Establishing the influence of technical and technological parameters of milking equipment on the efficiency of machine milking

Abstract

One of the tasks that imply increasing the milk productivity of cows is to create optimal maintenance conditions that ensure the increased use of the genetic potential of cattle based on the implementation of engineering and technological solutions. A mathematical model has been built that links the technical and technological parameters of the vacuum system of milking equipment, namely, the value of the working vacuum P, the pulsation frequency n, the ratio of pulsation cycles, and the tension strength of milking rubber FH to cows’ milk yield rate V. The range of milking plant operating parameters for milking in the milk line has been determined, at which the milk yield rate is maximum: P=52 kPa, n=57.6–58.8 min–1, δ=0.59–0.64, FH=59.3–60.4 H. Under these parameters, the milk yield rate is V=1.48–1.53 l/min. The results of the multifactor experiment have helped construct an adequate mathematical model of the second order, which confirms the theoretical dependence of the influence of the technical and technological parameters of the vacuum system of milking equipment on milk yield rate and the air flow of the milking machine. Analysis of the mathematical model has made it possible to establish the rational structural and technological parameters for the vacuum system of a milking machine: the value of the working vacuum, P=50.6 kPa; pulsation frequency, n=55.9 min–1, the ratio of pulsation cycles and the tension force of milking rubber FH=64.8 H. Under these parameters, the milk yield rate is maximum: V=1.47–1.52 l/min; the air flow consumption of the milking machine is Q=2.19 m3/h. The mathematical model built fully reveals the influence of technical and technological parameters of milking equipment on the efficiency of machine milking. Owing to this, the issue related to the rational choice of equipment is resolved. Одним із завдань, які передбачають підвищення молочної продуктивності корів, є створення оптимальних умов обслуговування, що забезпечують підвищення використання генетичного потенціалу тварин на основі реалізації інженерно-технологічних рішень. Розроблено математичну модель, яка зв’язала техніко-технологічні параметри вакуумної системи молочно-доїльного обладнання, а саме величину робочого вакууму P, частоту пульсацій n, співвідношення тактів пульсацій і силу натягу дійкової гуми FH зі швидкістю молоковіддачі корів V. Визначено діапазон робочих параметрів доїльної установки за доїння у молокопровід, за яких швидкість молоковіддачі максимальна: P=52 кПа, n=57,6–58,8 хв-1, δ=0,59–0,64, FH=59,3‑60,4 H. При цих параметрах швидкість молоковіддачі складає V=1,48–1,53 л/хв. За результатами багатофакторного експерименту одержано адекватну математичну модель другого порядку, яка підтверджує теоретичну залежність впливу техніко-технологічних параметрів вакуумної системи молочно-доїльного обладнання на швидкість молоковіддачі і витрати повітря доїльного апарата. Аналіз математичної моделі дозволив отримати раціональні конструктивно-технологічні параметри вакуумної системи доїльної установки: величина робочого вакууму P=50,6 кПа, частота пульсацій n=55,9 хв-1, співвідношення тактів пульсацій і сила натягу дійкової гуми FH=64,8 H. При цих параметрах швидкість молоковіддачі максимальна та складає V=1,47–1,52 л/хв, а витрати повітря доїльного апарата Q=2,19 м3/год. Розроблена математична модель в повній мірі розкриває вплив техніко-технологічних параметрів молочно-доїльного обладнання на ефективність машинного доїння. Завдяки цьому вирішується задача у раціональному виборі устаткування.