Мишуков Станислав Вадимович

Электроэнергетический факультет Ставропольский государственный аграрный университет г. Ставрополь, Россия

Аннотация: В статье описаны вакуумные насосы, применяемые в доильных установках. Их преимущества и недостатки, а так же приведены наиболее актуальные модели насосов отечественного и зарубежного производства. Материалы статьи могут быть полезными для преподавателей и студентов, интересующихся работой доильных установок, в частности вакуумных насосов.

Ключевые слова: доильная установка, ротационный вакуумный насоса вакуумный насос, водокольцевой вакуумный насос

Vacuum pumps in milking machines

Mishukov Stanislav Vadimovich

student, StGAU Stavropol, Russia

Abstract: In article the vacuum pumps used in milking machines are described. Their advantages and shortcomings, and are also given the most actual models of pumps of domestic and foreign production. Materials of article can be useful to the teachers and students who are interested in operation of milking machines, in particular vacuum pumps.

Keywords: milking machine, rotational vacuum pump vacuum pump, water ring vacuum pump

Современную молочную ферму невозможно представить без машинного доения. Машинное доение коров - процесс, при осуществлении которого доильный аппарат работает во взаимодействии с организмом животного. Доение происходит 2 – 4 раза в день по 4 – 5 мин на протяжении жизни животного. За сравнительно короткое время доения, рецепторы вымени и соска животного сильно раздражаются, что оказывает большое влияние на продуктивность коровы. Поэтому для эффективного доения требуется возбуждение полноценного рефлекса молокоотдачи у лактирующих коров перед доением и ликвидация причин, ведущих к преждевременному торможению рефлекса.

Помимо этого, эффективность доения во многом зависит от обслуживающего персонала, который должен знать не только основы физиологии, образования молока и молокоотдачи, но и принцип работы машин и оборудования для доения коров. В настоящее время для доения коров применяют самые различные доильные установки. Выбор типа доильной установки зависит от размера фермы, продуктивности животных, способа их содержания и климатических условий.

Современная доильная установка работает на переменном вакууме, который создается вакуумным насосом. Основная задача вакуумного насоса заключается в создании разрежения (вакуума) в системе взаимосвязанных трубопроводов и устройств для создания, измерения и регулирования работы доильной установки. Классифицируются вакуумные насосы следующим образом:

1. По конструкции – поршневые; инжекторные; кулачковые; ротационные.

2. По величине создаваемого разряжения – насосы низкого вакуума; насосы среднего вакуума; насосы высокого вакуума.

3. По назначению – «сухие» (для отсасывания газов); «мокрые» (для отсасывания газа вместе с жидкостью).

4. По характеру использования – стационарные; передвижные.

Первые доильные установки комплектовались поршневыми вакуумными насосами. Они были большими и металлоемкими, имели быстроизнашивающиеся механизмы. Позже на доильных установках стали устанавливать ротационные лопастные насосы марок РВН–40/350; УВУ–60/45; ВЦ–40/130 и др. (рис. 1).

Производительность РВН–40/350 при вакууме 50 кПа составляет 11,1 дм 3 /с (40 м 3 /ч), механический к.п.д. составляет 0,8 – 0,9. Унифицированная вакуумная установка УВУ – 60/45 может работать в 2-х режимах: при вакууме 53 кПа обеспечивать производительность 60 или 45 м3/ч (достигается изменением частоты вращения ротора путем замены шкива клиноременной передачи на валу электрического двигателя).

Такие насосы имеют ряд недостатков:

Повышенная чувствительность к нарушению нормальных зазоров;
Наличие трущихся рабочих органов;
Низкая производительность;

Эти недостатки были исключены применением в доильных установках водокольцевых вакуумных насосов (ВВН) (рис. 2).

В этих насосах уплотнение между статором и ротором достигается слоем воды. Однако они обладают невысоким КПД (0,48–0,52), сложны в эксплуатации и могут работать только при положительных температурах.

Современные производители предоставляют огромный выбор вакуумных насосов. Отечественная компания ООО "СЛАСНАБ" поставляет:

НВМ-70/75 насосы вакуумные водокольцевые для доильных установок;
НВА-75-1 агрегаты вакуумные водокольцевые (на 100 коров);
НВУ-75-2 установки вакуумные водокольцевые (на 200 коров).

Компания ООО "Агро-Сервис-1" производит роторно-пластинчатый вакуумный насос УВД 10000 (рис. 3).

Зарубежная компания «POMPETRAVAINI» является одним из мировых лидеров в производстве водокольцевых вакуумных насосов (рис. 4). Компанией производятся:

Одноступенчатые вакуумные насосы серии TRM;
Одноступенчатые вакуумные насосы серии TRVX/TRMX;
Двухступенчатые вакуумные насосы серии TRH.

Компания «Elmo Rietschle» предлагает покупателю водокольцевые насосы серии L, выполненные из высококачественной нержавеющей стали и обеспечивающие стабильные технические характеристики в течение долгих лет работы (рис. 5).

Таким образом, основой любой доильной установки является вакуумный насос, создающий необходимое разряжение в вакуумной системе. От вакуумного насоса зависит производительность доильной установки, ее надежность и уровень шума. В настоящее время на рынке представлено огромное количество самых различных вакуумных насосов, что позволяет совершенствовать старые и разрабатывать новые доильные установки на их основе.

Список литературы:

1. Гринченко В. А. Обоснование базовой конструкции линейного электродвигателя // Theoretical & Applied Science. - 2013. - Т. 1. - №11 (7). - С. 58-60.

2. Гринченко В. А., Мишуков С. В. Расчет статической силы тяги линейного электродвигателя новой конструкции // Новые задачи технических наук и пути их решения. - Уфа: Аэтерна, 2014. - С. 18-20.

3. Никитенко Г. В., Гринченко В. А. Линейный двигатель возвратно-поступательного движения с регулированием амплитуды колебаний якоря // Методы и технические средства повышения эффективности использования электрооборудования в промышленности и сельском хозяйстве. - Ставрополь: Агрус, 2009. - С. 407-410.

4. Никитенко Г. В., Гринченко В. А. Результаты исследования линейного двигателя для вакуумного пульсатора доильного аппарата // Методы и технические средства повышения эффективности использования электрооборудования в промышленности и сельском хозяйстве. - Ставрополь: Агрус, 2010. - С. 268-272.

5. Никитенко Г. В., Гринченко В. А. Статика электромеханических процессов в линейном электродвигателе для привода пульсатора доильного аппарата // Методы и технические средства повышения эффективности использования электрооборудования в промышленности и сельском хозяйстве. - Ставрополь: Агрус, 2011. - С. 199-202.

6. Пат. 2357143 Российская Федерация, МПК8 F 16 К 31/06. Электромагнитный клапан / Никитенко Г. В., Гринченко В. А.; заявитель и патентообладатель Ставроп. гос. аграр. ун-т. - № 2007141983/06; заявл. 12.11.07; опубл. 27.05.09.

7. Пат. 2370874 Российская Федерация, МПК8 H 02 K 33/12. Линейный двигатель / Никитенко Г. В., Гринченко В. А.; заявитель и патентообладатель Ставроп. гос. аграр. ун-т. - № 2008112342/09; заявл. 31.03.08; опубл. 20.10.09.

8. Пат. 82990 Российская Федерация, МПК8 А 01 J 7/00. Регулятор вакуума / Никитенко Г. В., Гринченко В. А.; заявитель и патентообладатель Ставроп. гос. аграр. ун-т. - № 2008150545/22; заявл. 19.12.08; опубл. 20.05.09.

Вакуумная система доильных установок представляет собой совокупность взаимосвязанных трубопроводов и устройств для создания измерения и регулирования вакуума. Элементами вакуумной системы являются: трубопроводы; резервуар вакуумный баллон; вакуумный насос; приборы для измерения вакуумметр и регулирования вакуума вакуум регулятор. Одним из условий повышения эффективности работы доильных машин является обеспечение в процессе доения стабильности вакуума. Требования к конструкции вакуумной системы: Для уменьшения потерь тем самым...

Поделитесь работой в социальных сетях

Если эта работа Вам не подошла внизу страницы есть список похожих работ. Так же Вы можете воспользоваться кнопкой поиск

ЛЕКЦИЯ № 19

тема: вакуумные системы доильных установок

ПЛАН:

Вакуумные системы доильных установок и элементы их расчета.

Назначение и классификация вакуумных насосов.

Основы расчета ротационного вакуумного насоса.

Уход за доильным оборудованием.

ЛИТЕРАТУРА.

Белянчиков Н.Н. Механизация технологических процессов. - М.: Агропромиздат, 1989, Раздел 2, гл. 7. §5.

1. Вакуумные системы доильных установок и элементы их расчета.

Вакуумная система доильных установок представляет собой совокупность взаимосвязанных трубопроводов и устройств для создания, измерения и регулирования вакуума.

Элементами вакуумной системы являются: трубопроводы; резервуар (вакуумный баллон); вакуумный насос; приборы для измерения (вакуумметр) и регулирования вакуума (вакуум регулятор).

Одним из условий повышения эффективности работы доильных машин является обеспечение в процессе доения стабильности вакуума .

Требования к конструкции вакуумной системы:

Для уменьшения потерь (тем самым уменьшений колебаний вакуума) сеть должна:

иметь наименьшую длину;

иметь минимальные потери давления воздуха в системе за счет наиболее рациональной схемы и оптимального диаметра трубопровода на всех участках сети;

отличаться простотой, надежностью конструкций соединения труб;

иметь наименьшее число поворотов и минимально допустимое количество арматуры (кранов, задвижек и т.д.).

Исследованиями установлено, что чем выше вакуум и объем пространства, и меньше длина вакуумной системы, тем совершеннее конструктивная схема вакуумной системы (с точки зрения стабильности в ней вакуума).

Сопротивления в воздухопроводе делят на распределенные (трение воздуха о стенки) и местные.

Потери давления на преодоление сопротивления от трения воздуха о стенки труб:

Коэффициент сопротивления зависит от характера движения воздуха в трубе:

а) при ламинарном движении

б) при турбулентном движении

Местные потери давления:

Расход воздуха пневмосистемой доильной установки определяется по приближенной формуле:

где 1,35 коэффициент несовершенства пульсатора и коллектора, допускающих утечки воздуха; частота пульсаций, пул/с; начальный объем воздуха при атмосферном давлении, заключенный в камерах и трубах одного доильного аппарата, м 3 ; коэффициент, учитывающий протечки воздуха из вакуумной системы доильной установки вследствие недостаточной герметичности; n да количество доильных аппаратов.

Коэффициент определяется по формуле:

где;

утечки в соединениях труб; подсосы воздуха между сосковой резиной и соском; подсосы воздуха через доильные стаканы при их одевании; подсосы при случайном спадании шлангов и стаканов; потеря подачи вакуума в жаркое время суток из-за разжижения смазки в насосе; потеря подачи вакуума из-за повышения температуры насоса при длительной непрерывной работе.

Таким образом суммарные потери примерно равны по величине расходу воздуха аппаратом. В связи с этим коэффициент увеличения запаса подачи вакуумного насоса принимаем равным 2 3, то есть

Степень неравномерности расхода воздуха определяется по формуле:

где число лопаток.

Насосы типа РВН (4 лопатки) имеют неравномерность 31 %. Для снижения влияния которой в систему необходимо включить вакуум-баллон емкостью 20 25 л.

Диаметр вакуумпровода определяется по формуле:

где полная длина вакуумпрвода, м; объем воздуха, протекающего через трубопровод, м 3 /мин.

Потребное количество вакуумных насосов для поддержания устойчивого режима в системе:

где производительность вакуумного насоса при заданной величине вакуума.

Заслуживает внимания такая система распределения вакуума в доильных установках, при которой каждый вакуумный насос имеет свое назначение и включается в вакуумную линию самостоятельно. Один насос служит для транспортирования молока, другой для работы доильного аппарата, третий для автоматизации доильной установки. Такое распределение вакуумных насосов позволяет иметь в системе постоянный уровень вакуума и гарантирует бесперебойную работу оборудования, работающего от вакуума.

2. Назначение и классификация вакуумных насосов.

Вакуумный насос предназначен для создания вакуума (разряжения) в системе за счет откачивания из нее воздуха.

Классифицируются вакуумные насосы следующим образом:

1. По конструкции

Поршневые;

Инжекторные;

Ротационные.

В свою очередь ротационные насосы подразделяются на 4 типа:

Пластинчатые;

Водокольцевые;

С катящимся поршнем;

Двух-роторные.

2. По величине создаваемого разряжения

Насосы низкого вакуума;

Насосы среднего вакуума;

Насосы высокого вакуума.

3. По назначению

- «сухие»(для отсасывания газов);

- «мокрые» (для отсасывания газа вместе с жидкостью).

4. По характеру использования

Стационарные;

Передвижные.

До 1952 года доильные установки в нашей стране комплектовались вакуумными насосами поршневого типа. Они отличались большими размерами и металлоемкостью; имели быстроизнашивающиеся механизмы - кривошипно-шатунный механизм и механизм воздухораспределителя.

В настоящее время на доильных установках получили наибольшее распространение ротационные лопастные насосы марок РВН 40/350; УВУ 60/45; ВЦ 40/130 и другие.

Принципиальная схема ротационного вакуумного насоса.

Такими вакуумными насосами можно получить вакуум порядка 97 99 %, механический к.п.д. 0,8 0,9.

Производительность РВН 40/350 при вакууме 50 кПа составляет 11,1 дм 3 /с (40 м 3 /ч).

Унифицированная вакуумная установка УВУ 60/45 может работать в 2-х режимах: при вакууме 53 кПа обеспечивать производительность 60 или 45 м 3 /ч (достигается изменением частоты вращения ротора путем замены шкива клиноременной передачи на валу электрического двигателя).

Водокольцевой насос (ВВН) с жидкостным поршнем.

1 выхлопная труба;

2 вакуумный провод;

3 ротор;

4 статор;

5 водяное кольцо;

6 охладитель воды.

Здесь смазки не требуется. Уплотнение между ротором и статором достигается слоем воды.

Недостаток : низкий к.п.д. (0,48 0,52); работать могут только при положительной температуре.

Основными характеристиками вакуумных насосов являются производительность, металлоемкость и энергоемкость.

3. Основы расчета ротационного вакуумного насоса.

Полезный объем камеры всасывания определяется по формуле:

где диаметр статора;

эксцентриситет;

длина ротора.

При числе лопаток и угловой скорости, производительность лопастного насоса равна:

М 3 /с.

или, м 3 /с.

Наибольшее распространение получили 4-х полостные (=4) вакуумные насосы, при = 90 0 (то есть лопасти перпендикулярны друг другу).

Тогда:

М 3 /с.

Анализ : теоретическая производительность вакуумного насоса прямо пропорциональна его геометрическим размерам и частоте вращения ротора.

Производительность, приведенная к условиям вакуума в системе, будет меньше. Это уменьшение учитывается манометрическим коэффициентом:

где барометр (атмосферное давление, кПа); вакуум в системе, кПа.

Чем выше, тем < , а следовательно и меньше производительность.

Кроме того, действительная производительность вакуумнасоса зависит от степени наполнения всасывающей камеры, которая учитывается коэффициентом наполнения. Значение зависит от конструкции насоса и определяется экспериментальным путем.

Тогда, действительная производительность вакуумного насоса (4-х лопастного, при = 90 0 ) равна:

М 3 /с.

так как в доильных установках применяется вакуум от 350 мм.рт.ст. до 500 мм.рт.ст., то; .

Мощность, потребная для привода вакуумного насоса:

КВт или,

где крутящий момент, обусловленный сопротивлением всасывания, Нм; угловая скорость ротора, рад/с; к.п.д. вакуумного насоса и электрического двигателя с передачей (= 0,75 0,85); производительность, м 3 /с; величина вакуума, Па.

Крутящий момент определяется по формуле:

где расчетная величина вакуума, Н/м 2 .

Зависимости производительности насоса и потребляемой мощности от угловой скорости ротора

Механическая характеристика вакуум-насоса напоминает характеристику вентилятора, а нагрузочная диаграмма параллельная прямая оси абсцисс после пуска

Нагрузочная диаграмма.

Потребная на привод насоса мощность зависит от величины вакуума

4. Уход за доильным оборудованием.

С целью поддержания в порядке системы доения необходимо выполнять определенные правила ухода и использовать моющие средства.

Моющие средства.

Требования к ним:

Обладать высокими моющими свойствами;

Быть безвредными для здоровья человека;

Не изменять свойств молока;

Не разрушать материал оборудования;

Быть дешевыми и удобными в эксплуатации.

Моющие средства.

Используются высокощелочные моющие средства (основная часть едкий натрий NaOH ); умеренно щелочные моющие средства; нейтральные моющие средства и кислые средства (раствор азотной, соляной и уксусной кислот) для удаления молочного камня.

Дезинфицирующие средства.

Хлорная известь;
Гипохлорит натрия;
Гипохлорит кальция;
Хлорамин Б.

Процесс ухода включает следующие операции:

Ополаскивание оборудования чистой водой;
Промывка моющими растворами;
Ополаскивание;
Дезинфекция;
Ополаскивание.

EMBED CorelDRAW.Graphic.11

Цель работы состоит в том чтобы рассмотреть своебразие проявления национальных установок и их учет в деятельности ОВД. Задачи работы: - изучить механизмы функционирования и проявления этнопсихологических феноменов; - рассмотреть понятие национальной установки психологический механизм национальных установок влияние национальных установок на деятельность людей; - изучить своеобразие проявления национальных установок в деятельности сотрудников ОВД. 3 Своеобразие проявления национальных установок в деятельности сотрудников ОВД Эффективность... Также за основу для сравнения успешного развития ветроэнергетики мною был взят полуостров Крым т. Проанализировать розу ветров Краснодарского края оценить скорость ветра в разные сезоны порывистость выделить наиболее оптимальные зоны для размещения ВЭС расположенные как на суше так и в акваториях водных бассейнов; 2. Изучить энергетическое законодательство и комфортность законов для строительства зеленых ЭС а также их экономическую рентабельность; Глобальные проблемы энергетики мира и пути их решения В современном мире активно... Анализ научной литературы по проблеме готовности девушек к браку показывает что чаще всего она рассматривается в общем круге вопросов о самоопределении современной молодёжи. То что ребенок в детские годы приобретает в семье он сохраняет в течение всей последующей жизни. Важность семьи как института воспитания обусловлена тем что в ней ребенок находится в течение значительной части своей жизни и по длительности своего воздействия на личность ни один из институтов воспитания не может сравниться с семьей. И так как воспитание детей в...

Машинное доение применяется на молочно-товарных фермах и комплексах. Оно выгодно даже в небольших хозяйствах, где содержится 5-10 животных.

Эта технология значительно увеличивает производительность труда, улучшает качество молока, облегчает труд человека. Основным механизмом, которое в ней используется, является доильная установка .

Доильные установки

Установка представляет собой комплект доильного оборудования, в который входят вакуумный насос с электроприводом, вакуумный баллон (ресивер), регулятор, трубопроводы и доильный аппарат, в количестве один, два или больше. Также имеются системы промывки и агрегаты первичной обработки полученного сырья. Работа всех промышленных и бытовых установок основана на использовании вакуума. Вакуум создается при помощи насоса мембранного, роторного, центробежного или поршневого типа. Пульсатор служит для того, чтобы направлять вакуум в нужное время в соответствующие камеры стаканов, обеспечивая тем самым чередование тактов.

Доильные аппараты

Доильный аппарат - это устройство для получения молока из вымени коровы или другого животного. Доильный аппарат для коров состоит из пульсатора, коллектора, ведра (16 - 40 л), шлангов и доильных стаканов (4 шт.), которые являются главными рабочими узлами. Каждый стакан состоит из двух трубок: наружной металлической и расположенной внутри нее резиновой (более современный вариант - металлический корпус и две сосковые резиновые трубки, внешняя и внутренняя). Пространство между этими трубками называется межстенной камерой, а между резиновой (внутренней) трубкой и соском животного - подсосковой камерой.

Доильный аппарат для коз устроен аналогично, с учетом биологических особенностей животного (в нем только 2 стакана).

По способу выдаивания аппараты делятся на трех- и двухтактные.

Трехтактные доильные аппараты

Устройства первой группы работают по следующей схеме. Во время первого такта (сосание) вакуум создается в обеих камерах, межстенной и подсосковой. Сосок втягивается в стакан и молоко выдаивается. При втором такте (сжатие) вакуум дается только в подсосковую камеру, а в межстенной - давление атмосферное. Сосок сжимается. На третьем такте (отдых) в обеих камерах вакуума нет, сосок отдыхает в естественном положении, кровообращение в нем восстанавливается. По времени такты распределяются следующим образом: 1-й - 60%, 2-й - 10%, 3-й - 30%. За 1 минуту совершается 60 пульсаций.

Двухтактные доильные аппараты

В двухтактном аппарате отдых не предусмотрен, есть только сосание и сжатие. Здесь за минуту проводится 80 пульсаций. Двухтактные устройства более производительны.

Однако у них выше вероятность заболевания коровы маститом при несвоевременном снятии стаканов. Трехтактные лучше соответствуют естественному процессу сосания вымени теленком. Они интенсивнее стимулируют молокоотдачу, способствуют раздою и повышению продуктивности животных.

Доильные установки могут быть передвижными или стационарными. Сбор молока - в бидоны (ведра) или молокопровод. При первом варианте 1 оператор обслуживает 16 - 20 особей, при втором - до 50 и более. Коровы во время доения располагаются в стойлах или станках. В последнем случае процесс происходит в специальных залах или на площадках, возможно, с использованием роботов. По числу коров в станке установка может быть индивидуальной или групповой. Станки делятся на подвижные (конвейеры) и неподвижные, могут располагаться по разным схемам: параллельной, радиальной, последовательной или под углом. На отечественные установки ставятся одинаковые доильные аппараты, с выбором наиболее подходящего из нескольких стандартных типов и разной степенью механизации.

Время доения одной коровы составляет от 4 до 6 минут. Интервал между доениями должен быть не меньше 5 ч. и не больше 12 ч.

Передвижные доильные установки

Передвижные доильные установки со сбором молока в бидоны монтируются на опорной раме, которая для удобства перемещения имеет одну-две ручки и два колеса. Они рассчитаны на одновременное доение одной или двух особей. Предназначены для индивидуальных и небольших фермерских хозяйств с оптимальным размером стада в 5 - 6 животных. Некоторые модели, например, Арго, оборудованные поршневыми двигателями, работают по упрощенной схеме. В них вакуум создается за счет движения поршня, а пульсацию в системе обеспечивает шариковый клапан.

Стационарные установки

Стационарные установки для доения в стойлах используются в случаях привязного, стойлово-лагерного или стойлово-пастбищного содержания животных. Молоко собирается в ведра или молокопровод, после чего отправляется на первичную обработку (очистка, охлаждение) и временное хранение. Преимущества: животных не надо перемещать к местам доения, к ним обеспечен более удобный подход.

При доении в ведра набор технических средств минимальный и недорогой. Недостатки:

Большие затраты труда (на 1 доярку приходится максимум 30 голов).
Повышается плотность соматических клеток и бактериальная обсемененность, снижается сортность и качество, падает стоимость молока.
При переносе и переливании в танки, сырье контактирует с воздухом (часто зараженным), нарушаются санитарные требования.
При технологии доения в ведра обычно применяются устаревшие доильные аппараты (Майга, Волга).
Тяжело проконтролировать продуктивность каждой коровы.

При сборе молока в линейный молокопровод сырье не контактирует с воздухом, за счет чего улучшаются санитарно-гигиенические условия. Производительность труда повышается. Одна доярка может обслужить до 50 голов на системе с пневматическими пульсаторами и до 100 - при использовании современных доильных аппаратов, которые автоматически отключают и снимают стаканы.

Недостатки:

В процессе транспортировки до танка-охладителя молоко теряет от 0,1 до 0,3% жирности.
Повышенные требования к персоналу.

В хозяйствах с беспривязной системой содержания коров применяются доильные залы. За рубежом их доля среди установок разных типов доходит до 90%. Самые распространенные виды: Тандем, Елочка, Параллель и Карусель.

Тандем

Коровы стоят параллельно доильной яме. Доильный аппарат подключается сбоку. Количество обслуживаемых животных - 50-250 голов. В России применяется редко.

Достоинства:

Хороший обзор корпуса, легкое чтение ушной бирки.
Удобно автоматически раздавать концкорма.
Каждое животное заходит и выходит индивидуально, группа не обязана ждать, пока обслужат самую тугодойную корову.

Недостатки:

Фронт доения очень большой, 260 см на 1 особь, из-за этого снижается интенсивность работы дояра.
Длинная доильная яма и, соответственно, помещение, требуют больших расходов на строительство.
Дорогое оборудование (в расчете на 1 пост).

Елочка

Универсальная и недорогая технология. Животные ставятся к доильной яме под углом 30 или 60 градусов. В первом случае фронт доения составляет 110 см, во втором - 80 см. Аппарат подключается, соответственно, сбоку или сзади. Животные выходят по одному или группой. Молочная линия располагается снизу, при этом на каждый пост ставится «свой» доильный аппарат. Или сверху (Топ Свинг), тогда один аппарат работает на 2 поста. Количество обслуживаемых животных: от 150 до 600 (Топ Свинг - до 1000) голов. На сегодняшний день это самый распространенный тип доильного зала, как в России, так и за границей.

Преимущества:

Малый фронт доения.
Недорогое оборудование.
Широкий размерный ряд.
Большое число вариантов организации процесса дает возможность учесть производственные условия.

Недостатки:

Максимальное число обслуживаемых животных ограничено.
Оператор работает недостаточно интенсивно.

Параллель

По сравнению с Елочкой, это более индустриальная технология. Фронт доения - 70 см. Оператор максимально защищен. Требуется обязательная организация быстрого выхода. Число обслуживаемых животных - от 500 до 1200 голов. Поэтому, в связи с укрупнением хозяйств, данная модель становится все более популярной.

Достоинства:

Малый фронт доения.
Интенсивная работа оператора.
Стоимость оборудования (на единицу производительности) того же порядка, что и у Елочки.
Широкий размерный ряд.
Рамная конструкция более прочная, так как рассчитана на интенсивную работу.

Недостатки:

Помещение должно быть широким.
Высокие требования к форме вымени животного.

Карусель

Это доильный зал конвейерного типа. Животные располагаются на вращающейся платформе, в постах по кругу, головами к центру. Оператор может быть в центре платформы («вращающаяся елочка») или снаружи («вращающаяся параллель»). Фронт доения сокращается до нуля, так как корова сама подъезжает к оператору, который подключает аппараты, оставаясь на месте. Вращающаяся параллель лучше подходит для интенсивной работы с большим поголовьем. У вращающейся елочки - классическое боковое подключение аппаратов и лучшая визуализация. Она применяется для конвейерного производства на небольшом поголовье.

Достоинства:

Поточная технология с высокой интенсивностью работы.
Максимальная производительность в единицу времени.

Недостатки:

Повышенные требования к подготовительному этапу строительства, а также к уравниванию показателей животных по строению вымени, молокоотдаче и продуктивности.
Сравнительно большие затраты на 1 пост.

Доильный робот

Самый современный тип доильного оборудования, который только начинает завоевывать популярность - роботы. Первая промышленная модель появилась в Голландии в 1992 году (Lely NV). Доильный робот - это рука, способная совершать движения в трех измерениях в доильном боксе.

В комплект также входят:

Система очистки вымени и сосков.
Весы.
Механизм для надевания и снятия стаканов.
Контрольные сенсорные приборы.
Идентификационное устройство.
Компьютер с соответствующим ПО.

Человек непосредственно в процессе дойки не участвует. Корова сама определяет, когда ей надо зайти в доильный бокс. С помощью специальной камеры удается распознать любую форму вымени и найти местоположение сосков даже у беспокойных особей. Один робот обслуживает 60 - 70 коров, надаивает в день около 2,5 тн молока.

Виды роботизированных систем:

Один бокс с одним роботом-рукой.
Несколько боксов с одним роботом для обслуживания всех.
Несколько боксов с таким же количеством роботов, объединенных в одну систему.

По прогнозам специалистов, к 2025 году фермы с количеством животных 50-250 голов перейдут на использование доильных роботов.

При выборе доильного оборудования надо обращать внимание на следующие условия:

Скорость доения и пропускная способность (производительность).
Цена не только доильной установки, но также ее обслуживания.
Унификация агрегата и его ремонтопригодность. Возможность замены узлов и расходных материалов.
Интенсивность работы оператора - сколько времени уходит на обслуживание 1 особи.
Наличие сервиса и персонала достаточной квалификации.
Особенности установки: режим доения, скорость молокоотдачи, возможности по учету молока, автоматическое снятие стаканов и другие.
Соответствие агрегата типу содержания животных - привязное, беспривязное.

Доильное оборудование - это не прихоть, а необходимость. Без него невозможно организовать эффективную работу молочно-товарной фермы. При покупке агрегата, в каждом конкретном случае, надо руководствоваться правилом, которое гласит: нет хороших или плохих доильных установок (они все хорошие), есть правильный или неправильный выбор.

Вакуумные системы
Производство вакуума является одним из ключевых моментов для правильного функционирования доильной установки. Вакуум генерирующие и управляющие системы должны гарантировать защиту здоровья животного.
Вакуум используется на разных стадиях доения:

Движение молока во время доения
Работа вакуумных пульсаторов, которые гарантируют массажные движения чередующимися фазами
Перекачка молока по молокопроводу в танк-охладитель
Обеспечивает работу клапанов во многих частях доильного оборудования.

Доильное оборудование должно иметь подходящий, стабильный и бесперебойный уровень вакуума во избежание чрезмерной стимуляции сосков. Благодаря специальным процедурам производства и строгому контролю компании Milkline, вакуумные насосы гарантируют, при равно потребляемой мощности, высокую скорости потока без ущерба для надежности и долговечности доильного оборудования. Вакуумные установки Milkline могут удовлетворить требования любой доильной установки. Компактный и практичный дизайн установок Milkline «позволяет легко монтировать и обслуживать вакуумные станции.

Вакуумные станции делятся на три группы:

— Безмасленые/сухие лопастные установки с мощностью от 150 до 250 литров в минуту. Это самый простой вид вакуумных станций и применяются они в малых хозяйствах. Вакуумный насос вообще не требует масла и расходная часть в таких насосах это как раз графитовые пластины/лопасти насоса,которые изнашиваются и меняются по мере необходимости. Обычный срок службы лопастей 3-4 года. Ставятся такие установки на мобильные доильные аппараты,которые одновременно могут обслуживать максимум 2 головы. Либо вы самостоятельно конструируете собственный стационарный доильный аппарат.

В данном варианте вакуумная станция используется как рама для доильного аппарата. В зависимости от типа мобильной доилки (на 1 или 2 коровы) ставят соответствующий насос. Сменные графитовые платины насоса имеют обозначение PM3 GRAPHITE или PM4 GRAPHITE .

Масляные установки с мощностью от 250 до 3000 литров в минуту. Самые распространенные и часто встречающиеся в хозяйствах с доильными залами или линейными доильными установками. Используются так же для обеспечения бесперебойного вакуума к доильным аппаратам через вакуумопроводы. Здесь расчет по требуемой вам вакуумной станции идет такой: 200 литров на один доильный аппарат. Считаете и заказываете необходимый вам. Насос считается надежным,но требующим внимательного отношения в плане пополнения смазки. Так же расходная часть у насоса кевларовые пластины ротора вакуумного насоса. Имеют маркировку PM16 KEVLAR , PM20 KEVLAR и PM30 KEVLAR . Электродвигатель вечный.

Кулачковые безмасленые вакуумные станции. Это считается самыми мощными и надежными. Производятся такие станции с рабочими данными от 2100 литров в час до 4300 литров в минуту.

Иногда требуется замена вакуумометра. Ну в общем служит он долго,и на век коровы хватит.

Теперь стоимость на пластинчатые вакуумные установки:

Наименование и объем вакуумного ресивера,л	Тип насоса	Производительность,л/мин	Мощность,кВт	Питание,В	Стоимость руб с НДС
PVU 20, 15 л. (вакуумная установка для мобильных доильных и бытовых домашних доильных аппаратов)	пластинчато-роторный	190	0,6	220	35000,00
PVU 45, 50 л.	пластинчато-роторный	450	1,1	380	77000,00
PVU 95, 100 л.	пластинчато-роторный	950	2.2	380	114000.00
PVU 160, 100 л.	пластинчато-роторный	1600	3.0	380	134000.00
PVU 200, 100 л.	пластинчато-роторный	2000	4,0	380	142000,00
PVU 300, 100 л.	пластинчато-роторный	3000	7,5	380	161000,00

Для создания разрежения при работе доильной машины используют воздушные установки, состоящие из вакуумного насоса, вакуумного балона-ресивера, вакуум-регулятора, вакууметра, системы трубопроводов с арматурой и двигателя, которые делятся на ротационные, поршневые и эжекторные. В свою очередь ротационные вакуумные насосы подразделяются на лопастные, водокольцевые, типа Рутс и другие. Наибольшее распространение на фермах получили ротационные лопастные вакуумные установки марки УВУ-60/45 и водокольцевые воздушные насосы ВВН-3, ВВН-6, ВВН-12.

Принцип действия эжекторных (струйных) насосов следующий. Когда жидкость (или газ) протекает по трубе, имеющей сужение, давление в сужении оказывается ниже, чем в остальных частях трубы (если при этом скорость потока в сужении не достигает скорости звука). Впервые это было установлено итальянским физиком Дж. Вентури (1746-1822), по имени которого была названа трубка, основанная на данном явлении. Если откачиваемый объем присоединить к трубе в месте ее сужения, то газ из него будет переходить в область пониженного давления и уноситься струей жидкости. Эжекторные (струйные) установки крепятся на выхлопной трубе трактора и разрежение создается за счет скоростного потока выхлопных газов.

Ротационная лопастная вакуумная установка типа УВУ включает в себя (рис. 2.2) электродвигатель 1, вакуумный баллон 3, регулятор вакуума 4, вакууметр 6, вакуумпровод 5, вакуумный насос 2. При частом отключении электроэнергии может комплектоваться резервным двигателем 7 внутреннего сгорания. Унифицированный насос УВУ-60/45 работает при вакууме 53 кПа с воздухопроизводительностью 60 и 40 м 3 /ч. Для получения требуемого расхода изменяют частоту вращения ротора постановкой шкивов разного диаметра на вал электродвигателя.

Рис. 2.2 Общий вид вакуумной установки УВУ 60/45

Насос вакуумный пластинчато-роторный предназначен для эксплуатации в районах с умеренным климатом на открытом воздухе в диапазоне от минус 10 до плюс 40 0С и высоте над уровнем моря не более 1000 м, выпускается в четырех исполнениях.

Внутри чугунного цилиндрического корпуса 22 (рис. 2.3) с ребристой поверхностью для лучшей теплоизоляции вращается ротор 17. Ротор имеет четыре паза, в которых свободно перемещаются текстолитовые лопатки 16. Ротор вращается в шарикоподшипниках 14, установленных в посадочных отверстиях крышек 12 и 19, расположенных эксцентрично относительно оси корпуса. Подшипники со стороны внутренней полости насоса закрыты шайбами 15. Для ориентации крышек относительно корпуса при сборке насоса установлены штифты 5. Направление вращения ротора указано стрелкой на корпусе насоса. В зависимости от исполнения насос имеет один или два выходных конца ротора.

В средней части цилиндрического корпуса имеются выхлопные окна, которые соединяются с выхлопной трубой рамы. На конец выхлопной трубы насаживают глушитель, корпус которого заполнен стекловатой для задержки отработавшей смазки.

Технологический процесс работы вакуумной установки происходит следующим образом. При вращении ротора 17 (рис. 2.3) лопатки 16, под действием центробежных сил прижимаются к корпусу 22, и образуют замкнутые пространства, ограниченные ротором 17, корпусом 22 и торцевыми стенками 12 и 21, объем которых за один оборот сначала увеличивается, создавая разрежение между лопатками на стороне всасывания, а затем уменьшается. При этом воздух сжимается и вытесняется в атмосферу через выпускное отверстие.

Для смазки подшипников и трущихся поверхностей насос снабжен масленкой фитильного типа, которая обеспечивает равномерную и непрерывную подачу масла в насос.

Масленка состоит из двух основных составных частей: стакана 5 (рис. 2.4) вместимостью 0,6 л и чашки 2. Масло заливается в стакан, который закрывается крышкой 7 и фиксируется на чашке дугой 6. Из стакана масло вытекает в чашку до тех пор, пока его уровень не достигнет верхней части клинообразного выреза трубки крышки. Уровень масла в чашке масленки исполнения УВД.10.020 не регулируется. Уровень масла в чашке масленки УВА 12.000 зависит от длины выступающего конца трубки и должен находиться в пределах 13.18 мм. При снижении уровня масла воздух поступает в стакан через вырез в трубке и масло вытекает до тех пор, пока не достигнет установленного уровня.

Процесс смазки происходит следующим образом. Из чашки масло по фитилям 3 поступает в маслопроводящие каналы и под действием разности давлений в масленке и насосе по шлангам 9, отверстиям в крышках 12, 21 (рис. 2.3) насоса поступает в шарикоподшипники 14, через каналы шайб 15 в пазы ротора 17, смазывая поверхности лопаток 16, корпуса и крышек насоса. Далее масло потоком воздуха выбрасывается через выпускное отверстие насоса.

Масленка обеспечивает подачу масла в насос с расходом 0,25.0,4 г/м 3 воздуха, что соответствует истечению масла из стакана при работе установки на величину одного деления в среднем за 1,5 часа работы вакуумной установки производительностью 0,75 м 3 /мин, и в среднем за 1,1 часа для вакуумной установки производительностью 1 м 3 /мин.

Контроль за поступлением масла в подшипники производится визуально через пластмассовые шланги, а общий расход - по делениям на стакане.

Рис. 2.3 Вакуумный насос:
1,20 - болты; 2, 15 - шайбы; 3 - стопорное кольцо; 4 - шкив; 5 - штифт; 6 - шпонка; 7 - винт; 8, 22 - крышки; 9 - пробка; 10,11 - прокладки; 12 - правая крышка; 13 - манжета; 14 - шарикоподшипник; 16 - лопатка; 17 - ротор; 18 - корпус; 19 - левая крышка; 21 - втулка; 22 - корпус

Обеспечение требуемого расхода масла в процессе эксплуатации производится периодической прочисткой маслопроводящих каналов в чашке 2 (рис. 2.4) и пробках 4, промывкой фитилей в дизельном топливе или изменением количества нитей в фитиле, а для масленки УВА 12.000 также изменением длины выступающей части трубки.

Для исключения возможного обратного вращения ротора и поломок лопаток при выключении электродвигателя соединение впускного отверстия насоса с вакуумпроводом осуществляется через предохранительный клапан.

Рис. 2.4 Масленка УВД.10.020:
1 - кронштейн; 2 - чашка; 3 - фитиль; 4 - пробка; 5 - стакан; 6 - дуга; 7 - крышка; 8 - прокладка; 9 - шланг

Рис. 2.5 Вакуум-регулятор

Вакуум-баллон 3 (рис. 2.2) сглаживает пульсацию вакуума, неизбежно возникающую при работе насоса, собирает влагу и молоко, попавшие в вакуум-провод, а также используется как сливная емкость при промывке трубопроводов. При работе насоса крышка вакуумного баллона должна быть плотно закрыта.

Вакуум-регулятор 4 (рис. 2.2) поддерживает стабильный вакуум в вакуум-проводе. Он состоит из клапана 1 (рис. 2.5), пружины 3, набора грузов 4, демпферирующих пластин 5 и индикатора 2.

Вакуум-регулятор работает следующим образом. Сила, действующая на клапан 1 снизу из-за разницы между атмосферным и вакуумметрическим давлением в вакуум-проводе поднимает клапан вверх, преодолевая вес груза 4. В результате этого через индикатор 2 в вакуум-провод начинает поступать атмосферный воздух. Величина разрежения, при котором поднимается клапан 1, устанавливается весом груза 4. Величина расхода воздуха через вакуум-регулятор контролируется по показаниям индикатора 2. При нормальном расходе стрелка индикатора 2 должна находиться в среднем положении. Для смягчения вибрации груза 4, они подвешиваются на пружине 3, а снизу демпферирующие пластины 5 находятся в слое масла.

Водокольцевые машины типа ВВН предназначены для создания вакуума в закрытых аппаратах и системах. Изготавливаются в двух исполнениях: ВВН1 - с номинальным давлением всасывания 0,04 МПа; ВВН2 - с номинальным давлением всасывания 0,02 МПа.

Машины типа ВВН - жидкостно-кольцевые с непосредственным приводом от электродвигателя через упругую муфту.

Водокольцевая установка ВВН-12 состоит из водокольцевой машины 4 (рис. 2.6), имеющей привод от электродвигателя 1 через муфту 2. Все это размещено на фундаментной плите 3.

Водокольцевая машина состоит из корпуса-цилиндра 2 (рис. 2.7), закрытого с торцов крышками-лобовинами. В цилиндре эксцентрично расположено лопастное колесо 1, закрепленное на валу. Выход вала из лобовин уплотняется сальниками с мягкой набивкой. Подаваемая в машину вода питает водяное кольцо 7 и создает гидравлический затвор в сальниках. Вал вращается в подшипниках, расположенных в прикрепленных к лобовинам корпусах.

Перед пуском в работу через всасывающий патрубок 5 машину заполняют примерно до оси вала водой. При пуске жидкость центробежной силой отбрасывается от втулки ротора к корпусу. При этом образуется жидкостное кольцо и серповидной пространство, которое является рабочей полостью. Рабочая полость разделена на отдельные ячейки, ограниченные лопатками, втулкой колеса, лобовинами и внутренней поверхностью жидкостного кольца. При вращении колеса объем ячеек увеличивается (на рис. 2.7 вращение по часовой стрелке) и через всасывающее окно 6 происходит всасывание газа. Затем объем ячеек уменьшается, происходит сжатие и выталкивание газа через нагнетательное окно 3. Через нагнетательный патрубок 4 вместе с газом выбрасывается вода. Для отделения воды от газов и ее сбора непосредственно на нагнетательном патрубке в вакуумных насосах устанавливают водоотделитель с открытой переливной трубой. Для отделения воды от газа в вакуумных насосах ВВН-12 применяется прямоточный сепаратор 5 (рис. 2.6). Прямоточный сепаратор представляет собой неразборный сосуд объемом около 24 литров со встроенной внутри многолопастной решеткой, посредством которой и происходит разделение газо-жидкостной смеси, выбрасываемой из насоса. Он обеспечивает практически полное отделение воды от газа при всех возможных режимах работы.

При использовании машины в качестве компрессора к сливному патрубку сепаратора присоединяется водоотводчик, обеспечивающий слив воды без утечки газа.

Преимуществом водокольцевых вакуумных машин перед лопастными вакуумными насосами является то, что при вращении ротор не касается стенок статора. Однако при вращении ротора происходит повышение температуры воды в статоре насоса, что снижает его подачу. Для повышения устойчивости работы насоса ВВН предусмотрена установка специального охладителя воды.

Рис. 2.6 Общий вид вакуумного насоса ВВН-12

Рис. 2.7 Схема водокольцевой машины

Основные параметры применимости водокольцевых машин представлены в таблице 2.1.

2.1. Показатели водокольцевых вакуумных машин
Показатель	Типоразмер
Показатель	ВВН-3	ВВН-6	ВВН-12	ВВН-25
Производительность при номинальном давлении всасывания, м 3 /мин	3 (2,7)	6(5,4)	12 (10,8)	25 (22,5)
Номинальное вакуумерическое давление от барометрического давления, %	60 (80)
Максимальный вакуум от барометрического давления, %	90		96
Удельный расход воды на номинальном режиме, дм 3 /с	0,13 (0,2)	0,3 (0,47)	0,5 (0,75)	1,0 (1,5)
Мощность, кВт	13	22	30	75
Масса, кг	125	215	455	980
Примечание : в скобках даны значения для вакуумных насосов исполнения 2

Рис. 2.8 Общий вид водокольцевой вакуумной установки УВВ-Ф-60Д:
1 - вакуумпровод; 2 - предохранитель; 3 - насос; 4 - емкость для воды; 5 - электродвигатель; 6 - выхлопная труба; 7 - нагнетательный патрубок

Установка вакуумная водокольцевая УВВ-Ф-60Д предназначена для создания вакуума, используется для комплектации доильных установок всех типов. Установка не предназначена для откачки агрессивных газов и паров.

Состоит из водокольцевого вакуумного насоса 3 (рис. 2.8) с приводом от электродвигалея 5 (мощностью 6 кВт), установленного над емкостью для воды 4. Вакуумный насос соединен с вауумпроводом 1 через предохранитель 2. Остаточный воздух вместе с водой по трубопроводу 6 выбрасывается из помещения.

Основные технические характеристики водокольцевой вакуумной установки УВВ-Ф-60Д представлены в табл. 2.2.

2.2 Основные технические характеристики установки УВВ-Ф-60Д
Наименование параметра и единицы измерения	Значение параметра
Производительность при h=50кПа, м 3 /ч	60±6
Мощность, потребляемая при номинальном режиме, кВт	4±0,4
Предельное остаточное давление, кПа	15±5
Габаритные размеры, м	0,65х0,36х0,75
Масса без воды, кг	110
Объем жидкости, заливаемой в водоотделитель, дм 3	50
Условный проход патрубком, мм	40

Для некоторых процессов требуется очень большая быстрота откачки, хотя бы и не при очень низких давлениях. Этим требованиям удовлетворяют двухроторные объемные насосы типа воздуходувки Рутса. Схема такого насоса представлена на рис. 2.9.

Рис. 2.9 Схема двухроторного насоса типа Рутса

Два длинных ротора с поперечным сечением, напоминающим восьмерку, вращаются в противоположных направлениях, не соприкасаясь ни с друг другом, ни со стенками корпуса, так что насос может работать без смазки. Необходимости в масляном уплотнении тоже нет, поскольку очень малы зазоры между подогнанными деталями конструкции.

Ротор вращается с частотой до 50 с -1 , и высокая быстрота откачки поддерживается до давлений порядка одной миллионной атмосферного. Каждый ротор может иметь два или три кулачка.

Хотя такие насосы способны работать с прямым выхлопом в атмосферу, на их выходе обычно устанавливают вспомогательный вращательный масляный насос, который не только понижает их предельное давление, но и повышает КПД, снижая потребляемую мощность, что позволяет обходиться менее сложной системой охлаждения. Вспомогательный насос, пропускающий ту же массу газа, но при более высоких давлениях, может быть сравнительно небольшим.