Проектування потокової технологічної лінії доїння (2год.)

Мета роботи: Засвоїти методику проектування потокової технологічної лінії доїння

 

1 Загальні відомості

 

Машинне доїння підвищує продуктивність праці тваринників полегшує їх працю і знижує (в 4 -5 разів при доїнні в стійлах і у 10 – 20 і більше разів при доїнні на автоматизованих конвеєрних установках) витрати праці. Застосування доїльних установок значно зменшує контакт молока з навколишнім середовищем, завдяки чому воно менше забруднюється механічними домішками та бактеріологічно, довше зберігає свою якість.

Ефективне і без шкідливих наслідків доїння забезпечують дотриманням технології доїння, яка базується на фізіологічних особливостях молоковіддачі тварин.

Головні вимоги до машинного доїння наступні: максимальна відповідність фізіології тварин, відсутність шкідливої дії на тварин, повне видоювання за час припуску, максимальна механізація і автоматизація складових операцій доїння, простота експлуатації і обслуговування обладнання.

Вимоги до тварин – придатність до машинного доїння: схильність до машинного доїння, конструкція і розміри вим’я і дійок одночасне видоювання усіх четвертів вим’я, час повного видоювання – не більше восьми хвилин.

Вимоги до персоналу: глибокі знання доїльного обладнання і фізіологічних особливостей молоковіддачі тварин, суворе і якісне дотримання технології і режимів доїння, забезпечення повноцінного рефлексу молоковіддачі тварин, підтримка доїльного обладнання в постійному робочому стані, підтримка на високому рівні особистої гігієни, гігієни тварин і їх комфортних умов підчас доїння.

Порушення ціх вимог призводить до недобору молока, захворювання корів на мастит і інших технологічних збитків.

2 Вибір варіантів технології та засобів машинного доїння

Залежно від способу утримання корів, їх продуктивності, розмірів ферми та екологічних особливостей господарства для кожної ферми вибирають відповідно технологію та ор­ганізаційну схему машинного доїння, а на їх основі – доїльне обладнання певного типу.

Якщо спосіб утримання прив'язний, стійлово-пасовищний або стійлово-табірний, віддають перевагу доїнню корів у стійлах, при якому молоко збирається у переносні відра або молокопровід і за допомогою останніх його транспортують на первинну обробку і тимчасове зберігання. При цьому способі доїння відсутні операції з переміщення корів до місць доїння, більше уваги можна приділити індивідуальному до­гляду за тваринами.

При доїнні молока в переносні відра потрібно мати най­простіший набір технічних засобів, але у цього варіанта найбільші затрати праці через ручні операції при переміщен­ні доїльних апаратів уздовж фронту доїння і транспортуванні молока до молочної. Технологія доїння у відра може бути рекомендована для нетипових приміщень, невеликих ферм із низьким рівнем механізації, а також у випадку надлишку трудових ресурсів.

Доїння в стійлах у молокопровід забезпечує поліпшення якості молока і підвищення продуктивності праці за рахунок відсутності ручних операцій при транспортуванні молока. Проте значна довжина молокопроводів потребує додаткових матеріальних витрат і ускладнення технічного обслуговуван­ня. Такий варіант застосовують на механізованих фермах, забудованих типовими приміщеннями з молочними відділен­нями й обладнаних опаленням, вентиляцією та каналізацією.

Доїння на доїльних майданчиках і в залах найчастіше застосовують при безприв'язному способі утримання. Ця тех­нологія придатна також у разі використання автоматичних прив'язей-відв'язей. Особливістю даної технології доїння є обмежене переміщення оператора машинного доїння і рух тварин на доїння безперервним потоком або групами у ру­хомі чи стаціонарні групові або індивідуальні доїльні станки.

Доїння на доїльних майданчиках і в залах можна рекомендувати для великих молочнотоварних комплексів із по­токовою технологією виробництва молока.

За такої технології відсутні операції з перенесення доїльних апаратів і транспортування молока. Раціональна організація праці і вузька спеціалізація, а при застосуванні автоматів доїння – автоматизація процесу, дозволяють досягти найвищої продуктивності праці оператора. У свою чергу, зростають витрати на формування однорідних технологічних груп корів і ускладнюється індивідуальний контроль за тваринами.

Використання доїльних установок із стаціонарними інди­відуальними, послідовно розміщеними станками типу "Тан­дем" з боковим входом забезпечує організацію індивідуального доїння, що знижує вимоги до формування однорідних груп тварин.

Доїльні установки із станками типу "Ялинка", “Полігон”, “Side-by side” відрізня­ються від попередніх тим, що мають групові станки, розміщені по обидва боки траншеї. Станки обладнані вхідними і вихід­ними дверми або іншими пристроями, через які впускають і випускають тварин групами по 8 корів. Ця особливість висуває додаткові вимоги щодо формування однотипних груп тварин, але сприяє підви­щенню продуктивності праці операторів доїння.

Доїльні установки конвеєрного типу мають рухому плат­форму, на якій розміщені доїльні станки. На вході до конвеєра є обладнання для санітарної обробки вим'я.

При стійлово-пасовищному способі утримання корів у більшості випадків недоцільно переганяти тварин на доїння у стаціонарні доїльні зали чи приміщення, оскільки це знач­но впливає на продуктивність. У таких випадках тварин доять безпосередньо на пасовищах. Крім того, режим випасання на багаторічних культурних пасовищах передбачає зміну місцезнаходження літнього та­бору, який у більшості випадків важко електрифікувати від електромережі. Ці особливості вимагають застосування для доїння корів пересувних установок з автономним енергоза­безпеченням.

Під час доїння корів у доїльних залах і на майданчиках тварини знаходяться в доїльних станках (стаціонарних чи пересувних). Станки обладнані доїльними апаратами та ін­шими засобами для контролю і керування процесом доїння та обслуговування тварин. Така технологія забезпечує ско­рочення тривалості технологічних операцій завдяки їх ме­ханізації та автоматизації і підвищення якості виконання при подальшій спеціалізації праці операторів.

Сучасне доїльне обладнання складається з уніфікованих базових агрегатів (вакуумна установка, доїльна апаратура, очисники та охолодники молока, пристрій для циркуляційного промивання тощо). Рівень уніфікації установок для доїння корів у стійлах у загальний молокопровід з установками доїльних залів досягає 70-80 %. Відрізняються вони пере­важно за кількісним складом базових елементів, організацією процесу доїння, а, отже, й техніко-економічними показни­ками.

Уніфікація конструкторських рішень доїльного обладнан­ня значно полегшує вирішення питань механізації техно­логічного процесу і підготовки персоналу, спрощує експлуа­тацію доїльного обладнання.

Ефективність використання доїльних установок значною мірою зумовлюється кратністю доїння корів та організацією праці доярок. Залежно від технології утримання корів доять двічі або тричі на добу. Досвід свідчить, що при дворазовому доїнні створюються кращі умови організації праці операторів. При цьому затрати праці на цей процес скорочуються майже на 30 % порівняно із триразовим доїнням.

На раціональний вибір варіанта доїння значний вплив має продуктивність корів та їх концентрація на фермі. За­трати (матеріальні, трудові, економічні), пов'язані з проце­сом доїння, формуються з двох складових. У першу чергу, це витрати на саме доїння корів і, крім того, на технічне обслуговування доїльної апаратури та молочного обладнання. Друга частина витрат суттєво зростає в міру технічного ускладнення доїльної установки. Тому технічно складне доїльне обладнання доцільно застосовувати в умовах високопродук­тивного стада корів і при достатній їх кількості на кожну доїльну установку. На малопродуктивних фермах слід віддавати перевагу доїнню корів у стійлах у переносні відра. Для ефективного застосування доїльних установок з молокопро­водом річна продуктивність корів повинна бути не менше 2800-3000 кг на одну голову, а для варіантів з автомати­зованими конвеєрними доїльними лініями – 5000-6000 кг і більше.

 

2 Розрахунок параметрів процесу доїння та кількості доїльного

обладнання

Постановка завдання. Дано: m – поголів’я дійних корів на фермі: спосіб їх утримання. При прив’язному способі утримання заданими також є m_к – місткість одного корівника, гол.; n – кількість корівників на фермі. Необхідно вибрати тип доїльної установки, розрахувати їх потрібну кількість z_у, визначити необхідну кількість операторів z_о, доїльних апаратів z_а та оптимальне число апаратів на одного оператора z_а.о.

За способом утримання дійного стада і спираючись на його чисельність і технічні дані існуючих доїльних установок вибираємо тип і навіть марку доїльної машини.

Виходячи з вибраної марки, розраховуємо потрібну кількість доїльних установок за виразами:

- при доїнні в стійлах на прив’язі

z_у.с = , (1)

 

- при доїнні в доїльних блоках

(2)

 

де z_у.с, z_у.з - потрібна за розрахунком кількість доїльних установок для

доїння відповідно у приміщеннях (корівниках) і в доїльних

залах;

m_у - поголів’я корів, що обслуговує одна вибрана установка в

корівнику за її характеристикою, гол.;

Q_у - продуктивність вибраної доїльної установки для доїння в залах

за її характеристикою, гол./год.;

Т – тривалість одного циклу доїння всіх корів, год.

Відповідно до зоотехнічних вимог час Т не повинен пе­ревищувати 1,5-2,25 год. при доїнні корів у стійлах. При потоково-змінній системі утримання корів та доїнні їх у спеціалізованих залах коефіцієнт використання доїльних ус­тановок можна збільшувати вдвічі-втричі і більше. При цьо­му тривалість одного циклу доїння може досягати 4-6 год., а у випадку дворазового доїння – 8-10 год.

За формулою, аналогічною (1) можемо підрахувати і кількість доїльних установок z_{у. к} для встановлення в одному корівнику

 

z_у.к = , (3)

 

де m_к - місткість корівника, гол.

Потрібну для обслуговування доїльних установок кількість операторів визначимо так:

 

люд. – відповідь округлюємо в більшу сторону, (4)

 

де Q_о - продуктивність праці оператора на доїнні, корів/год.

Цю продуктивність розраховують за формулою

 

Q_о = , гол./год., (5)

де t_р – час ручних та машинно-ручних операцій, пов'язаних із доїнням

однієї корови, хв. (таблиця);

Кількість доїльних апаратів для обслуговування всього поголів’я становить

 

z_{а =} , шт.. – відповідь округлюємо в меншу сторону, (6)

 

а оптимальна кількість доїльних апаратів на одного оператора

 

z_{а.о =} , шт. – відповідь округлюємо в меншу сторону. (7)

 

У цих формулах t_ц – тривалість циклу доїння однієї корови, хв., яку розраховують за фор­мулою:

 

(8)

 

де t_м – машинний час доїння однієї корови, хв.;

t_п – час, що витрачають на переміщення доїльного апарата з одного

робочого місця на інше, від­несений до однієї корови, хв.

Складові затрат робочого часу при доїнні наведено в таблиці 1. Тривалість машинного доїння залежить від вибору типу доїльного апарата та молочної продуктивності корови і в середньому становить 4-6 хв.

Для чіткої організації доїння, особливо на конвеєрних доїльних установках, важливим показником процесу є ритм (такт) доїння r_д – проміжок часу між однойменними опе­раціями (наприклад, впускання корови у станок, підклю­чення чи відключення доїльного апарата, випускання корови із станка), які стосуються двох корів, що дояться одна за одною. Цей показник визначається за відношенням:

год./гол. (7)

 

Для дотримання встановленого цим рівнянням ритму до­їння, забезпечення безперебійного руху корів у доїльно-мо­лочний блок перед ним обладнують переддоїльний майданчик із розрахунку f₁ = 1,8-2 м² площі на одну голову групи тварин. При змінно-потоковій системі утримання тварин доїльно-молочний блок сполучають з приміщенням для годівлі тва­рин. При цьому шляхи руху невидоєних та видоєних корів не повинні перетинатися.

Таблиця

Середні затрати часу оператора на ручні і машинно-ручні операції при доїнні однієї корови, с

 

Назва операцій

Тип доїльної установки

неавтоматизовані

автоматизовані

доїння в стійлах

в індивідуальних станках типу

в групових станках типу

у відра

у молоко- прп провід

Тандем

Ялинка

Карусель

Ялинка

Карусель

вітчизняна

імпорттна

вітчизняна

імпорттна

Впускання корів Підготовка вим’я Надівання доїльних стаканів на дійки Машинне додоювання Зняття доїльних стаканів Перенесення доїльного відра Зливання молока в бідони Перехід від корови до корови Перенесення відра з водою і заміна води Випускання корів із станка

- -

- - -

- - -

- - -

- - - - - -

- - - - -

- - - - -

- - - - - - - -

- - - - - - - -

 

 

Необхідна площа F_м переддоїльного майданчика залежить від кількості корів у групі т _м, що знаходяться на ньому:

 

, м². (8)

 

Максимальна кількість корів у групі т _м, гол., зумовлюється допустимим часом перебування Т_м, год. (за зоотехнічними вимо­гами до 20 хв.) їх на переддоїльному майданчику і визна­чається за відношенням:

 

(9)

 

Інтенсивність, або щільність, потокової технологічної лінії доїння

І_п, гол., дає уяву про кількість корів, що одночасно зна­ходяться в доїльному блоці, і характеризується відношенням циклу (часу доїння однієї корови до ритму потоку r_д:

(10)

 

 

Зміст звіту

Розробити проект технологічної лінії доїння згідно індивідуального завдання.