AGRIS - 

2023

Erokhin, M.N. | Kirsanov, V.V. | Ivanov, Yu.G. | Kirsanov, S.V.

A milking machine operator experiences increased psychological and physical stress when he operates a rotary conveyor milking plant of dairy farms for 1200 to 3000 or more cows. The general functionality of a human who is a machine milking operator is divided into information and control (assessment of the physiological state, status of the animal, signal transmission from the milking seat to the central computer, etc.) and physical one for performing manual operations (treating the udder and teats of animals, connecting milking machines). The labor ergonomics analysis of milking machine operators operating the Carousel plants showed that the total work of the operator per a cow at the herringbone internal milking plant (36.62 J) is higher than at external milking parallel plant 26.42 J), due to the larger displacement component of the milking machine (22.9 versus 12.7 J). The labor energy intensity of 3 operators per a cow is different: for internal milking, the load is 3.92, 30.74, and 1.96 J, for external milking it is 3.92, 20.54, and 1.96 J. The physical performance of operators per a shift is also different. For a team of 3 persons, the operator's energy consumption during internal milking varies from 1372 (in the third operator) to 37807 J (in the second operator); for 2 operators (without teat treatment after milking) the performance is the same – from 24262 to 33964 J. For a team of 3 persons working on the Parallel-type Carousel plant, the energy consumption ranges between 1918 and 43134 J, with 2 operators – between 23968 and 51366 J. The permissible upper limit for male operators (no more than 50000 J) is exceeded in the case of external milking and a maximum yield of 300 head/h; for female operators (not more than 30,000 J) in all second operators at the maximum yield of the Carousel plant with internal milking – 140 head/h, with external milking – 300 head/h. The overload of operators of rotary type milking machines must be considered when organizing their work and further plant modernization. | Оператор машинного доения при обслуживании роторно-конвейерной доильной установки молочных комплексов на 1200…3000 и более коров испытывает повышенные психологические и физические нагрузки. Общий функционал человека-оператора машинного доения разделяется на информационно-управляющий (оценка физиологического состояния, статусов животного, передача сигналов с доильного поста в центральный компьютер и др.) и физический, по выполнению ручных операций (обработка вымени и сосков животных, подключение доильных аппаратов). Анализ эргономичности труда операторов машинного доения на установках "Карусель" показал, что суммарная работа оператора в расчете на 1 корову на установке с внутренним доением по типу "Ёлочка" (36,62 Дж) выше, чем при внешнем доении по типу "Параллель" (26,42 Дж), ввиду большей составляющей по перемещению доильного аппарата (22,9 против 12,7 Дж). Энергоемкость труда у 3 операторов в расчете на 1 корову различна: при внутреннем доении нагрузка составляет 3,92; 30,74; 1,96 Дж, при внешнем доении – 3,92; 20,54; 1,96 Дж. Физическая нагрузка операторов за рабочую смену также различается: при работе 3 чел. энергозатраты оператора при внутреннем доении варьируют от 1372 (у третьего оператора) до 37807 Дж (у второго оператора); для 2 операторов (без операции обработки сосков после доения) нагрузка является одинаковой – от 24262 до 33964 Дж. При работе 3 чел. на "Карусели" типа "Параллель" диапазон энергозатрат составляет от 1918 до 43134 Дж, с 2 операторами – от 23968 до 51366 Дж. Допустимый верхний предел для операторов-мужчин (не более 50000 Дж) превышен в случае внешнего доения и максимальной производительности 300 гол./ч; для операторов-женщин (не более 30000 Дж) у всех вторых операторов при максимальной производительности "Карусели" с внутренним доением 140 гол/ч, внешним доением 300 гол./ч. Перегруженность операторов доильных установок роторного типа необходимо учитывать при организации их работы и дальнейшей модернизации установок.

显示更多 [+]

显示较少 [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Savinykh, P.A. | Rylov, A.A. | Shulyat'ev, V.N. | Rylov, S.N.

The technical justification and research of the milking machines carried out. Considered were the devices capable to control milk flow intensity of each udder quarter, to diagnose mastitis, and to change the beat number in a cycle in dependence on milk flow intensity. Technical feasibility, technological and economic efficiency of milking machines' functions expanding is confirmed experimentally. They can be equipped with devices for milk flow intensity monitoring. The interaction of the devices developed with milking machine electronic units, providing check milk flow intensity from each udder quarter and physiological state of an organ is described. The hybrid milking machine equipped with new device operates in a more gentle milk extraction mode compared to the Duovac-300 apparatus. According to investment projects' evaluation methodology, the economic efficiency of modernized milking machines functioning was calculated. It presumes the device use under tie-up housing and milking into milk pipelines. The implementation of the technical means developed in a cowshed for 200 cows pays off the initial costs and makes profit during the first year of operation. The expected discounted payback period of the developed technical means ranges from 0.10-0.12 year. The confirmed economic effect of the device using under above-described conditions is amounted 3319 thousand rubles in prices of 2017. | Представлен материал по техническому обоснованию и исследованию доильных аппаратов, способных осуществлять контроль над интенсивностью молоковыведения из каждой четверти вымени, диагностировать их на мастит и в зависимости от интенсивности молоковыведения менять количество тактов в цикле. Экспериментально подтверждена техническая возможность, технологическая и экономическая эффективность расширения перечня функций, выполняемых доильными аппаратами: их можно оснастить устройствами почетвертного контроля интенсивности молоковыведения. Описано взаимодействие разработанных устройств с электронными блоками доильного аппарата, проверяющими интенсивностью молоковыведения из каждой четверти вымени и физиологическое состояние органа. Гибридный доильный аппарат функционирует в более щадящем режиме извлечения молока по сравнению с аппаратом Duovac-300. По методике оценки инвестиционных проектов выполнены расчеты экономической эффективности функционирования модернизированных доильных аппаратов в коровнике, где применяют привязное содержание и доение в молокопровод. Внедрение разработанных технических средств в коровнике на 200 коров окупает первоначальные затраты и приносит прибыль в течение первого года использования. Ожидаемый дисконтированный срок окупаемости разработанных технических средств колеблется в пределах 0,10-0,12 года. Подтвержденный экономический эффект от использования в указанных условиях доильных аппаратов, оснащенных разработанными устройствами, составил в ценах 2017 г. 3319 тыс. руб.

显示更多 [+]

显示较少 [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Zabolotko, Oleg | Achkevych, Oksana | Potapova, Svitlana | Kisilov, Ruslan

It is known that improving the process and means of milking can increase the productivity of cows by 25–30%. Perfection of the design, interaction of the parameters and mode of operation of the milking machine have a special impact on the health, productivity of cows and milk quality. Parameters and modes of operation must correspond to the physiological characteristics of the process of milk production. Modern milking machines with a pair of milking cups ensure a stable flow of milk from pairs of teats into the collector chamber, doubling the irritation, which also has a synchronous uniform irritation of teats and udder halves. Milking machines with single action have high stability of milk supply to the collector chamber. Such devices also have much lower intensity of milk production. Improving the milking machine by changing the parameters in the milk cup by changing the operation of the control element (pulsator) will ensure asynchronous operation of the milking cups and increase the number of stimulating teats and udders during milking. A milking machine with paired-combined action is proposed, in which phases alternate during a certain cycle: simultaneous sucking phase in both pairs of milking cups, sucking phase in one when compressed in another pair of cups (milk is excreted in these phases) and simultaneous compression phase in both pairs (in this phase there is udder massage). The rational difference in pulsation frequency in pairs of milking cups is in the range from 0.1 to 0.2 Hz. The proposed mode of the milking machine increases the amount of milk produced during machine milking by 13.9% and its total yield by 8.2%, as well as reduces the duration of machine milking by 1.9… 2.1 times.

显示更多 [+]

显示较少 [-]

Fundamental Library of Latvia University of Life Sciences and Technologies - Latvia

2023

Krasnov, I.N. | Krasnova, A.Yu. | Miroshnikova, V.V.

The organization of cow milking on farms plays an important role in milk production, ensuring production efficiency and helping to improve the animal welfare. Some negative consequences of milking animals with suction-type milking machines have been identified. Due to this, cows often get mastitis, which reduces the duration of their use longevity to 4-5 years. The vacuum pressure used to extract milk in modern milking machines exceeds that in the sucking apparatus of a calf by several times. The nipple rubber does not have sufficient effect on the teat receptors, that could stimulate the formation and excretion of milk. The teats and udders of the cow are too weakly massaged with milking cups. An improved experimental teat equipped with pressure sensors on its surface is designed. The device is used to determine the magnitude and nature of the distribution of forces over the teat surface in the processes of calf sucking, manual milking, and machine milking. According to the results of these experiments, it was found that after milking with a standard suction device, there is no phase of increased milk secretion between milking sessions. This leads to a gradual extinction of milk secretion. To increase the animal performance, it is possible to enhance milking incentives by squeezing milk from the udder teats with a reduced vacuum under them. A possibility of an additional increase in milk secretion in a cow by 0.5 kg within 3 or 4 h after milking due to intensive application of milking irritants has been shown. The directions of further improvement of the operation process and the design of existing milking machines have been identified. | Организация доения коров на фермах играет важную роль при производстве молока, обеспечивая эффективность производства и способствуя улучшению условий содержания животных. Выявлен ряд негативных последствий доения животных доильными аппаратами отсасывающего типа. Коровы часто заболевают маститом, из-за чего продолжительность их использования сокращается до 4–5 лет. Вакууметрическое давление, применяемое для извлечения молока в современных доильных аппаратах, превышает таковое в сосательном аппарате телёнка в несколько раз. Сосковая резина не оказывает на рецепторы соска достаточное воздействие, стимулирующее образование и выведение молока. Соски и вымя коровы слишком слабо массируются доильными стаканами. Предложена конструкция усовершенствованного экспериментального соска, оборудованного датчиками давления на его поверхность. Устройство использовали для определения величин и характера распределения сил по поверхности соска в процессах сосания телёнком, при ручном и машинном доении. По результатам экспериментов установлено, что после доения серийным отсасывающим аппаратом не наблюдается фазы повышенной секреции молока между доениями. Это ведет к постепенному угасанию секреции молока. Повысить продуктивность животных можно усилением стимулов доения путем выдавливания молока из сосков вымени при пониженном вакууме под ними. Показана возможность дополнительного повышения секреции молока у коровы на 0,5 кг в течение 3–4 ч после её доения за счёт интенсивного нанесения доильных раздражений. Выявлены направления дальнейшего совершенствования процесса работы и конструкции существующих доильных аппаратов.

显示更多 [+]

显示较少 [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

I. V. Piletsky | V. N. Minakov | YU. V. Istranin | S. G. Lebedev | И. В. Пилецкий | В. Н. Минаков | Ю. В. Истранин | С. Г. Лебедев

An increase in milk productivity of cows depends not only on the genetic potential of animals and feeding, but also on the milk production equipment used. Milk production on any livestock farm depends on the efficiency of the technological system of machine milking in the chain “animals - milking machine - service personnel”, i.e. milking equipment must maximally correspond to physiological and morphological properties of cows’ udders, and the operation procedures must be followed. The paper presents the results of research on the effectiveness of using the UID 07.000 and Stimopuls MA milking machines in the technology of machine milking of Black-and- White cows kept in tie-stalls. Their influence on physiological properties of cows’ udders was determined. It has been established that the use of Stimopuls MA milking machines makes it possible to more fully unlock the potential of animals, increase productivity of dairy herd by more than 5% and thereby reduce the cost of production. | Рост молочной продуктивности коров зависит не только от генетического потенциала животных, кормления, но и от используемого оборудования, которое непосредственно используется при получении молока. Производство молока на любой животноводческой ферме зависит от эффективности функционирования технологической системы машинного доения в цепи «животные - доильный аппарат - обслуживающий персонал», то есть доильное оборудование должно максимально соответствовать физиологическим и морфологическимсвойствам вымени коров, соблюдаться технология эксплуатации. В работе представлены результаты исследований по эффективности использования в технологии машинного доения коров чёрно-пёстрой породы, находящихся на привязном содержании, доильных аппаратов УИД 07.000 и Stimopuls MA. Определено влияние их на физиологические свойства вымени коров. Установлено, что использование доильных аппаратов Stimopuls MA позволяет более полно раскрыть потенциал животных, повысить продуктивность молочного стада более, чем на 5 % и тем самым снизить себестоимость продукции.

显示更多 [+]

显示较少 [-]

National Academy of Sciences of Belarus - Belarus

2022

Chechenikhina, O.S. | Smirnova, E.S.

The use of a voluntary milking system allows for a more comfortable stay of the animal in the process of milking, reduces the stress of the animal and largely satisfies its physiological needs. Dairy complexes and farms that use voluntary milking systems successfully operate in the Ural Federal District. The research was conducted in the Sverdlovsk region in 2022. Three groups of cows were formed (20 cows in each group), with reference to the robotic unit and the lactation period. Group 1 included animals in the period from 1 to 100 days of lactation; Group 2 - from 101 to 269 days of lactation; Group 3 - 270 and more days of lactation. All groups were milked using robotic milking systems Lely Astronaut A4 and DeLaval VMS. The indices of functional properties of cows' udders during voluntary milking differed among themselves according to the lactation period. Especially it concerns the value of average daily milk yield: its decrease by the end of lactation when milking with Lely robots was about 33.0%, and with DeLaval - 16.8%. Animals milked with Lely robot exceeded the group of cows milked with DeLaval robot with high reliability (p less than 0.001) in terms of milking intensity. Comparative study of milking properties of cows when milked by robotic units allows agricultural organizations to improve the efficiency of dairy cattle selection for voluntary milking. | При использовании добровольной системы доения появляется возможность более комфортного пребывания животного во время доения, снижается стресс для животного и в существенной степени обеспечиваются его физиологические потребности. В Уральском федеральном округе успешно функционируют молочные комплексы и фермы, на которых используются системы добровольного доения. Исследования проводились в Свердловской области в 2022 г. Были сформированы 3 группы коров (по 20 голов в каждой) с учетом роботизированной установки и периода лактации. К 1 группе отнесли животных в период от 1 до 100 дней лактации; ко 2 группе - от 101 до 269 дней лактации; к 3 группе - 270 и более дней лактации. Доение животных всех групп производилось с использованием роботизированных доильных систем Lely Astronaut A4 и DeLaval VMS. Показатели функциональных свойств вымени коров при добровольном доении отличались между собой в соответствии с периодом лактации. Особенно это касается величины среднесуточного удоя: его спад к окончанию лактации при доении роботами Lely был около 33,0%, а DeLaval - 16,8%. По интенсивности доения животные, которые доились роботом Lely, с большой достоверностью (p меньше 0,001) превосходили группу коров, доившихся роботом DeLaval. Сравнительное изучение свойств молокоотдачи коров при доении роботизированными установками позволяет с.-х. организациям повышать эффективность отбора молочного скота для добровольного доения.

显示更多 [+]

显示较少 [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

Kirsanov, V.V. | Tsoj, Yu.A. | Pavkin, D.Yu.

Dairy farming is an important agricultural sub-sector, providing the population with the necessary food products. There is high import dependence of the dairy farming industry on the main fleet of machines, especially on agricultural organizations and large agricultural holdings. There is a significant lag in terms of creating milking robots and parlors "Karusel" innovative developments. An important area is the problem of livestock digitalization. The developed livestock innovative technologies and facilities should be considered as "Man-Machine-Animal" complex systems, including local biotechnical systems of machine-centric type, operating partially or completely in autonomous mode. For the first time in domestic practice, unified automated and robotic versions of a milking module with a manipulator and an intelligent control system for milking of udder quarters for "Elochka" and "Karusel" type milking parlors have been developed, reducing cow mastitis diseases of cows and their premature culling by 25-30%, and increasing animal productive longevity up to 5-6 lactations. New schemes of robotic milking parlors with a parallel structure are proposed. Cows can attend voluntarily milking stations, enter parallel self-servicing stalls. To increase the "Karusel" milking parlors efficiency, a cyber-physical model for controlling the milking platform is proposed, taking into account the statistical milking distribution duration characteristics of animals and the number of slow-milking cows. | Молочное животноводство является важной подотраслью сельского хозяйства, обеспечивающей население необходимыми продуктами питания. Существует высокая импортозависимость отрасли молочного животноводство по основному парку машин, особенно в сельхозорганизациях и крупных агрохолдингах. Имеется существенное отставание по инновационным разработкам в части создания доильных роботов и доильных залов "Карусель". Важным направлением является проблема цифровизации животноводства. Разрабатываемые инновационные технологии и технические средства в животноводстве следует рассматривать в качестве сложных систем "Человек-Машина-Животное", включающих локальные биотехнические системы машиноцентрического типа, работающие в частично или полностью автономном режиме. Впервые в отечественной практике для доильных залов типа "Елочка"и "Карусель"разработаны унифицированные автоматизированный и роботизированный варианты доильного модуля с манипулятором и интеллектуальной системой управления процессом доения по четвертям вымени коровы, обеспечивающей снижение заболеваний коров маститом и их преждевременную выбраковку на 25-30%, повышение продуктивного долголетия животных до 5-6 лактаций. Предложены новые схемы роботизированных доильных залов с параллельной структурой. Коровы могут добровольно посещать посты доения, заходить в параллельные станки для самообслуживания. Для повышения эффективности доильных залов типа "Карусель"предложена кибер-физическая модель управления скоростью вращения доильной платформы, учитывающая статистические характеристики распределения продолжительности доения животных и количество тугодойных коров.

显示更多 [+]

显示较少 [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

M. V. Baranovsky | O. A. Kazheko | A. S. Kurak | М. В. Барановский | О. А. Кажеко | А. С. Курак

Method of pre-milking treatment of udders of cows in the milking stationary units like "Elochka", "Parallel", "Tandem" was developed and scientifically substantiated. It includes milking of first portions of milk, cleaning tests and udder with disposable or reusable wipes differing with wherein that sanitation and hygiene of teats and udder is carried out using the new foam disinfectant domestic products (NPK "Navigator") by dipping teats in to a special bowl for at least 30 seconds. It was determined that the use of a new method of hygienic preparation of the udder before the milking reduces the level of bacterial udder skin contamination by 80.2 %, tests - by 23 % and milk with microbial cells up to 67-74 thousand / cm3 (sort "Extra" in terms of bacterial contamination), and also allows to create full level of reflex of milk output when the degree of relative milking is makes in the first 3 minutes of milking - 83.1 % and the average speed of milk output - 1.69 kg / min. The economic effect of the proposed method of pre-milking treatment of udder calculated per 1 ton of milk made 122,732 rubles. | Разработан и научно обоснован способ преддоильной обработки вымени коров на стационарных доильных установках типа «Елочка», «Параллель», «Тандем», включающий сдаивание первых порций молока, очистку сосков и вымени с помощью одноразовых или многоразовых салфеток, отличающийся тем, что санитарно-гигиеническая обработка сосков и вымени производится с помощью нового пенного дезинфицирующего отечественного средства (НПК «Навигатор») методом окунания сосков в специальную чашу с выдержкой не менее 30 секунд. Установлено, что применение нового способа санитарно-гигиенической подготовки молочной железы к началу доения обеспечивает снижение уровня бактериальной обсемененности кожи основания вымени на 80,2 %, сосков - на 23 % и получение молока с содержанием микробных клеток до 67-74 тыс./см3(сорт «Экстра» по показателю бактериальной обсемененности), а также позволяет реализовать полноценный уровень рефлекса молокоотдачи, при котором степень относительной выдоенности составила за первые 3 минуты доения - 83,1 % и средняя скорость молоковыведения - 1,69 кг/мин. Экономический эффект от применения предлагаемого способа преддоильной обработки молочной железы в расчете на 1тонну молока составил 122 732 рубля.

显示更多 [+]

显示较少 [-]

National Academy of Sciences of Belarus - Belarus

2021

Morozov, N.M. | Mamedova, R.A. | Chernoivanov, V.I. | Tsoj, Yu.A.

Представлена структура разноплановых задач управления биомашсистемой в течение жизненного цикла. Из схематического изображения молокоотдачи у коров видно, что для процесса доения характерны три периода. Первый период I – скрытая фаза рефлекса молокоотдачи. Действие доильного аппарата не должно вызывать отрицательных реакций, вместе с тем необходимо обеспечить безопасную по возможности стимуляцию молокоотдачи с использованием пониженного вакуума в межстенной камере доильного стакана. Второй период II – активный период рефлекса молокоотдачи. Отсасывающая способность доильного аппарата на этом участке должна быть максимальной в допустимых пределах, под которыми понимается соблюдение условий безопасного режима доения для молочной железы вымени коровы и одновременно предельно допустимой максимальной скорости молокоотдачи. Заключительный, третий период III – период угасшего рефлекса и окончательного додаивания. В этот момент аппарат должен быть крайне безопасен, т. к. защитные ресурсы молочной железы понижены. Предложенный фирмой BouMatic тест для оценки качества выполнения персоналом операции подготовки вымени к процессу доения показывает, что если оператор добросовестно выполнил преддоильную подготовку вымени животного и вызвал полноценный рефлекс молокоотдачи, то в первые 5 секунд скорость доения в среднем должна быть не менее 1,5 л в минуту, за первые 2 минуты должно быть выдоено не менее 75% молока. | The diverse task structure of biomashsystem management during its life cycle is presented. From cow milk flow schematic image, it can be seen that milking process is characterized by three periods. The first period I – is the milk flow reflex latent phase. The milking machine action it shouldn't cause negative reactions, however, it is necessary to provide safe, if possible, milk flow stimulation by using a reduced vacuum in the interwall chamber of the milking cup. The second period II – is the active period of the milk flow reflex. The milking machine's suction capacity on this area should be maximum within the permissible limits, which means the compliance with the conditions of cow gland safe milking regime and at the same time the maximum permissible milk flow speed. The final, third period III – is the extinct reflex period and the final milking completion. At this moment, this device should be extremely safe; as the milk gland's protective resources are reduced. The BouMatic Company's test proposed for assessing the quality of preparing operation by personnel of under to milking assess showed that if the operator faithfully performed the udder pre-milking preparation and caused a full-fledged milk-giving reflex, then for the first 5 seconds the milking speed on average should be at least 1/5 l per min, and for the first 2 min at least 75% of the milk should be milked.

显示更多 [+]

显示较少 [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Medvedskyi, O., Polissia National Univ., Zhytomyr

Small-size milking machines of well known firms differ in the parameters of a vacuum system. Different schemes and techniques are used to connect the vacuum system components into one construction. It affects the variability of the performance figures of the equipment operation. It appears to be difficult to determine the generalized parameters of a vacuum system. Various components of a construction scheme of a vacuum system cause different loss levels of the vacuum pressure. Significant pressure losses in a vacuum system reduce the energetic effectiveness of a milking machine. The researchers have not sufficiently studied the problem of a vacuum system simulation with minimal vacuum pressure losses. A need arises to substantiate the rational construction of a vacuum system of a small-size milking machine. For this purpose, it is necessary to study the schemes of connecting a vacuum pump, a vacuum tank, air lines and a milk bucket into an overall design. The connection of the matched as to the geometric parameters components results in reducing the pressure losses in the vacuum system. The reducing of pressure losses in the vacuum system makes it possible to increase the level of vacuum pressure in the milk bucket. Herewith, the vacuum pump capacity is not changed. The investigation proves that it is expedient to attach the air pipeline under minimum angle to the cylinder of the vacuum tank. It makes it possible to reduce the vacuum pressure losses by 10–45%. It has been established that pressure losses reduce due to the increase in the size of an opening, when the set angle of the air pipeline connected to the vacuum tank decreases. The investigation establishes the increase in pressure losses by 8–11% for the air line with an optimal bending radius. A mathematical model of determining pressure at the inlet of the main air pipeline of the vacuum pump has been received. A rational scheme of the vacuum system of a small-size milking machine has been substantiated.

显示更多 [+]

显示较少 [-]

Fundamental Library of Latvia University of Life Sciences and Technologies - Latvia