Требования к автоматизированной системе управления доильных установок

Особенность автоматизации доильных установок зависит от их назначения - для доения в стойлах (установки типа АДМ, АД, ДАС) и в специальных залах (УДТ, УДА, УДЕ).

Доильный агрегат с молокопроводом УДА-16А обеспечивает кроме собственно выдаивания животных транспортирование молока в молочное отделение, индивидуальный и групповой учет удоя 50 животных, фильтрацию, а также охлаждение и сбор молока в емкости для хранения.

Конструкция установки УДА-16А предусматривает автоматические регулирование вакуума, измерение (дозирование) удоя, промывку и дезинфекцию молочной линии по окончании доения. Рассмотрим конструкцию и принцип действия этих автоматических устройств. Они работают за счет вакуума.

Автоматический регулятор вакуума представляет собой регулятор прямого действия, настраиваемый на разрежение 45 кПа. При включении вакуум-насоса перепад давления, действующий на клапан, уравновешивается набором грузов 8, подве­шенных на пружине 4. При изменении давления в вакуум-проводе 2 клапан 1 опускается или поднимается вверх, уменьшая или уве­личивая подсос атмосферного воздуха между корпусом и клапа­ном. Через прозрачный колпак 5 регулятора по положению грузов можно оценить запас производительности вакуум-насоса. Для га­шения колебаний регулирующего органа служат две демпфирую­щие шайбы, соединенные с грузом и погруженные в слой масла таким образом, чтобы между ним и грузом оставался зазор 8-12 мм.

Производительность воздушной системы можно оценить по количеству инжектируемого воздуха, измеряемому флажковым индикатором 3. Прозрачный корпус индикатора имеет три метки, соответствующие потоку воздуха 5, 10 и 15 м3/ч. В общем случае вакуум поддерживается более стабильным, если такты сосания и сжатия всех четырех сосков не совпадают или хотя бы объединены попарно.

Перспективным считают программное управление величиной вакуума, частотой пульсации и соотношением тактов пульсаций в процессе доения. Например, в начале и конце доения устанавливают вакуум 35 кПа и частоту пульсаций 48 Гц, а в основное вре­мя -50 кПа и 60 Гц.

Автоматический дозатор молока рассчитан на измерение удоя группы коров, закрепленных за одним дояром. Дозатор работает в следующих режимах.

1. Наполнение мерной камеры. Молоко поступает в мерную ка­меру 8 через молокоприемник 4 и шайбу 6. По мере наполнения камеры 8 поплавок 5 всплывает и отсекает мерную камеру 8 от молокоприемника 4. При этом отверстие 3 сообщает внутреннюю полость трубки 10 с атмосферой, а сильфон 2 под давлением, ат­мосферного воздуха переключает счетчик 1.

2. Опорожнение мерной камеры. Под давлением атмосферного воздуха молоко из мерной камеры 8 вытесняется в молокосборник 9. По мере опускания поплавка отверстие 3 разобщается с атмос­ферой, вакуум в молокосборнике восстанавливается и начинается новый цикл заполнения мерной камеры.

Погрешность дозатора ±1,5 % при производительности 12 кг/мин.

Групповой счетчик молока действует по аналогичному принци­пу, заключающемуся в попеременном заполнении молоком кача­ющегося лотка при его повороте вокруг своей оси. При каждом двойном ходе рычажного устройства срабатывает магнитоуправляемый контакт счетного прибора, измеря­ющего удой по объему лотка и числу срабатываний контактов. Бо­лее точные результаты, не зависящие от температуры молока, по­лучают при использовании устройств, для взвешивания молокоприемников. В качестве силоизмерительного органа используют те изометрическую балку.

На крупных молочных комплексах учет молока ведут по числу включений молочного насоса. Молочно-воздушная смесь из двух ветвей молокопровода поступает в воздухоразделитель (молокоприемник), представляющий собой стеклянную ем­кость 1 вместимостью 50 л, соединенную с предохранительной ка­мерой 4 и вакуумным регулятором 5. Предохранительная камера 4 предотвращает попадание молока в вакуум-провод 6 при отказе молочного насоса 3.

По мере заполнения сосуда молокоприемника всплывает по­плавок 2, в который вмонтирован постоянный магнит. Последний управляет несколькими герконами, установленными на высоте, соответствующей дозе 5, 10 и 15 л. При наборе соответствующей дозы молока контакты геркона замыкаются и включается молоч­ный насос 3. После откачки дозы молока насос автоматически от­ключается. Процесс повторяется.

Рис. 1. Аппаратура автоматизации доильных установок:

а -регулятор вакуума: 1-клапан; 2-вакуум-пронод; 3 -индикатор количества инжектиру­емого воздуха; 4-пружина; 5-прозрачный колпак; б-масло; 7-демпфирующие шайбы; 8-груз; б-автоматический дозатор молока: / -счетчик; 2-сильфон; 3 -отверстие; 4, 9-молокоприемники; 5-поплавок; б-шайба; 7-клапан; 8 -мернаякамера; 10 -трубка; в -групповой счетчик молока; г -автоматическое управление молочным насосом: 1 -моло­коприемник; 2 -поплавок; 3 -молочный насос; 4 -предохранительная камера; 5 -регуля­тор вакуума; 6-вакуум-провод

Автомат промывки обеспечивает выполнение целого ряда опе­раций, в том числе прополаскивание молокопроводов холодной водой перед доением, циркуляционную промывку и дезинфекцию этих путей по окончании доения, прополаскивание молокопрово­дов теплой водой в конце цикла промывки, просушку молокопро­водов теплым воздухом после удаления остатков моющих раство­ров, кратковременное включение молочного насоса в конце про­сушки для удаления остатков воды из молокосборника и, нако­нец, отключение вакуум-насоса и командного аппарата.

Манипулятор МД-Ф-1 облегчает операции по надеванию до­ильных стаканов, обеспечивает контроль за интенсивностью дое­ния, автоматическое додаивание, отключение аппарата от вакуум­ной линии, снятие доильных стаканов с сосков вымени и вывод доильного аппарата из-под коровы.

Основной функциональный узел автомата управления-пневмодатчик 7. В исходном положении головка 14 упирается в скобу 6 и малые дозы молока поступают в камеру дат­чика, откуда выливаются через калиброванное отверстие /) в молокопровод 9. При нарастании потока молока поплавок 12 всплы­вает и освобождает скобу 6, которая под действием собственной массы откидывается вправо. С этого момента начинается автома­тический контроль за процессом доения. Основная часть молока вытекает через обводной канал в молокопровод. При уменьшении интенсивности потока до 400 г/мин молоко успевает вытечь через калиброванное отверстие 11, поплавок и укрепленная на нем го­ловка опускаются вниз, открывая отверстие канала штуцера 1 головки цилиндра 2 додоя, который через рычаг манипулятора оттягивает стаканы вниз, обеспечивая механическое додаивание. При снижении потока до 200 г/мин по­плавок опускается еще ниже, клапан 13 отключает доильные ста­каны от вакуума (молокопровода), штуцер I сообщается с атмосферой. Штуцер II головки подключает вакуум к пневмоцилиндрам манипулятора, доильные стаканы снимаются и выводятся из-под коровы. Устанавливается манипулятор на вер­тикальной стойке стакана или специально монтируемой опоре.

Рнс. 2. Схема управления доильным аппаратом с манипулятором МД-Ф-1:

1-воздуховод чистого воздуха; 2-цилиндр додоя; 3 -цилиндр вывода доильного аппа­рата из-под коровы;4 -вакуум-провод; 5-кран; 6-скоба; 7-пневмодатчик; 8- зажим; 9-молокопровод; 10-технологический вакуум-провод; 11 -калибровочное отверстие; 12-поплавок; 13 -клапан; 14 -головка;15-пульсатор; 16 -доильный аппарат.

На рисунке 2 пневмодатчик изображен в четырех положе­ниях: исходном (а), когда головка упирается в скобу; в начале контроля за доением (6), когда интенсивность молокоотдачи мак­симальна; в режиме додаивания (в); в момент окончания доения и снятия доильных станков (г). Кран 5 (см. рис. 1) служит для принудительного подъема и поддержания доильных стаканов при их одевании на соски.

Заданный вакуум в доильных аппаратах и всей системе доиль­ной установки поддерживается вакуумными регуляторами прямо­го действия, устройство которых рассмотрено ранее.

Мировой уровень механизации ТП в животноводстве достиг полной автоматизации процесса доения. Главная операция при этом -автоматическое надевание доильных стаканов. Существует несколько конструкций роботов, выполняющих данную опера­цию. Механическая рука подводит аппарат под животное, а затем поочередно одевает стакан за стаканом. Положение сосков каждо­го животного находится в памяти доильного робота, а точная «на­водка» стаканов обеспечивается прецизионными ультразвуковыми или оптическими датчиками. Один такой робот обслуживает до 40 животных.

Полная автоматизация процесса доения позволяет перейти к четырехразовому доению, что увеличивает удой.

Рис. 3. Схема работы пневмодатчика манипулятора:

а -исходное положение; 6-начало контроля за доением; в-додаивание; г-снятие доиль­ного аппарата; 7 -головка пневмодатчика; 2-плунжер; 3-скоба; 4 -штуцер переливной; 5-корпус; 6-поплавок; 7-игла;8-отверстие слива молока; 9-клапан; 10-штуцер вхо­да молока; II-воздушное отверстие; 12 -штуцер постоянного вакуума

Заболевание коровы маститом обнаруживается автоматически по появлению сгустков в молоке. Этот способ надежен, но диагно­стика начала заболевания запаздывает, и лечение животного может оказаться неэффективным. Обнаружено, что температура молока, выдоенного из инфицированного вымени, увеличивается на 2^оС. Более перспективна диагностика заболевания по электрической проводимости молока или по концентрации ионов Na и С1. С це­лью автоматического контроля заболевания маститом можно сравнивать температуру молока в каждой четверти вымени, чтобы избежать ошибки в случае повышения температуры молока по другим причинам.

- Курсовые работы на заказ