Разработка технологии и установки для охлаждения молока от отдельных коров на роботизированных фермах тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.20.01, кандидат наук Верликова Людмила Николаевна

• Верликова Людмила Николаевна
• кандидат наук
• 2021

Оглавление диссертации кандидат наук Верликова Людмила Николаевна

ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Потенциал производства натурального молока без

высокотемпературной обработки

1.2. Зоотехнические требования к технологии и оборудованию для получения индивидуального молока на ферме

1.3. Анализ доильных роботов

1.4 Выбор типа охладительной установки

1.5 Выводы

1.6 Цели и задачи исследований

2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ УСТАНОВКИ

ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ МОЛОКА ОТ ОТДЕЛЬНЫХ КОРОВ

3. ПРОГРАММА, МЕТОДИКА И УСТАНОВКИ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

5. ФУНКЦИОНАЛЬНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ПОЛУЧЕНИЯ МОЛОКА ОТ ОТДЕЛЬНЫХ КОРОВ НА РОБОТИЗИРОВАННЫХ ФЕРМАХ

6. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение А

ВИД ОХЛАДИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА С ДАТЧИКАМИ

ТЕМПЕРАТУРЫ ПРОТОЧНОГО ТИПА

Приложение Б

ВИД ОХЛАДИТЕЛЬНО-НАГРЕВАТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ С

ТЕРМОМОДУЛЯМИ

Приложение В

ДАТЧИКИ ТЕМПЕРАТУРЫ ОХЛАДИТЕЛЬНО-НАГРЕВАТЕЛЬНОЙ

УСТАНОВКИ С ТЕРМОМОДУЛЯМИ

Приложение Г

СХЕМА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ

Приложение Д

РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Приложение Е

СПРАВКА О ВНЕДРЕНИИ В УЧЕБНЫЙ ПРОЦЕСС

Приложение Ж

СВИДЕТЕЛЬСТВО О РЕГИСТРАЦИИ НОУ-ХАУ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка технологии и установки для охлаждения молока от отдельных коров на роботизированных фермах»

ВВЕДЕНИЕ

По данным национального доклада Министерства сельского хозяйства «О ходе и результате реализации в 2018 году Государственной программы развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия», в рамках реализации ведомственного проекта «Развитие отраслей агропромышленного комплекса, обеспечивающих ускоренное импортозамещение основных видов сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия, производство молока в хозяйствах всех категорий составило 30 639 700 тонн, что составило 97,9% от плана (31 310 000 тонн). Надой молока на 1 корову в сельскохозяйственных организация (СХО) (без учета микропредприятий) составил 6 094 кг. Большую часть производства молока берут на себя СХО, крестьяно-фермерские хозяйства (КФХ), включая индивидуальных предпринимателей (ИП) - 17 160 000 тонн молока, что составляет 109,1% от плана на 2018 год (18 25 000 тонн).

Потребление молока на душу населения в 2018 году составило 225,2 кг при рекомендованной норме 325 кг. Это связано как с сохранением уровня общих ресурсов молока и молокопродуктов, так и удорожанием молочной продукции в условиях снижения реальных, располагаемых доходов населения.

По данным Росстата, цена на сырое молоко у сельскохозяйственных производителя в декабре 2018 года составила 24,44 руб./кг.

Цена у промышленных производителей составила на пастеризованное молоко - 38,09 руб./кг.

Одним из важнейших критериев, на которые покупатель в первую очередь обращает внимание при выборе товара, является качество молока.

К критериям качества молока согласно ГОСТ 31449-2013 «Молоко коровье сырое. Технические требования» относятся такие показатели, как: содержание жира, белка и лактозы, обсеменённость микроорганизмами,

кислотность и т.д. [3]. Но это не полная информация о молоке. Требовательный потребитель хотел бы получить качественное молоко с индивидуальными особенностями каждого животного, как, например, в сельской местности, где питаются молоком от одной коровы (покупателям известно, где и кто содержит корову, ветеринарное состояние животного). Таким образом, для получения полной информации о молочной продукции желательно, чтобы производитель указывал индивидуальные особенности молочного животного.

Многие современные фермы не оснащены оборудованием, позволяющим предоставить полную информацию о молочной продукции. Фермы, оборудованные такими типами доильных установок, как «Ёлочка», «Тандем», «Карусель», «Параллель», не позволяют получать информацию о молоке с особенностями отдельно взятого животного [21]. У здоровой коровы в вымени количество бактерий минимально и «... молоко из сосков при доении выходит практически стерильным (за исключением первых струек, составляющих «микробную пробку»). Затем, по мере продвижения по молочной системе, происходит бактериальное обсеменение молока, и к тому времени, когда оно попадает в накопительную молочную емкость (танк-охладитель), в нем уже формируется определенная микрофлора» [29, стр. 45]. Однако известно, что в процессе доения на доильных установка молоко смешивается и теряет свою индивидуальность. Как известно, существует ряд компаний, которые занимаются решением данной проблемы. Например, компания 30Sec Milk Group разработала пилотный проект переносной доильной установки с технологией, позволяющей получать упакованное молоком от конкретной коровы прямо на ферме и напрямую поставлять его в розницу. В процессе доения молоко поступает из сосков в фильтр предварительной очистки, накапливается в буферном объеме и попадает в блок пастеризации, где происходит его обработка, после чего оно охлаждается до 4 градусов тепла и упаковывается.

«Однако данная технология имеет свои недостатки:

• Трудность обеспечения качества молока на таких передвижных установках.

• Из-за необходимости перемещения установки от одной коровы к другой существенно снижается производительность таких устройств и это не позволяет вести работу на крупных молочных хозяйствах.

• Устройство из-за мобильности и ограничения к его габариту и весу не позволяет применять в них современное качественное упаковочное оборудование. Информацию о качестве молока и непосредственно о животном, от которого оно получено на данном оборудовании, покупатель может изучить исключительно на сайте компании» [9].

На современных молочных фермах широкое применении имеют доильные роботы различных зарубежных фирм. Они имеют такие преимущества как:

• добровольное доение коровы;

• регистрация индивидуальных показателей молока (жир, белок, лактоза);

• регистрация заболевших коров и отделение зараженного молока в отдельные емкости;

• возможность отделения молока от каждой коровы и его реализации.

В настоящее время складывается тенденция производства персонализированных продуктов питания. Опрос Германского института информации для потребителей "Stiftung Warentest" установил наличие категории потребителей натурального молока со свежим вкусом без высокотемпературной обработки. Как известно, при этом в молоке сохраняются ценнейшие свойства, первоначальный состав, физико-механические свойства, вкус, запах, цвет.

Сегодня законом не регламентируются условия реализации сырого молоко, однако известно, что именно молоко, не подвергающееся высокотемпературной обработке, содержит в себе все полезные компоненты.

Одной из проблем, сдерживающих производство натурального молока является отсутствие разработанной технологий и оборудования, обеспечивающих отдельное доение каждой коровы, быстрое охлаждение полученного молока непосредственно в процессе доения и его упаковку, что и определяет актуальность настоящих исследований.

Цель исследования. Обоснование технологии и установки для получения молока от отдельных коров на основе охлаждения в процессе доения термоэлектрическими модулями и упаковки на роботизированных фермах.

Задачи исследования:

1. Провести анализ доильных установок для возможности получения молока от отдельных коров.

2. Разработать математическую модель охлаждения молока от отдельных коров термоэлектрическими модулями в процессе доения.

3. Разработать программу, методику и установки для проведения экспериментальных исследований.

4. Изготовить экспериментальный образец охладительной установки и провести его лабораторные исследования.

5. Разработать функционально-технологическую схему получения молока от отдельных коров с охлаждением в процессе доения коров.

6. Провести технико-экономическую оценку эффективности применения разработанной технологии и оборудования.

Объект исследования. Процесс и установка для охлаждения молока в процессе доения.

Предмет исследования. Технологические режимы и параметры установки для охлаждения молока в процессе доения коров.

Научная новизна. Установлены закономерности охлаждения молока в процессе доения на установках с термоэлектрическими модулями. Разработаны теоретические положения по обоснованию параметров установки с учетом охлаждения молока в процессе доения. Разработана, изготовлена и прошла экспериментальную проверку установка по охлаждению молока на термоэлектрических модулях с одновременным получением тепловой энергии для технологических нужд.

Теоретическая и практическая значимость исследований.

Предложенная технология и установка позволяют получать молоко от отдельных коров с охлаждением в процессе доения непосредственно на фермах, что предоставляет возможность потребителям приобретать молоко в упаковке с указанием индивидуального состава молока с учетом персонализированных требований. Техническая новизна разработанного решения подтверждается ноу-хау № 2021-27 «Способ получения молока от отдельных коров на роботизированных фермах», зарегистрированном в депозитарии ноу-хау ФГБОУ ВО РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева на основании решения НТС от 17 июня 2021 года [79]. Новый научный материал внедрен в учебный процесс для студентов ФГБОУ ВО РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева для направления подготовки 36.03.02 -Зоотехния по дисциплине «Механизация и автоматизация животноводства» (приложение Е).

Методы исследования. Решение поставленных задач проведено с применением системного и математического анализа, математической статистики, математического моделирования. Используемые программы: Microsoft Office Excel 2007, Microsoft VISIO 2007, AutoCAD, Statistica 6,0.

Степень достоверности и апробация результатов. Результаты исследования представлены на III Всероссийской научно-практической

конференции «Актуальные направления развития техники и технологий в России и за Рубежом - реалии, возможности, перспективы» (Княгинино, 22 марта 2018 г), Международной научно-практической конференции «ГОРЯЧКИНСКИЕ ЧТЕНИЯ», посвященной 150-летию со дня рождения академика В.П. Горячкина (Москва, 18 апреля 2018 г.), Международной научной конференции, посвященной 175-летию К.А. Тимирязева, (Москва, 6-8 декабря 2018 г.), Международной научной конференции, посвященной 125-летию со дня рождения В.С. Немчинова (Москва, 3-5 декабря 2019 г.), 73-й Международной студенческой научно-практической конференции, посвященной 180-летию со дня рождения М.К. Турского (Москва, 24-27 марта 2020 г.), 74-ой Всероссийской студенческой научно-практической конференции, посвященной 200-летию со дня рождения П.А. Ильенкова (Москва, 23-26 марта 2021 г.)

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Математическая модель охлаждения молока от отдельных коров в процессе доения на доильных роботах, устанавливающая зависимости, продолжительности времени доения, скорости потока молока и параметров охладителя на термоэлектрических модулях.

2. Экспериментальный образец установки для охлаждения молока в процессе доения коровы с получением тепловой энергии для технологических нужд.

3. Результаты исследований экспериментальной установки для охлаждения молока, подтверждающие, что разработанные параметры установки обеспечивают охлаждение молока в процессе доения коров с одновременным получением теплой воды для технологических нужд.

4. Функционально-технологическая схема получения молока от отдельных коров на доильных роботах с его охлаждением в процессе доения коров и упаковкой.

Вклад автора. Предложена функционально-технологическая схема, установлены режимы получения, охлаждения и фасовки молока в процессе выдаивания отдельных коров в циклическом режиме. Определен состав технологического оборудования, включающего доильный робот с системой сенсоров контроля показателей качества молока в процессе доения; охладительной установки на термоэлектрических модулях Пельтье, обладающих возможностью точного регулирования температуры, включаемой в циклах доения отдельных коров; оборудование для розлива, упаковки, маркировки и охлаждения упакованного молока. Рассчитаны параметры пластинчатого охладителя молока на термомодулях для циклического охлаждения молока в процессе доения, разработана и изготовлена экспериментальная установка. Разработан макет упаковки с размещаемой информацией - наименование, адрес и сайт предприятия, кличка животного, дата рождения, дата и время дойки, содержание жира, белка и лактозы, срок годности и условия хранения молока.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 8 печатных работ, в том числе 2 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, зарегистрирован ноу-хау № 2021-27 «Способ получения молока от отдельных коров на роботизированных фермах» в депозитарии ноу-хау при ФГБОУ ВО РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 136 страницах. Состоит из введения, основной части, содержащей 27 рисунков, 12 таблиц, заключения, списка литературы (включает 117 наименований, в том числе 17 - на иностранном языке) и 7 приложений.

1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ

ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Потенциал производства натурального молока без высокотемпературной обработки

При решении настоящей проблемы были изучены работы по развитию технологий и оборудования для молочного скотоводства Н.М. Морозова, В.И. Сыроваткина, Л.П. Кормановского, Ю.А. Иванова, Л.П. Карташова, Р.М. Славина, Ю.А. Цоя, В.Р. Крауспа, В.В. Кирсанова, В.А. Дриго, Е.Е. Хазанова, В.Ф. Ужика и др. [32,84,52,107].

Изучены исследования по разработкам и внедрению систем автоматизированного управления для доильных установок, проведенных в ВИЭСХ, ВНИИМЖ, ВНИИКОМЖ, ВИМ, С-ЗНИИМЭСХ, Оренбургском ГАУ, ПО «Кургансельмаш», ГСКБ (Рига, Латвия), ОАО «Гомельагрокомплект» (Беларусь).

Молоко коровы является уникальным полноценным продуктом питания, содержащим все необходимые для жизни и развития компоненты: жиры, белок, углеводы, аминокислоты, витамины, минералы, энзимы, полезные бактерии и иммуно-стимулирующие вещества. Оно изначально содержит важнейшие антимикробные компоненты, обеспечивающие защиту от внешних бактерий и вирусов.

Многие тысячелетия люди пили молоко от своих коров без всяких проблем. Однако, с началом массового производства молока и с появлением молокозаводов возникла необходимость его высокотемпературной обработки. В итоге, возросшая площадь поверхностного контакта выдоенного молока с молокопроводами, насосами, запорной арматурой, охладителями молока, молочными цистернами и т.п. на фермах, молокозаводах, транспортных средствах и т.п., повлекла за собой увеличение источников его механического,

химического и биологического загрязнения. Соответственно, все это способствует попаданию остатков моюще-дезинфицирующих средств в молоко при промывке молокопроводящего оборудования. Даже санитарно-гигиеническая обработка доильно-молочного оборудования, при ненадлежащем ее исполнении, влечет за собой попадание в молоко остатков моюще-дезинфицирующих средств.

Нагрев молока необратимо меняет его свойства: вкус, запах, цвет, способность к свёртыванию. При пастеризации полностью уничтожается витамин В, до 80 % витамина С, разрушается 60 % жирорастворимых витаминов А, Д, Е и К. При стерилизации степень уничтожения витаминов увеличивается значительно [3,4,11,13,14,16,22,23,26,27,29,38,66,76].

Пастеризация разрушает липазы (фермент, расщепляющий жиры), снижая метаболизм жиров и способность правильно усваивать жирорастворимые витамины. При этом изменяются компоненты минералов, такие как кальций, хлор, магний, фосфор, калий, натрий и сера, а также многие другие микроэлементы, что делает их менее доступными.

Таким образом, молоко, на пути от коровы до прилавка, из натурального продукта питания с естественным вкусом, запахом и цветом превращается в молочную коллоидную субстанцию с различными добавками.

Молоко в сыром виде является натуральным противобактериальным и вирусным иммуно-стимулирующим продуктом питания с уникальным набором полезных компонентов.

В последние годы наметилась тенденция увеличения спроса на натуральное молоко. Германский институт информации "StiftungWarentest" в процессе опроса населения установил наличие категории потребителей молока со свежим вкусом без высокотемпературной обработки [107]. Набирает популярность тенденция производства персонализированного питания для людей с особыми потребностями и нуждающимися в

определенном наборе полезных компонентов, например, для больных диабетом, а так же для спортсменов, детей и сторонников здорового образа жизни [74, 94,95,98,107,].

Уникальные свойства натурального свежевыдоенного молока без высокотемпературной обработки и реальный спрос населения на него, вызывают стремление проработки вопроса для возможности его производства при минимизации всех факторов риска, негативно влияющих на качество молока.

Разрабатываемую технологию и оборудование для производства высококачественного молока, возможно реализовать при следующих базовых условиях, которые могут быть достигнуты сегодня:

- производство и упаковка молока непосредственно на ферме «это резко сократит его загрязнения из-за отсутствия провоцирующих источников (молокопроводы, емкости для хранения и охлаждения молока)» Кроме этого, упаковка выдоенного молока в тару непосредственно на ферме, значительно сокращает путь от «коровы до прилавка»;

- производство молока на фермах с небольшим поголовьем здорового стада коров, с налаженной автоматической системой мониторинга здоровья животных и ведения базы данных по ветеринарным мероприятиям;

- доение коров должно проходить на роботизированном оборудовании, поскольку только оно позволяет получать несмешанное молоко, идентифицируемое с конкретной коровой;

- использование разработанной технологии и установки для экспресс-охлаждения выдаиваемого молока непосредственно в процессе доения;

- обеспечение высоких санитарно-гигиенические требований по помещениям и оборудованию для производства и переработки молока на ферме;

- обеспечение высокого качества кормов в хозяйстве, наличие собственной кормовой базы, исключающей применение химикатов, имеющих возможность попадания в молоко через корм;

- минимизация влияния человеческого фактора на производство и переработку молока;

- контроль максимально возможных показателей качества молока на ферме;

- наличие программы управления стадом, позволяющей контролировать с помощью средств и систем автоматизации такие персональные данные, как продуктивность и здоровье по каждому животному;

- опционное производство охлаждаемого молока, с сохранением возможности его высокотемпературной обработки;

- прозрачность информации о продукте, гарантированно позволяющей органам ветеринарно-санитарного контроля отслеживать его безопасность и качество.

В перспективе, при соблюдении всех этих условий, и наличии специальной разработанной технологии и оборудования для производства и реализации молока без высокотемпературной обработки, возможно рассмотрение вопроса о подготовке предложений по внесению изменений в законодательную базу, допускающих производство персонализированного натурального молока отдельным категориям хозяйств.

Настоящая работа направлена на разработку технологии и автоматизированного оборудования для производства на фермах питьевого несмешанного молока без высокотемпературной обработки, с индивидуальным для каждой коровы составом, с целью производства высококачественного, персонализированного продукта для здорового питания человека. Благодаря применению доильных роботов, возможности для этого на современных фермах расширяются.

В работе рассматривается задача обеспечения индивидуальных потребностей человека в высококачественных продуктах индивидуального питания. При этом, получаемое на ферме молоко характеризуется следующими свойствами:

- сохраняет свои индивидуальные вкусовые качества, присущие конкретной корове;

- сохраняет все полезные компоненты;

- не подвергается высокотемпературной обработке;

- содержит наиболее важную информацию по составу молока по конкретному животному: содержание жира, белка, лактозы в данный момент времени, например, во время утренней дойки;

- подвергается контролю по наибольшему количеству возможных показателей качества молока с помощью средств автоматизации.

Большие перспективы в решении поставленной задачи у роботизированных молочных ферм, которые активно внедряются в современное молочное скотоводство нашей страны.

1.2. Зоотехнические требования к технологии и оборудованию для получения индивидуального молока на ферме

Предлагаемая технология предназначена для получения молока с сохранением всех полезных компонентов и индивидуальных вкусовых качества, присущих отдельной корове, автоматической регистрации индивидуальных количественных и качественных показателей молока, охлаждения до +4 оС, расфасовки и упаковки с нанесением маркировки «Честный знак» с индивидуальными показателями в процессе доения данной коровы [38].

Данная технология является опциональной для доильного робота т.к. является дополнением к существующей технологи, предусматривающей

пастеризацию и охлаждения смешанного от разных коров молока, но расширяет ее функциональные возможности [38].

В составе технологической линии предусматривается робот для доения с контролем качества молока от отдельных коров, молокосборная колба, насосная установка для перекачивания молока в проточную охладительную установку, танк-охладитель для сборного молока, установку для розлива и маркировки упаковки, холодильник для временного хранения расфасованного молока, а также датчики потока и температуры молока, управляемые клапаны и контроллер [38].

Технология обеспечивается при доении коров на роботе, контролирующем максимальное количество показателей количества и качества молока в процессе доения, например, количество надоенного молока от данной коровы, содержание жира, содержание белка, содержание лактозы, количество соматических клеток, температура молока по долям вымени, электропроводность молока по долям вымени, наличие крови в молоке [72].

Молоко, соответствующее параметрам высокого качества, подается в охладитель и далее в упаковочный автомат, где разливается в тару, вместимостью, например, в 1 л. Затем, расфасованное молоко подается в холодильный шкаф [38].

Остающаяся при розливе часть молока, объемом менее 1 л, направляется в танк охладитель, где собирается смешанное отборное молоко от коров данного стада. Выдаиваемое молоко, не соответствующее требованиям качества, после доильного робота, перекачивается в отдельные ведра [38].

На упаковке молока наноситься информация: наименование и адрес фермы, порода животного, кличка/идентификационный номер, дата рождения, дата и время дойки, содержание жира, белка, лактозы, срок годности и условия хранения [38].

Особенностью предлагаемой технологии является выполнение в течение одного цикла всех производственных операций по получению молока от отдельных коров от момента вхождения на доильную установку, обработки сосков, доения, охлаждения молока, расфасовки, маркировки и упаковки до выхода животного из станка. При этом недопустима задержка доения последующей коровы [38].

Эти требования накладывают временные ограничения на процесс охлаждения выдоенного молока. Экспериментальные исследования позволили установить технологические параметры процесса доения на доильном роботе, необходимые для расчета системы охлаждения выдоенного молока от отдельной коровы [38].

Рассмотрим циклограмму работы доильного робота, на примере Lely Astronaut 4 [38].

1. В течение некоторого времени после открытия входной калитки корова заходит в станок доильного робота и занимает фиксированное место. При этом, средствами автоматизации осуществляется ее идентификация и закрывается входная калитка [38].

2. Включается дозатор корма, который выдает «приманочную» дозу

[38].

3. Включается система определения местонахождения сосков вымени коровы [38].

4. Включаются приводы подведения рычага щеточного устройства к соскам коровы и самого щеточного устройства. Производится преддоильная очистка сосков [38].

4. Включается привод манипулятора для подведения и надевания доильных стаканов на соски коровы [38].

5. Одновременно с надеванием включаются поочередно доильные стаканы. При включении первого доильного стакана начинается процесс доения. Молоко собирается в молокосборную колбу [38].

6. По мере завершения молокоотдачи из отдельных сосков, при снижении потока молока ниже установленного уровня, например, 50 гр/мин, отключаются и снимаются доильные стаканы. При отключении четвертого доильного стакана процесс доения заканчивается [38].

7. Включаются приводы манипулятора доильных стаканов, и они возвращается в исходное состояние [38].

8. Включается устройство для последоильной обработка сосков и доильных стаканов [38].

9. Включается привод выходной калитки, она отрывается, корова выходит из станка доильного робота, калитка закрывается [38].

10. Включается устройство смыва фекалий с пола станка [38].

11. Доильный робот готов к приему следующей коровы [38].

Нижеприведенные результаты исследований получены при анализе

данных с Программы управления стадом и хронометража процесса доения на роботе. Данные, полученные при сбоях в работе доильного робота или из-за отклонения в поведении животных не учитывались, так как они увеличивают значения исследуемых показателей, а для расчетов охладителей необходимы их минимальные значения [38].

Количество молока, выдаиваемого роботом за сутки, принимаем равным 2300 кг (из паспортных данных установки). Диапазон разовых надоев составляет - от 0,1 до 20,2 л.; диапазон средней скорости доения от 0,1 до 4,8 кг/мин; диапазон максимальной скорости доения от 0,2 до 6,7 кг/мин [38].

Продолжительность времени нахождения коровы в боксе включает время на подготовку сосков к доению, время доения и время пост обработки сосков. При этом, время на вход и фиксацию коровы - 10 с, определение местонахождения сосков, их обработки и надевания стаканов - сумма от первого касания до начала доения - 60 с, время поступления молока - от момента насадки стакана до момента поступления первой

порции молока после отделения первых струек - 15-18 с. Выход коровы, как правило, -5 с. Время открывания входной калитки - 6-7 с. Время закрывания выходной калитки - 5-7 с [38].

Время нахождения коров в боксе разделяется на время обработки сосков и время доения. Время обработки сосков вымени коров включает также пост обработку с выходом коровы после доения и длится около 2 мин [38].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Верликова Людмила Николаевна, 2021 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. ГОСТ Р 50803-2008 Машины и оборудование для пищевой промышленности. Резервуары для охлаждения и хранения молока на молочно-товарных фермах и приемных пунктах. Технические требования и параметры безопасности. Введ. 2021-01-01. - М.: Стандартинформ, 2020. - 35 с.

2. Национальный доклад Министерства сельского хозяйства Российской Федерации «О ходе и результатах реализации в 2016 году Государственной программы развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 20132020 годы». - 2017. - 224 с.

3. ГОСТ 31449-2013 Молоко коровье сырое. Технические условия. Введ. 2014-07-01. - М.: Стандартинформ, 2013. - 8 с.

4. Абрамова Н. И. Влияние различных технологий производства технологий производства молока на молочную продуктивность коров и содержание соматических клеток / Н.И. Абрамова, И.С. Сереброва // Молочнохозяйственный вестник. - 2015.- № 4. - С. 7-11.

5. Амерханов, Х. Стратегия модернизации молочного скотоводства России /Х. Амерханов, Г. Шичкин, Р. Кертиев // Молочное и мясное скотоводство. - 2006. - № 6. - С. 13.

6. Андреев, В.Б. Краткое руководство по профилактике мастита, заболеваний конечностей у крупного рогатого скота и санитарному уходу за доильным оборудованием / Андреев В.Б., Белкин Б.Л., Громов Л.С., [и др.] -Калуга: Изд-во ООО «Ноосфера», 2017 - 104 с.

7. Андреева, Е.В. Перспективные направления информатизации молочных ферм КРС / Е.В. Андреева // Инженерно-техническое обеспечение АПК. Реферативный журнал. - 2011. - № 2. - С. 577.

8. Андреева, Е.В. Условия эффективного применения доильных роботов / Андреева Е.В. // Инженерно-техническое обеспечение АПК. Реферативный журнал. - 2007. - C. 294.

9. Атаманкина, Л.Н. Роботизированная технология для производства молока от индивидуально взятой коровы / Л.Н. Атаманкина Л.Н, Г.Г. Габдуллин, Ю.Г. Иванов // В сборнике: Актуальные направления развития техники и технологий в России и за рубежом - реалии, возможности, перспективы. Материалы III Всероссийской научно-практической конференции. - 2018. - С. 120-124.

10. Бактерицидные свойства молока [Электронный ресурс]: [веб сайт] Электрон. дан. - URL: http://cozyhomestead.ru/Vitaminy_101970.html (дата обращения: 20.12.2019).

11. Беленький Н.Г., Санитарно-гигиеническое качество заготовляемого молока и пути его улучшения / Улучшение качества молока и молочных продуктов / Н.Г. Беленький. Н.С. Королева, В.П. Даниленко - М.: Колос, 1980. - 270 с.

12. Белик, В.В. Обоснование эффективности использования роботизированных систем в молочном скотоводстве / В.В. Белик, В.В. Долгов // Селекция и технология производства продукции животноводства: материалы международной научно-практической конференции. -Издательство: ФГБОУ ВПО «Донской государственный аграрный университет». - 2021. - С. 73-78.

13. Березин, М.А. Высокотемпературная обработка молока: учебное пособие / М.А. Березин, Борисов В.И., Борисов В.С. - Саранск: Изд-во: Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им Н.П. Огарёва, 2017. - 68 с.

14. Бредихин, С. А., Технология и техника переработки молока / С.А. Бредихин, Ю.В. Космодемьянский, В.Н. Юрин - М.: Колос, 2001. - 400 с.

15. Брусиловский, Л.П., Шидловская, В.П. Ионометрический метод контроля нормального молока / Л.П. Брусиловский, В.П. Шидловская // Молочная промышленность. - 1996. - №6. - С.24-26.

16. Верликова, Л.Н., Перспективы применения термоэлектрических модулей в системе тепловой обработки молока от отдельных коров при использовании доильных роботов / Л.Н. Верликова, И.В. Павлюков // В сборнике: Сборник студенческих научных работ. Выпуск 27. - 2020. - С. 218221.

17. Викинг, У. Удаление соматических клеток из молока центрифугированием / У. Викинг //Молочная промышленность. - 2006. - № 5. - С. 44.

18. Виняцковский В. Проблемы автоматизации машинного доения коров / В. Виняцковский, Л. Сорокин // Молочное и мясное скотоводство. -1982. - № 2. - С. 40-44.

19. Влияние применения доильной робототехники на качество молока / Е.А. Скворцов, Е.Г. Скворцова, А.А. Орешкин, В.Н. Потехин // Агропродовольственная политики России. - 2016. - №9. - С. 44-47.

20. Водянников, В.Т. Экономическая оценка проектных решений в агроинженерии: учебник / В.Т, Водянников, О.Н. Кухарева, Е..Ф. Малыха и др. - М.: Лань, 2019. - 436 с.

21. Гулсен, Ян. Роботизированное доение / Ян Гулсен. - М.:ДЛВ Агродело. - 53 с.

22. Данкверт, А. Пути улучшения качества молока / А. Данкверт, Л. Зернаева // Молочное и мясное скотоводство. - 2002. - № 3. - С. 16-20.

23. Дегтерев, Г. П. Зависимость качества молока от санитарного состояния доильного оборудования / Г.П. Дегтерев // Молочная промышленность. - 2000. - № 4. - С. 23-25.

24. Дегтерев, Г.П. Интенсификация технологических процессов очистки доильно-молочного оборудования при техническом обслуживании и ремонте : дис. ... д-ра техн. наук: 05.20.03 / Г.П Дегтерев. - М., 1988 - 343 с.

25. Дегтерев, Г.П. Механизм образования загрязнений на поверхности молочного оборудования / Г.П. Дегтерев // Известия ТСХА. -1978. - №6. - С. 213-219.

26. Дегтерев, Г.П. Механизм образования и классификация молочных загрязнений / Г.П. Дегтерев // Молочная промышленность. -1999.- № 6. - С. 30-31.

27. Дудкина, Н.А. Влияние высокотемпературного воздействия на кислотно-сычужное свёртывание молока // Н.А. Дудкина, Л.Н. Азолкина // Итоги научно-исследовательской XVII международной научно-практической конференции: сборник материалов XVII международной научно-практической конференции. Издательство «Олимп» (Москва). - 2016. - С. 139-140.

28. Иванов Ю. Г., Сравнительная оценка энерго, трудо и эксплуатационных затрат при переводе коров с доения в молокопровод на робот «LelyAstronaut» / Ю.Г. Иванов, А.Г. Лапкин // Вестник ВНИИМЖ. -№ 3 - 2013. - С.188-191.

29. Иванов, А. Бережливое производство молока / А. Иванов, Г. Иванова //Животноводство России. - 2011г. - № 5. - с. 55 - 56.

30. Иванов, Ю. Г. Машины и оборудование для доения коров / Ю.Г. Иванов, В.Н. Кравченко, В.В. Кирсанов , [и др.]. - М.: РГАУ-МСХА, 2018. -84 с.

31. Иванов, Ю. Г. Механизация и автоматизация животноводства. Курсовое проектирование: уч. пособие / Ю.Г. Иванов, В.И. Стяжкин, Е.В. Машошина. - М.: МЭСХ, 2018. - 236 с.

32. Иванов, Ю.А Стратегия машинно-технологического обеспечения производства продукции животноводства на период до 2020 года / Ю.А. Иванов, Ю. Ф. Лачуга, Ю.А. Цой и др.; Всерос. н.-и. и проектно-технол. ин-т механизации животноводства. - М.: ФГНУ Росинформагротех, 2009. - 71 с.

33. Иванов, Ю.А. Стратегия развития механизации и автоматизации животноводства на период до 2030 года / Ю.А. Иванов, Н. М. Морозов,

Гриднев П.И. и др.; ФГБНУ ВНИИМЖ. - М.: ФГБНУ «Росинформагротех», 2015. - 149 с.

34. Иванов, Ю.Г. Автоматизация животноводства: практикум / Ю.Г. Иванов, Г.Г. Габдуллин, Понизовки Д.А. - М.: МЭСХ, 2017. - 276 с.

35. Иванов, Ю.Г. Влияние подсоса воздуха в коллекторе доильного аппарата на процесс доения / Ю.Г. Иванов, Г.Г. Габдуллин, Л.Н. Атаманкина // В сборнике: ДОКЛАДЫ ТСХА. - 2019. - С. 372-376.

36. Иванов, Ю.Г. Методы и технические средства контроля и управления технологическими процессами в молочном животноводстве : дис. ... д-ра техн. наук : 05.20.01, 05.13.06 / Ю.Г. Иванов. - Москва, 2005г. - 340 с.

37. Иванов, Ю.Г. Обоснование структурной схемы получения высококачественного молока с индивидуальными особенностями коров на роботизированных фермах / Ю.Г. Иванов, Г.Г. Габдуллин, Л.Н. Атаманкина // Инновации в сельском хозяйстве. - 2018. - № 3 (28). - С. 561-570.

38. Иванов, Ю.Г. Структура технических средств линии получения молока коров с индивидуальным составом / Ю.Г. Иванов, Е.В. Машошина Л.Н. Верликова // Техника и технологии в животноводстве. - 2020. - № 4(40).

- С. 39-43.

39. Измайлов, А.Ю. Технологические основы алгоритмизации и цифрового управления процессами молочных ферм / Измайлов А.Ю., Ю.А Цой, В.В Кирсанов. - М. Инфра-М, 2019. - 208 с.

40. Иоффе, А.Ф. Полупроводниковые термоэлементы / А.Ф. Иоффе.

- М.: Изд-во АН СССР, 1956. - 188 с.

41. Исмаилов, Т.А. Термоэлектрический полупроводниковый теплообменник / Т.А. Исмаилов, М.М. Мурадова. С.М. Гаджиева // Вестник ДГТУ. Технические науки. - Махачкала. - 2000. - № 4. - С.3.

42. Исследование физико-механических свойств сосковой резины с бактерицидным наполнителем / Л.Н. Верликова, Е.В. Машошина, Е.С. Волков и др. // В сборнике: Доклады ТСХА. - 2020. - С. 208-211.

43. Калугина, И.Н. Доильные роботы молочных ферм / И.Н. Калугина, А.В. Николаенко, Морозова Н.Д. // Научное обеспечение агропромышленного комплекса: сборник статей по материалам X Всероссийской конференции молодых ученых, посвященной 120-летию И.С. Косенко. - (Краснодар), 2017. - С. 528-529

44. Кирсанов В.В. Применение термоэлектрических модулей в пастеризационно-охладительных установках для обработки жидких продуктов : монография / В.В. Кирсанов, В.Н. Кравченко, Р.Ф. Филонов. -М.: ФГБОУ ВПО МГАУ, 2011. - 88 с.

45. Кирсанов, В.В. Методы и технические средства учета молока и контроля параметров работы на доильных установках : дис. ... канд. техн. наук: 05.20.01. - М., 1992. - 238 с.

46. Кирсанов, В.В. Обоснование параметров работы пастеризационно-охладительных установок на термо-электрических модулях / В.В. Кирсанов, В.Н Кравченко. // Научные труды ГНУ ВНИИМЖ Россельхозакадемии. - 2003. - Т. 12. - № 2. - С. 48.

47. Кирсанов, В.В. Обоснование параметров работы энергосберегающей пастеризационно-охладительной установки на термоэлектрических модулях / В.В. Кирсанов, В.Н Кравченко // Труды международной научно-технической конференции Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве // 2008. // Т. 3. - С. 174-179.

48. Кирсанов, В.В. Пастеризационно-охладительное оборудование / В.В. Кирсанов, В.Н. Кравченко // Сельский механизатор. - 2003. - № 9. - С. 28.

49. Кирсанов, В.В. Повышение эффективности работы пастеризационно-охладительных установок/ В.В. Кирсанов, В.Н. Кравченко // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2003. - № 2. - С. 18.

50. Кирсанов, В.В. Пути совершенствования оборудования для доения и первичной обработки молока / В.В. Кирсанов, В.Н. Кравченко // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 2005. - № 9. - С. 41.

51. Кирсанов, В.В. Структурно-технологическое обоснование эффективного построения и функционирования доильного оборудования: автореф. дис. ... д-ра техн. наук : 05.20.01. - М., 2001. - 47 с.

52. Кирсанов, В.В. Энергосберегающая пастеризационно-охладительная установка на термоэлектрических модулях / В.В. Кирсанов, В.Н. Кравченко. Вестник Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования "Московский государственный агроинженерный университет имени В.П. Горячкина". -2010. - № 2 (41). - С. 12-14.

53. Кормановский, Л.П. Инновационные технологии производства молока / Л.П. Кормановскй, И. К. Текучев, Ю. А. Иванов - Подольск: ГНУ Всероссийский НИИ механизации животноводства РАСХН, 2011. - 197 с

54. Кормановский, Л.П. Обоснование системы технологий и машин для животноводства / Л.П. Кормановский, Н.М. Морозов, Л.М. Цой. - М.: Родник, 1999. - 226 с.

55. Кормановский, Л.П. Технологии, системы и установки для комплексной механизации и автоматизации доения коров / Л.П. Кормановский, И. К. Винников, О. Б. Забродина. М.:РАСХН, 2001. — 354 с.

56. Королева, Л.Г. Пути повышения санитарного качества сырого молока и опыт получения продукции высокого качества / Л.Г. Королева // Проблемы ветеринарной санитарии, гигиены и экологии. - 2010. - № 2. - С. 4-12.

57. Кравченко, В.Н. Обоснование параметров работы пастеризационно-охладительной установки на термоэлектрических модулях : автор. дис. ... канд. техн. наук: 05.20 01. - Москва, 2007. - 19 с.

58. Кравченко, В.Н. Применение термоэлектрических модулей в молочном животноводстве / В.Н. Кравченко // Вестник Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский государственный агроинженерный университет имени В.П. Горячкина». - 2011.- № 1(46). - С. 15-16.

59. Курак, А.С. Технологические основы машинного доения и контроль качества молока / А.С. Курак, Н.С. Яковчик, И.В. Брыло. - Минск: БГАТУ, 2016. - 136 с.

60. Кэмбелл, Дж. Р. Производство молока / Дж.Р. Кэмбелл, Р.Т. Маршалл. - М.: Колос, 1980. - 670 с.

61. Лапкин, А.Г. Обоснование параметров устройства для преддоильной очистки сосков вымени коров на автоматических доильных установках : дисс. ... канд. тех. Наук : 05.20.01 / А. Г. Лапкин. - Москва,

2015. - 170 с.

62. Любимов, В.Е. Состояние и пути совершенствования механизированных линий зооветеринарного обслуживания животных на молочно-товарных фермах / В.Е. Любимов, Ю.А. Цой // Труды международной научно-технической конференции Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве. -2014. -Т. 3. - С. 51-55.

63. Машошина, Е.В. Повышение качества молока при использовании различных моющих средств для очистки доильно-молочного оборудования в козоводстве : дисс. ... канд. с.-х. наук. : 06.02.10 / Е.В. Машошина. - М.,

2016. - 133 с.

64. Миннеханов, И.Х. Особенности роботизированной технологии доения коров на современных комплексах / Миннеханов И.Х. // Наука и инновации в АПК XXI века: материалы Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых, посвященной 145-летию академии. -Казань, 2018. - С. 309-311.

65. Мультифункциональная web-платформа для с/х и промышленности [Электронный ресурс] : [веб сайт]. - Электрон. дан. - URL: https://agronews.com/by/ru/news/agrosfera/2015-01-16/tipydoilnihystanovok (дата обращение 15.05.2019).

66. Наумова, Н.Л. Влияние технологических факторов на формирование витаминно-минеральной ценности обогащенного

пастеризационного молока / Н.Л. Наумова // Техника и технология пищевых производств. - Кемерово. - 2016. - С. 46-50.

67. Научно-производственное объединение «Альтернатива» [Электронный ресурс]: [веб сайт]. Электрон. дан. - URL: https://alternativa-sar.ru/tehnologu/mol/v-v-kuznetsov-g-g-shüer-spravochnik-tekhnologa-molochnogo-proizvodstva-syry/382-1-1-sostav-korovego-moloka(дата обращения 10.01.2018)

68. Обоснование параметров конструктивных элементов индукционного нагревателя для пастеризации молока в потоке / Морозов В.В., Радкевич Е.В., Карташов Л.П., Макаровская З.В. // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. - 2019. - № 1 (75). - С. 100-103.

69. Официальный сайт компании КРИОТЕРМ Электронный ресурс : [веб сайт]. -Электрон. дан. - URL: Ы^://ктуо&е1т:ес.сот/щ(дата обращения 10.05.2019).

70. Официальный сайт компании DeLaval [Электронный ресурс] : [веб сайт]. -Электрон. дан. - URL: http://www.delaval.com/(дата обращения 15.03.2019).

71. Официальный сайт компании GEA [Электронный ресурс : [веб сайт]. -Электрон. дан. - URL: https://www.gea.com/ru/index.jsp(дата обращения 20.04.2019).

72. Официальный сайт компании Lely [Электронный ресурс : [веб сайт]. -Электрон. дан. - URL: http://www.lely.com(дата обращения 14.03.2018).

73. Официальный сайт ООО НПО «Кристалл» [Электронный ресурс] : [веб сайт]. -Электрон. дан. - URL: https://crystalltherm.сот/щ(дата обращения 10.05.2019).

74. Персонализированное питание как феномен пищевой культуры [Электронный ресурс] : научно-практический журнал «Гуманитарные

науки». - Электрон. журн. - URL: https://human.snauka.ru/2015/12/13573 (дата обращения: 14.09.2021).

75. Разработка стендов и исследование физико-механических характеристик сосковой резины с антибактериальным наполнителем / Ю.Г. Иванов, Е.В. Машошина, Л.Н. Верликова, и др. // Агроинженерия. - 2020. -№ 3 (97). - С. 22-26.

76. Роботизированная технология получения молока от отдельных коров и ее технико-экономическая оценка / Ю.Г. Иванов, Е.В. Машошина, Л.Н. Верликова, и др. // Техника и технологии в животноводстве. - 2021. - № 2 (42). - С. 46-52.

77. Скворцов, Е.А. Опыт применения доильной робототехники в Свердловской области / Е.А. Скворцов // Аграрное образование и наука. -2016. - №2. - С.60.

78. Славин, Р. М. Автоматизация процессов в животноводстве и птицеводстве / Р. М. Славин. - Москва: Агропромиздат, 1991. - 397 с.

79. Способ получения молока от отдельных коров на роботизированных фермах : ноу-хау № 202127 ФГБОУ ВО РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева / Иванов Ю.Г., Кирсанов В.В., Верликова Л.Н., Габдулин Г.Г., Кравченко В.Н., Машошина Е.В. зарегистрирован 17 июня 2021 года.

80. Сравнительная технико-экономическая оценка автоматизированных и роботизированных доильных установок / В.В. Кирсанов, Д.Ю. Павкин, С.С. Рузин, А.А. Цымбал // Агроинженерия. - 2020. - № 3 (97). - С. 39-43.

81. Сыроватка, В.И. Технологическое и техническое обеспечение молочного скотоводства. Состояние, стратегия развития: рекомендации / В.И. Сыроватка, Ю.А. Иванов [и др.] : - М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2008. - 227 с.

82. Термоэлектрический теплообменник : пат. 17633841 Рос. Федерация : F 28 F13/14 / Т.А.Исмаилов, Ю.Н.Цветков, А.Б.Сулин,

A.Б.Гусейнов, Н.Р.Салманов и И.Р.Каримов ; заявитель и патентообладатель Дагестанский политехнический университет. - № 4883512/06 ; заявл. 21.11.90 ; опубл. 23.09.1992, Бюл. № 35 - 4 с.

83. Трофимов, А.Ф. Перспективы использования доильных роботов в молочном скотоводстве в Республике Беларусь / А.Ф. Трофимов, В.Н. Тимошенко, А.А. Музыка, А.А. Москалев // Развитие агропромышленного производства и сельских территорий: сборник Международной научно-практической конференции. - Изд-во: «Золотой колос» НГАУ. - 2016. - С.39-44.

84. Установка для охлаждения молока с использованием термоэлектрических модулей / В.В. Кирсанов, Ю.Г. Иванов, Л.Н. Верликова,

B.Н. Краченко // Агроинженерия. - 2021. - №3(103). - С.49-55.

85. Ушаков, Ю.А. Инженерные методы обеспечения качества молока : автореф дис. ... канд. тех. Наук : 05.20.01 / Ю.А. Ушаков.- Оренбург, 2011. - 35 с.

86. Федосева, Н.А. Роботизация - залог успешного развития молочного скотоводства Калужской области / Н.А. Федосева, Санова З.С., Ананьева Е.В. // Вестник Мичуринского госдуарственного аграрного университета. - Мичуринск: Мичуринский государственный аграрный университет. - 2018. - С. 149-154.

87. Хазанов, Е.Е. Технология и механизация молочного животноводства / Хазанов Е.Е., Гордеев В.В., Хазанов В.Е. - СПб.: Лань, 2010. - 352 с.

88. Цой, Ю.А Молочные линии животноводческих ферм и комплексов / Ю.А. Цой. - М.: ВАСХНИЛ., 1982. - 222 с.

89. Цой, Ю.А Организация, техника и технология машинного доения коров: учеб. пособие / Ю.А. Цой, Л. П. Карташов [и др.]. - Оренбург: Изд. центр ОГАУ, 2012. - 255.

90. Цой, Ю.А. Обоснование ресурсо - и энергосбережения в молочном животноводстве / Ю.А. Цой // Механизация и электрификация с/х. - 2004. - № 10. - С. 15.

91. Цой, Ю.А. Тенденции развития доильного оборудования за рубежом / Ю.А. Цой, Н.П. Мишуров. В.В. Кирсанов [и д.р.] - М.: Росинформагротех, 2000. - 76 с.

92. Цой, Ю.А. Технико-технологические аспекты увеличения производства молока и повышения его конкурентоспособности в России / Ю.А. Цой, Р.А. Баишева, А.И, Фокин // В сборнике: Аграрная наука XXI века. Актуальные исследования и перспективы. Труды III международной научно-практической конференции. - Набережные Челны - 2019. - С. 373379.

93. Цой, Ю.А. Технологическое и техническое переоснащение молочных ферм / Ю.А. Цой, Л. П. Кормановский [и др.]. - М.: ФГБНУ «Росинформагротех», 2014. -- 266 с.

94. Чернуха, И.М. Персонализированное питание: проектирование продуктов и рационов: учебное пособие / И.М. Чернуха, В.Н. Иванова, Ю.С. Сидоренко. - М.: ТД ДеЛи, 2020 - 462 с.

95. Шваб, Е.Э. Значение персонализированного питания в жизни современного человека / Е.Э. Шваб, Ш.Н. Сафралиев, Я.В. Дубняк // В сб.: Инновации и технологии в биомедицине. - 2020. - С. 9-12.

96. Шостаковский, П. Современные решения термоэлектрического охлаждения для радиоэлектронной, медицинской промышленной и бытовой техники // Компоненты и технологии. - Санкт-Петербург. - 2020. № 1. -С.102-109.

97. Щербинин, В.А. Современное состояние и развитие роботизированных систем в молочном животноводстве / Щербинин В.В. // Молодежная наука 2018: технологии, иновации: материалы Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов В.3. Ч. 3. - Пермь: ИПЦ Прокрость. - 2018. - С. 276-279.

98. Юрк, Н.А. К вопросу обеспечения производственной безопасности инновационных продуктов персонализированного питания / Н.А. Юрк, Ю.А. Динер // В сб.: Перспективы отрасли и предприятия АПК: отечественный и зарубежный опыт. Сборник материалов Международной научно-практической конференции. - 2020. - С. 490-494.

99. Яунслейнис, Э. Я. Экспериментальная ферма промышленного типа / Э.Я. Яунслейнис, С.И. Зирупе// Техника в сельском хозяйстве. - 1978. -№8 - С. 48-51.

100. Bert, Ipema, D. Smits, C. Jagtenberg. Praktijkervaringen met melkrobots. - OAI. - 1998

101. Billon, P. Les robots de traiteenFrance; impact sur la qualité du laiten le système de production. - 2001.

102. Cozine, H. Thermoelectrically cooled detectors - another option / H. Cozine, L. Roberts // SPIE. - 1978. - Vol. 132.

103. Ding Luo, Ruochen Wang, Wei Yu, Weiqi Zhou / Parametric study of a thermoelectric module used for both power generation and cooling / Renewable Energy. - Volume 154. - July 2020. - p.542-552.

104. Eun Soo Jeong. Optimization of thermoelectric modules for maximum cooling capacity. - Cryogenics. - Volume 114. - March 2021.

105. Harpstep Taseph, W. C. Improved spaceraft heat rejection with practical thermoelectric / W.C. Harpstep Taseph // Energy convers. - N.Y. - 1980.

106. Hilton C. Deeth. Heat Treatment of milk: extended shelf-life (ESL) and ultra-high temperature (UHT) treatments / Reference module in food science. - 2020.

107. HocherrhitzteMilch: EinHochaufdieneueMilch [Электронный ресурс: [веб сайт]. -Электрон. дан. - URL: https://www.test.de/Hocherhitzte-Milch-Ein-Hoch-auf-die-neue-Milch-1145760-1145761/^aTa обращения 10.03.2018)

108. K. Bartholome, Jan D. König, Hans-Fridtjof Pernau, Benjamin Balke. Abwärme als Energiequelle: Thermoelektrische Module. - Physik in unserer Zeit.

- 48(2) - P. 89-95.

109. Klungel, G.H.,.Slaghuis, B.A., Hogeveen, H., The effect of the introduction of automatic milking on milk quality, J. Dairy Sci. - 2003.

110. Koos Nijssen. Melkrobot economisch bekeken. - OAI. -1997.

111. M. В Murphy, J. Upton, M. J. O'Mahony. Rapid milk cooling control with varying water and energy consumption. - Biosystems Engineering. - 116(1).

- P. 15-22.

112. Mahan, G.D. Multilayer Thermionic Refrigerator and Generator / G.D. Mahan, J.O. Sofo, M. Barkowiak // Industrial Design. J. Appl. Phys. - 1998.

- Vol. 83. - Nov. 9.

113. Melin, M., H. WiktorssonandA. Christiansson, 2002. Teatcleaning efficiency before milkingin DeLaval VMS TM versus conventional manual cleaning, using Clostridium tyrobutyricum spores as marker. Proceedings of The First North American Conference on Robotic Milking. - Toronto, Canada - March 20-22. - 2002. - II 60-63.

114. Patyk, A., Thermoelectric generators for efficiency improvement of power generation by motor generators - environmental and economic perspectives. - Applied Energy. - 2013. - p. 1448-1457.

115. Proceedings Symposium Il Robot di Mungitura in Lombardia. - Italy, Cremona. - October 26. - 2001. - p. 4.

116. Slaghuis, B. Sources and significance of contaminants on different levels of raw milk production. Proceedings of the IDF Symposium on Bacteriological Quality of Raw Milk. - Wolfpassing, Austria. - 1996. - pp. 19-27.

117. Sumner, J. Farm production influences on milk hygiene quality. Proceedings of the IDF Symposium on Bacteriological Quality of Raw Milk. -Wolfpassing, Austria, - 1996. - pp. 94-102.

120

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение А

ВИД ОХЛАДИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА С ДАТЧИКАМИ ТЕМПЕРАТУРЫ ПРОТОЧНОГО ТИПА.

Быстродействие — 1 секунда

Приложение Б

ВИД ОХЛАДИТЕЛЬНО-НАГРЕВАТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ С

ТЕРМОМОДУЛЯМИ

Приложение В

ДАТЧИКИ ТЕМПЕРАТУРЫ ОХЛАДИТЕЛЬНО-НАГРЕВАТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ С ТЕРМОМОДУЛЯМИ

Приложение Г СХЕМА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ

1. Охладительно-нагревательная установка

2. Блок термоэлектрических модулей

3. Цифровые термометры

4. Блок электрического питания постоянного тока

5. Бидоны

6. Манометры образцовые

7. Регулятор давления воздуха

8. Платформа весов

9. Электронный блок весов

10. Кран воды

11. Фляги

Приложение Д

РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ Результаты экспериментальных исследований. Опыт № 1

Исходные установленные значения: Qвода (мол) 0,3 л/мин Q вода 0,3 л/мин

и, в 2 4 6 8 10

I, А 11,4 20,8 29,9 38,0 45,5

К, Вт 22,8 83,2 179,4 304 455

^зхл.вх 36 36 36 36 36

^зхл.вых 28 26 26 26 26

Дкхл мол 8 10 10 10 10

^аг.вх. 17 17 17 17 17

^аг.вых. 22 24 39 35 40

Д(лаг 5 7 15 18 23

Результаты экспериментальных исследований. Опыт № 2

Исходные установленные значения: Q вода(мол) 0,3 л/мин Qвода= 0,64 л/мин

и, в 2 4 6 8 10

I, А 11,5 21,0 30,5 38,9 46,9

К, Вт 23 84 183 311,2 469

^зхл.вх 36 36 36 36 36

^зхл.вых 27 26 26 25 26

Дкхл мол 9 10 10 11 10

^аг.вх. 17 17 17 17 17

^аг.вых. 20 23 25 28 31

Д(лаг 3 6 8 11 14

Результаты экспериментальных исследований. Опыт № 3

Исходные установленные значения: Qвода (мол) 0,3 л/мин Q вода 0,9 л/мин

и, в 2 4 6 8 10

I, А 11,7 21,4 30,7 39,5 47,7

К, Вт 23,4 85,6 184,2 316 453

^зхл.вх 36 36 36 36 36

^зхл.вых 28 27 26 25 26

Дкхл мол 8 9 10 11 10

^аг.вх. 17 17 17 17 17

^аг.вых. 20 21 23 25 28

Д(лаг 3 4 6 8 10

Исходные установленные значения: Qвода (мол) 0,3 л/мин Q вода 1,2 л/мин

и, в 2 4 6 8 10

I, А 11,7 21,5 30,9 39,6 47,6

К, Вт 23,4 86 185,4 316,8 476

^зхл.вх 36 36 36 36 36

^эхл.вых 27 26 25 24 25

Дкхл мол 9 10 11 12 11

^аг.вх. 1717 17 17 17 17

^аг.вых. 19 20 22 23 25

Дtнаг 2 3 5 6 8

Результаты экспериментальных исследований. Опыт № 5

Исходные установленные значения: Qвода (мол) 0,5 л/мин Qвода=0,5 л/мин

и, в 2 4 6 8 10

I, А 11,3 20,8 30,1 38,7 49,2

К, Вт 22,6 83,2 180,6 309,6 492

^зхл.вх 36 36 36 36 36

^зхл.вых 31 30 28 28 28

Дкхл мол 5 6 8 8 8

^аг.вх. 17 17 17 17 17

^аг.вых. 12 26 30 32 36

Д(лаг 5 9 13 15 19

Результаты экспериментальных исследований. Опыт № 6

Исходные установленные значения: Qвода (мол) 0,5 л/мин Qвода=1,0 л/мин

и, в 2 4 6 8 10

I, А 11,8 21,5 30,7 33,3 47,4

К, Вт 23,6 86 184,2 266,4 474

^хл.вх 36 36 36 36 36

^зхл.вых 30 30 28 27 28

Дкхл мол 6 6 8 9 8

^аг.вх. 16 16 16 16 16

^аг.вых. 20 21 22 25 25

Д(лаг 4 5 6 9 9

Исходные установленные значения: Qвода (мол) 0,5 л/мин Q вода =1,5 л/мин

и, в 2 4 6 8 10

I, А 11,9 21,7 31,1 39,7 47,7

К, Вт 23,8 86,8 186,6 317,6 477

^эхл.вх 36 36 36 36 36

^зхл.вых 30 28 28 28 28

Д^хл мол 6 8 8 8 8

^аг.вх. 16 16 16 16 16

^аг.вых. 19 20 21 22 24

Дtнаг 3 4 5 6 8

Результаты экспериментальных исследований. Опыт № 8

Исходные установленные значения: Qвода (мол) 0,5 л/мин Q вода ,0 л/мин

и, в 2 4 6 8 10

I, А 12,2 22 31,4 40,0 48

К, Вт 24,4 88 188,4 320 480

^эхл.вх 36 36 36 36 36

^зхл.вых 30 29 27 27 28

Д^хл мол 6 7 9 9 8

^аг.вх. 16 16 16 16 16

^аг.вых. 18 19 19 20 21

Д1лаг 2 3 3 4 5

Результаты экспериментальных исследований. Опыт № 9

Исходные установленные значения: Qвода (мол) 0,7 л/мин Q вода 0,7 л/мин

и, в 2 4 6 8 10

I, А 11,87 21,5 30,7 39,5 47,4

К, Вт 23,74 86 182,2 316 474

^эхл.вх 36 36 36 36 36

^зхл.вых 32 31 31 31 30

Д^хл мол 4 5 5 5 6

^аг.вх. 16 16 16 17 17

^аг.вых. 21 22 25 27 28

Д1лаг 5 6 9 10 11

Исходные установленные значения: Qвода (мол) 0,7 л/мин Q вода 1,4 л/мин

и, в 2 4 6 8 10

I, А 12 21,7 31,2 39,8 47,2

К, Вт 24 86,8 187,2 318,4 472

^эхл.вх 36 36 36 36 36

^зхл.вых 31 30 30 29 30

Д^хл мол 5 6 6 7 6

^аг.вх. 16 16 16 16 16

^аг.вых. 19 20 21 22 24

Дtнаг 3 4 5 6 8

Результаты экспериментальных исследований. Опыт № 11

Исходные установленные значения: Qвода (мол) 0,7 л/мин Q вода 1 л/мин

и, в 2 4 6 8 10

I, А 12,2 22,0 31,3 40,0 48,1

К, Вт 24,4 88,0 187,8 320 481

^эхл.вх 36 36 36 36 36

^зхл.вых 32 31 31 30 31

Д^хл мол 4 5 5 6 5

^аг.вх. 16 16 16 16 16

^аг.вых. 19 20 20 21 22

Д1лаг 3 4 4 5 6

Результаты экспериментальных исследований. Опыт № 12

Исходные установленные значения: Qвода (мол) 1,5 л/мин Q вода 1,5 л/мин

и, в 2 4 6 8 10

I, А 12,2 21,9 31,0 39,6 47,6

К, Вт 24,4 87,6 186 316,8 476

^эхл.вх 36 36 36 36 36

^зхл.вых 33 33 32 32 32

Д^хл мол 3 3 4 4 4

^аг.вх. 16 16 16 16 16

^аг.вых. 19 20 21 22 23

Д1лаг 3 4 5 6 7

Результаты экспериментальных исследований. Опыт № 13

Исходные установленные значения: Qвода (мол) 1,5 л/мин Q вода 2,5 л/мин

и, в 2 4 6 8 10

I, А 12,4 22,2 31,5 40,0 48

К, Вт 24,8 88,8 189 320 480

^зхл.вх 36 36 36 36 36

^зхл.вых 33 32 32 32 32

Д^хл мол 3 4 4 4 4

^аг.вх. 16 16 16 16 16

^аг.вых. 18 19 20 21 22

Л1лаг 2 3 4 5 6

Результаты экспериментальных исследований. Опыт № 14

Исходные установленные значения: Qмол= 1500 г/мин Qвод= 4000 г/мин

и, в 2 4 6 8 10

I, А 12,7 22,6 32,1 40,8 48,9

К, Вт 25,4 90,4 192,6 326,4 489

^хл.вх мол 36 36 36 36 36

^зхл.вых мол 33 32 32 32 32

Дохл мол 3 4 4 4 4

^аг.вх.вода 16 16 16 16 16

^аг.вых. вода 17 18 18 19 20

Днаг вода 1 2 2 3 4

Результаты экспериментальных исследований № 15

Зависимость температуры охлаждения воды (молока) при различных расходах (Gвода) в зависимости от напряжения питания термомодулей Исходные данные:

t н вода (мол) = 36 °С; t н вода 17 °С; Gвода (мол) 0,3 л/ мин; Gвода = 0,6 /мин;

и,в 2 4 6 8 10

Д^агрев 8,5 10 10,7 11 10,2

Результаты экспериментальных исследований № 16

Зависимость температуры охлаждения воды (молока) при различных расходах (Gвода) в зависимости от напряжения питания термомодулей Исходные данные:

t н вода (мол) = 36 °С; t н вода = 17 °С; Gвода (мол) = 0,5 л/ мин; Gвода = 1,0 л/мин

и,в 2 4 6 8 10

Д^агрев 5,6 7,2 8,4 8,8 8,5

Результаты экспериментальных исследований № 17

Зависимость температуры охлаждения воды (молока) при различных расходах (Gвода) в зависимости от напряжения питания термомодулей Исходные данные:

t н вода (мол) = 36 °С; t н вода = 17 °С; Gвода (мол) = 1,0 л/ мин; Gвода =2,0 л/мин

и,в 2 4 6 8 10

Д^агрев 4,2 5,3 5,9 6,2 5,8

Результаты экспериментальных исследований № 18

Зависимость температуры охлаждения воды (молока) при различных расходах (Gвода) в зависимости от напряжения питания термомодулей Исходные данные:

t н вода (мол) = 36 °С; t н вода 17 °С; Gвода (мол) 1,5 л/ мин; Gвода =3,0 л/мин

и,в 2 4 6 8 10

Д^агрев 2,8 3,7 4,1 4,2 4,1

Результаты экспериментальных исследований № 19

Зависимость температуры нагрева воды при различных расходах (Gвода) в зависимости от напряжения питания термомодуля, Исходные данные:

t н вода (мол) = 36°С; t н вода 17 °С; Gвода (мол) 0,3 л/ мин; Gвода = 0,3 /мин;

и,в 2 4 6 8 10

Д^агрев 5 8,6 14 18 23

Результаты экспериментальных исследований № 20

Зависимость температуры нагрева воды при различных расходах (Gвода) в зависимости от напряжения питания термомодуля, Исходные данные:

t н вода (мол) = 36 °С; t н вода = 17 °С; Gвода (мол) = 0,3 л/ мин; Gвода = 0,6 л/мин

и,в 2 4 6 8 10

Д^агрев 3 5,5 6,2 11 14

Результаты экспериментальных исследований № 21

Зависимость температуры нагрева воды при различных расходах (Gвода) в зависимости от напряжения питания термомодуля, Исходные данные:

t н вода (мол) = 36°С; t н вода 17 °С; Gвода (мол) 0,3 л/ мин; Gвода = 1,2 л/мин.

и,в 2 4 6 8 10

Дtнагрев 3 4 5,5 6,5 8

Результаты экспериментальных исследований № 22

Зависимость температуры нагрева воды при различных расходах (Gвода)в зависимости от напряжения питания термомодуля Исходные данные:

t н вода (мол) = 36 °С; t н вода 17 °С; Gвода (мол) 0,5 л/ мин; Gвода = 0,5 /мин;

и,в 2 4 6 8 10

Д(лагрев 5 8,5 12 15,4 19

Результаты экспериментальных исследований № 23

Зависимость температуры нагрева воды при различных расходах (Gвода)в зависимости от напряжения питания термомодуля Исходные данные:

t н вода (мол) = 36 °С; t н вода = 17 °С; Gвода (мол) = 0,5 л/ мин; Gвода = 1,0 л/мин

и,в 2 4 6 8 10

Д(лагрев 4 5 6,5 7,8 9

Результаты экспериментальных исследований № 24

Зависимость температуры нагрева воды при различных расходах (Gвода)в зависимости от напряжения питания термомодуля Исходные данные:

^ вода (мол) = 36 °С; t н вода = 17 °С; Gвода (мол) = 0,5 л/ мин; Gвода = 1,5 л/мин

и,в 2 4 6 8 10

Д(лагрев 3 4,2 5,5 8,7 8

Результаты экспериментальных исследований № 25

Зависимость температуры нагрева воды при различных расходах (Gвода)в зависимости от напряжения питания термомодуля Исходные данные:

^ вода (мол) = 36 °С; t н вода = 17 °С; Gвода (мол) = 0,5 л/ МИН; Gвода = 2,0 л/мИН.

и,в 2 4 6 8 10

Д(лагрев 2 2,7 3,5 4,2 5

Результаты экспериментальных исследований № 26

Зависимость температуры нагрева воды при различных расходах ^вода) в зависимости от напряжения питания термомодуля. Исходные данные:

^ вода (мол) = 36 °С; t н вода 17 °С; Gвода (мол) 1,0 л/ мин; Gвода = 1,0 /мин;

и,в 2 4 6 8 10

Д(лагрев 4 5 8 9 12

Результаты экспериментальных исследований № 27

Зависимость температуры нагрева воды при различных расходах ^вода) в зависимости от напряжения питания термомодуля. Исходные данные:

^ вода (мол) = 36 °С; t н вода 17 °С; Gвода (мол) 1,0 л/ мин; Gвода = 2,0 /мин;

и,в 2 4 6 8 10

Д(лагрев 3 3 4 4,6 6

Результаты экспериментальных исследований № 28

Зависимость температуры нагрева воды при различных расходах (Gвода) в зависимости от напряжения питания термомодуля. Исходные данные:

^ вода (мол) = 36 °С; t н вода 17 °С; Gвода (мол) 1,0 л/ мин; Gвода = 3,0 /мин;

и,в 2 4 6 8 10

Д(лагрев 2 2 2,5 3,2 4

Результаты экспериментальных исследований № 29

Зависимость температуры нагрева воды при различных расходах ^вода) в зависимости от напряжения питания термомодуля, Исходные данные:

^ вода (мол) = 36°С; t н вода 17 °С; Gвода (мол) 1,5 л/ мин; Gвода = 1,5 /мин;

и,в 2 4 6 8 10

Atнагрев 3 4 5 6 7

Результаты экспериментальных исследований № 30

Зависимость температуры нагрева воды при различных расходах ^вода) в зависимости от напряжения питания термомодуля, Исходные данные:

^ вода (мол) = 36 °С; t н вода 17 °С; Gвода (мол) 1,5 л/ мин; Gвода = 2,5 /мин;

и,в 2 4 6 8 10

А^агрев 2 3 4 5 6

Результаты экспериментальных исследований № 31

Зависимость температуры нагрева воды при различных расходах ^вода) в зависимости от напряжения питания термомодуля, Исходные данные:

^ вода (мол) = 36 °С; ^ вода 17 °С; Gвода (мол) 1,5 л/ мин; Gвода = 4,0 /мин;

и,в 2 4 6 8 10

А^агрев 1 1,5 2 2,7 4

Результат экспериментальных исследований № 32

Быстродействтие охлаждающего термомодуля (по времени стабилизации электрического тока при включении различных уровней напряжения питания). Исходные данны:

^ вода (мол) = 36 °С; ^ вода = 17 °С; Gвода (молк) = 0,5 л/ мин; Gвода = 1,0 л/мин

и = 2В

^ с 5 10 15 20 25 30

ток, I 12,63 11,87 11,62 11,51 11,46 11,43

X, °С 0 0,5 1 2 2 2

и = 4В

^ с 5 10 15 20 25 30

ток, I 23,41 22 21,41 21,18 21,12 21,09

X, °С 0 1 2,1 3,5 4 4