснованию его параметров. Результаты теоретических и экспериментальных исследований имеют большую практическую значимость для конструкторских, проектных организаций и сельскохозяйственных предприятий.

Методология и методы исследования. При проведении теоретических исследований были использованы известные законы физики, теоретической механики и математики. Теоретические исследования проводились с целью получения расчетных формул, которые позволяли установить конструктивно-режимные параметры работы доильного аппарата с устройством защиты вымени при холостом доении. При проведении экспериментальных исследований применялись общеизвестные методики и разработанные на их базе - частные. Лабораторные и производственные испытания проводились с использованием современных электронных и механических устройств, установок и приборов, а также специально разработанных и изготовленных. Обработка экспериментальных данных в исследованиях осуществлялась методом математической статистики с использованием ПК и современных компьютерных программ: STATISTIC А 9, Mathematica 9, Mathcad 15, Microsoft Excell 10.

Положения, выносимые на защиту:

- оценочный показатель зависимости доли коров в группе подверженных холостому доению;

- конструктивно-технологическая схема доильного аппарата с устройством защиты вымени при холостом доении;

- теоретические зависимости, обосновывающие параметры и режимы работы доильного аппарата с устройством защиты вымени при холостом доении;

- результаты лабораторных исследований по обоснованию конструктивно-технологических параметров доильного аппарата с устройством защиты вымени при холостом доении;

- результаты проверки разработанного доильного аппарата с устройством защиты вымени при холостом доении в производственных условиях.

Степень достоверности и апробация результатов. Достоверность научных положений подтверждена достаточной сходимостью результатов

теоретических и экспериментальных исследований, применений современных методик и средств обработки результатов экспериментов.

Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на научно-практических конференциях ФГБОУ ВПО РГАТУ (г. Рязань, 2011-2014 г.), на всероссийской научно-практической конференции "Инновационные и нанотехнологии в системе стратегического развития АПК региона" ФГБОУ ВПО ТГСХА (г.Тверь, 2013г.), на IX международной научно-практической конференции "Аграрная наука - сельскому хозяйству" ФГБОУ ВПО АГАУ (г. Барнаул, 2014г.), на международной научно-практической конференции, посвященной Дню российской науки "Образование, наука, практика: инновационный аспект" ФГБОУ ВПО ПГСХА (г. Пенза, 2015г.), на 67-й научно-практической конференции студентов и аспирантов ФГБОУ ВПО Мичуринский ГАУ (г. Мичуринск, 2015г.) и опубликованы в 12 научных работах, в том числе 4 в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ и 2 патентах РФ на изобретения.

1. АНАЛИЗ СПОСОБОВ И СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ ВЫМЕНИ КОРОВЫ ОТ ВРЕДНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ВАКУУМА

1.1. Физиологические основы доения коров

В настоящее время в технологию машинного доения коров входят следующие операции: подмывание вымени, массаж, обтирание, сдаивание первых струек молока, подсоединение и включение доильного аппарата, сам процесс машинного доения, машинное додаивание с заключительным массажем, отключение и снятие доильного аппарата.

Главная особенность процесса эвакуации молока из вымени коровы во время машинного доения состоит в том, что он строго ограничен во времени -две-три минуты [21,22,23]. В этих пределах времени функционируют все двигательные элементы молочной железы: сфинктер соска, гладкая мышечная ткань цистериальной и альвеолярной емкостей вымени, миоэпителий альвеол. В этих же интервалах времени функционирует во время доения и гипофиз коровы. Максимальная концентрация окситоцина в крови во время машинного доения наблюдается в течение двух-трех минут, причем высокая концентрация его в крови удерживается всего две минуты. Длительность сократительной реакции миоэпителиальных клеток альвеол вымени коров также не превышает двух минут. Таким образом, все физиологические механизмы организма коровы во время машинного доения функционируют в пределах времени, длительность которого не превышает двух-трех минут.

В практике машинного доения коров доят обычно пять - восемь и более минут. После истечения двух минут активность всех мышечных структур вымени на третьей минуте резко ослабляется, а на четвертой почти прекращается, и доение продолжается в основном за счет силовых воздействий доильного аппарата, ручного массажа вымени и других силовых манипуляций. Положение об ограниченности процесса молокоотдачи у коров во времени будет иметь

далеко идущие технологические последствия и в ближайшем будущем даст огромные экономические результаты при его активном использовании на молочных фермах.

Известны следующие способы извлечения молока из вымени коровы: выпускание молока из сосков через катетеры, специальные трубочки, которые вставляются в соски; сосание молока теленком; ручное доение; машинное доение.

С помощью катетеров из вымени коровы можно получить 40-60%, а в среднем 50% молока от всего его объема, накопленного в вымени перед доением. Систематическое выпускание молока из вымени коровы через катетеры, вставленные в соски, приводит к быстрому запуску коров и прекращению лактации. Поэтому этот способ не применяется в практике, он используется лишь для изучения различных сторон деятельности л актирующей коровы. Остальные способы извлечения молока из вымени коров широко используются в практике скотоводства. Сосание молока теленком широко используется в мясном животноводстве, ручное и машинное доение применяется на молочных фермах.

Сосание молока теленком - естественный способ извлечения молока из вымени коровы [20,22]. При естественном способе для того, чтобы извлечь молоко, теленок вбирает сосок в рот, прижимает его к небу и создает вакуум в ротовой полости, размыкая челюсти и оттягивая язык. Этот акт может быть разделен на две фазы: активную и пассивную. В активной фазе одновременно происходят два процесса: а) создание вакуума на конце соска (в ротовой полости) и б) создание отрицательного давления внутри соска. В фазе отдыха вакуум в конце соска ослабляется по мере расслабления рта теленка. К концу каждого цикла в сосковой цистерне остается вакуум около 20 мм ртутного столба. Далее давление на основание соска ослабляется, и сосковая цистерна заполняется молоком. Затем цикл повторяется. За одну минуту можно наблюдать 100 - 120 циклов. Один теленок под коровой высасывает из соска молоко с большой скоростью, однако кратковременность акта молокоотдачи не позволяется теленку в среднем за две минуты извлечь молоко из всех четырех четвертей вымени.

Экспериментальная исследования учеными показали [20,22], что теленок за период однократного сосания высасывает из вымени в основном цистериальное молоко. Неполное высасывание молока из вымени теленком является основным регулирующим фактором, который определяет скорость образования молока и количество молока, необходимого для нормального развития теленка. Если содержать под коровой четыре теленка, полнота молокоотдачи увеличится, что повысит скорость образования молока. В этих условиях корова даст больше молока, и лактация удлинится. В практике молочных ферм этот способ иногда используют для организации подсосного способа содержания телят.

При ручном доении получены выдающиеся результаты раздоя коров [22, 23]. При ручном доении вокруг соска вакуума не создается. Молоко выводится через сосковый канал под действием высокого давления внутри сосковой цистерны, создаваемого при сжатии соска рукой. Для этого большим и указательным пальцами выжимают молоко. Далее под давлением пальцев (среднего, безымянного и мизинца) молоко удаляется через сосковый канал, при этом сосок массажируется. Но у ручного доения есть следующие недостатки: 1) одновременно можно выдаивать молоко только из двух сосков, в то время как рефлекс молокоотдачи распространяется сразу на все вымя коровы; 2) поступающее в открытое ведро молоко загрязняется; 3) доение сопряжено с большими затратами труда; 4) за смену один оператор машинного доения выдаивает обычно лишь 10-12 коров. Несмотря на это, вопрос о соответствии ручного доения физиологическим особенностям акта молокоотдачи коров оставался спорным. Некоторые ученые считали ручное доение эталоном для сравнения при оценке доильных машин. Исследования последних лет не подтвердили это мнение. Основное несоответствие ручного доения особенностям акта молокоотдачи состоит в том, что одновременно выдаиваются две четверти вымени. Это приводит к торможению молокоотдачи и задержанию в четвертях остаточного молока.

Опытным путем установлено, что скорость ручного извлечения молока из соска четверти вымени не соответствует скорости эвакуации молока из альвеол в начальный период акта молокоотдачи, в результате сокращение части миоэпителиальных клеток альвеол прекращается независимо от степени их опорожнения [22, 53]. Таким образом, ручное доение коров в биологическом отношении не соответствует особенностям осуществления акта молокоотдачи. Поэтому использование ручного доения в качестве контроля качества машинного доения не обосновано никакими экспериментальными данными. Из процесса машинного выдаивания молока из вымени коровы ручные операции должны быть исключены. Их должны заменить приемы естественной стимуляции функций организма, которые позволяют подготовить корову для эффективной работы доильной машины.

Вместе с тем силовое воздействие на рецепторы вымени ручных манипуляций (сжатие сосков, массаж, поглаживание) превосходит сосание молока теленком и воздействие сосковой резины доильных стаканов. Ответная реакция рецепторов на раздражение и как результат активность мышечных структур четвертей при ручном воздействии выше, чем при сосании теленком и доении аппаратом.

Доильная машина одновременно выдаивает все четверти вымени, что соответствует особенностям акта молокоотдачи. Изучение биологических особенностей акта молокоотдачи за последние 20 лет дало возможность конструкторам улучшить доильные машины, повысить степень их соответствия биологии коровы. В настоящее время ни сосание молока теленком, ни ручное доение не могут конкурировать с машинным доением по скорости выдаивания молока из вымени. Низкая скорость машинного доения на многих молочных фермах объясняется в основном плохой подготовкой коров к доению, нарушением распорядка дня, биологического ритма животного и других процессов.

Неавтоматизированные доильные машины имеют и серьезные недостатки, которые вынуждают мастеров машинного доения применять значительное количество ручного труда при обслуживании коровы во время доения. Эти недостатки состоят в следующем:

1. В процессе доения сосковая резина доильных стаканов производит слабое массирующее действие на стенки сосков, в результате не обеспечивается высокий уровень раздражения рецепторов кожи и эпителиальных тканей сосков.

2. При доении соски значительно удлиняются, и доильные стаканы наползают на вымя коровы. От этого нередко сообщение соска с выменем нарушается и доение прерывается преждевременно, что обуславливает нечистое выдаивание коров. Внутренняя ткань у основания соска нередко повреждается, что может привести к маститу.

3. Увеличение времени доения и как следствие уменьшение производительности оператора машинного доения.

Работа доильных стаканов вхолостую при передержке их на сосках коровы вызывает заболевание вымени. Поэтому безопасность молочной железы является важнейшей проблемой. Установлено, что неполное выдаивание коров при машинном и ручном доении приводит к массовым заболеваниям коров маститом [23,53,54], причем в большинстве случаев воспалительный процесс бывает локализован в альвеолярной емкости, в результате мастит протекает в серьезной форме и трудно излечивается.

1.2. Вредное воздействие вакуума на внутренние ткани сосков вымени

При конструировании доильных машин большие трудности возникают из-за отсутствия научных данных для обоснования их параметров. Величину вакуума, число пульсаций, соотношение тактов и диаметр сосковой резины часто выбирают неправильно, и доильные аппараты в эксплуатации оказываются неудачными. Замечено, что при небольшом числе пульсаций в двухтактных

доильных машинах величина вакуума 38-40 см.рт.ст. является приемлемой для большинства коров, а повышение вакуума вызывает на сосках излишнюю гиперемию [21,22,23,37,40,53]. Такие осложнения приводят к воспалению отдельных четвертей вымени (мастит), что препятствует применению машинного доения.

По данным Ф. Юлдашева [91], передержка доильных аппаратов в конце доения стимулирует возникновение мастита и приводит к самопроизвольному уменьшению длительности лактации от средней нормальной продолжительности лактации порядка 305 дней до 240 дней и менее. Вследствие этого потери молока в расчете на одну корову, даже без учета потерь от заболеваемости вымени, составляет до 100 кг и более.

Особенно сильно проявляется влияние высокого вакуума при передержках двухтактного доильного аппарата на сосках коровы, так как при прекращении истечения молока вакуум, действующий на соски, увеличивается и воздействует уже на внутренние, менее защищенные части сосков. При передержках доильных стаканов вакуум действует на соски непрерывно, вызывая болевые ощущения у коров. При повреждении вакуумом клеток эпителия в молоко проникает небольшое количество крови, которую визуально определить невозможно, так как цвет, запах и вкус молока не изменяются. Это скрытые кроводои. Болевые ощущения, повторяющиеся ежедневно, могут тормозить молокоотдачу и выработать у коров отрицательную реакцию на машинное доение. Тогда у них не полностью выдаивается молоко, постепенно снижаются удои, и коровы преждевременно запускаются. Кроме того скрытые кроводои при машинном доении увеличивают опасность заболевания маститом. [23,53,103]

При использовании двухтактного способа доения однокамерными стаканами, а также трехтактного способа отрицательное действие вакуума в известных пределах снижается, так как периодическое воздействие его оказывает менее вредное влияние на соски [53,54,63]. При периодическом действии вакуума его величину (амплитуду) можно значительно повысить без вреда для сосков

коровы. Но и степень воздействия пульсирующего вакуума изменяется в зависимости от изменения числа периодов (частоты пульсаций), соотношения длительности действия вакуума и атмосферного давления в каждом периоде.

По мнению В.Ф. Королева при изучении патологического действия вакуума на соски коровы при доении двухтактными доильными машинами трудно изолироваться от влияния на соски такта сжатия, который оказывает на них массажирующее действие. По данным его опытов известно, когда такт сжатия длится 0,1 сек он полезен [53]. При увеличении такта сжатия примерно до 0,5-0,6 сек на сосках появляются анемичные участки. Кончик соска при этом сплющивается и его остаточная деформация сохраняется сравнительно долго. При доении двухтактным способом увеличение числа пульсаций уменьшает абсолютную длительность воздействия каждого такта сжатия на сосок и делает этот такт, по-видимому, более полезным. С увеличением числа пульсаций увеличивается и количество сжатий, а вместе с этим еще значительнее уменьшается вредное действие такта сжатия. Практически эти рассуждения не подтверждаются. При трехтактном способе доения воздействие вакуума чередуется с воздействием сжатия и отдыха, и, следовательно, воздействие на соски при двухтактном способе доения. В этом случае анализ действия отдельных факторов еще более затруднителен.

По исследованиям В.Ф. Королева любой вакуум (от 76 см рт. ст. до нуля) может оказывать вредное воздействие на какую-либо ткань через определенное время [53]. Чем выше вакуум, тем скорее наступит момент патологии, и наоборот. Получен график зависимости между величиной вакуума и временем его воздействия, при котором наступают патологические изменения в ткани (рис 1.1.). Кривая на графике показывает границу патологического воздействия вакуума, которая, применительно к тканям соска коровы нужна для определения параметров доильных машин. Например, по этой кривой можно будет легко установить абсолютную длительность такта сосания при разных величинах вакуума, а исходя из этого определить и число пульсаций.

Рисунок 1.1. Кривые зависимости патологического воздействия вакуума от его величины (кривая 1-постоянного вакуума, 2,3,4 - расположены в порядке уменьшения отношения времени воздействия вакуума ко времени отдыха)

Для предупреждения маститов необходимо сохранить целостность эпителиальных клеток, выстилающих изнутри полости сосков и цистерн вымени. Даже небольшие повреждения эпителия облегчают проникновение микробов в ткани вымени и способствуют развитию небольших очагов воспаления в тканях четвертей [1, 3]. Для определения скрытых кроводоев у коров И.Г. Велиток пользовался бензидиновой пробой [23]. В пробирку отмеривали 5 мл 3% -ного раствора перекиси водорода и добавляли 2 мл насыщенного раствора бензидина (основание) в ледяной уксусной кислоте. Смесь в пробирке тщательно встряхивали и вносили в нее пипеткой 10 капель молока. При содержании крови в молоке жидкость приобретала зеленый или темно-синий цвет, при отсутствии крови была прозрачной с белым хлопьевидным осадком.

При нарушении технологии машинного доения вакуум травмирует стенки сосков и цистерн четвертей. Кровь диффундирует и распределяется по молоку цистернальной емкости. Диффузия крови в альвеолярную емкость ограничена. При двукратном доении цистернальное молоко длительное время соприкасается с внутренней поверхностью стенок сосков и цистерн четвертей, из микроскопических трещин которых выделяется кровь; альвеолярное молоко

соприкасается с ними в течение короткого периода молокоотдачи. Это должно оказывать влияние на содержание крови в молоке цистернальной и альвеолярной емкостей четвертей. По данным И.Г.Велитока и др. [23] проверки состояния 152 четвертей вымени 38 коров при двукратном доении на установке "карусель" показала, что сосковое молоко четверти может содержать кровяной пигмент, альвеолярное нет.

Для изучения связи скрытых кроводоев с возникновением маститов была исследована группа коров в первой половине лактации при доении на установке "карусель". Скрытые кроводои устанавливали по пробам соскового и альвеолярного молока из четвертей, а субклинические маститы определяли при помощи восьми экспресс-методов (И.Г. Велиток и соавт., [23,53].). В результате исследования оказалось, что скрытые кроводои не связаны с субклиническими маститами в четвертях и не могут считаться признаком воспалительного процесса. Скрытые кроводои - самостоятельная группа специфических микроскопических повреждений целостности внутреннего эпителия четвертей, которые возникают в ранней стадии нарушения нормальной функции вымени при машинном доении.

Ж.С. Захарян [40] провел исследования частоты возникновения маститов и появления крови в молоке в зависимости от длительности передержек доильных аппаратов на вымени коровы по завершению доения. По его данным с увеличением средней продолжительности холостого доения с 0,41 до 5 минут число маститов увеличилось с 2,1% до 16,5% т.е. увеличилось в 7,8 раза, а наличие крови в молоке соответственно с 4,1% до 37,2% т.е. в 9 раз.

Использование доильных аппаратов отечественного производства, таких как ДА-2, ДА-ЗМ, "Волга", АДУ-1-01 и др., которые имеют технологические недостатки (высокий вакуум, низкое качество сосковой резины, грубая пульсация), способствует возникновению заболевания. [8, 81] Проведенный авторами анализ процесса доения на фермах с высоким уровнем заболевания коров маститом, показал, что часто происходит нарушение преддоильной

подготовки вымени к доению, отсутствует подготовка нетелей к машинному доению.

В своих экспериментах Гордиевский М.Л. установил, что до 75% коров подвержены "сухому" доению хотя бы одной долей вымени [29,30]. Это объясняется тем, что оператор практически не может начать выполнение заключительных операций в установленных зоотехническими нормами пределах из-за отсутствия должной информации о процессе доения отдельных четвертей вымени, а также по причинам, связанным с возможностью одновременного окончания доения двух и более обслуживаемых им аппаратов.

По данным Жестоканова О.П. [37] использование серийных двухтактных и трехтактных доильных аппаратов при повышенном до 59 кПа вакууме вызывает заболевание маститом от 30 до 34,5% коров.

С целью недопущения патологического (вредного) воздействия вакуума на молочную железу коровы к конструкции современного доильного аппарата предъявляются физиологические, ветеринарные и технические требования [45,49,53], главные из которых:

- доильный аппарат должен вызывать у коровы во время доения состояние лактационной доминанты, готовность к активному выделению молока при минимальном латентном периоде, хорошо выдержанном внутривыменном давлении и снижении тонуса сфинктера соска, что обеспечивает полное выведение молока из вымени

- стимуляция рефлекса молокоотдачи перед доением и поддержание рефлекса во время доения

- защита молочной железы от вредного воздействия вакуума как во время проявления рефлекса молокоотдачи, так и после него при передержках доильного аппарата на выдоенном вымени

1.3. Анализ конструкций доильных аппаратов

В настоящее время на фермах нашей страны используется большое многообразие доильных аппаратов, как импортного, так и отечественного производства. По принципу работы они делятся на: непрерывного отсоса, двухтактные, трехтактные, четырехтактные. В двухтактных доильных аппаратах имеются такт сосания и такт сжатия, в трехтактных - сосания, сжатия и отдыха, в четырехтактных - сжатие, сосание, сжатие, отдых. По характеру силы используемой для извлечения молока, доильные аппараты подразделяются на отсасывающие, выжимающие, выжимающе-отсасывающие. По приводу исполнительного органа они делятся на аппараты почетвертного, попарного и синхронного действия. По режиму работы доильные аппараты бывают с постоянными и регулируемыми параметрами.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Карпов, Юрий Николаевич, 2015 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Afrosi et al. F. Pathologic changes in the Milk and Udder of Cows with Mastitis. // Jourae Amer. Vet. - Med. Assoc. Vol. 170, 1990. - № 10. - P. 1137 - 1142.

2. Bijl, R., S. R. Kooistra, and H. Hogeveen, 2007, The Profitability of Automatic Milking on Dutch Dairy Farms, Journal of Dairy Science 90:239-248.

3. Carrole E. Enviomental Factors in Bovine Mastitis. //J. Amer. Med.-Vet. Assos. Vol. 170, 1999. -№ 10. - P. 1143-1150.

4. Mo Crory Iohn/ How efficient is your milking machine? // Agr., Victoria, 1975, №10, Vol. 73, p. 390-394.

5. URL: www.zooresurs.ru/krs/maintenance-krs/682-mikroklimat.html

6. Аббасов С.Г. Исследование работы доильного аппарата с механическим стимулятором молокоотдачи. // Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства, 1967, №6, с. 61.

7. Админ Е.А., Совран В.П. Вакуумный режим под сосками коров при машинном доении. // Животноводство, 1971, №1, с. 42-44.

8. Андрианов A.M. Локальные факторы защиты молочной железы от инфекции. -Ветеринария, 1997. - № 2. - С. 29.

9. Антонов П.П. Микроклимат на фермах и комплексах. М.: Россельхозиздат, 1976, 70 с.

10. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. Том 3. 8-е издание, переработанное и дополненное. Под редакцией И.Н. Жестковой. М.: Машиностроение, 2001.

П.Архангельский И.И. и др. О влиянии различных доильных установок на заболеваемость коров маститом. // Животноводство, 1964, №5, с. 57-59.

12. Ахназарова С. Л., Кафаров В. В. Оптимизация эксперимента в химии и химической технологии. - М.: Высшая школа, 1978, 319 с.

13. Бабкин В.П. Механизация доения коров и первичной обработки молока. - М., Агропромиздат, 1986, с. 271.

14.Базаров М.К., Ломакин В.И. Исследование доильного аппарата с автоматическим регулированием вакуума под соском. // Сб. науч. работ Саратовского сельскохозяйственного института, 1975, с. 34-38.

15.Бекиров Т.М., Ланчаков Г.А. Технология обработки газа и конденсата. - М.: Недра, 1999.-596с.

16. Березин, E.H. Курс теоретической механики [Текст] / E.H. Березин Изд. 2-е перераб. и доп. М.: МГУ, 1974. - 647 с.

17.Бетин С.И. Современные доильные аппараты. // Молочное и мясное скотоводство, 1980, №8, с. 44-51.

18. Борознин В.А. Анализ состояния и направления по совершенствованию конструкций доильных аппаратов [Текст]/ В.А. Борознин, A.B. Борознин, A.C. Скориков / Материалы Международной научно-практической конференции, посвященной 65-летию Победы в Великой Отечественной войне. - г. Волгоград: Волгоградская ГСХА 26-28 января 2010г. - Т. 3. - С. 253 - 256с.

19. В.М. Ульянов, Ю.Н. Карпов, Р.В. Коледов, A.B. Набатчиков. Доильный аппарат с устройством отключения вакуума по завершению доения / Сборник научных работ студентов Рязанского государственного агротехнологического университета имени П.А. Костычева: Материалы научно-практической конференции 2012 г. - Рязань: Издательство Рязанского государственного агротехнологического университета, 2012. - с. 108-112.

20. Ведищев С.М. Механизация доения коров. - Тамбов: ТГТУ, 2006, 153с. (Учебное пособие)

21.Велиток И.Г. Машинное доение и раздой коров. - Киев: "Урожай", 1967, 167с.

22.Велиток И.Г. Молокоотдача при машинном доении коров. - М.: Московски й рабочий,1986

23.Велиток И.Г. Технология машинного доения коров. - М.: "Колос", 1975, 255с.

24.Волкова H.A. Экономическая оценка инженерных проектов: Методика и примеры расчетов на ЭВМ [Текст] / H.A. Волкова, В.В. Коновалов, И.А. Спицын, A.C. Иванов. - Пенза: РИО ПГСХА, 2002. - 242 с.

25. Галкин А.Ф. Комплексная механизация производственных процессов в животноводстве. 2-е перераб. и доп. изд. - М.: "Колос", 1974. - 386с.

26.Гатин М.Г. Ислледование и разработка доильного аппарата с усовершенствованными однокамерными стаканами. Автореф. дис. на соискание степени канд. техн. наук. - Казань, 1980, с. 21.

27. Гвоздев Б.П., Гриценко А.И., Корнилов А.Е. Эксплуатация газовых и газоконденсатных месторождений: Справочное пособие. - М.: Недра, 1988. -575с., ил.

28. Гигиена сельскохозяйственных животных. В 2 книгах. Кн. 1 под ред. /А.Ф. Кузнецова и М.В. Демчука. - М.: Агропромиздат, 1992, 185 с.

29. Гордиевских M.J1. Контроль интенсивности выведения молока с помощью кольцевых датчиков электродов.- Техника в сельском хозяйстве, №4, 2006, с. 1720

30. Гордиевских M.JI. Повышение эффективности машинного доения коров путем совершенствования технологического процесса и технических средств учета текущих физиологических потребностей животных. Автореф. дис. докт. техн. наук. - Челябинск, 2006. - 32 с.8.

31. Гордиевских M.JL Устройство контроля и стимулирования молокоотдачи.-Техника в сельском хозяйстве, №6, 2006, с. 16-18

32. Грачев И.И. и др. Физиология лактации сельскохозяйственных животных. - М.: Колос, 1974.

33. Дегтерев Г.П.. Технологии и средства механизации животноводства. - М.: Столичная ярмарка, 2010, 384с.: ил., цв. вклейка. - (Учебники и учебные пособия для студентов высших учебных заведений)

34. Дорогочинский А.З. и др. Исследование и ректификация нефтей и нефтепродуктов: ГрозНИИ, 1973. - 129с.

35. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). - 5-е изд., доп. и перераб. - М.: Агропромиздат, 1985. - 351 е., ил. - (Учебники и учеб. пособия для высш. учеб. заведений).

36. Еремин A.C. Экономика ветеринарного дела./ Новосиб. гос. аграр. ун-т. -Новосибирск, 2005. - 26 с.

37.Жестоканов О.П. Машинное доение и маститы у коров. - Материалы VIII (Всероссийского симпозиума по машинному доению сельскохозяйственных животных).- Оренбург, 1995, с. 140-141

38. Жигжитов A.B., Шагдыров И.Б. Механизация процессов доения и первичной обработки молока: учебно-методическое издание. - Улан-Удэ: Издательство ФГОУ ВПО "БГСХА им. В.Р. Филиппова", 2008. - 110 е..

39. Залькалнс З.Я., Jlaypc А.Р. Исследование молочной и вакуумных линий на доильных установках для доения коров в стойлах. // VI Всесоюзный симпозиум по машинному доению сельскохозяйственных животных, ч. 2. -М., 1983, с. 30-31.

40.3ахарян Ж.С. Продолжительность "холостого доения" и частота заболевания маститами. "Животноводство", №8, 1972.

41. Капцов H.A. Физическое явление в вакууме и разреженных газах. М. - Л., ОНТИ, 1937.

42. Карташов Л. П., Соловьев С. А,. Асманкин Е. М., Макаровская 3. В. Расчет исполнительных механизмов биотехнической системы. - Екатеринбург: УрО РАН, 2002, 181 с.

43. Карташов Л. П., Соловьев С. А. Повышение надежности системы человек -машина - животное. - Екатеринбург: УрО РАН, 2000, 275 с.

44. Карташов Л.П. Машинное доение коров. - М.: Колос, 1982. - 301 с.

45.Карташов Л.П., Курганов Ю.Ф. Машинное доение. - М.: Высшая школа, 1980, 421с.

46. Квашенников В.И. Оценка герметичности вакуумных систем доильных установок. // VI Всесоюзный симпозиум по машинному доению сельскохозяйственных животных. Тезисы докладов, ч. 2. - М., 1983, с. 39-41.

47. Квашенников В.И. Повышение эффективности использования линейных доильных установок за счёт совершенствования эксплуатационных режимов

технических средств: Автореферат на соискание учёной степени доктора технических наук. - СПб, 1996. - 46 с.

48. Квашенников В.И. Повышение эффективности использования линейных доильных установок за счёт совершенствования эксплуатационных режимов технических средств. Дис. докт. техн. наук. - СПб, 1996.

49.Квашенников В.И. Теоретические основы диагнастирования негерметичности молокопроводов доильных установок.- Техника в сельском хозяйстве, №4, 1995, с. 12-13.

50. Квашенников В.И., Коппель В.Э. Разработка и исследование автоматического отключателя доильного аппарата //Тезисы научной-производственной конференции. - 1987, Ч. 2. с. 29.

51.Келпис Э.А. Некоторые возможности улучшения методики сравнительных испытаний доильных аппаратов. // Сб. трудов. - Рига: Звайгзне, 1963, с. 73-78.

52. Кольга Д.Ф., Н.В. Казаровец и др.. Техническое обеспечение процессов в животноводстве. - Минск: ИВЦ Минфина, 2012. - 576с.

53.Королев В.Ф. Доильные машины. - М.: Машиностроение, 1969, 280 с.

54.Королев В.Ф. Исследование основных параметров трехтактной доильной машины. // Труды Всесоюзного научно-исследовательского института механизации сельского хозяйства. - М.: Сельхозгиз, 1952, т. 16.

55.Королев В.Ф. Исследование основных параметров трехтактной доильной машины. // Труды Всесоюзного научно-исследовательского института механизации сельского хозяйства. -М.: Сельхозгиз, 1952, т. 16.

56. Косачев Г.Г. Экономическая оценка сельскохозяйственной техники. - М., МИИСП, 1973 -32 е..

57. Кострикин, А.И. Линейная алгебра и геометрия [Текст] / А.И. Кострикин, Ю.И. Манин. - М.: Наука, 1986. - 303 с.

58.Краснов И.Н. Новые принципы доения коров / И.Н. Краснов, Г.М. Марченко, В.Н. Скворцов // Механизация и электрификация сельского хозяйства, 2000, №5. — С. 40...42.

59. Кузнецов A.A., Судаков E.H. Расчеты основных процессов и аппаратов переработки углеводородных газов. Справочное пособие. - М.: Химия, 1983. -224 е., ил.

60. Курош, А.Г. Курс высшей алгебры [Текст] / А.Г. Курош. - JL: Лань, 2013. - 432 с.

61. Лоза М.Г. Методика определения экономической эффективности в сельском хозяйстве НИР и ОКР, новой техники, изобретений и рационализаторских предложений. - М.: Колос, 1980. - с. 112 с.

62.Лоза, М.Г. Методика определения экономической эффективности в сельском хозяйстве НИР и ОКР, новой техники, изобретений и рационализаторских предложений [Текст] / М.Г. Лоза. — М.: Колос, 1980, 112 е..

63. Машинное доение коров. Изд. второе, перераб. и дополн. М., изд-во "Колос", 1964. 247с.

64. Мельников C.B. Механизация и автоматизация животноводческих ферм. - Л.: Колос. Ленингр. отд-ние. 1978. - 560с., ил. - (Учебники и учеб. пособия для высш. с.-х. учеб. заведений).

65. Мельников C.B., Алешкин В.Р., Рощин П.М. Планирование эксперимента в исследовании сельскохозяйственных процессов. - Л.: Колос, 1980.

66.Методика определения экономической эффективности использования в сельском хозяйстве результатов научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, новой техники, изобретений и рационализаторских предложений [Текст] -М.: Россельхозиздат, 1984. - 104 с.

67. Методические материалы по расчету элементов доильных аппаратов. // Под ред. Л. П. Карташова. - М., 2001, 48 с.

68. Мжельский Н.И., Смирнов А.И. Справочник по механизации животноводческих ферм и комплексов. - М.: Колос, 1984. - 336с., ил.

69. Носов Г.Р., Пащенко В.Ф., Калич В.М. Устройство для автоматизации процесса доения //Конструирование и производство сельскохозяйственных машин. Тезисы докладов, Ростов-на-Дону, 1982. с. 54.

70. НТП 1-99. Нормы технологического проектирования предприятий крупного рогатого скота.

71. O.A. Чехунов, Е.А. Мартынов. Адаптивный доильный аппарат.- Техника в сельском хозяйстве, №5, 2011, с. 14-16.

72. Оберемеченко А.И. О выборе вакуум-насоса для доильных установок. // VI всесоюзный симпозиум по машинному доению сельскохозяйственных животных. Тезисы докладов. - М., 1983, с. 29-32.

73. Патент Российской федераци RU № 2147174 С1 Доильный аппарат// Некрашевич В.Ф., Ульянов В.М., Утолин В.В., Ильюшенко Б.В., опубл. 10.04.2000

74.Патент Российской Федерации №2214706 Доильный аппарат // Борисов Д.С.

75. Патент Российской федерации RU № 2395196 С2 Устройство автоматического отключения доильного аппарата // Лукманов P.P., Волков И.Е., Зиганшин Б.Г., Мустафин A.A., Кашапов И.И., Ситдиков Ф.Ф., опубл. 10.12.2011

76. Патент Российской федерации RU № 2444181 С2 Устройство для автоматического изменения вакуумметрического давления и отключения доильного аппарата // Борознин В.А., Скориков A.C., Борознин A.B., опубл. 10.03.2012

77. Патент Российской федерации RU № 2493696 С1 Доильный аппарат // Ульянов В. М., Карпов Ю.Н., Коледов Р.В., Набатчиков A.B., опубл. 27.09.2013 Бюл. № 27

78. Патент Российской федерации RU № 2524542 С1 Доильный аппарат // Ульянов В. М., Карпов Ю.Н., Хрипин В.А., Набатчиков A.B., опубл. 27.07.2014 Бюл. № 21

79. Патент СССР №181437 Доильный аппарат// Горм С.Я., Королев В.Ф., Ларин В.П., опубл. 15.4.1966

80.Петухов H.A., Литман Г.Е., Петухова P.C. К вопросу о выборе механического способа стимуляции рефлекса молокоотдачи у лактирующих животных. // Сиб. вест. с.-х. науки, 1978, №5, с. 54-59.

81. Подберезный В.В., Полянцев Н.И. Мастит коров. - Таганрог, 2005. - 176 с.

82. Пустыльник Е.И. Статистические методы анализа и обработки наблюдений [Текст] - М.: Наукам, 1968. - 288 с.

83. Рашевский П.К. Курс дифференциальной геометрии [Текст] / П.К. Рашевский. М.: URSS, 2014. - 432 с.

84. Скроманис A.A. Основы расчета доильных аппаратов и установок. - Елгава.: ЛСХА, 1980, 60с. (Учебное пособие)

85. Соколов В.З., Харлампович Г.Д. Производство и использование ароматических углеводородов. М.: Химия, 1980. - 336с.

86.Справочник машиностроителя. // Под ред. Е.А. Чудакова. -М., 1952, 1084с., т. 3.

87. Справочник нефтехимика. В двух томах, Т. 2/ Под ред. С.К. Огородникова. - Л. Химия, 1978. - 496 е., ил.

88. Талалаев Т.Д. Теория и расчет доильных аппаратов. // Учебное пособие. -Вологда, 1990, с. 47.

89. Талалаев Г.Д. Теория и расчет доильных аппаратов. // Учебное пособие. -Вологда, 1990, с. 47.

90. Ужик В.Ф. и др. Доильный аппарат с управляемым режимом //Сельские зори. -1988, №.4. с. 43.

91. Ужик В.Ф., Вовк H.A. Состояние исследований доения коров адаптивными доильными аппаратами // Вюник Харювського нацюнального техшчного ушверситету сшьського господарства ¡меш Петра Василенка. ХНТУСГ. - Харюв, 2009. - 343 с.

92. Ульянов В.М. Конструкция и эксплуатация доильных аппаратов. // Монография -Рязань, 2012. - 112 с.

93. Ульянов В.М. Совершенствование доения коров при привязном содержании// Техника в сельском хозяйстве.-2008, №3.- С. 12... 14.

94. Ульянов В.М. Совершенствование доения коров при привязном содержании// Техника в сельском хозяйстве.-2008, №3.- С. 12... 14.

95. Ульянов В.М., Карпов Ю.Н., Коледов Р.В., Медведев H.A., Десинов Д.Г. Доильный аппарат с устройством автоматического снятия подвесной части с вымени животного // Аграрная наука - сельскому хозяйству: сборник статей: в 3

кн./ IX Международная научно-практическая конференция (5-6 февраля 2014 г.) Барнаул: РИО АГАУ, 2014. Кн. 3. 423с.

96. Ульянов В.М., Карпов Ю.Н., Медведев H.A. Аппарат для доения коров при привязном содержании. - Механизация и электрификация сельского хозяйства, №5, 2013, с. 12-14.

97. Утолин В.В. Совершенствование технологии машинного доения коров с разработкой доильного аппарата с управляемой стимуляцией. Автореф. дис. канд. техн. наук. - Рязань, 1999.

98. Хазанов Е.Е., Гордеев В.В., Хазанов В.Е.. Технология и механизация молочного животноводства: - СПб.: Издательство "Лань", 2010. - 352с.: ил. (+ вклейка, 32с.) - (Учебники для вузов. Специальная литература).

99. Хрипин В.А. [Текст] Математическая обработка факторного эксперимента вида 3 в компьютерной программе «Mathematica» // Проблемы механизации агрохимического обслуживания сельского хозяйства: сб. науч. трудов / ГНУ ВНИМС Россельхозакадемии. - Рязань, 2013, с. 46-51. - 405 с.

100. Черноног Г.Г., Лищинский С.П. Вакуумный режим доильных установок. Механизация содержания крупного рогатого скота на малых фермах и применение новейших доильных аппаратов в технологических линиях доения коров. Глеваха, 1989, с. 62-63.

101. Щукин С.И., Петров И.Е. Экспериментальный доильный аппарат. Вестник НГИЭИ №5, Т.2, 2011, с. 12 - 15.

102. Энциклопедия газовой промышленности. 4-е изд. (перевод с французского) Под ред. К.С. Басниева.- М.: Твант, 1994. - 900с.

103. Юлдашев Ф.Ф. Варианты вакуумного режима доения коров //Зоотехния, 1997. №9, с. 23 -24.

104. Юрков В.М. Микроклимат животноводческих ферм и комплексов. М.: Россельхозиздат, 1985, 223 с.