СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КЛАССА МОЛОЧНОЙ ЛИНИИ ДОИЛЬНОЙ УСТАНОВКИ С МОЛОКОПРОВОДОМ
METHOD OF DETERMINING CLASS OF MILK LINE OF MILKING MACHINE WITH MILK DUCT

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к машинному доению коров, и может быть применено для оценки функциональных свойств конструкции доильных установок в части сохранности жировых частиц молока, а также для повышения качества товарного молока.
Известен способ классификации молочных линий доильной установки с молокопроводом, разработанный В.Т. Головань, М.С. Галичевой (Патент РФ на изобретение №2463781 от 20.10.2012 г), где производится доение в переносные ведра и в молокопровод, транспортировка молока в сборную емкость по молочной линии и вычисляется снижение массовой доли жира в танке по сравнению с доением в переносные ведра - по индексу дестабилизации жировых частиц Д.
Недостатками данного способа является: трудоемкость и косвенность метода, так как задействована секреция молока коров в течение нескольких дней - отсюда порождаемая неточность, недостаточный технический уровень, контрольное доение проводится в переносное ведро, не применяемое на современных доильных установках.
Наиболее близким по техническому решению является способ определения класса молочной линии доильной установки с молокопроводом разработанный В.Т. Головань и М.С. Галичевой (патент на изобретение РФ №2466532 от 20 11.2012 г.) При этом коров доят доильным аппаратом в молокопровод через индивидуальные счетчики молока, определяют количество и массовую долю жира в продукте до движения и после движения по молочной линии в сборную емкость. А класс молочной линии определяют по степени ее влияния на дестабилизацию жировых частиц в молоке, вычисляют снижение массовой доли жира в молоке до и после движения по молочной линии по индексу дестабилизации жировых частиц Д в процентах.
Недостатком данного способа, как и предыдущего, является отсутствие связи с технологией производства молока, нет увязки оценки класса молочной линии с ее производительностью, меняющейся в течение суток в зависимости от молочной продуктивности коров в дойку, зависящей от стадии лактации и интервала между дойками в течение суток. Поэтому класс молочной линии, определяемый при одной ее производительности, может значительно меняться при другой. Следует класс определять при разной производительности линий, зависящей от эксплуатации в конкретных производственных условиях.
Технический результат достигается тем, что в способе определения класса молочной линии доильной установки с молокопроводом, включающем доение каждой коровы доильным аппаратом через индивидуальный счетчик молока, транспортировку выдоенного молока по молочной линии с коммуникациями доильной установки до сборной емкости, определение массовой доли жира в средней пробе молока до и после транспортировки по молочной линии, определение ее класса по индексу дестабилизации жировых частиц - Д, согласно изобретению при разной производительности молочной линии на предприятии в течение суток, связанной с условиями производства, определяют общую продолжительность каждого доения - Tn и количество молока в конечном танке - Mn, где n - порядковый номер доения, вычисляют среднюю производительность молочной линии - Vn по формуле:
Vn=Mn/Tn,
и устанавливают индекс дестабилизации жировых частиц при высокой производительности молочной линии - Дв и при низкой производительности линии - Дн, а классы молочной линии устанавливают при разной ее производительности в соответствии со следующими диапазонами значений Дв и Дн: к I классу с высокой сохранностью жира - менее 4%, ко II классу со средней сохранностью жира до 7%, к III классу с низкой сохранностью жира - более 7%.
В результате проведенного патентно-информационного поиска не выявлены решения с заявляемой совокупностью существенных признаков, следовательно, предлагаемое решение соответствует критерию изобретения "новизна".
Для специалиста в данной области производства явным образом не следует зависимость класса молочной линии от ее производительности, обнаруженной авторами впервые, следовательно, предлагаемое решение соответствует критерию изобретения "существенные отличия".
Заявляемое решение может быть использовано в сельском хозяйстве, при интенсивном производстве, что позволяет признать его соответствующим критерию изобретения "промышленная применимость".
Способ осуществляется следующим образом.
В процессе нескольких доек в коровнике, оборудованном молокопроводом, устанавливают индекс дестабилизации жировых частиц - Дn для каждого доения в отдельности по известной формуле:
сс
т
сс
Д=((Ж-Ж)/Ж)×100%,
где Д - индекс дестабилизации жировых частиц;
сс
Ж - жирность молока в средней пробе из мензурок индивидуальных счетчиков молока до транспортировки по молочной линии;
т
Ж - жирность молока в средней пробе из сборной емкости после транспортировки по молочной линии.
При этом измеряют общую продолжительность каждого доения - Tn и количество молока в конечном танке - Mn, где n - порядковый номер доения. Затем вычисляют среднюю производительность молочной линии - Vn по формуле:
Vn=Mn/Tn.
Определив наиболее высокую и низкую средние производительности молочной линии по вычисленным значениям Vn, сопоставляют соответствующие им индексы дестабилизации жировых частиц соответственно - Дв и Дн диапазонам, установленным для различного класса молочных линий. При этом классы молочной линии устанавливают при разной ее производительности в соответствии со следующими диапазонами значений Дв и Дн: к I классу с высокой сохранностью жира - менее 4%, ко II классу со средней сохранностью жира - 4-7%, к III классу с низкой сохранностью жира - более 7%.
2
Сущность изобретения поясняется примером конкретного выполнения. Работа проводилась на МТФ во ФГУП ПЗ «Ладожское» Россельхозакадемии. Опыт проведен на коровах черно-пестрой породы с годовым удоем 7-8 тыс. кг молока. Доение коров трехкратное: утром, в обед и вечером с интервалами между дойками: 12 часов, 6 часов и 6 часов. Доили коров в молокопровод установки АДМ-8 в коровниках на 150-200 коров. Доильные аппараты заводские 2-тактные с попарным доением фирмы DeLaval. Вакуум при доении 0,48±0,02 кгс/см. Применялось доение через индивидуальные счетчики молока 1 день в месяц в течение трех доек (утром, в обед и вечером). Исследования проведены по молочным линиям разных классов, в результате которых были уточнены параметры класса молочной линии при разной скорости движения по ней молока и соответственно производительности.
Характеристика молочных линий дана в таблице 1. Из особенностей ее конструкции следует, что молочная линия №1 выполнена из стеклянных труб длиной 2,2 м, диаметром 38 мм. Молоко поступало непосредственно в молочную цистерну ДФ-06. Молочная линия №2 смонтирована из нержавеющих труб длиной 6,3 м и диаметром 50 мм, как и молочная линия №3. Однако в линии №2 молоковоздушные колбы расположены непосредственно в коровнике, а в линии №3 колба вынесена в молочную. Непосредственно от молоковоздушных колб молочный насос МНЦ-6 в автоматическом режиме перекачивал продукт в цистерны ДФ-06 по трубам из нержавеющей стали диаметром 25 мм и 50 мм разной длинны (таблица 1).
Таблица 1
Особенности конструкции и работы изученных молочных линий доильных установок АДМ-8: рабочий вакуум 0,48 кгс/см<sup>2</sup>, доильный аппарат DeLaval, индивидуальный счетчик молока ProfiMilk
Показатель
№1
Коровник №2
№3
Материал изготовления молокопровода
стекло
сталь
сталь
Средний подъем молокопровода, м
1,92
1,92
1,92
Диаметр молокопровода, мм
38
50
50
Длина, м: технологической линии
30
30
30
транспортной линии до молоковоздушной колбы или молочной цистерны ДФ-06
7 (до ДФ-06)
1
4
от молочного насоса до молочной цистерны ДФ-06
20
2
Диаметр труб от насоса до цистерны, мм
25
50
В контроле (по прототипу) класс молочной линии определялся по методике, разработанной в СКНИИЖ (патент РФ №2466532 от 20.11.2012 г.).
Во время контрольных доений с использованием индивидуальных счетчиков молока изучалось количество молока от каждой коровы и состав пробы молока. Эти показатели учитывались также в целом по молочной линии. Они характеризуют молоко и его состав до движения по молочной линии в I период. Затем во II период бралась сборная проба молока из молочного танка или цистерны ДФ-06 в конце молочной линии. Сравнивалась массовая доля жира в среднем до и после движения молока: утром, когда повышенное количество молока и скорость движения по линии и в обед, когда в 2 раза меньше его количество и скорость доения.
Данные эксперимента на молочной линии №1 приведены в таблице 2.
Таблица 2
Сохранение молочного жира при доении на молочной линии №1
Показатель
Количество молока, кг
Средняя скорость движения молока по молочной линии, кг/мин.
Массовая доля жира в молоке, %
утреннее доение
Из индивидуальных счетчиков
334,6
11,92
3,80
3,04
Из цистерны ДФ-06
334,0
-
2,86
Индекс дестабилизации жира(Д), %
5,92
Класс молочной линии по прототипу
II
обеденное доение
Из индивидуальных счетчиков
168,4
6,01
2,21
4,31
Из цистерны ДФ-06
168,0
3,89
Индекс дестабилизации жира (Д), %
9,75
Класс молочной линии по прототипу
III
Таким образом, в этом опыте при доении на молочной линии №1 данной установке в обеденное доение отмечено сильное снижение удоя - практически в 2 раза; производительности молочной линии - на 42%, и понижение сохранности жира по индексу дестабилизации жира - Д на 3,83% по сравнению с утренним доением.
Данные эксперимента на молочной линии №2 приведены в таблице 3.
Таблица 3
Сохранение молочного жира при доении на молочной линии №2
Показатель
Количество молока, кг
Средняя скорость движения молока по мол. линии, кг/мин.
Массовая доля жира в молоке, %
утреннее доение
Из индивидуальных счетчиков
341,1
12,52
3,97
3,39
Из цистерны ДФ-06
341
3,34
Индекс дестабилизации жира (Д), %
1,47
Класс молочной линии по прототипу
I
обеденное доение
Из индивидуальных счетчиков
181
6,64
2,66
4 11
Из цистерны ДФ-06
180,9
3,88
Индекс дестабилизации жира (Д), %
5,60
Класс молочной линии по прототипу
II
Из нее видны практически те же закономерности, что и по молочной линии №1.
На линии №2 удой на корову снизился с 12,52 кг утром до 6,64 кг в обед, соответственно производительность молочной линии снизилась с 3,97 кг/мин до 2,66 кг/мин, а индекс дестабилизации жира Д изменился с 1,47% до 5,60% на величину 4,13%. При этом класс молочной линии, вычисленный по прототипу, изменился с I в утреннее доение до II в обеденное доение (таб.3).
Данные изучения молочной линии №3 в коровнике №3 приведены в таблице 4.
Таблица 4
Сохранение молочного жира при доении на молочной линии №3
Показатель
Количество молока, кг
Средняя скорость движения молока по мол. линии, кг/мин.
Массовая доля жира в молоке, %
утреннее доение
Из индивидуальных счетчиков
392,4
12,87
4,07
3,62
Из цистерны ДФ-06
392
3,54
Индекс дестабилизации жира (Д), %
2,21
Класс молочной линии по прототипу
I
обеденное доение
Из индивидуальных счетчиков
176,4
5,78
2,12
5,07
Из цистерны ДФ-06
176,2
4,95
Индекс дестабилизации жира (Д), %
2,3
Класс молочной линии по прототипу
I
По линии №3 установлено снижение удоя в обеденное доение по сравнению с утренним с 12,87 кг до 5,78 кг и соответственно производительности молочной линии с 4,07 кг/мин, до 2,12 кг/мин, при этом значения индекса дестабилизации жира - Д увеличилось незначительно: с 2,21% до 2,3%, что соответствует молочной линии I класса, при обеих дойках, по прототипу.
Обобщенные данные экспериментов приведены в таблице 5.
Таблица 5
Влияние производительности молочной линии на ее класс по прототипу и предлагаемому способу
Показатели
Молочная линия №
1
2
3
Доение
утро
обед
утро
обед
утро
обед
Производительность молочной линии, кг/мин.
3,80
2,21
3,94
2,43
4,07
2,12
Индекс дестабилизации жира (Д),%
5,92
9,75
1,47
5,60
2,21
2,3
Класс молочной линии по прототипу:
II
III
I
II
I
I
Класс молочной линии по предлагаемому способу:
III
II
I
Таким образом, экспериментально подтверждено, что происходит изменение класса молочной линии и сохранности жира при изменении скорости движения молока по молокопроводу и соответственно ее производительности. Так по известному способу (прототипу) класс молочной линии понизился: по молочной линии №1 со II класса в утреннее доение до III класса в обеденное доение, а по линии №2 с I класса в утреннее доение до II класса в обеденное. По линии №3 сохранность жира незначительно понизилась, но осталась в пределах норматива для I класса.
В соответствии с этими экспериментальными данными класс молочной линии согласно предлагаемому способу был установлен с учетом разной производительности молочной линии на предприятии в течение суток, связанной с условиями производства: для молочной линии №1 - III класс, для молочной линии №2 - II класс и для молочной линии №3 - I класс. Таким образом, заявляемый способ позволяет точнее устанавливать класс молочной линии в условиях реального производства.